Комп’ютерне джерело живлення та захист джерела

Опублікував PCtrend | Останнє оновлення 22 лютого 2018 р. | джерел

Коли люди купують новий комп’ютер, вони встановлюють бюджет і, як правило, орієнтуються на якість процесора та відеокарти. Материнська плата повинна бути сумісною і якомога дешевшою, більшу частину бюджету я виділив на процесор і відеокарту. Корпус повинен бути дешевим, але він повинен виглядати як космічний корабель і, можливо, мати багато вогнів. Залишається джерело. Комп’ютерне джерело живлення найчастіше залишається внизу рейтингу, коли встановлюється бюджет на придбання компонентного блоку ПК. Що стосується джерела живлення, покупці хочуть, щоб воно було дешевим, мало ват, а інколи брендувала компанія, про яку вони раніше чули.

Не всі знають, що джерело живлення надзвичайно важливий у конфігурації комп’ютера, погане живлення ПК може пошкодити компоненти комп’ютера. Процесор і відеокарта, які ви вибрали та віддали більшу частину свого бюджету, бачите, на електроенергію. Джерело ПК це компонент, який надає потужність вашим компонентам. Щоб ваш ПК, на який ви вкладаєте багато грошей, працював з оптимальними параметрами, вам потрібно джерело, яке підтримує потреби ваших компонентів в енергії.

Важливі компоненти комп'ютерного джерела живлення

Індуктор живлення

Індуктор або індукційна котушка є компонентом комп’ютерного джерела, що зберігає енергію в магнітному полі. Він діє як розімкнута ланцюг постійного струму, і через деякий час вони дозволяють струму вільно протікати і протистояти коливанням струму. Коли струм проходить через індукційну котушку, навколо дроту створюється магнітне поле. Зміна сили струму впливає на магнітне поле, яке призведе до напруги на котушці. Ця напруга створить струм струму, протилежний початковому струму. Неправильний потік напруги може спалити компоненти комп'ютера, а коливання напруги можуть дестабілізувати систему та вплинути на її продуктивність при розгоні.

трансформатори

Індуктори захищені таким чином, що їх магнітне поле не взаємодіє з іншими компонентами в тому ж ланцюзі. Але якщо ми розмістимо дві неекрановані котушки індуктивності поруч один з одним і пройдемо через змінний струм, магнітне поле вводить напругу в обидві котушки індуктивності. Процес індукції напруги у другому індукторі називається зворотною індуктивністю. Трансформатор складається з 2 дроселів, обмотаних навколо одного і того ж основного матеріалу таким чином, що взаємна індуктивність знаходиться на максимальному рівні. Котушка, яка пропускає струм, називається первинною котушкою, тоді як індукована напругою котушка називається вторинною котушкою. Трансформатор може електрично ізолювати два контури і змінювати напругу вгору або вниз.

Конденсатори живленняВ (конденсатори)

Для стабілізації напруги можна використовувати конденсатори. Вони можуть блокувати постійний струм (постійний струм) і можуть використовуватися як резервуари для зберігання електроенергії. Конденсатор складається з двох металевих пластин, розділених ізолятором. Конденсатори витримують різкі зміни напруги, напруга на конденсаторі змінюється повільніше, ніж прикладена напруга.

Конденсатори дозволяють постійному струму (DC) проходити дуже короткий час, перш ніж блокувати його. Змінний струм (змінний струм) вільно проходить через конденсатори, але зі зміненою формою.

Ємність, яку може зберігати конденсатор, обчислюється у фарадах. На додаток до ємності, двома іншими дуже важливими характеристиками конденсатора є робоча напруга та температура, а для тих, що мають полярність, негативна маркувальна відведення.

У джерелах для ПК найкращими вважаються конденсатори зі значенням 105 градусів Цельсія, які мають довший термін служби, ніж 85 градусів Цельсія.

Є кілька типів конденсаторів, залежно від використовуваних матеріалів та конструкції. У джерелах для ПК найпоширенішими є електролітичні конденсатори та полімери. На етапі фільтрації транзистор/APFC конденсатори Y є керамічними, а конденсатори X виготовлені з металізованого поліефіру. Конденсатори Y розміщені між лінією та шасі завжди парами, а X розміщені на лінії, з'єднаній між лінією та нейтраллю.

Оскільки конденсатори X, як правило, тримають заряд протягом тривалого часу, для їх швидкого розрядження часто використовується резистор, коли струм напруги знімається.

Ідеальний конденсатор має нульовий допуск, який визначається як протиставлення об'єкта потоку електронів. У реальному світі всі конденсатори мають певний опір, і чим він нижчий, тим вища якість конденсатора. Цей опір називається еквівалентним опором (ESR) і серйозно впливає на роботу джерела. Також збільшення цього опору сильно впливає на робочу температуру конденсатора, що призводить до зменшення терміну служби. Важливо тримати електролітичний конденсатор якомога нижче.

Класифікація конденсаторів за рівнями (Рівень)

Конденсатори класифікуються за рівнями (Рівнем) залежно від виробника.

У випадку з полімерними загусниками всі вони вважаються добрими для джерел ПК завдяки своїй здатності працювати при високих температурах. На електролітичні конденсатори впливає температура в блоці живлення, а ті, що виробляються японськими виробниками, вважаються найкращими. Однак японські конденсатори для джерел для ПК дорожчі і їх можна знайти в більшості високопродуктивних джерел.

Конденсатори рівня 1

Список японських виробників:

Рубікон
Об'єднаний Хімі-Кон (Nippon Chemi-Con)
Panasonic
Hitachi
Нічикон
ЕЛНА
Sanyo/Suncon
FPCAP (функціональний полімерний конденсатор - раніше Fujitsu)

На додаток до перелічених вище японських виробників, конденсатори рівня 1 доповнюються кількома якісними компаніями з Німеччини та США, хоча ми не знаходимо цих виробників у споживчих джерелах для ПК:

EPCOS (Німеччина)
Wurth Electronics (Німеччина)
Вішай (США)
Корпорація Kemet (США)
Корнелл Дабліє (США)
Конденсатор Illionis (США)

Конденсатори рівня 2

Список конденсаторів рівня 2 включає тайванських виробників, і ці продукти, як правило, використовуються у середніх і навіть висококласних джерелах, пропонуючи хороше співвідношення ціни та якості.

Тайкон (Нічикон)
OST
Тошин Когьо
Чайник
SamXon (крім серії GF, яка є частиною нижчого рівня).

Конденсатори рівня 3

Цей рівень є мінімальним, рекомендованим для джерел для ПК. Виробниками є:

ЯМІКОН
CapXon

Конденсатори рівня 4

Цей рівень представляє решту виробників конденсаторів і його слід уникати. У списку ми представляємо найпоширеніші конденсатори, яких можна знайти в джерелах для ПК, яких слід уникати.

G-Luxon
Su… SCON
Лелон
Еверкон
Елітна
Ltec
Фуджію
Джун Фу.

Охолодження джерела ПК

Хоча існують також джерела пасивного охолодження, важливим компонентом є вентилятор, який займається охолодженням. Вентилятори виконують роль підтримання вихідних компонентів на належній робочій температурі. Якість вентилятора та його тип підшипника впливають на термін служби джерела. Якщо вентилятор вийде з ладу, за ним підуть інші компоненти, і врешті-решт джерело вийде з ладу і може вплинути або навіть спалити компоненти системи ПК. Акустичний профіль вентилятора впливає на рівень шуму, мовчазні джерела з великим акцентом на цьому.

Багато високоефективних джерел якості є напівпасивними, під час яких вентилятор не використовується при низьких навантаженнях. Комп’ютерне джерело повністю безшумне при низьких навантаженнях, оскільки вентилятор включається, коли температура перевищує певний поріг.

Захист джерела ПК

Захист необхідний для запобігання пошкодженню джерела, а також компонентів ПК, до якого він належить. Багато бюджетних джерел мають захист, регульований стандартом ATX (OCP, SCP, OVP), тоді як високоефективні джерела мають більше захисту.

OCP (захист від переструму)

OCP - це популярний захист, який можна знайти в більшості джерел для ПК і вводиться в дію, коли сила струму на рейках перевищує певну межу. Специфікації ATX передбачають, що якщо навантаження на кожну рейку досягає або перевищує 240 ВА, OCP повинен втрутитися. Щоб обійти цю специфікацію ATX, деякі виробники впровадили декілька віртуальних рейок + 12 В, кожна рейка на 240 ВА.

OVP/UVP (захист від перенапруги/зниженої напруги)

Джерела повинні мати незалежну схему захисту і не покладатися виключно на ШІМ-контролер для контролю вихідної напруги. Захист від UVP не є обов’язковим, оскільки він не згадується в специфікаціях ATX. OVP і UVP постійно перевіряють напруги на кожній рейці і запускають, коли ці напруги перевищують або працюють нижче точки спрацьовування.

OPP (захист від надмірної потужності)

Захист OPP починається, коли потужність, яку блок ПК забирає від джерела живлення, перевищує максимальну потужність. Виробники комп'ютерних джерел надають невеликий простір для перевантаження, тому поріг OPP встановлений на 50-100 Вт вище максимальної потужності джерела. На джерелах ПК з єдиною рейкою + 12 В, де захист OCP не має сенсу, OPP бере на себе свою роль і відключає джерело, якщо рейка + 12 В перевантажена.

OTP (захист від перегріву)

Цей захист передбачає приєднання термістора до вторинного випромінювача. Він повідомляє ланцюг захисту про температуру радіатора, і якщо вона перевищує заданий поріг, джерело живлення комп’ютера відключається. Високі температури можуть бути наслідком перезарядки або пошкодження вентилятора охолодження, а OTP запобігає пошкодженню джерела. Цей захист є одним із найважливіших у джерелі ПК, хоча багато моделей не мають цих специфікацій.

SCP (Захист від короткого замикання)

Захист від короткого замикання постійно контролює вихідні рейки, і якщо вони мають імпеданс менше 0,1О ©, він негайно відключає електроживлення. Відповідно до специфікацій ATX 2.31, кожна рейка + 12v повинна мати окремий SCP. Цей захист присутній у більшості блоків живлення ПК.

Стандарти джерел для ПК

На ринку існують певні стандарти для комп'ютерних джерел живлення, які визнані та прийняті виробниками: ATX, EPS, 80 Plus.

Технічні характеристики ATX

ATX (Розширена технологія).

Цей стандарт, розроблений компанією Intel у 1995 році, містить інструкції щодо проектування комп'ютерів, материнських плат та джерел живлення. Перша специфікація в 1995 році визначила 3 типи роз'ємів живлення:

4-контактний Molex, 4-контактний роз'єм FDD, 20-контактний роз'єм Molex для материнської плати.

У цій специфікації зазначено, що найбільша потужність джерела повинна забезпечуватися на рейках + 5 В та на рейках 3,3 В, оскільки в ті часи рейки + 12 В використовувались лише для вентиляторів двигуна периферійних пристроїв. Ця специфікація ATX була змінена з 2000 року.

Остання версія ATX виходить у 2013 році, і основною відмінністю від попередньої є рекомендації щодо мінімальної ефективності на рейці 5VSB, які стали менш суворими. Хоча попередня версія 1.30 рекомендує ефективність 69% при 5VSB з навантаженням на цю рейку 2,75 Вт, остання версія рекомендує ефективність понад 55% при тому ж навантаженні. Мінімальна умова зарядки для другої рейки + 12 В була додана як вимога, тоді як у попередній версії вона була присутня лише як рекомендація.

Технічні характеристики EPS (Специфікація джерела живлення початкового рівня)

Виведені з ATX специфікації EPS були випущені для висококласних ПК та серверів початкового рівня. Вони були створені та запущені форумом Server System Infrastructure. Щоб комп’ютерне джерело відповідало вимогам EPS, воно повинно мати 24-контактний роз’єм для материнської плати та 8-контактний роз’єм EPS. Якщо потужність джерела становить від 700 до 800 Вт, він повинен мати 4-контактний роз'єм 12 В або два 4-контактні роз'єми 12 В для потужності понад 850 Вт.

Технічні характеристики 80 PLUS

80 PLUS - це організація, яка сертифікує джерела живлення, які мають ефективність понад 80% при 10, 20, 50 та 100% від максимального номінального навантаження та коефіцієнт потужності 0,9 або більше при навантаженні 100%. Для сертифікатів бронзи, срібла та золота коефіцієнт потужності повинен бути 0,9 або вище на всіх рівнях навантаження. Platinum вимагає коефіцієнта потужності 0,95 або вище для серверів.