Выбор компьютерного блока питания

В процессе покупки персонального компьютера обычным обывателем, вопрос выбора блока питания, как правило, не стоит. Основная масса покупателей, рассматривая системные блоки, выбирает посимпатичнее и «покруче», что бы цвет монитора и клавиатуры подходили к цвету системного блока, смотрят на наличие фронтальных USB и выходов аудиокарты и т.д. Однако, часто вместе с корпусом недорогого ПК идет и блок питания, от качества которого зависит очень многое: стабильность работы компьютера в целом, срок службы компонентов компьютера, сохранность данных, хранящихся на жестком диске, и, в итоге, самое ценное – ваше время и нервы. Мы не будем акцентировать внимание на определенных моделях и фирмах-изготовителях, об этом можно целые книги написать, мы выявим основные характеристики и параметры, на которые следует обратить внимание при покупке ПК и наряду с другими компонентами грамотно выбирать блок питания и зачастую отдельно от самого корпуса, а не в придачу к красивому ящику (который тоже влияет на работу компьютера, но об этом в др. статье)

Компьютерный блок питания (далее БП) - вторичный источник электропитания, предназначенный для снабжения узлов компьютера электрической энергией постоянного тока. В его задачу входит преобразование сетевого напряжения до заданных значений, их стабилизация и защита от незначительных помех питающего напряжения. Также, будучи снабжён вентилятором, он участвует в охлаждении системного блока.

Высококачественный блок питания должен соответствовать 5 критериям. Эти критерии таковы:

1. Блок питания должен постоянно обеспечивать заявленную мощность.

2. Блок питания должен гарантированно работать при внешней температуре в 40 — 50°C..

3. Блок питания должен иметь низкий уровень шума..

4. Блок питания должен быть совместим с современными компонентами ПК.

5. Блок питания должен быть удобным в эксплуатации по типу организации кабелей, не уступая при этом, качеству работы.

Это теория, а на практике рассмотрим какие необходимые детали нужно знать о блоке питания, чтобы правильно подойти к вопросу выбора. Блок питания стандарта ATX (именно этому стандарту соответствуют большинство БП в ПК) имеет следующие характеристики с практической точки зрения, которые важны для рассмотрения в данной статье:

1) Суммарную заявленную электрическую мощность

2) Максимальные выдаваемые токи по основным линиям питания +5 В, +12 В, +3,3 В, -5 В, -12 В. Измеряются в амперах.

3) Количество разъемов подключения соответствующего типа и длина кабелей питания

4) Совместимость с ИБП.

5) Наличие вентилятора с функцией Pulse Width Modulation

Суммарная заявленная электрическая мощность и токи.

АТХ-стандарт обуславливает максимально допустимые токи, пульсации и отклонения от эталонных напряжений по всем линиям питания. В рамках «домашнего ПК» принято разделять стандарт на две серии: АТХ 1.х и АТХ 2.х (в обзорах и на форумах последний часто пишут как 2.0, что не совсем верно). Основным различием является доминирование линии +5 В в первой серии и +12 В – во второй.

Основные данные можно обнаружить либо на специальной табличке, которая, как правило, имеется на каждом блоке питания, либо на сайте производителя данного блока питания. Например :

Из данной таблички видно, что блок изготовлен Тайваньской компанией Sea Sonic Electronics Co. Модель SS-850HT намекает на то, что максимальная пиковая мощность БП - 850W(об этом, как правило, написано достоверно ниже в таблице и именно в таблицу следует заглянуть при поиске мощности, потому что не всегда название модели совпадает с номинальной, а тем более реальной мощностью). Далее следует надпись Active PFC F3 – это означает, что этот БП оборудован схемой активной коррекции фактора мощности (Active Power Factor Correction), которая улучшает значение коэффициента мощности блока питания за счет изменения формы волны входящего тока. БП с активной PFC могут доводить коэффициент мощности до значения 0.99, в то время, как БП с пассивной PFC - до 0.70, а БП, вообще не использующие PFC – только до 0.60. Более высокий коэффициент мощности сокращает потери при передаче и увеличивает эффективность для энергетических компаний, делая активную коррекцию коэффициента мощности важной частью конфигурации систем.

Далее мы видим таблицу, в которой надписи означают: AC INPUT – входное переменное напряжение (сетевое напряжение на которое рассчитан БП) – в нашем случае это переменное напряжение от 100 до 240 В частотой 50-60 Гц (подойдет как для европейского так и для американского рынка сбыта т.н. универсальный ввод или «полный охват») и потребляет данный БП от 12 до 6 А переменного тока.

Далее в таблице находятся значения выходного постоянного напряжения DC OUTPUT(по стандарту ATX отклонение напряжений блока питания не должно превышать 5%) и нагрузочные способности линий +3,3В, +5В, двух виртуальных линий +12В (далее мы остановимся на них более подробно, так как это самая нагруженная линия в современных блоках питания), -12В(имеет вспомогательное значение), +5Vsb (напряжение дежурной цепи).

В прошлом, во времена таких процессоров, как Athlon XP и Pentium 4, основная нагрузка ложилась на линию +5В. Но в связи с ростом энергопотребления процессоров стало более выгодным технически питать их по линии +12В, потому что при равной мощности по линии + 12В идет почти в 2,5 раза меньший ток, чем по линии +5В. Благодаря этому снижаются потери мощности в электрических кабелях, и соответственно, просадки напряжения. Поэтому современные БП оснащены несколькими(обычно 2-4) виртуальными линиями +12В, на которые и ложится основная нагрузка. В нашем случае производитель заявил, что каждая линия +12V1 и +12V2 способна обеспечить ток 40А, однако это не означает, что одновременно обе линии способны выдать такой максимальный ток. Иначе бы мощность по линии +12В была бы равна (40А+40А)*12В=960Вт, а мы имеем 840Вт, и то это все при условии, что остальные линии БП потребляют в сумме не более 10Вт, так как общая мощность этого БП заявлена 850Вт. То есть в реальности предполагается, что обе линии +12В одновременно не будут нагружены на 40А и данная таблица носит скорее приблизительно информативный характер (на самом деле этой таблице следует доверять в БП ведущих производителей, китайские «ноунейм» фирмы сильно завышают эти цифры в угоду маркетологам и их БП могут выдавать лишь половину заявленной мощности).

По UL номеру E104405 можно проверить, что этот блок питания действительно произведен компанией SEA SONIC ELECTRONICS CO LTD. На этикетке подчеркнута сертификация организациями CUL, TUV, FCC и соответствие стандартам по содержанию вредных веществ RoHS, а также сертификацию 80 PLUS. Сертификация 80 PLUS® - самый широко известный независимый стандарт энергосбережения. Такие БП потребляют меньше энергии и выделяют меньше теплоты, позволяя системе охлаждения работать дольше и с меньшим шумом. Эта сертификация снижает эксплуатационные расходы и помогает в защите окружающей среды. Кроме того, на этикетке можно заметить знаки Укрстандарта и Росстандарта.

Практический расчет необходимой мощности

Давайте подумаем теперь сколько же нам надо мощности для питания нашего компьютер (Одесса). При выборе мощности и модели БП должно быть принято во внимание множество факторов, включая тип компьютера, требования видеокарты и для каких целей и задач он будет использоваться. Чтобы помочь пользователям с выбором наиболее подходящего БП можно воспользоваться интернет ресурсами (например www.antec.outervision.com) для автоматического подсчета мощности при заданных параметрах нашего ПК или узнать потребляемую мощность каждого компонента ПК на сайте производителя.

Приведем пример для расчета мощности современного ПК, где нагрузка в основном на линию +12В и от нее следует отталкиваться при подсчете (соответственно при выборе БП для компьютера с БП старой версии АТХ 1.х данный расчет надо производить для линии +5В). В нашем расчете нет смысла выискивать точные данные по вентиляторам, жестким дискам и оптическим приводам, поскольку на фоне энергопотребления видеокарт и центральных процессоров они незначительны. Поэтому можно грубо принять (естественно, в сторону завышения), что типичная мощность для HDD – 10Вт, вентилятора – 5Вт, оптического привода – 15Вт. Данные об энергопотреблении процессоров и видеокарт стоит выяснять отдельно и желательно с точностью хотя бы до 10 Вт. К примеру, мощность современного процессора в персональном компьютере может быть в пределах от 25 до 140 Вт, а видеокарты – от 10 до 300 Вт, а в отдельных экземплярах и выше.

Например для такой системы: CPU Core2Duo E8400, видеокарта Radeon HD 4850, 1 HDD, 2 вентилятора, 1 DVD-RW. Находим в сети значение thermal design power(макс. расч. мощность) для процессора CPU Core2Duo E8400(например тут) -65Вт, видеокарты Radeon HD 4850(например тут) - 110Вт максимум, 2 вентилятора – 10Вт, 1 HDD – 10Вт, 1 DVD-RW – 15Вт имеем в сумме 65+110+10+10+15=210Вт по цепи +12В, так все эти устройства потребляют больше всего по линии +12В. Разделив 210 на 12В по формуле расчета мощности имеем около 18А. С учетом принятых нами огрублений, а также неучтенных потерь и увеличенного потребления при старте эту величину рекомендуется умножить на 1,1. Получаем величину около 20 А. Рассматривая технические параметры интересующего нас блока питания, проверяем заявленный максимальный ток по линии +12В, для которой и проводились расчеты. В нашем случае нас интересует блок питания, у которого заявленный ток по линиям +12 В не менее чем 20 А. Такому условию соответствуют многие качественные блоки питания типичной мощности 350-400 Вт.

После того, как мы подсчитали требуемую силу тока по линии +12 В и научились определять, подойдет ли нам тот ли иной блок питания, следует вспомнить, как по внешним признакам можно отличить качественный БП от некачественного. Здесь, к сожалению, не так все однозначно.

Оценка качества БП

Одним из первостепенных косвенный критериев оценки качество БП был его вес. Достаточно толстая листовая сталь, из которой сделан корпус, массивный силовой трансформатор, немаленький дроссель групповой стабилизации +5/+12 В (или два меньших при раздельной) обуславливали этот значительный вес. Кроме того, рекомендовалось просмотреть блок «на свет» дабы рассмотреть габариты радиаторов и высоковольтных конденсаторов. Казалось бы – все правильно, но многие современные качественные БП за счет улучшенной и более дорогой схемотехники смогли добиться уменьшения веса БП за счет снижения размеров силового трансформатора и дросселя групповой стабилизации. Однако цена на такие изделия не оставляет сомнений на счет их качества. Хороший БП не может стоит меньше 40-50 у.е. а зачастую стоит 80-120.

К другим косвенным внешним признакам оценки качества БП принято относить длину, толщину, количество кабелей и разъемов, габариты вентилятора. Стандартом толщины кабелей является AWG18, маркировка нанесена прямо на самих проводах. Чем больше цифра, тем меньше сечение (для питания floppy-дисковода допустимо применение проводов AWG22). Тонкий провод, например AWG20, по всей длине выводов – признак БП очень низкого качества. Крупный вентилятор (12 см и больше) с высокой степенью вероятности указывает на принадлежность БП к стандарту АТХ 2.х – старые блоки всецело комплектовались вентиляторами 8 и 9.2 см, исключений с применением 12 см весьма немного.

Разъемы подключения ATX различного типа

Нынешние блоки питания по типу организации кабелей делятся на три типа:

Традиционные: все кабели напрямую соединены с БП, включая дополнительные. Преимущество – меньше потерь при проводной передаче; недостатки – беспорядок в проводах и препятствия для свободной циркуляции воздуха системы охлаждения.
Модульные: кабели соединены с БП посредством специальных разъемов. Преимущество такого подхода в возможности упорядочить кабели для более свободной циркуляции воздуха охлаждающей системы; недостаток – высокие потери при проводной передаче.
Блоки питания с расширенной гибридной системой организации кабелей Antec: комбинируют решения традиционных и модульных БП; все жизненно важные кабели подключены к блоку напрямую, а дополнительные посредством модульного решения. Это позволяет достичь меньших потерь при проводной передаче, наряду с улучшенной организацией прокладки кабелей.

Стандартно БП имеет основную массу необходимых разъемов подключения соответствующего типа:

4-х или(и) 8-и контактный разъемы питания процессора ATX12V и 20+4 контактный разъем ATX для питания материнской платы и шины PCI-Express

4-контактный разъем MOLEX, разъем питания SATA

Современные мощные видеокарты, как правило, снабжены разъемами дополнительного питания на 6 или 8 пин. Наиболее мощные видеокарты имеют иногда по 2 или даже 3 (а в будущем и 4) таких разъема. Производителям блоков питания сей факт известен, поэтому они заранее снабжают свои блоки питания соответствующими кабелями с нужными разъемами. Вам нужно только выбрать модель блока питания с соответствующим вашим нуждам количеством кабелей нужного типа. Да, производители видеокарт, как правило, снабжают свои изделия нужными переходниками. Ими можно воспользоваться, но лучше этого по возможности не делать – лишний механический контакт в цепи и лишний кабель в корпусе малополезен. Также этого переходника может не оказаться в комплекте, он может потеряться, выйти из строя, а в продаже они довольно редки. Как правило, у блоков питания мощностью более 500 Вт и более уже встречается два 6-пин разъема для дополнительного питания видеокарты.

6-контактный и 6+2-контактный разъемы питания видеокарт PCI-E

Совместимость с ИБП.

В последнее время все чаще возникают жалобы от пользователей на бесполезность установки ИБП – в момент отключения света ПК просто перегружается, а то и вовсе отключается, причем, порой, совершенно «молча». Так в чем проблема?

Все дело в несовместимости блоков питания Full Range (способных работать в очень широком сетевом вольтажном диапазоне 85-240 В) с активной схемой корректировки фактора мощности (Active PFC). В момент отключения электропитания падение напряжения в блоке питания не является мгновенным за счет конденсаторных емкостей. Напряжение падает очень быстро, но не настолько быстро, чтобы APFC не успел среагировать – иначе, зачем он нужен? Падение напряжение компенсируется увеличением тока потребления. Рост тока несет характер снежного кома, результат – срабатывание защиты по току в ИБП. Наверняка некоторые из читателей воскликнут: «Но ведь UPS как раз и нужен для того, чтобы напряжение не падало!» – и будут правы, но скорость реакции большинства ИБП существенно ниже, чем у APFC.

Путей решения проблемы есть несколько: «замедление» APFC, «ускорение» реакции ИБП (как это сделано в smart-UPS), отключение режима Full Range (перевод блока питания в обычный диапазон напряжений 185-240 В), отключение APFC. Разумеется, совсем необязательно проблемы будут именно у Вас и именно в той или иной связке БП – ИБП. На это тоже есть свое объяснение: в момент отключения электричества ПК был почти не нагружен, автоматическое отключение Full Range (БП адаптирован для питания от ИБП), «быстрый» и/или мощный ИБП.

Во избежание вышеописанной проблемы следует приобретать либо smart-UPS, либо блоки питания без PFC. Последний совет, фактически, парадоксален. Еще совсем недавно все и вся говорили, что APFC – это хорошо и полезно. Сегодня – наоборот (правда, только в том случае, если планируется использование ИБП).

Наличие вентилятора с функцией Pulse Width Modulation

Вентиляторы, использующие широтно-импульсную модуляцию (Pulse Width Modulation) могут регулировать скорость своего вращения между 15% и 100%. В то время как традиционные вентиляторы, управляемые лишь питающим напряжением имеют диапазон вращения между 35% и 90%. Использование PWM-вентилятора при менее, чем 50%-ой нагрузке обеспечит значительно более низкий уровень шума охлаждающей системы БП.

Немаловажную роль в выборе производителя БП, если Вы сомневаетесь в своей компетенции играют различный рода тесты блоков питания ведущих производителей, которых в сети очень много на сайтах http://www.easycom.com.ua, http://www.overclockers.ru/, http://itc.ua/, http://www.3dnews.ru, http://www.ixbt.com/ и др.

Удачных Вам покупок.

Все полезные статьи: