Как подобрать компьютерный блок питания. Полное руководство

Что такое блок питания компьютера?

Блоки питания компьютера являются сердцем компьютера – они обеспечивают электричеством все компоненты компьютера, такие как процессор, материнская плата, память, видеокарта, а также жесткие диски или накопители. Они преобразуют ток, подаваемый от сети переменного тока. Однако многие пользователи не относятся к выбору правильного блока питания компьютера слишком серьезно. Вероятно, это связано с тем, что покупка более качественного (не обязательно более дорогого) блока питания не увеличивает производительность и не обогащает (обычно) компьютер какими-либо дополнительными функциями.

Правда, однако, заключается в том, что блок питания является чрезвычайно важной частью компьютера, так как каждая другая часть поддерживает “жизнь”сего компьютера. Кроме того, высокопроизводительные компьютерные блоки питания обеспечивают компонентам длительную и бесперебойную работу. С другой стороны, большинство сбоев и проблем с использованием оборудования являются результатом использования перегруженных или некачественных источников питания. Например, использование неправильных источников питания является причиной большинства случайных перезагрузок, приостановок или ошибок при отображении изображения.

Зная, насколько важен блок питания, стоит купить все компоненты, чтобы определить, какой блок питания будет лучшим для вашего устройства (конечно, если говорить о настольных ПК). Выбор источника питания не ограничивается поиском источника питания с большим количеством ватт / ампер на шильдике, но об этом позже.

Типы блоков питания компьютеров и стандарты.

Как и в случае с материнскими платами и корпусами компьютеров, также в случае блоков питания важны стандарты, размеры, типы и количество разъемов, табличка с паспортными данными и многое другое. Зачастую даже кажущиеся незначительными различия между моделями на самом деле оказываются настолько важными, что они могут определить, будет ли блок питания элементом, о котором можно забыть на долгие годы, или причиной нестабильности и проблем с компьютером, на котором он установлен.

Спецификация ATX

Хотя до настоящего времени спецификации AT использовались, но теперь эти источники питания ушли в забвение. Поэтому мы будем иметь дело со спецификацией, которая определенно более своевременна – стандартом ATX 🙂 А точнее, это более новая редакция стандарта ATX, поскольку в этот момент стандарты в версиях ниже 2.03 также постепенно перестают использоваться производителями.

Основные различия между стандартами AT и ATX:

ATX предоставляет дополнительную линию + 3,3 В
ATX использует один 20-контактный разъем ATX12V для подключения к материнской плате (или 24-контактный разъем в более новых версиях, но на самом деле это 20-контактный разъем + 4 дополнительных)
ATX позволяет выключить компьютер с помощью так называемого кнопка «soft-off» (нажмите кнопку на корпусе, и это не приведет к немедленному отключению питания, но, например, к запуску процедуры, закрывающей операционную систему)

ATX12V

На данный момент стандарт ATX12V является, пожалуй, самым важным из стандартов при выборе блока питания компьютера. Существует несколько разных версий этого стандарта, различия между ними могут быть радикальными. Например, стандарт v1.0 добавлен к первоначальной стандартной поддержке штекера ATX12V, подающего дополнительное напряжение +12 В, для обеспечения соответствующего количества тока, подаваемого на процессор, и 6-контактного штекера, обеспечивающего дополнительное питание на линиях + 3,3 В и + 5 В. Версия ATX12V v1.3 добавила стандарт SATA (15-контактный) к вышесказанному.

Еще одной очень важной вехой стала версия 2.0, в которой было внесено изменение в стандарт питания материнской платы, изменилось количество основных штепсельных разъемов, питающих плату, с 20 на 24-контактный, и был удален дополнительный 6-штырьковый разъем AUX, представленный ранее. Кроме того, версия 2.0 установила ограничение для отдельных линий питания + 12 В (+ 12 В разделено на две линии: + 12 В1 и + 12 В 2). Позже появились новые версии ATX12V v2.1, v2.2, v2.3, v2.31, v2.4, которые постепенно увеличивали требования к эффективности и вынуждали вносить некоторые другие незначительные изменения. Все блоки питания компьютеров, соответствующие стандарту ATX12V, имеют те же размеры, что и стандарты, установленные стандартом ATX.

EPS12V

Стандарт EPS12V, в дополнение к стандартному плагину ATX12V, также требует 8-контактный разъем для питания процессора. (Примечание: это не единственное различие между вышеупомянутыми стандартами, но для большинства ПК достаточно упрощения). Стандарт EPS12V изначально был разработан для серверных решений, но растущее число высокотехнологичных решений в мире настольных ПК привело к адаптации этого стандарта к материнским платам и блокам питания, доступным для среднего потребителя.

SFX

Малый форм-фактор (SFF – стандарт для малых ПК) – термин, используемый для описания большой группы небольших компьютерных блоков питания, таких как SFX12V (SFX также SFF), CFX12V (компактные блоки питания), LFX12V (блоки питания низкопрофильные) и TFX12V (узкие источники питания). Таким образом, SFF определит группу блоков питания, которые меньше по размеру, чем стандарт ATX.

SFX-L

Новинкой в этой теме является версия SFX-L, которая является ответом на повышенный уровень шума, вызванный использованием небольших вентиляторов в источниках питания SFX. Если источник питания SFX имеет глубину 100 мм, он ограничен с точки зрения максимального диаметра вентилятора до 80 мм. К сожалению, это неотъемлемое ограничение способности рассеивать тепло при максимальной загрузке компьютера. Это сделало невозможным поддерживать удовлетворительно тихую работу. Имея это в виду, SilverStone выпустила «расширенный» вариант блоков питания SFX под названием SFX-L. С добавлением 30-миллиметровых источников питания SFX-L имеют достаточно большие внутренние пространства, которые позволяют устанавливать вентилятор диаметром 120 мм.

О чем стоит помнить при покупке блока питания?

Большинство из нас, выбирая правильный источник питания для себя, руководствуются главным образом одним параметром – его мощностью. Соответственно, мы обычно оцениваем источники питания, рассматривая только этот параметр. Оказывается, это не то, что нужно делать при выборе оптимального блока питания для нашего устройства. Почему? Об этом позже в этом разделе.

Максимальная мощность

Источники питания обычно различаются (между отдельными моделями данной серии или в целом), добавляя к их конструкции максимальную мощность, которую они могут дать. Это значение не только само по себе является числом, но и дает нам как таковое (при условии, что производитель блока питания заслуживает доверия) представление о том, сколько и каких устройств блок питания способен правильно питать. Тем не менее, значение, определяемое максимальной мощностью, не может сказать нам, сможет ли продукт подавать питание на наш аппарат. Это связано с тем, что максимальная мощность делится на каждую из линий электропередачи. На сегодняшний день самое важное напряжение питания компьютера составляет + 12В. Видеокарты, процессоры и т. д. питаются от него.

В соответствии с последними тенденциями источник питания должен обеспечивать нагрузку вышеупомянутого линия не менее 18 А (А), 24 А с видеокартой среднего размера и 34 А, если видеокарты подключены в Sli / Crossfire. Очевидно, что нагрузочные способности, которые были упомянуты ранее, относятся к общей нагрузочной способности всех линий + 12 В, которая обычно указана на паспортной табличке источника питания и не обязательно представляет собой сумму нагрузочной способности каждой линии + 12 В. Например: блок питания имеет две линии + 12В – + 12В1: 18А и + 12В2: 16А – после добавления емкости этих линий мы получаем 34А, но это не является синонимом общей нагрузочной способности + 12В, потому что это может быть, например, 30А.

Если вы намерены, дорогой клиент, установить карты, вставив их в SLI / Crossfire, убедитесь, что линия (e) + 12В может быть обеспечить 34А. Стоит отметить, что различные блоки питания помечены по-разному – в некоторых вы сможете читывать максимальную силу тока (количество ампер [A]) для отдельных линий + 12 В, для других – полную силу тока в линии + 12 В, а для других максимальную мощность (например, 396 Вт, что дает 396 Вт / 12 В = 33 А).

Непрерывная и пиковая мощность

Непрерывная и пиковая мощность – две совершенно разных параметра. Непрерывная мощность сообщает нам, какую мощность блок питания может выдавать ватт за любой промежуток времени при определенных условиях (например, при 25 или 40 градусах Цельсия), в то время как пиковая мощность определяет мощность, которую ИБП может выдавать в течение короткого (например, 15 секунд) периода времени.

Типы разъемов в источниках питания

Разъемы, предлагаемые данным источником питания, четко определяют, какие типы устройств могут быть подключены к нему. Поэтому очень важно выбирать источник питания таким образом, чтобы разъемы (их тип и количество) соответствовали разъемам, к которым подключены устройства. Основной разъем используется для питания материнской платы. Существует два типа разъемов: 20 и 24-контактный. Как было описано в предыдущем разделе, 24-контактный разъем был реализован со спецификацией ATX12V v2.0, и на сегодняшний день практически все продаваемые материнские платы имеют именно такой стандарт. Кстати, стоит упомянуть, что большинство материнских плат, которые имеют 24-контактный разъем, также будут работать после соответствующего подключения 20-контактного разъема.

Кроме того, чтобы обеспечить совместимость со старыми материнскими платами (20-контактный разъем), некоторые из блоков питания оснащены отключенным 24-контактным разъемом, так что подключаются только 20-контактные разъемы, а оставшаяся 4-контактная часть остается не подключенной (ВАЖНО: Однако учтите, что 4-контактная оставшаяся часть ни в коем случае не эквивалентна 4-контактному дополнительному источнику питания процессора, который имеет два желтых провода и два черных провода!). Также стоит отметить, что есть адаптеры для подключения 24-контактного разъема к 20-контактной плате.

В дополнение к разъему, описанному выше, есть также 4 или 8-контактный разъем, который популярен в современных материнских платах, который обеспечивает дополнительное питание процессора. Если у нас есть 8-контактный разъем, в случае многих основных плат мы можем подключить к нему 4-контактный разъем, вставив наконечник в соответствующую часть.

Существующие адаптеры

Разъемы, описанные выше, составляют только одну часть различной проводки, поставляемой с источниками питания. Кроме того, есть также шнуры питания: FDD (он же маленький Molex), PCI-E 6-контактный, PEG 8-контактный, Molex 4-контактный (HDD, оптические приводы, вентиляторы, катоды и масса другого оборудования), SATA и иногда 3 или 4-контактные разъемы для вентиляторов (обычно вращение контролируется источником питания).

Molex 4-контактный (он же Molex) – очень хорошо всем известный четырехконтактный, почти прямоугольный разъем; позволяет подключать диски IDE, оптические приводы старого типа, детали вентиляторов, катоды, контроллеры вращения и многие другие компоненты.

Floppy 4-pin (FDD) – используется для подключения дисковода гибких дисков (4-pin).

6-контактный PCI-Express используется для подключения графических карт, требующих дополнительного питания (карты с 4-контактными разъемами Molex редки) (6-контактный).

PEG 8-контактный – это стандарт используется новейшими и очень требовательными графическими картами (8-контактный). Его можно обнаружить часто в форме отсоединенного 8-контактного разъема Peg / 6-контактного разъема PCI-E.

Serial-ATA – это разъем, используемый жесткими дисками нового поколения – Serial-ATA (15-контактный). В настоящее время это один из наиболее часто используемых разъемов в источниках питания.

Обычно используемые адаптеры: 4-контактный Molex -> 6-контактный PCI-E, 4-контактный Molex -> 4-контактный гибкий, 4-контактный Molex -> S-ATA, S-ATA -> 4-контактный Molex, PCI-E 6-контактный -> PEG 8-контактный, Molex 4-контактный -> PEG 8-контактный, Molex 4-контактный -> Molex 3-контактный (вентилятор).

При покупке убедитесь, что источник питания, который вы хотите приобрести, имеет правильные типы и количество разъемов. Однако, если вы уже совершили покупку, а количество или тип плагинов оказались неверными, помните, что вы всегда можете попытаться решить проблему с разветвителями или адаптерами.

Самые популярные адаптеры:

ATX 20-контактный для ATX 24-контактный
ATX12V 4-контактный для EPS12V 8-контактный
ATX 24-контактный в ATX 20-контактный
EPS12V 8-контактный для ATX12V 4-контактный
SATA 15-контактный на PCIe 6-контактный
PCIe 6 выводов для PCIe 8 выводов
PCIe 8-контактный для PCIe 6-контактный
2 x 4-контактный разъем Molex для PCIe 6-контактный
2 x Molex 4-контактный для PCIe 8-контактный
Molex 4-контактный в Molex 3-контактный

Система PFC в источниках питания

PFC (Power Correction Factor) – это метод, который позволяет нейтрализовать нежелательные эффекты, вызванные электрическими зарядами (реактивной мощностью), которые составляют коэффициент мощности (PF) – коэффициент, который является долей в знаменателе с активной мощностью. Стоит отметить, что на самом деле считается только активная мощность, потому что она способна «делать» работу. Подводя итог, можно сказать, что чем выше коэффициент мощности (PF), тем большую мощность может обеспечить ИБП для преобразования входного тока в полезную мощность.

Для домашних пользователей (домашних хозяйств, компаний) плата, взимаемая поставщиком энергии, рассчитывается на основе активной мощности (только для фабрик рассчет идет на основе реактивной мощности), поэтому значение PF напрямую не влияет на счета за электроэнергию. Однако не сказано, что ПФ не в счет. Почему? Поскольку, глядя на проблему PF более широко, оказывается, что чем лучше коэффициент, тем меньше потери мощности и, следовательно, тем меньше вред окружающей среде!

Эффективность компьютерных блоков питания

Эффективность источников питания – это тоже очень важный вопрос, который, в отличие от PFC, напрямую отражается на счетах за электроэнергию. Почему это происходит? Что ж, дело очень простое: эффективность источника питания (обычно выражается в процентах) определяет, сколько энергии из розетки преобразуется в энергию, которая затем собирается нашим компьютером, и сколько в тепловой энергии. Например, предположим, у нас есть компьютер, который потребляет 300 Вт энергии. Блок питания с КПД 85% будет потреблять из сети 353 Вт, а блок питания более старого типа с КПД 70% потребует 428 Вт.

Разница составляет около 75 Вт. Легко видеть, что эти 75 Вт после 13 часов и 20 минут дадут дополнительно дают 1 кВт-ч на счет. Если в течение этого времени компьютер работает ежедневно, то через месяц он дает примерно на 30 кВт-ч больше. Кроме того, примечательным преимуществом высокоэффективного источника питания является то, что меньшее выделение тепла позволяет снизить скорость вращения вентилятора. Это, в
свою очередь, обеспечивает более тихую работу источника питания и меньшую выработку тепла. Кроме того, более низкая температура внутри блока питания также обеспечивает более длительную и бесперебойную работу блока питания. Существующие в настоящее время уровни эффективности ECOVA: 80Plus, 80Plus 230V, 80Plus Bronze, 80Plus Silver, 80Plus Gold, 80Plus Platinum, 80Plus Titanium.

Вентиляция

Нет блока питания, произведенного в настоящее время, который имеет 100% эффективности. Это означает, что тепловая энергия, генерируемая во время работы, должна рассеиваться. Для этого используются системы, построенные из радиаторов и одного или нескольких вентиляторов (за исключением пассивных источников питания, которые приспособлены для работы при более высоких температурах и дополнительно используют корпус в качестве дополнительного радиатора).

Уровень шума источников питания

Снижение шума, создаваемого электронными устройствами, всегда было большой проблемой. Поэтому производители блоков питания стараются использовать самые лучшие и современные решения, чтобы свести его к минимуму. Используются большие вентиляторы с низкими оборотами (об / мин – число оборотов в минуту), регулируемые дополнительно путем контроля нагрузки или температуры, удлиненных радиаторов и других систем для обеспечения минимально возможного охлаждения. Как упоминалось ранее, существуют также пассивные источники питания, в которых единственный шум вызван электроникой, содержащейся в корпусе источника питания.

К сожалению, однако, из-за ограниченных возможностей рассеивания генерируемого тепла, мощность таких источников питания очень ограничена (хотя на самом деле современные блоки питания способны удовлетворить действительно требовательные конфигурации). На данный момент будущее в области шумоподавления будет заключаться в изменении в электропитании вентиляторов с традиционного управления уровнем напряжения на систему ШИМ. Такое решение впервые было представлено компанией Enermax в блоках питания Modu82 + и Pro82 +. Использование больших вентиляторов в сочетании с большими радиаторами и высокой эффективностью позволяют лучшим источникам питания работать полупассивно.

Съемные кабели

Съемных кабельных систем много, сколько производителей. Все эти системы, однако, объединяют одно – возможность выбирать, какие провода понадобятся при подключении компонентов, а какие могут оставаться в коробке (чаще всего, кроме жгута электропитания, идущего к материнской плате, которые нужны практически каждому пользователю). Первое, неоспоримое преимущество наличия блока питания со съемными кабелями – это безупречный порядок, преобладающий в корпусе. Насколько важен он знает всех, кому приходилось вносить изменения, иногда довольно жесткие.

Однако этот порядок имеет еще одно важное преимущество – обеспечивает плавный поток воздуха и, следовательно, лучшее охлаждение (тише или эффективнее). Примечание. Существуют также системы, позволяющие подключать кабели – чаще всего на липучках. Хотя кабели все еще находятся в корпусе, они больше не “просто где-нибудь” и не занимают столько места.

Поддержка SLI / Crossfire

Компьютерам, оснащенным системами SLI или Crossfire, обычно требуется больше энергии, поскольку они должны питать две или более видеокарты – чаще всего карты высокого класса, которые, как мы знаем, потребляют неограниченную мощность;) Поэтому многие блоки питания готовы к работе в режиме SLI или Crossfire. Это означает, что данный источник питания соответствует требованиям, установленным для устройств, которые должны иметь возможность питания компьютера с несколькими картами без каких-либо проблем.

Безопасность

Спецификация ATX заставляет производителей блоков питания использовать ряд средств защиты, даже если такая информация не указана на упаковке.

Эти гарантии включают в себя:

• Защита от перегрузки по току (Защита от перегрузки по току – IOP)

У них есть даже самые дешевые источники питания, потому что под этой загадочной концепцией находится хорошо известный предохранитель (керамический или флюсовый). Его задача – защитить источник питания (и, следовательно, компьютер) от коротких замыканий и перенапряжений в электросети.

• Защита от перенапряжения (OVP)

Защита от перенапряжения отключает электропитание, когда выходное напряжение превышает указанный диапазон, значительно превышая напряжение, которое теоретически должно быть задано данной линией. Эта защита чрезвычайно важна, потому что слишком высокое напряжение может легко повредить, как чувствительные компоненты, подключенные к источнику питания.

• Защита от короткого замыкания (SCP)

Целью защиты от короткого замыкания является отключение источника питания в том случае, если выходное сопротивление будет ниже 0,1 Ом. Источник питания должен отключиться в тот момент, когда линии + 3,3 В, + 5 В или + 12 В находятся рядом с любой другой линией. Кроме того, линии + 12V1 и + 12V2 должны иметь независимую защиту от короткого замыкания и перегрузки. Короткое замыкание между каждой линией и линией + 5 В не может повредить источник питания.

• Защита от перегрузки / перегрузки по току – OLP / OCP

Функции безопасности аналогичны функциям защиты от перенапряжения. Отключает питание, когда ток (OCP) или мощность (OLP) слишком велики. Хорошим примером, когда возникают условия, которые активируют эту защиту, является слишком большая нагрузка на источник питания.

• Защита от перегрева

Источник питания может иметь датчик температуры, который отключит источник питания в случае перегрева. Перегрев обычно вызывается отказом вентилятора или перегрузкой блока питания. Он устанавливается практически в каждом блоке питания.