Джерела живлення ATX для настільних ПК c; t Журнал Heise
Відповіді на найпоширеніші запитання
Це те, що роблять джерела живлення понад 80
¯. З тих пір, як специфікація 80 плюс була опублікована десять років тому, ефективність блоків живлення для ПК значно зросла. Якщо логотип із 80 і більше відсутній, це свідчить про те, що інтер’єру більше десяти років і він неефективний. Однак такі характеристики ефективності, як 80 плюс бронза (принаймні 82 відсотки) або 80 плюс срібло (85 відсотків), застосовуються лише з 20 відсотків номінального навантаження - навіть при блоці живлення потужністю 300 Вт це вже 60 Вт на вторинній стороні. У режимі очікування сучасні комп’ютери без відеокарти потребують менше 10 Вт - 80 Plus нічого про це не говорить, а ефективність значно нижче 80 відсотків. Для споживання електроенергії та витрат на електроенергію офісних ПК, які лише ненадовго перевищують стан простою, 80 Plus майже не має значення.
Ігрові ПК, які в середньому отримують набагато більше енергії під час роботи, отримують значно більшу вигоду від високої ефективності під навантаженням. Що це в кінцевому рахунку заощадить з точки зору енергії, залежить як від специфічних особливостей комп'ютера, так і від його індивідуального використання.
Правильно розміріть блок живлення
¯. Наскільки високою повинна бути номінальна потужність блоку живлення ATX для моєї конфігурації ПК?
¯. Найважливішими споживачами ПК є процесор і відеокарта. Для порівняння, оперативна пам’ять, один-три жорсткі диски, твердотільні накопичувачі, чіпсет, вентилятори та USB-пристрої незначні, за винятком функцій зарядки UBS-PD через USB-C. Щоб оцінити необхідну потужність джерела живлення, ви можете додати відповідну теплову проектну потужність (TDP) процесора та відеокарти, а потім додати від 50 до 75 Вт як фіксовану норму для інших компонентів та як резерв.
Для ПК з найновішим процесором AMD або Intel та інтегрованою графікою, твердотільним диском та жорстким диском було б достатньо джерела живлення потужністю 150 Вт. У стандартному форматі ATX таких немає, їх можна придбати, тут вони починаються лише з 250, а не з 300 Вт. Останнього може бути навіть достатньо для ігрового ПК з відносно потужною відеокартою; але додаткові кабелі з «роз’ємами PCI Express» з 6 або 8 полюсами, як цього вимагають швидкі графічні карти, частіше можна знайти в джерелах живлення потужністю 350 Вт. Якщо ви поєднуєте 140-ватний процесор з 200-ватним графічним процесором, вам слід вибрати блок живлення принаймні 450 Вт.
Особливо жорсткі розміри блоку живлення можуть підвищити ефективність, тобто уникнути втрат. Однак розподіл навантаження на шинах повинен відповідати конструкції обраного блоку живлення, інакше існує ризик аварій під час піків навантаження. Такі тонкощі можна опрацювати лише за допомогою тестів із конкретними конфігураціями; на практиці доцільно використовувати замість цього вищезазначений резерв. Існує також ряд онлайн-конфігураторів для джерел живлення для ПК, які ви можете використати як керівництво.
Інтернет-конфігуратор для джерел живлення ATX: ct.de/y6t4
Доплата проти ефективності
¯. Скільки часу окупається більш ефективне джерело живлення?
¯. Рік має 8760 годин; 1 Вт безперервного споживання енергії додає до енергії 8,8 кіловат-годин, що коштує близько 2,60 євро, якщо ви платите 30 центів за кВт-год. Офісний ПК працює лише приблизно чверть пори року, а саме 223 робочі дні на рік по 10 годин за раз. Тоді кожен ват енергоспоживання в експлуатації коштує лише 67 центів. Крім того, існує потреба в енергії в режимі очікування, якщо комп’ютер не відключений від мережі; це 2 євро за ват (0,75 × 8760 год × 0,30 €).
Типовий офісний комп'ютер проводить більшу частину робочого часу в режимі очікування, тому споживання електроенергії визначає витрати на електроенергію. При 15 Вт за згаданий період, це 33 кВт-год на рік, тобто близько 10 євро. 5 Вт більше або менше коштують або заощаджують близько 3 євро в цій моделі розрахунку.
При 10 Вт вторинного навантаження більш ефективний перетворювач не економить багато грошей: 70 замість 50-відсоткової ефективності дає лише 5,7 Вт. У прикладі офісного ПК це буде 3,80 євро на рік. Завдяки п’ятирічному терміну служби, більш ефективне джерело живлення окупиться максимум на 19 євро. Однак, якщо ПК заковтує більше енергії або працює цілодобово - наприклад, як сервер - рахунок буде іншим. У будь-якому випадку, більш ефективне джерело живлення захищає навколишнє середовище.
¯. Які переваги багаторельсової технології?
Цей блок живлення подає в цілому максимум 33 А струм на всі 12-вольтові рейки разом узятих (396 Вт), але на 12 В1 максимум 25 А (300 Вт).
¯. Материнські плати ПК працюють з кількома 12-вольтовими рейками з 2 004: Блок живлення подає перетворювач напруги центрального процесора (модуль регулятора напруги, VRM) безпосередньо через чотири контакти ATX12V, тут застосовується 12V1. 24-контактний роз'єм "Main Power ATX" на материнській платі несе 12V2. Додаткові кабелі для відеокарт, так звані кабелі PCI-Express (PCIe), несуть 12V3 і 12V4.
Різні 12-вольтові рейки зазвичай гальванічно з'єднані. Як результат, в крайніх випадках майже весь 12-вольтний максимальний струм протікає через одну рейку і завдає великої шкоди, якщо він несправний. Натомість багаторельсові джерела живлення контролюють кожну окрему 12-вольтову рейку за допомогою окремого обмежувача струму. Це має теоретичну перевагу в тому, що блок живлення вимикається раніше, якщо один компонент - материнська плата, відеокарта - несправний. Наскільки часто це відіграє роль на практиці, важко оцінити.
Блок живлення максимально економічний
¯. Як знайти найбільш економічне джерело живлення з можливих?
¯. Багато ПК проводять понад 90 відсотків робочого часу в режимі холостого ходу або з дуже невеликим навантаженням. На жаль, сертифікація 80 плюс нічого не говорить про ефективність. Тому вам доводиться вимірювати в кожному окремому випадку.
В основному, жорсткий розмір джерела живлення зазвичай перетворює ефективніше, ніж набагато потужніший, коли навантаження низьке. Якщо ПК продовжує підключатися до джерела живлення, коли він не використовується, і він перебуває в режимі очікування, тоді ефективність блоку живлення також відіграє роль у забезпеченні напруги в режимі очікування 5 вольт.
¯. Замість блоку живлення ATX ви також можете використовувати комбінацію 12-вольтового блоку живлення та перетворювача постійного та постійного струму, таких як плати “PicoPSU”. У чому справа?
PicoPSU - це ефективний перетворювач, який генерує 3,3 і 5 вольт для материнських плат ATX від джерела 12 вольт.
¯. Такі перетворювачі генерують різні напруги ATX для стандартних материнських плат від однієї напруги постійного струму. Але не кожна дошка працює стабільно - зрештою, ви можете лише спробувати. Сильні процесори та відеокарти спричиняють надзвичайні стрибки навантаження, які можуть перевантажити перетворювач PicoPSU або блок живлення вище за течією.
Перетворювачі PicoPSU з mini-box.com працюють значно ефективніше, ніж джерела живлення ATX, коли навантаження менше приблизно 25 Вт, залежно від материнської плати, можна досягти значень, виміряних на електромережі менше 10 Вт (див. C't 8/16). Однак блок живлення напругою 230 вольт також є дуже важливим: ефективні та недорогі блоки живлення, які не спалюють 0,5 або навіть 1 Вт без навантаження, знайти непросто. Поєднання PicoPSU та блоку живлення коштує щонайменше близько 50 євро, тобто на 20 євро більше, ніж дешевий блок живлення ATX на 300 Вт - це окупається лише в особливих випадках. У режимі очікування деякі джерела живлення ATX навіть економічніші, ніж джерела живлення PicoPSU. Нарешті, є механічна проблема закриття гнізда для джерела живлення ATX у корпусі ПК.
¯. Що означає технологія DC-DC?
¯. Звичайні джерела живлення ATX генерують кілька вторинних напруг за допомогою одного трансформатора, це називається груповим управлінням. Якщо напруга на іншій рейці напруги дуже велика, напруга може закінчитися. Наприклад, якщо 12-вольтова рейка дуже сильно навантажена, так що її напруга падає, система управління штовхає потужність на первинну сторону. Це, в свою чергу, може спричинити перевищення 5-вольтової рейки злегка навантаженою 5,25 вольт; в крайньому випадку це заважає твердотільному диску, який приєднаний до цього рядка.
За допомогою технології DC-DC основний перетворювач видає лише 12 вольт. На додаток до материнської плати та відеокарти, ця рейка також подає інші перетворювачі постійного струму в блок живлення, які забезпечують високу точність 5 і 3,3 вольт. Але це навряд чи має якісь переваги, оскільки лише кілька мікросхем безпосередньо підключені до 3,3 або 5 вольт; Зазвичай на материнських платах, відеокартах і твердотільних накопичувачах є додаткові перетворювачі, які генерують ще нижчу напругу від 5 вольт.
ATX12V 2.4 та "проблема Хасвелла"
¯. Старі джерела живлення ATX знову автоматично вимикаються незабаром після запуску, якщо вони не можуть забезпечити певну мінімальну потужність. Оскільки процесори Intel для настільних ПК від покоління Haswell Core i-4000 надзвичайно економічні в режимі холостого ходу, це може призвести до проблем. Однак джерела живлення, що постачаються приблизно з 2014 року, зазвичай “сумісні з Haswell”, як зазначено в “ATX12V 2.4”. Але також багато джерел живлення, які нібито відповідають лише керівництву з проектування джерел живлення ATX12V у версії 2.3, можуть впоратися із системами Haswell; більшість виробників джерел живлення надають списки сумісності.
Лот 6 ЄС та EuP/ErP
¯. Посилання на лот 6 ЄС означає, що джерело живлення працює дуже економічно в режимі очікування: воно підходить для настільних ПК з потребою енергії менше 0,5 Вт в режимі ACPI S5 (м'яке вимкнення) Для досягнення цієї мети материнська плата також повинна зіграти. Він не повинен проковтнути занадто багато енергії в режимі очікування і повинен пропонувати можливість налаштування BIOS для оптимізації режиму очікування відповідно до специфікацій ЄС для енергоспоживаючих продуктів (EuP/ErP). Такі функції, як Wake-on-LAN або пробудження через USB-клавіатуру, деактивовані.
¯. Чому не перевіряється так мало джерел живлення ATX за допомогою підключаються кабелів?
Додаткові роз'єми в джерелах живлення з "управлінням кабелями" збільшують ризик помилок контакту.
¯. Так зване «управління кабелями» збільшує ціну блоку живлення та додає додаткові слабкі місця до джерела живлення: з кожним додатковим роз’ємом ризик помилок контакту зростає. При сильній течії це може призвести до перегріву. Тому ми рекомендуємо використовувати блоки живлення з міцно спаяними кабелями, непотрібні з яких акуратно зберігаються у корпусі ПК.
OVP, OCP, SCP тощо
¯. Що означають такі абревіатури, як OVP, OCP та SCP?
¯. Блоки живлення ATX не повинні перевищувати певних допусків на вторинній стороні, наприклад, вони не повинні подавати більше 12,6 вольт на 12-вольтову рейку. Захист від перенапруги (OVP) захищає від цього. Захист від переструму (OCP) вимикається, коли струми занадто високі, захист від короткого замикання (SCP) лише при короткому замиканні. Захист від перенапруги (OPP) захищає блок живлення від перевантаження, а захист від перегріву (OTP) від перегріву.
¯. Я хочу безшумний ПК. Який безвентиляторний блок живлення ви рекомендуєте?
¯. Рекомендуємо придбати комплектний пристрій. При індивідуальній конфігурації ПК без вентилятора існує ризик перегрівання окремих компонентів непоміченим. Крім того, безвентилятор не обов'язково означає безшумність, оскільки електронні компоненти, такі як котушки, видають такі шуми, як гудіння, цвірінькання чи свист на деяких материнських платах, відеокартах та джерелах живлення. Тихий ПК вимагає детального тестування; залишати вентилятори недостатньо.