Что такое блок питания? И как это работает?

Что такое блок питания ? Это просто аппаратная часть, которая используется для преобразования энергии, подаваемой от розетки, в полезную энергию для многих частей внутри корпуса компьютера.

Хотите узнать больше о том, что такое блок питания и как он работает? Не пропустите нашу статью!

Указатель содержания

Что такое блок питания?

Источник питания преобразует переменный ток (AC) в непрерывную форму энергии, которая необходима для работы компьютерных компонентов, называемую постоянным током (DC). В отличие от некоторых аппаратных компонентов, которые не являются обязательными для использования, таких как SSD, блок питания является критически важным компонентом, поскольку без него остальная часть внутреннего оборудования не может работать.

Источник питания часто сокращенно обозначается как блок питания, а также известен как источник питания. Материнские платы, коробки и блоки питания бывают разных размеров, называемых «форм-факторами». Эти три элемента должны быть совместимы, чтобы они могли правильно работать вместе.

Блок питания в коробке

Блок питания установлен на задней части коробки или шасси. Если вы будете следовать кабелю питания компьютера, который подключен к стене, вы увидите, что он подключается к задней панели блока питания.

Задняя часть - единственная часть блока питания, которую видит большинство людей. На задней панели также имеется отверстие для вентилятора, которое направляет воздух на заднюю часть корпуса ПК.

Сторона источника питания, которая обращена к внешней стороне коробки, имеет трехконтактный охватываемый порт, в который вставляется шнур питания, а другой конец подключается непосредственно к сетевой розетке.

Он также часто включает выключатель питания и красный выключатель напряжения на источниках очень и очень низкого уровня.

Внутри ПК большое количество кабелей идет от источника. Разъемы, расположенные на противоположных концах кабелей, подключаются к различным компонентам компьютера для подачи питания.

Некоторые разъемы специально предназначены для подключения к материнской плате, в то время как другие имеют разъемы, которые адаптируются к жестким дискам, оптическим приводам, видеокартам…

Источники питания рассчитаны на ватты, чтобы показать, сколько энергии они могут предоставить компьютеру. Поскольку для правильной работы каждой части компьютера требуется определенное количество энергии, важно иметь источник питания (БП), который может обеспечить правильное количество.

Как работает блок питания

Если есть какой-либо компонент, который абсолютно необходим для работы компьютера, это источник питания. Без этого компьютер - просто инертная коробка, полная пластика и металла.

Источники питания используют технологию переключения для преобразования входного переменного тока в более низкое постоянное напряжение. Наиболее используемые напряжения:

• 3, 3 вольт 5 вольт 12 вольт

Сегодня примерно 90% или 95% нагрузки приходится на 12В шину. Поэтому другие рельсы остаются во все более вторичном положении.

Мощность источника питания всегда отображается в ваттах. Ватт - это произведение напряжения в вольтах и ​​тока в амперах или амперах.

Сегодня компьютер включается маленькой кнопкой и выключается с помощью пункта меню или самой кнопки. Эти опции были интегрированы в стандартный блок питания несколько лет назад.

Таким образом, операционная система может отправлять сигнал в блок питания, чтобы сигнализировать о его выключении. Кнопка посылает сигнал 5 вольт на источник питания, чтобы сказать вам, когда включить. Блок питания также имеет цепь, которая подает питание в режиме ожидания, которая называется 5VSB (5 вольт в режиме ожидания), даже когда компьютер выключен, так что устройства, которые остаются включенными в режиме ожидания, могут работать и источник может быть включен,

Примерно до 1980 года источники питания были тяжелыми и громоздкими. Они использовали большие, тяжелые трансформаторы и огромные конденсаторы для преобразования напряжения сети при 120 вольт и 60 герц в 5 вольт и 12 вольт постоянного тока.

Источники питания, используемые сегодня, намного легче и меньше (есть ATX, SFX и другие размеры). Они преобразуют ток с 60 Гц (Гц или циклов в секунду) в гораздо более высокую частоту, что приводит к большему количеству циклов в секунду. Это преобразование позволяет небольшому, легкому трансформатору в источнике питания снизить фактическое напряжение на 115 вольт (или 230 в Европе и большинстве стран мира) до напряжения, необходимого для этого конкретного компонента.

Высокочастотный переменный ток, подаваемый блоком питания, также легче фильтровать и выпрямлять по сравнению с исходным напряжением в сети переменного тока 60 Гц, что снижает колебания напряжения и уровень шума для чувствительной компьютерной электроники.

Импульсный источник питания потребляет только ту мощность, которая ему необходима от линии переменного тока. Типичные напряжения и токи источника питания указаны на этикетке.

Стандартизация источников питания

За прошедшие годы существовало как минимум шесть различных стандартов электропитания для ПК. Несколько десятилетий назад отрасль решила использовать блоки питания на базе ATX.

ATX является промышленной спецификацией, то есть блок питания имеет физические характеристики для установки в стандартную коробку ATX и электрические характеристики для работы с материнской платой ATX.

Кабели питания ПК используют стандартные разъемы и имеют такую ​​конструкцию, которая затрудняет подключение неправильных разъемов. Кроме того, производители вентиляторов часто используют те же разъемы, что и кабели питания для дисководов или периферийных устройств (Molex), что позволяет вентилятору легко получить необходимые ему 12 вольт.

Проблемы с блоком питания

Источник питания компьютера, несомненно, является компонентом, который, скорее всего, выйдет из строя, так как он нагревается, а затем охлаждается при каждом использовании и получает первый вход переменного тока при включении компьютера.

Неработающий вентилятор, непрерывный случайный перезапуск ПК, сбои при нагрузке и даже проблемы с производительностью игры могут быть признаком неисправного, некачественного или недостаточного энергопитания. Вы должны знать, что компоненты источника с годами деградируют, и то, что 10 лет назад было источником 850 Вт, сегодня это может быть 650 Вт, и его производительность также может пострадать и поставить под угрозу ваши компоненты.

Качественный шрифт должен длиться 10 лет без проблем. В любом случае, мы рекомендуем, если вы собираетесь обновить оборудование, а фонтану около 10 лет, вы должны поменять его на качественный.

Если вы подозреваете, что неисправность связана с источником питания, вы можете либо обработать гарантию, либо попробовать другой блок… Однако никогда не открывайте его для ремонта. Многие не согласятся, но со сложностью его внутренних компонентов, аннулированием гарантии, которая идет с открытием этого, и возможностью поражения электрическим током, даже отключенным, следует рассмотреть.

Вам очень трудно устранить неисправность в источнике, не имея его электрической схемы и / или глубоких знаний электроники.

Улучшения питания

Сегодня в источниках питания появились новые внутренние конструкции, такие как VRM (модули регулирования напряжения), которые являются независимыми. Они являются источниками постоянного тока. Его главное преимущество заключается в том, что напряжения не срабатывают при несбалансированной нагрузке, что очень часто встречается в современных ПК (помните, что нагрузка 12 В по сравнению с другими шинами).

Последние разработки на веб-серверах включают источники питания, которые предлагают запасной источник, который можно заменить, когда используется другой источник питания.

Некоторые новые компьютеры, особенно те, которые предназначены для использования в качестве серверов, предоставляют резервные блоки питания, то есть в компьютере есть два или более блоков питания, один из которых обеспечивает питание, а другой действует как резервный.

Резервный источник немедленно вступает во владение в случае сбоя первичным источником. Первичная мощность может быть изменена при использовании другого источника питания.

Внешние источники питания

Но источники питания, расположенные внутри ПК, не единственные, которые существуют. Другой тип источника питания - внешний.

Например, некоторые игровые приставки имеют блок питания, подключенный к шнуру питания, который должен быть расположен между консолью и стеной. В других случаях источник питания встроен в некоторые внешние жесткие диски, которые необходимы, если устройство не может извлечь достаточно энергии от компьютера через USB.

Внешние источники питания выгодны, потому что они делают устройство меньше и привлекательнее. Тем не менее, некоторые из этих типов источников питания являются довольно большими, и их размещение может быть проблематичным.

Текущие пики

Источники питания часто становятся жертвами скачков напряжения и тока, так как именно здесь устройство получает электроэнергию. Поэтому часто рекомендуется подключать устройство к ИБП или сетевому фильтру с автоматическим выключателем.

мощность

Рейтинг блока питания обычно является наиболее очевидным показателем для выбора источника питания. Если вы выберете источник питания с очень малым энергопотреблением, ваша система отключится, когда потребит больше энергии, чем может обеспечить блок питания. И наоборот, покупка тонны ватт может быть пустой тратой денег. Так что же самое удобное?

Ключ заключается в том, чтобы создать расчетное энергопотребление для вашего ПК. Каждый новый компонент будет изменять количество ватт, необходимое вашей системе для работы. В целом, мы движемся к энергоэффективности, и новые процессоры и графические процессоры потребляют все меньше и меньше.

Для оценки потребности в ваттах вы можете использовать калькулятор на Outervision.com, который позволяет выбрать марку и модель процессора и графического процессора, хранилища и других компонентов. Если вы планируете разогнать систему, вы также можете настроить тактовую частоту процессора, напряжение, тактовую частоту графического процессора и тактовую частоту графической карты. В любом случае получить совет специалиста обычно удобнее, чем калькулятора.

После ввода всех данных, которые вы хотите включить, калькулятор отображает три числа: мощность нагрузки, рекомендуемое питание ИБП и предлагаемое питание блока питания.

Чтобы установить мощность, которую вы можете легко найти, сделайте несколько вещей. Во-первых, округлите мощность до ближайшей отметки 50 Вт (370 Вт будет округлять до 400 Вт). С помощью этого метода вы обычно можете найти источник питания, который обеспечивает достаточную мощность, даже если в будущем вы перейдете на что-то более мощное.

Для некоторых систем эти дополнительные 50 Вт или более могут не гарантироваться. Заблокированные ЦП (ЦП Intel без обозначения «K» или «X») с гораздо меньшей вероятностью будут использоваться в ситуациях, когда они потребляют больше энергии, чем того требуют их спецификации. Кроме того, эти процессоры, как правило, уменьшают максимальную тактовую частоту при нагревании, что также помогает экономить электроэнергию.

Когда дело доходит до разблокировки процессоров и разгона графического процессора, лучше иметь достаточно энергии. Это может быть полезно, если вы хотите разогнать или добавить компоненты в систему разгона. Разгон часто требует лучшего охлаждения, и каждый вентилятор и водяной насос также потребляют мощность.

Также стоит отметить, что ваша система не всегда будет работать на максимальной мощности. Большинство ПК потребляют всего 100 Вт или меньше во время простоя и редко более 150 Вт при выполнении повседневных задач, таких как работа с документами или работа в Интернете. Но вы хотите, чтобы блок питания выдерживал пиковые требования к мощности, а не типичные нагрузки.

Эффективность и сертификация 80 Plus

Электроника никогда не работает со 100-процентной эффективностью в реальном мире. Метка «80 Plus» на блоке питания означает, что он был оценен для определенного уровня эффективности. Прежде чем перейти к сертификации 80 Plus, давайте поговорим об эффективности.

Когда источник питания (или другое устройство) имеет эффективность 80%, 80% номинальной мощности подается в систему, а остальные 20% теряются в виде тепла. Если блок питания потребляет 500 Вт от стены и работает на 80% при нагрузке 100%, вы можете обеспечить мощность только 400 Вт при максимальной мощности. Такой блок питания будет рассчитан на 400 Вт, поскольку это максимальная мощность, которая будет подана в систему.

Поскольку номинальная мощность блока питания учитывает эффективность, не нужно много математики. Вот и все, если вы не заботитесь о счетах за электричество. Если вы хотите, чтобы ваш компьютер был постоянно включен, или если вы проводите долгие часы за игрой, более эффективный блок питания может сэкономить ваши деньги.

Если тот же блок питания мощностью 400 Вт эффективен на 90%, он потребляет от стены 444 Вт (вместо 500 Вт), чтобы обеспечить 400 Вт для вашего ПК. Эта разница приравнивается почти к той же энергии, что и лампочка мощностью 60 Вт. И чем больше вы играете в требовательные игры, тем больше киловатт-часов начинает накапливаться.

Важно отметить, что КПД блока питания не является линейным и изменяется в зависимости от нагрузки. Спецификация 80 Plus требует, чтобы блок питания работал с напряжением не менее 80% при напряжении 115 В (в США) при всех нагрузках 20% и более. Для подключений 230 В (ЕС) блок питания должен иметь КПД 82% при нагрузке 20 и 100% и КПД 85% при нагрузке 50%.

Качество деталей - еще одна веская причина для получения более эффективного источника питания. Чем эффективнее блок питания, тем меньше тепла он генерирует. Это означает, что компоненты работают дольше, и вам не нужно так часто использовать охлаждающий вентилятор. Тем не менее, это не всегда так. Например, представьте себе фонтан 80 Plus Gold с некачественными конденсаторами и недолговечным вентилятором с нелепо маленькими радиаторами, а также 80 Plus Bronze с лидирующим вентилятором, обильным рассеиванием тепла и достойными конденсаторами. Без сомнения, бронза лучше.

Некоторые источники питания достаточно эффективны, поэтому вам не нужно постоянно подключать вентилятор. В зависимости от вашего случая, менее эффективный источник питания может повысить температуру окружающей среды внутри коробки.

Это само собой разумеется, но более эффективный источник питания также более экологичен. Мощный игровой компьютер под нагрузкой является важным устройством, как стиральная машина или холодильник. Потребление меньшего количества энергии снижает нагрузку на всю сеть, что может помочь сохранить пики в автономном режиме, особенно во время высокой нагрузки.

гарантии

При покупке компонентов для ПК вы часто найдете продукты, которые, по-видимому, не имеют существенных различий в соответствующих спецификациях. Когда это происходит, может быть полезно выбрать марку, которую вы предпочитаете, или взглянуть на что-то гораздо менее привлекательное, чем технические характеристики: гарантия.

На сегодняшний день источник с 2-летней гарантией отстает на рынке и не должен рассматриваться. Хотя они различаются, большинство блоков питания имеют гарантию от трех до пяти лет. Тем не менее, на некоторые продукты предоставляется гарантия на семь и десять лет. Это не прямой показатель качества, но это своего рода ограниченная страховка, которую стоит рассмотреть.

Модульные источники питания

После мощности и эффективности, модульность является одним из наиболее важных пунктов продажи фонтанов. Во многих случаях модульный блок питания является идеальным. В других это последнее, что вы хотите. Но что делает блок питания модульным?

Проще говоря, модульный источник питания позволяет подключать (или отключать) кабели по мере необходимости. Традиционные источники питания, с другой стороны, имеют кабели, постоянно подключенные к источнику питания.

Полумодульные блоки питания обеспечивают баланс между двумя: некоторые кабели (обычно кабели материнской платы и процессора) подключены постоянно, а другие кабели (PCIe, SATA и Molex) являются отсоединяемыми.

Модульные блоки питания имеют огромное преимущество, когда речь идет о прокладке кабелей. Управление кабелями может быть одной из самых утомительных и дорогостоящих задач в конструкции ПК. Модульный блок питания позволяет использовать только те кабели, которые необходимы для монтажа ПК, что может значительно уменьшить помехи в кабеле в коробке. Это может иногда улучшить воздушный поток в дополнение к эстетике.

Недостатком съемных кабелей является то, что в самих кабелях обычно используются фирменные разъемы. Даже кабели из разных производственных линий от одного и того же производителя могут быть несовместимы. Поэтому всегда рекомендуется хранить кабели в коробке или сумке, чтобы безопасно хранить их для дальнейшего хранения.

Модульные блоки питания также занимают больше места в коробке, чем немодульные модели. На башнях ATX это обычно не проблема, но это может вызвать реальные проблемы в системе mini-ITX. Разъемы на концах кабелей увеличивают длину блока питания приблизительно от 1/2 до 3/4 дюйма. Немодульные блоки питания, с другой стороны, не имеют разъемов на конце блока питания, поскольку кабели просто выходят из задней части устройства.

В случаях, когда зазор в задней части блока питания может быть очень узким, рассмотрите возможность использования немодульного источника питания, если позволяет конструкция. Хранить неиспользуемые кабели будет сложнее, но очистка будет менее проблематичной. Если пространство не является проблемой, обычно рекомендуется использовать модульные или полумодульные шрифты. Это очистит конструкцию и позволит вам заменить кабели при необходимости.

Размер имеет значение

Как и все остальное, что входит в корпус ПК, физические размеры ПК могут оказать большое влияние. Хотя это обычно проявляется в блоках питания большей мощности, в некоторых версиях даже модели с низким энергопотреблением могут быть слишком большими. Может быть трудно получить источник EVGA блока питания мощностью 1600 Вт для установки в башне средней мощности, но гораздо труднее получить источник ATX блока питания в мини-корпусе ITX, если что-то не так.

Хотя есть некоторые блоки, поддерживающие меньший форм-фактор SFX, многие блоки mini-ITX по-прежнему созданы для PSU ATX. Это смешанное благословение. Для потребителя не существует большого разнообразия PSU SFX, поэтому использование ATX дает больше возможностей. Даже с этим выбором, вы должны тщательно выбирать части. Например, блоки ITX могут принимать шрифты только определенной конфигурации и размера. В таком небольшом пространстве настоятельно рекомендуется иметь модульный блок питания, но чрезвычайно дорогой в специальном формате: SFX.

Вывод о том, что такое блок питания?

Это правда, что блоки питания не самая сексуальная часть ПК. Хороший блок питания не предлагает эстетических точек для отображения с друзьями, как хороший процессор или графический процессор, но правильный блок питания гарантирует, что вы сможете использовать эти части в полной мере.

Вы бы купили спортивный автомобиль, чтобы использовать самый дешевый бензин, который вы можете найти? Блоки питания могут быть как высокооктановым топливом для вашего игрового оборудования, помогая обеспечивать чистую мощность и предотвращать образование дыма.

Если есть последний совет, это не экономить на вашем блоке питания. Вы всегда можете купить больше памяти или ОЗУ, но плохой блок питания может означать катастрофу.

Надежный источник питания с достаточным запасом энергии обеспечит долговечность системы и обеспечит беспроблемную модернизацию. Если у вас есть вопросы, вы всегда можете обратиться к нашему руководству по лучшим источникам питания на рынке, здесь вы найдете лучшие модели по ценовому диапазону.

Что вы думаете о нашей статье о том, что такое блок питания? Вы что-то упустили?