Рассчитать потребляемую мощность блока питания. Как правильно выбрать блоки питания
Выбирая «системник», мы обычно смотрим лишь на его производительность и объем памяти. А о том, сколько света мотает компьютер, задумываемся только немного спустя.
Надо отдать должное, производители всеми силами стараются уменьшить потребление электроэнергии компьютером, и получается это у них довольно неплохо. Если сравнить «динозавров» десятилетней давности с современными «машинами», то разница будет впечатляющей. Отсюда первый вывод: чем новее комп, тем меньше он тянет денег из вашего кармана.
Сколько электричества потребляет компьютер
Понятно, что конфигурации у всех разные, поэтому мы рассмотрим в качестве примера три самых типичных случая.
Компьютер средней мощности с умеренным использованием. Предположим, он работает, в среднем, 5 часов в день, преимущественно для Интернет-серфинга, общения и простеньких игр. Примерное потребление – 180 Ватт, плюс монитор, еще 40 Ватт. Получается, вся система потребляет 220 Ватт в час. 220 Ватт х 5 часов = 1,1 кВт. Добавим к этому расход в режиме ожидания (ведь вы же не выключаете комп из розетки, правда?). 4 Ватта х 19 часов = 0,076 кВт. Итого, 1,176 кВт в день, 35 кВт в месяц.
Геймерский комп . Конфигурация с производительным процессором и хорошей видеокартой тянет примерно 400 Вт. Плюс монитор, 40 Вт. Итого, среднее потребление электроэнергии компьютером в час – 440 Ватт. Предположим, наш геймер играет 6 часов в день. 440 Вт х 6 часов = 2,64 кВт в сутки. Режим ожидания добавит еще 0,072 кВт (4 Вт х 18). Итого, 2,71 кВт в сутки, 81 кВт в месяц.
Режим сервера, 24х7 . ПК является медиа-сервером в домашней сети, на нем хранятся фото- и видеофайлы. Монитор, в большинстве случаев, не используется, из «начинки» – жесткий диск на несколько терабайт. Такая система потребляет, в среднем, 40 Вт в час. 40 Вт х 24 часа = 0,96 кВт в сутки, 29 кВт в месяц.
Как узнать сколько электроэнергии потребляет компьютер
Покупая лампочку на 100 Ватт, мы заранее знаем, сколько она берет в час. С компьютером, как видно из примеров выше, все несколько сложнее. Потребление зависит от конфигурации вашей системы, графика, и даже того, чем вы занимаетесь.
Даже по ПК «из коробки», не всегда можно понять его мощность. Что уж говорить о собранных под заказ, где на корпусе вообще нет опознавательных знаков. Вы же не станете разбирать его и искать данные дисков, видеокарты… Как, в таком случае, узнать, сколько электроэнергии потребляет компьютер в час? Есть, как минимум, два способа.
Точный . Существуют специальные устройства для подсчета расхода электроэнергии. Весьма полезный девайс можно купить как в наших магазинах, так и в заграничных, . Простой ваттметр обойдется в $15, более «навороченные» модели – от $30. Вставляете в розетку возле интересующего вас прибора, и получаете данные его потребления в режиме «онлайн».
Примерный . Выключаем все электричество в доме, оставляем работать одну 100-ваттную лампочку. Считаем количество оборотов счетчика, скажем, за 30 секунд. Выключаем лампочку, включаем комп, запускаем Дьяблу (или любое «тяжелое» приложение), опять считаем обороты, сравниваем. Если намного больше – можно повторить эксперимент с лампочкой на 200 Ватт.
Потребление электроэнергии компьютером в спящем режиме
Современные компьютеры отличает не только низкое потребление, но и разнообразие режимов. Многие их путают, поэтому давайте уточним.
Спящий режим : отключает жесткие диски, приложения остаются в оперативной памяти, работа возобновляется практически моментально. Потребляет 7-10% от общей мощности системы.
Режим гибернации : полностью отключает компьютер, данные сохраняются в отдельный файл, работа возобновляется медленнее, чем после сна. Потребляет 5-10 Ватт.
Полное выключение или режим ожидания, как его называют иногда, по аналогии с бытовой техникой. Происходит полный выход из системы, все несохраненные данные теряются. Работа начинается с новой загрузки системы. Потребляет 4-5 Ватт.
Как уменьшить потребление электроэнергии компьютером
Как видите, в любом из режимов ПК продолжает, пусть и незначительно, потреблять электроэнергию. Поэтому старайтесь, по возможности, отключать его от сети. И еще несколько советов по экономии при пользовании компьютером.
- Покупайте энергоэффективные модели;
- Если для вас не принципиально – отдайте предпочтение , а не настольному ПК;
- Не накручивайте «на всю» яркость на мониторе;
- Отведите для работы или игр определенное время, после которого выключайте компьютер. Это значительно экономнее, чем множественные «сеансы» по несколько минут.
- Настройте план электропитания. Установите оптимальные режимы, в зависимости от вашего графика и продолжительности работы.
Блок питания одна из самых важнейших деталей современного ПК , особенно игрового.
Но многие уделяют очень мало времени на его выбор, считая, что если в коробку лезет и систему запускает, то значит подходит и всё подобрано отлично. Многие умудряются смотреть только на две вещи при его выборе.
1.
Низкая цена.
(Не больше 1000 руб
)
2.
Количество ватт в БП.
(Конечно циферка на наклейке должна быть выше.) Китайцы любят кидаться такими плюшками когда в реальности мощность БП
даже близко не стоит у той цифры, которую они написали.
Чтобы помочь не потратить деньги впустую, примерно напишу на что нужно смотреть, дабы не ошибиться в выборе. Ведь покупка дешевого китайского БП
может привести к поломке всех комплектующих не дешевого компьютера.
http://i036.radikal.ru/1304/90/254cdb4e6c47.jpg
Пункт 1.1
1.
Не стоит экономить на Блоке питания.
2.
Выбрать производителя, хорошо зарекомендовавшего себя на рынке и в этом сегменте.
Например:
Seasonic, Chieftec, HighPower, FSP, CoolerMaster, Zalman
3.
Рассчитать потребление мощности всех компонентов компьютера. (Можно найти компоненты на сайте производителя, где обычно указаны все характеристики. Или просто введя в поисковик.) Впрочем, вариантов много, главное желание найти.
4.
После расчёта добавить к полученной сумме запас мощности, чтоб наверняка (вдруг погрешности итд.). 3 пункт вообще можно оставить если есть намерение купить сразу ватт 800-900
++.
1. Модульный тип .
У модульных блоков можно добавлять и отстёгивать кабели по желанию. Насколько это удобно я понял после покупки такого БП: можно без проблем убрать неиспользуемые провода до тех пор, пока они не пригодятся. И не надо ломать голову куда бы прикрутить, замотать данные провода чтобы не мешали. Хотя данный тип отличается повышенной ценой.
2. Стандартный тип
.
Более дешевый, все провода припаяны непосредственно в блок и не снимаются.
В принципе, если позволяет бюджет, лучше купить модульный вариант из-за его удобства, хотя можно выбрать и стандартный вариант. На свой вкус. :-)
Пункт 1.3
Так же есть различия по Коррекции фактора-мощности - Power-Factor Correction (PFC)
: активная, пассивная
.
1. Пассивный PFC
В пассивном PFC
используется обычный дроссель, сглаживающий пульсацию напряжения. Эффективность такого варианта невысокая, часто используется в блоках низкого ценового сегмента.
2. Активный PFC
В активном PFC
используется дополнительная плата, представляющая еще один импульсный источник питания, причем повышающая напряжение. Что помогает достичь близкий к идеалу коэффициент мощности, также помогает в стабилизации напряжения.
Используется в бредовых блоках.
Пункт 1.4
Стандарт ATX.
Стандарт указывает на наличие нужных для подключения проводов. Лучше взять не ниже ATX 2.3
так как в них устанавливают дополнительные коннекторы для видеокарт 6+6 pin
- 6+8 pin
, материнской платы 24+4+4
Пункт 1.5
1.
Нужно всегда обращать внимание на указанные данные блока.
Крайне Важно!
Обращать внимание на номинальную мощность БП
, а не пиковую.
Номинальная - это та мощность, которая выдаётся постоянно. Тогда как пиковая - выдаётся на короткое время.
2.
Мощность БП
по каналу должна быть +12V
.
Чем их больше тем лучше. Также бывает несколько каналов: +12V1, +12V2, +12V3, +12V4, +12V5
.
Пример:
1. Блок питания от ZALMAN.
В нем одна линия +12V, общ 18A и всего 216-Вт.
Используется активная PFC, и это большой плюс.
Тут уже 2 линии +12V (15А и 16А)
. Хотя производитель указал на наклейке 500 Ватт,
в "номинале" только 460 Ватт
.
Вполне качественный блок бюджетного сегмента.
3. Еще один от ZALMAN.
В этой статье мы поможем вам выбрать Блок Питания для вашего компьютера, чтобы правильно распорядиться средствами и не переплачивать за "ненужные Ватты".
Многие люди при покупке компьютера вообще мало внимания уделяют выбору блока питания. Они считают, что подойдёт любой, который установлен в покупаемом корпусе.
А зря. Блок питания - это один из самых важных компонентов Вашего рабочего, домашнего или игрового компьютера.
Из-за дешёвого (плохого, некачественного) блока питания стоимостью пару десятков долларов может "отправиться к праотцам" оборудование стоимостью в несколько сотен, а то и тысяч долларов.
Так что на блоке питания компьютера не стоит экономить. Это общеизвестный факт, подтверждаемый регулярными выходами из строя дорогих комплектующих.
Итак, с чего стоит начинать при выборе блока питания?
Первым делом
нужно примерно рассчитать потребляемую мощность всеми компонентами системы.
То есть, узнаем какой мощности БП нам нужен.
Сделать это можно при помощи, так называемого "калькулятора расчёта мощности БП" (power supply calculator).
Нужно в каждом разделе выбрать комплектующие Вашего компьютера: тип процессора (ЦП), материнской платы, оперативной памяти, видеокарты, винчестера и оптического привода, а также указать количество установленных компонентов. Затем нажать кнопку "Рассчитать".
Полученное число будет необходимой мощностью для вашей системы (причём с небольшим запасом), соответственно нам и нужно выбрать БП мощностью максимально близкой нашему расчётному значению.
Калькулятор мощности Блока питания
|
Наш калькулятор при подсчете учитывает небольшой запас мощности. Зачем это нужно, можно ознакомиться в статье.
Вторым шагом будет выбор типа блока питания.
Блоки питания различают по типу подключения отходящих линий: модульный и стандартный .
К модульному можно подключать кабеля по необходимости, в зависимости от нужды. Очень практичное свойство - позволяет избавиться от незадействованных пучков проводов внутри системника. Используется в основном энтузиастами.
В стандартном БП все пучки проводов выполнены несъёмными. Это более дешёвая и простая модель.
Также различают блоки питания по типу Коррекции фактора мощности - Power Factor Correction (PFC): активная и пассивная .
Пассивная PFC
реализуется в виде обычного дросселя, сглаживающего пульсацию напряжения. Но эффективность у такой PFC очень низкая.
С пассивной системой коррекции мощности выпускаются самые простые блоки питания, которые устанавливаются в недорогие бюджетные корпуса.
А активная PFC
реализуется в виде дополнительной платы и представляет собой еще один импульсный источник питания, причем повышающий напряжение. Помимо того, что активная PFC обеспечивает близкий к идеальному коэффициент мощности, так еще, в отличие от пассивной, она улучшает работу блока питания - дополнительно стабилизирует входное напряжение, и блок становится заметно менее чувствительным к пониженному напряжению, а также "глотает" кратковременные (доли секунды) провалы напряжения.
С активной системой выпускаются более поздние модели качественных блоков питания известных производителей: Seasonic, Chieftec, HighPower, FSP, ASUS, CoolerMaster, Zalman.
Примечание: были иногда отмечены конфликты между БП с активной PFC и некоторыми UPS (источниками бесперебойного питания).
Кроме того нужно обратить внимание на разъёмы кабелей блока питания, которые будут использоваться для подключения ваших комплектующих.
Существует так называемый стандарт ATX
блоков питания. Этим стандартом и обусловлено наличие необходимых коннекторов для подключения всего оборудования.
Мы рекомендуем БП стандарта не ниже ATX 2.3 для всех современных геймерских систем
(где используется доп. питание видеокарт), и не ниже ATX 2.2 для офисно-мультимедийных систем
. Коннекторы должны быть в достаточном количестве для подключения ваших устройств: видеокарт 6+6 pin
или 6+8 pin
, мат.платы 24+4+4
, SATA устройств
и т.д.
Третьим пунктом будет обзор спецификации указанной производителем на этикетке Блока питания.
Важно!
При покупке всегда обращайте внимание на номинальную
мощность БП, а не пиковую
(PEAK)(пиковая всегда больше).
Номинальная мощность БП
- это мощность, которую блок может выдавать длительное время, постоянно.
Пиковая мощность
- это мощность, которую блок питания может выдать только кратковременно.
Самым востребованным параметром на сегодняшний день является мощность БП по каналам +12V.
Чем больше каналов тем лучше. Бывает от одного канала +12V до нескольких: +12V1, +12V2, ..., +12V4, +12V5 и т.д.
В современных системах основная нагрузка приходиться на эти каналы: процессор, видеокарты, кулеры, винчестеры и др.
Поэтому, при выборе между несколькими БП, подходящей вам мощности, решающим фактором является суммарная мощность по линиям +12V.
Чем больше эта суммарная мощность, тем лучше реализованы компоненты БП.
Другими словами, например, если вы выбрали три БП скажем общей мощностью 500W, то среди них нужно выбрать тот, у которого больше суммарный ток (соответственно и мощность) по линиям +12V1..+12V2 и т.д.
Рассмотрим на примерах, где на наклейке искать нужную нам информацию.
Первым будет блок питания от ZALMAN
.
Вналичии одна линия +12V, всего 18A и лишь 216 Вт.
Но в нём присутствует активная PFC, что является неоспоримым плюсом.
Такого блока вполне хватит для средней бюджетной системы.
Вторым будет БП FSP .
В нём мы уже видим две линии +12V (15А и 16А). Несмотря на то, что в маркировке указана мощность 500 Ватт, в "номинале" она составляет 460 Ватт.
Это качественный, но недорогой БП бюджетного сектора. Он вполне способен обеспечить легкую геймерскую систему.
К сожалению, на этикетке нет никакой информации о PFC, получить её можно на сайте FSP
.
Ну, и третьим будет БП также от ZALMAN .
В нём 6 (!) линий +12V суммарной мощностью 960 Ватт. В таблице представлена схема подключения устройств по веткам.
Такой блок питания подойдёт для самой требовательной и "заряженной" геймерской оверклокерской системы.
Ещё одним очень важным параметром для блока питания является Коэффициент Полезного Действия (КПД).
Различают блоки питания в основном по пороговому значению КПД, который равен 80%
. Все блоки питания которые имеют КПД ниже 80% относят к простым-бюджетным, которые используют в основном в офисных системах.
А те БП, КПД которых выше 80%, относят к производительно-геймерским. Такие БП имеют международный сертификат 80PLUS
.
В свою очередь стандарт 80PLUS
имеет категории BRONZE, SILVER, GOLD, PLATINUM
:
Последней особенностью
, на которую стоит обратить внимание при выборе блока питания, будет кулер или вентилятор.
Здесь всё просто: чем больше кулер, тем меньше шума от его работы.
Нынешние БП комплектуются вентиляторами размером 120 мм и больше. Причём в хороших, брендовых блоках питания вентилятор меняет количество оборотов в зависимости от загрузки. Это способствует снижению шума.
Я бы не рекомендовал приобретать БП с одним вентилятором размером 80 мм.
А теперь давайте подытожим усвоеный материал.
Чтобы купить лучший БП нужно:
- купить качественный БП доверенного/проверенного производителя с "честными ваттами";
- выбрать БП с активной PFC (APFC);
- определить БП c максимальним суммарным током по линиям +12V;
- стандарта ATX 2.3 (на крайний случай АТХ 2.2) с максимальным набором конекторов под наши устройства, а также где основная мощность перенесена на ветки +12В;
- обязательно с КПД не менее 80%, тот который имеет сертификат 80PLUS;
- вентилятор (кулер) должен быть не менее 120 мм.
Итак, я думаю, мы дали вам достаточно информации для правильного выбора блока питания.
Когда Вы собираете свой компьютер, то в этом есть свои значимые плюсы, так как все комплектующие в персональном компьютере (ПК) играют свою роль с системном блоке - процессор и оперативная память для быстроты операций, видеокарта для отображения графической части, материнская плата для связи всего этого вместе. Именно поэтому важно подбирать комплектующие не только по тому, как они будут удовлетворять Ваши потребности, но и потому, как они будут взаимодействовать друг с другом.
В частности бывают ошибки когда материнская плата не "принимает" процессор или же в корпусе нет места для установки видеокарты.
Но даже если Вы вроде бы подобрали все комплектующие и они подходят друг к другу, то при выборе блока питания (БП) часто возникают вопросы. Наиболее частый - это сколько нужно мощности для того, чтобы все комплектующие "чувствовали" себя комфортно.
Для того, чтобы рассчитать мощность блока питания, можно пойти несколькими путями. Например можно спросить у консультантов в магазине и понадеяться на то, что сотрудник магазина будет достаточно осведомлён в этом и сможет проконсультировать и подобрать нужный.
Или же можно взять и купить блок питания мощностью 600-1000 Ватт и вобще не задумываться т.к. по любому этого хватит. Да, можно так поступить и переплатить за лишние 600 Ватт т.к. на самом деле Вам могло хватить и 400 Вт например. Мне кажется что это не выход из ситуации. Если только для ленивых и кому денег не жалко.
Так же можно посмотреть в интернете сколько мощности нужно для каждого из компонентов будущего системного блока, а затем рассчитать необходимую мощность. При этом следует учитывать что суммарная мощность всех комплектующих должна быть меньше максимальной выходной мощности источника питания. Так же стоит знать и помнить, что в характеристиках указывают максимальную потребляемую мощность комплектующих т.к. во время работы энергия расходуется всеми неравномерно (включение, выключение, запись информации, запуск множества программ, сложный эпизод в игре и т.п.).
Например потребяемая мощность комплектующих выглядит примерно так:
И ещё некоторые нюансы в виде портов, флоппи-дисководов, различных периферийных устройств и т.д. Как видите - рассчитать питание компьютера для всех не получится. Это сугубо индивидуальные характеристики.
Вот это очень хороший вариант для Вас. Сейчас существует множество специализированных сайтов и программ для расчета питания в компьютере т.к. тема довольно актуальная всегда.
Есть лишь небольшая проблема в том, что не все базы данных на сайтах и в программе находятся в актуальном состоянии, но я дам Вам ссылки на те, которые действительно подходят для современных комплектующих.
Шикарный калькулятор на которой понадобятся минимальные знания английского языка.
Есть два вида калькулятора - Базовый (Basic) и Экспертный (Expert). Из названия можно догадаться для чего какой нужен. Используя второй можно так же указать сколько часов будет работать блок питания, модели для биткоинов, кулера (вентиляторы), скорость и частоту процессора, клавиатуру/мышь и т.д. В общем учесть всё более детально (для знающих).
Выбираем основные комплектующие (материнскую плату (Motherboard), процессор (CPU), оперативную память (Memory), видеокарту (Video Cards), жесткий диск (Storage) и привод (Optical Drives)) и жмем кнопку CALCULATE (или RESET для сброса) чтобы затем увидеть какой объём блока питания нужен для компьютера.
Из особенностей данного сервиса можно отметить то, что есть возможность выбрать количество комплектующих по минимуму.
Из недостатков (или преимуществ, кому как) есть показ рекламы товара с одного известного зарубежного сайта. И при подсчете покажут рекомендуемый блок питания, который так же есть на другом сайте.
Данный сайт с одной стороны дает возможность выбрать из предложенных товаров и купить сразу блок питания, а с другой стороны он на этом заработает денег. Переходить по таким ссылкам или нет - решать Вам.
Более продвинутая версия предыдущего сервиса. Принцип схож, но появились такие дополнительные функции как: выбор языка (правда русского нет), указание вручную скорости процессора и его мощности, подключение Blue-Ray привода, TV-тюнера, звуковой карты, разъемов USB (2.0 и 3.0), кулеров (вентиляторов) с указанием их количества и размеров, мыши, клавиатуры и тому подобные мелочи. Даже есть возможность указать сколько компьютер находиться включенным.
В общем хороший такой современный сервис-калькулятор для расчёта мощности блока питания компьютера.
Сайт от известной компании MSI которая славится своими геймерскими продуктами.
Есть русский язык и вполне современные характеристики для комплектующих. В принципе всё легко и понятно.
Программа KSA Power Supply Calculator WorkStation
-
Как альтернатива онлайн-калькуляторам в интернете для подсчета питания компьютера.
Портабельная (не требует установки), малый размер (177 кб), поддерживает русский язык (разработчик Кауркин С.А.) и все операционные системы (Windows Xp, Vista, 7, 8, 8.1, 10 (x86,x64)), да и к тому же база данных свежая и актуальная.
В общем чудо-программа для расчета мощности БП в ПК.
Не думаю что нужно описывать как и что нажимать, т.к. интерфейс очень простой и понятный. Замечу лишь то, что программа умеет так же рассчитывать мощность для Источника Бесперебойного Питания (ИБП), что так же важно для компьютера
На всякий случай прикрепляю к её к теме (версия 1.2.4.0 от 24.06.2015), потому что не хочется чтобы такая программа осталась недоступной
Думаю этого Вам хватит чтобы без труда узнать какой блок питания подойдет.
Хотелось бы подчеркнуть тот факт, что рассчитать питание компьютера нужно таким образом, чтобы был запас на будущее. Как и в случае с последующим обновлением системы, так и на различные скачки нагрузки самих комплектующих. Лучше взять с запасом на процентов 5-20 мощности. Например если Вам подходит минимум 500 Вт, то берите на 550 или 600 ВТ хотя бы.
Еще 3 года назад считалось, что блока питания мощностью 350W за глаза хватит для питания любого, самого навороченного домашнего компа. Бери БП помощнее от известного производителя, и можешь хоть обвешаться различными девайсами – ничего считать не нужно. Но сумасшедшая гонка за мегагерцами и fps’ами вносит свои коррективы: на рынке появился новый видеоускоритель от nVidia – GeForce GTX 580, ATI готовит ответный удар, и юзеру уже рекомендуют запастись БП мощностью 600W! Закономерно возникает вопрос: «Без замены блока питания апгрейд теперь невозможен?».
Ответить на этот вопрос не так сложно – надо посчитать мощность компьютера
. Уметь вычислить потребляемую мощность системы
полезно и при сборке и апгрейде компьютера
любой конфигурации. Как выяснить, почему не включается компьютер, или выдержит ли noname блок на 230W дополнительный HDD? Об этом мы попытаемся рассказать ниже.
Принцип работы блока питания
Очень часто на железных форумах можно встретить грустные истории про то, как у кого-то сгорел блок питания и прихватил с собой на тот свет мать, проц, видюху, винт и кота Мурзика. Почему же горят БП? И почему горит синим пламенем нагрузка aka начинка системного блока
? Чтобы ответить на эти вопросы, кратко рассмотрим принцип работы импульсного блока питания
.
В компьютерных блоках питания применяется метод двойного преобразования с обратной связью. Преобразование происходит за счет трансформации тока с частотой не 50 Гц, как в бытовой сети, а с частотами выше 20 кГц, что позволяет использовать компактные высокочастотные трансформаторы при той же выходной мощности. Поэтому компьютерный блок питания гораздо меньше, чем классические трансформаторные схемы, которые состоят из понижающего трансформатора довольно внушительных размеров, выпрямителя и фильтра пульсаций. Если бы компьютерный блок питания был бы сделан по этому принципу, то при требуемой выходной мощности он был бы размером с системный блок и весил бы в 3–4 раза больше (достаточно вспомнить телевизионный трансформатор с мощностью 200–300 Вт).
Импульсный БП
имеет более высокий КПД за счет того, что работает в ключевом режиме, а регулирование и стабилизация выходных напряжений происходит методом широтно-импульсной модуляции. Если не вдаваться в подробности, то принцип работы заключается в том, что регулирование происходит путем изменения ширины импульса, то есть его длительности.
Вкратце принцип работы импульсного БП
прост: чтобы использовать высокочастотные трансформаторы, нам необходимо преобразовать ток из сети (220 вольт, 50 Гц) в высокочастотный ток (порядка 60 кГц). Ток из электрической сети идет на входной фильтр, который отсекает импульсные высокочастотные помехи, образующиеся при работе. Далее - на выпрямитель, на выходе которого стоит электролитический конденсатор для сглаживания пульсаций. Далее выпрямленное постоянное напряжение порядка 300 вольт поступает на преобразователь напряжения, который преобразует входное постоянное напряжение в переменное напряжение с прямоугольной формой импульсов высокой частоты.
В состав преобразователя входит импульсный трансформатор, который обеспечивает гальваническую развязку от сети и понижение напряжения до требуемых значений. Эти трансформаторы изготавливаются очень маленькими по сравнению с классическими, в них малое количество витков, а вместо железного сердечника используется ферритовый. Затем снимаемое с трансформатора напряжение идет на вторичный выпрямитель и высокочастотный фильтр, состоящий из электролитических конденсаторов и индуктивностей. Для обеспечения стабильного напряжения и работы используются модули, обеспечивающие плавное включение и защиту от перегрузок.
Итак, как ты мог заметить из вышесказанного, в схеме компьютерного блока питания протекает ток очень высокого напряжения - ~300 вольт. Теперь давай представим, что будет, если какой-либо ключевой элемент схемы выйдет из строя, и защита не сработает. Ток высокого напряжения кратковременно поступит в нагрузку (пока БП не выгорит), и часть содержимого системного блока, скорее всего, этого не перенесет.
Почему же горит БП?
Есть много причин: остановился вентилятор, упал внутрь винтик, внутренности забились пылью и т. д. Но нас интересует другой момент.
Импульсный блок питания забирает из сети столько энергии, сколько потребляет нагрузка. Соответственно, если потребляемая нагрузкой мощность будет выше мощности, на которую рассчитан БП, то сила тока, протекающего по цепям блока, также будет выше той, на которую рассчитаны проводники и элементы, что приведет к сильному нагреву и, в итоге, к выходу блока питания из строя. Именно поэтому на выходе БП стоит датчик выходной мощности, и защитная схема сразу отключит блок питания, если расчетная мощность нагрузки будет больше максимальной мощности БП.
Итак, если необдуманно перегрузить блок питания, то в лучшем случае он просто не включится, а в худшем – сгорит, поэтому всегда полезно хотя бы прикинуть мощность нагрузки.
Что такое мощность
Мощность - физическая величина, характеризующая энергию, отданную или полученную объектом в единицу времени. Соответственно, мощность бывает выделяемая (выходная) и поглощаемая (потребляемая).
Мощность, как и энергия, бывает различных видов (механическая, электрическая, тепловая, акустическая, электромагнитная, волновая и т. п.), которые, в свою очередь, связаны с природой этой энергии.
Отношение выделяемой в ходе преобразования энергии мощности к потребляемой называется коэффициентом полезного действия (КПД), который характеризует эффективность этого преобразования.
Как известно из школьного курса физики, мощность P [Вт] для схемы постоянного тока прямо пропорциональна напряжению U [В] и силе тока I [А] в участке цепи:
P = I * U
Эту формулу можно использовать как для расчета мощности, потребляемой устройством, так и для расчета выходной мощности БП, а также для рассеиваемой тепловой мощности.
Соответственно, тепловая мощность, выделяемая на элементе схемы блока питания (нагрев элемента), будет прямо пропорциональна силе тока, проходящего через все потребители.
Наверное, не надо объяснять, что суммарная мощность всех комплектующих должна быть меньше максимальной выходной мощности источника питания.
Необходимо также отметить, что система потребляет мощность неравномерно. Пики мощности приходится на включение ПК или отдельного устройства, задействование сервоприводов, увеличение вычислительной нагрузки на систему и т. д. Производители часто указывают для устройств с большим энергопотреблением значения пиковой мощности. Таким образом, грубо прикинуть максимальную потребляемую мощность нагрузки можно просто сложив мощности всех устройств, подключенных к БП:
P = p (1) + p (2) + p (3) + … + p (i)
Стандарты БП
Но для расчета питания и выявления проблем с ним необходимо знать некоторые данные и о самом блоке питания. Начнем со стандартов.
Первым стандартом блока питания для IBM PC совместимых был AT. Он обеспечивал мощность БП до 200W, чего хватало с большим запасом, так как CPU потребляли по нынешним меркам мизерное количество энергии, и лишь немногие пользователи могли позволить себе второй HDD.
С выходом Pentium II AT уже не мог обеспечить необходимую среднему ПК выходную мощность (230-250W) и уступил свое место ATX. ATX отличается от AT наличием дополнительного источника питания +3.3V, наличием питания в цепи +5V в режиме Standby и возможностью программного отключения. Принципиальных различий в схемотехнике - нет.
Pentuim IV внес очередные коррективы. Этот процессор потребляет столь большую мощность, что стандартный блок ATX уже не может обеспечить стабильное питание в цепи 12V. Сечение проводника и площадь уверенного контакта в разъемы недостаточны, что может привести к порче материнской платы, поэтому появился дополнительный 4-контактный разъем.
Учитывая «прожорливость» современных CPU и видеоадаптеров, похоже, скоро нас ждет очередная смена стандарта.
Читаем характеристики блока питания
Та большая красивая цифра, которую указывают в модели блока питания, показывает общую мощность устройства. Нас же должны интересовать такие показатели, как эффективная нагрузка (КПД) и наработка на отказ при определенной нагрузке и температуре. Первый показатель говорит о том, какую мощность будет потреблять нагрузка, а какая выделится вхолостую в виде тепла, то есть при заявленной мощности 350W и эффективной нагрузке 68% мы получим 240W. У разных производителей этот показатель колеблется от 65% до 85%. Второй показатель дает нам данные о рекомендуемых условиях работы БП, например, 100000 часов при нагрузке 75% и температуре 25 градусов Цельсия. Другие показатели касаются значений отклонений по входному и выходному напряжению, защиты от перегрузок, короткого замыкания и перегрева и т. д.
Однако есть еще один блок характеристик. Дело в том, что суммарная мощность блока складывается из показателей мощности по отдельным цепям. Они указаны на крышке блока питания в специальной табличке. Используя приведенную выше формулу, можно рассчитать минимальную максимальную мощность нагрузки по каждой цепи. Сложив получившиеся мощности, получим эффективную мощность БП.
Мощности по каждому выходу также важно учитывать, так как нагрузка потребляет ток разного напряжения и будет нагружать соответствующую цепь БП.
Процессор
Процессор, один из самых прожорливый элемент в компьютере. Не даром для него выделили отдельную розетку! Мощность, потребляемая той или иной моделью CPU, обычно известна, и указывается производителем. Ее также можно рассчитать, умножив ток, потребляемый процессором (обычно также указывается) на напряжение. Мощности самых распространенных CPU ты можешь посмотреть в таблице.
Сложности с расчетом потребляемой процессором мощности возникают, если CPU разогнан. Мощность увеличивается при повышении тактовой частоты и напряжения на ядре. Если повышение напряжения учесть легко, то коэффициент зависимости потребляемого тока от частоты можно найти только опытным путем. Очень приближенно можно сказать, что при увеличении частоты на 100 МГц потребляемая мощность увеличивается на 0.6–1.0W.
Видеоадаптер
Современные видеоускорители по «прожорливости» дают фору процессору. Видеочип содержит внушительное число транзисторов, частоты также высоки, да и бортовая память нуждается в питании.
Потребляемая видеокартой мощность очень сильно зависит от ее состояния: находится она в режиме ожидания, используется в 2D-приложениях или обсчитывает сложную 3D-сцену. Точные значения изменения потребляемой мощности привести невозможно, однако тесты показывают, что при загрузке системы 3D-приложением в высоком экранном разрешении потребляемая мощность системы может вырасти на 80-200W по сравнению с незагруженным состоянием.
Приводы
Особенностью приводов является наличие механических частей в конструкции, в частности электромоторов, потребляющих ток с напряжением 12 вольт. Именно в момент позиционирования головок HDD или открытия лотка CD-привода происходит увеличение потребляемой энергии. Нам приходилось быть свидетелями отключения БП из-за попытки открыть CD-ROM.
Отдельно стоит упомянуть CD-RW и DVD драйвы. Из-за повышенной мощности лазерного луча эти приводы потребляют несколько больше энергии, однако в сравнении цифра незначительна - ~15W.
USB и IEEE 1394
При «горячем» подключении устройств также происходит скачок потребляемой мощности, и каждое устройство потребляет дополнительную энергию. Таким образом, необходимо учитывать питание временно подключаемых устройств при планировании запаса мощности блока питания.
Другие факторы
При покупке блока питания всегда необходимо оставлять определенный запас мощности. Это связано с возможностью будущих апгрейдов и с установкой дополнительного оборудования. Также следует учитывать сезонное изменение условий работы, износ и загрязнение БП. Например, очень сильно влияет на работу блока пыль. Пыль является не только термоизолятором, который препятствует охлаждению, и не только помехой в работе вентиляторов. Она еще является прекрасным проводником статического электричества. Так что пыль в первую очередь опасна для компьютера, и при повышении потребляемой мощности (т. е. повышении напряжения при включении какого-либо устройства) может выйти из строя какой-либо компонент. Аналогичная ситуация и с износом - он приближает выход из строя системы.
На что нужно обратить внимание при покупке БП
Прежде всего, на качество исполнения. Его можно оценить даже на вес. Иногда удивляет легкость 600-ваттного безымянного БП по сравнению с тяжестью 350-ваттного Chiftec. Солидный вес означает, что производитель не экономит на хороших массивных радиаторах и трансформаторах с запасом мощности, и даже на силовых элементах конструкции корпуса БП.
Также мощные блоки питания оснащаются большим числом (от 7 и выше) качественных разъемов для подключения различных внутренних устройств.
Если есть возможность, то желательно проверить стабильность выходного напряжения в работе. Для этого есть различные утилиты, которые позволяют наблюдать и записывают характеристики питания в реальном времени. Обычно они идут в комплекте с программным обеспечением к материнской плате.
И наконец, не следует покупать блоки без названия или с незнакомым названием фирмы-изготовителя.
Выводы
Итак, рассчитывать потребляемую мощность нагрузки и реальную выходную мощность блока питания при принятии решений о покупке нового девайса или апгрейде просто необходимо. И хотя современные блоки обладают надежными схемами защиты, будет очень неприятно, если при попытке прочесть информацию с флэш-драйва новенький блок питания сразу же отключится.
Авторы: Кирилл Бохинек, Павел Сухочев