Как вычислить мощность блока питания. Выбор блока питания для компьютера
Мощность блока питания
. Этот параметр индивидуален для каждого компьютера. Для расчета мощности блока питания компьютера необходимо просуммировать количество потребляемой электроэнергии каждым компонентом компьютера.
Конечно, обычному пользователю довольно сложно самостоятельно сложить все значения, тем более на некоторые просто не указывается потребляемая мощность самим производителями или же значения заведомо завышены. Если вы не хотите тратить время на изучение всех характеристик комплектующих, то можете воспользоваться онлайн калькулятором расчета мощности блока питания (ссылки в конце статьи), хоть в этих сервисах значения и не всегда истины, но можно получить примерное значение, что вполне хватит для определения мощности блока питания.
После получения условной мощности блока питания, необходимо добавить «запасные ватты» — это около 10-20% от общей мощности. Запас нужен для того, чтобы блок питания не эксплуатировался на максимальной мощности.
Если блок питания будет с недостаточной мощностью, то это вызовет ряд неполадок: зависание, самостоятельные перезагрузки, пощелкивание головки жесткого диска, а также выключение компьютера.
Для чего нужно рассчитывать мощность блока питания
Если вы собираете мощную систему, то стандартного блока питания на 300, 400-ватт, поставляемого с корпусом, просто не хватит. Конечно, можно не мучить себя подсчетами и выбором блока питания, а сразу взять на 1500 ватт, но кому захочется переплачивать впустую.
Можно сделать и условные рекомендации, ведь для вычисления мощности блока питания необходимо просуммировать все компоненты входящие в компьютер. Тут нужно лишь учитывать, что каждый слот потребляет до 75 W, а также учитывать возможные связки видеокарт в режиме или . Также надо учитывать, что high-end класса потребляют значительно больше электроэнергии, чем процессоры low-end класса.
- для современных офисных и домашних компьютеров вполне подойдут блоки питания мощностью 400-450 Вт, со встроенной видеокартой или дискретной видеокартой low-end класса;
- для игровых компьютеров среднего уровня (без SLI и Crossfire) — 550-650 ватт.
- для игровых компьютеров hi-end класса с несколькими видеокартами (SLI или Crossfire) — 700 Вт и выше.
Мощность блока питания
Мощность блока питания производители печатают на наклейке большим шрифтом. Мощность блока питания – это сколько он сможет отдать энергии подключаемым к нему компонентам.
Как писалось выше, просчитать мощность можно через онлайн калькулятор расчета мощности блока питания и добавить к нему 10-20% «запасной мощности». Однако на самом деле, все немного сложнее, ведь блок питания дает разное напряжение 12В, 5В, -12В, 3,3В, то есть, каждая линия напряжения использует только свою мощность. Но в самом блоке питания установлен один трансформатор, который генерирует все эти напряжения для питания комплектующих компьютера. Есть, конечно, блоки питания с двумя трансформаторами и чаще всего их используют для серверов. Но в обычных компьютерах используют блоки питания с одним трансформатором и поэтому мощность каждой линии напряжения вполне может «плавать» — то есть, увеличиваться, если на остальных линиях нагрузка слабая или же уменьшаться, если другие линии перегружены. А на блоках питания пишут именно максимальную мощность для каждой линии, и если их просуммировать, то полученная мощность будет выше мощности блока питания. То есть, производитель умышленно завышает номинальную мощность блока питания, которую он не способен обеспечивать. А все прожорливые компоненты компьютера ( и ) получают питание именно от +12 В, поэтому нужно обращать внимание указанным для нее значениям токов. Если блок питания качественный, то эту информацию укажут на боковой наклейке в виде таблицы или списка.
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.
Преобразовать переменное напряжение, поступающее из сети, в постоянное, запитать компоненты компьютера и обеспечить в них поддержание мощности на необходимом уровне – это задачи блока питания. При сборке компьютера и обновлении компонентов в нем следует внимательно посмотреть на блок питания, который будет обслуживать видеокарту, процессор, материнскую плату и другие элементы. Правильно выбрать блок питания для компьютера вы сможете после того как ознакомитесь с материалом нашей статьи.
Рекомендуем прочитать:Чтобы определиться с блоком питания, который необходим для конкретной сборки компьютера, нужно оперировать данными о потреблении энергии каждым отдельным компонентом системы. Конечно, некоторые пользователи решают купить блок питания с максимальной мощностью, и это действительно действенный способ не ошибиться, но весьма затратный. Цена на блок питания в 800-1000 Ватт может отличаться от модели в 400-500 Ватт в 2-3 раза, а иногда ее вполне хватит для подобранных компонентов компьютера.
Некоторые покупатели, собирая компоненты компьютера в магазине, решают спросить совета в выборе блока питания у продавца-консультанта. Данный способ определиться с покупкой далеко не самый лучший, учитывая не всегда достаточную квалификацию продавцов.
Идеальным вариантом является самостоятельный расчет мощности блока питания. Сделать это можно с помощью специальных сайтов и довольно просто, но об этом речь пойдет чуть ниже. Сейчас же мы предлагаем ознакомиться с некоторыми общими сведениями о потреблении мощности каждым компонентом компьютера:
Выше перечислены основные компоненты компьютера, по которым рассчитывается мощность блока питания, достаточного для конкретной сборки компьютера. Обратите внимание, что к полученной при подобном расчете цифре необходимо прибавить 50-100 Ватт дополнительно, которые уйдут на работу кулеров, клавиатуры, мыши, различных аксессуаров и «запас» для грамотной работы системы под нагрузкой.
Сервисы для расчета блока питания компьютера
В интернете не всегда легко найти информацию о требуемой мощности для того или иного компонента компьютера. В связи с этим процесс самостоятельного расчета мощности блока питания может отнять немало времени. Но существуют специальные онлайн-сервисы, которые позволяют рассчитать потребляемую комплектующими мощность и предложить оптимальный вариант блока питания для работы компьютера.
Один из лучших интернет-калькуляторов для расчета блока питания. Среди его основных плюсов можно выделить удобный интерфейс и огромную базу комплектующих. Кроме того, данный сервис позволяет рассчитать не только «базовое» потребление мощности компонентами компьютера, но и повышенное, которое характерно при «разгоне» процессора или видеокарты.
Сервис может высчитать необходимую мощность блока питания компьютера по упрощенным или экспертным настройкам. Расширенный вариант позволяет задать параметры комплектующих и выбрать режим работы будущего компьютера. К сожалению, сайт полностью на английском языке, и пользоваться им будет удобно не всем.
Известная компания MSI, которая занимается выпуском игровых комплектующих для компьютеров, на своем сайте имеет калькулятор для расчета источника питания. Он хорош тем, что при выборе каждого компонента системы можно видеть, насколько сильно изменяется требуемая мощность блока питания. Также явным плюсом можно считать полную локализацию калькулятора. Однако используя сервис от MSI, следует помнить, что блок питания предстоит покупать мощностью на 50-100 Ватт выше, чем он порекомендует, поскольку данный сервис не учитывает при расчете потребления клавиатуры, мышки и некоторых других дополнительных аксессуаров.
Многие пользователи в погоне за высокой производительностью персонального компьютера забывают о главном элементе системного блока, который отвечает за качественное и своевременное предоставления электропитания всем компонентам внутри корпуса. Речь идёт о блоке питания, на который покупатели вообще не обращают внимания. А зря! Ведь все элементы в компьютере имеют определённые требования к электропитанию, несоблюдение которых приведёт к выходу из строя компонентов.
Из данной статьи читатель узнает, как подобрать блок питания для компьютера, а заодно и познакомится с продуктами известных брендов, которые признаются всеми тестовыми лабораториями мира. Советы для обычных пользователей и новичков, предоставленные экспертами в области ИТ-технологий, помогут определиться с выбором в магазине всем потенциальным покупателям.
Определение потребности
Прежде чем приступить к поиску достойного блока питания, всем пользователям необходимо определиться с потребляемой То есть сначала покупатель должен выбрать элементы системного блока (материнская плата, процессор, видеокарта, память, жёсткие диски и другие контроллеры). Каждый компонент системы в своей спецификации имеет требования к электропитанию (напряжение и сила тока, в редких случаях - потребляемая мощность). Естественно, покупателю придётся найти эти параметры, сложить их и сохранить результат, который в дальнейшем пригодится.
Неважно, какие действия проводятся пользователем: замена блока питания компьютера или приобретение элемента с новым ПК - расчёты нужно проводить в любом случае. На некоторых элементах таких как процессор и видеокарта, есть два требования к энергообеспечению: активное напряжение и пиковая нагрузка. Ориентироваться в расчётах нужно на максимальный параметр.
Пальцем в небо
Существует устойчивое мнение, что для ресурсоёмкой системы нужно выбирать самый мощный блок питания, который есть на витрине магазина. Такое решение имеет логику, но оно не состыковывается с рациональностью и экономией денежных средств, ведь чем выше мощность устройства, тем дороже оно стоит. Можно купить цена которого превышает стоимость всех элементов системы (30 000 рублей и выше), однако потребителю такое решение в дальнейшем обойдётся очень дорого.
Почему-то многие пользователи забывают о ежемесячном потреблении электроэнергии, которая необходима для работы персонального компьютера. Естественно, чем мощнее блок питания, тем больше он расходует электричества. Экономным покупателям без расчётов не обойтись.
Стандарты и потери мощности
Чем больше, тем лучше
Многие эксперты в своих советах о том, как подобрать блок питания для компьютера, рекомендуют всем новичкам обратить внимание на количество разъёмов и кабелей - чем их больше в устройстве, тем эффективнее и надёжнее система электропитания. В этом есть логика, ведь заводы-изготовители перед выпуском продукции на рынок производят тестирование. Если мощность блока низкая, то нет смысла её обеспечивать большим количеством кабелей, ведь они всё равно будут незадействованными.
Правда, в последнее время многие нерадивые производители идут на хитрость и предоставляют покупателю большой хомут проводов в низкокачественном устройстве. Тут уже нужно ориентироваться на другие показатели эффективности элемента питания (вес, толщина стенок, система охлаждения, наличие кнопок, качество изготовления разъёмов). Кстати, перед тем как подключить блок питания к компьютеру, рекомендуется визуально осмотреть все контакты, идущие от головного устройства, и убедиться, что они нигде не пересекаются (речь идёт о дешёвых представителях рынка).
Лидер продаж
Специализирующаяся на производстве элементов питания компания Seasonic известна во всём мире. Это один из немногих брендов на рынке, который под своим логотипом продаёт продукцию собственного производства. Для сравнения: известный производитель компьютерных элементов - компания Corsair - не имеет собственных заводов по изготовлению блоков питания и приобретает готовую продукцию у Seasonic, оснащая её собственными логотипами. Поэтому перед тем как подобрать блок питания для компьютера, пользователю предстоит поближе познакомиться с брендами.
Собственные заводы по производству элементов питания есть у Seasonic, Chieftec, Thermaltake и Zalman. Продукция под известным брендом FSP собирается из запчастей, производимых на заводе Fractal Design (кстати, они тоже с недавних пор появились на рынке).
Кому отдать предпочтение?
Позолоченные разъемы блока питания компьютера - это хорошо, вот только есть ли смысл переплачивать за такой функционал, ведь из законов физики доподлинно известно, что ток лучше передаётся между однородными металлами? А ведь именно компания Thermaltake и предлагает пользователям такое решение. Что касается остальных продуктов известного американского бренда, то они безукоризненны. В средствах массовой информации нет ни одного серьезного негативного отклика от пользователей о данном производителе.
На полку к доверенным продуктам попали бренды Corsair, Aercool, FSP, Zalman, Seasonic, Be quiet, Chieftec (Gold серия) и Fractal Design. Кстати, в тестовых лабораториях профессионалы и энтузиасты проверяют мощность и выполняют разгон системы с блоками питания, указанными выше.
В заключение
Как показывает практика, выбрать достойный блок питания для персонального компьютера непросто. Дело в том, что многие производители для привлечения покупателей идут на всевозможные уловки: удешевляют производство, украшают устройство в урон эффективности, представляют описание, несоответствующее действительности. Механизмов обмана много, их все не перечислить. Поэтому перед тем как подобрать блок питания для компьютера, пользователь обязан изучить рынок, ознакомиться со всеми характеристиками устройства и обязательно найти положительные отзывы о продукте от реальных владельцев.
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