Связаться с нами

  • (097) ?601-88-87
    (067) ?493-44-27
    (096) ?830-00-01

Статьи

Блок живлення комп'ютера. Характеристики та вибір

  1. Роз'єми комп'ютерного блоку живлення
  2. Коефіцієнт корисної дії - ККД блоків живлення
  3. Внутрішній устрій і принцип роботи джерел живлення для комп'ютера
  4. Розрахунок необхідної потужності блоку живлення комп'ютера
  5. висновок

Привіт, друзі Привіт, друзі! У статті про виборі комп'ютера , Ми трохи торкнулися теми як вибрати блок живлення комп'ютера. У цій спробуємо розібратися у внутрішньому устрої, принцип роботи і різноманітності роз'ємів блоку живлення. Так само розповімо про такий важливий параметр як коефіцієнт корисної дії ККД. Наведемо розрахунок необхідної потужності блоку живлення і ви без праці зробите свій вибір для будь-якого комп'ютера.

Роз'єми комп'ютерного блоку живлення

Поділяються на:

Харчування материнської плати. Спочатку блоки живлення формату ATX мали 20-ти контактний роз'єм живлення материнської плати. Він імен один контакт +12 V за яким можливо подача струму до 6 А (при використанні стандартних контактів Molex. Так само є контакти Molex HCS - 9 А та Molex Plus HCS - 11 А. Крім назви інформації про них ніякої не знайшов. Які контакти використовуються в сучасних комплектуючих поки не відомо). Цього цілком вистачало до появи слотів PCI-E. У зв'язку з цим основне живлення було збільшено до 24 контактів. Додали ще по одній лінії +3.3 V, +5 V, +12 V і земля.

3 V, +5 V, +12 V і земля

Останні 4 контакту 11,12,23 і 24 зроблені знімними і не використовуються при підключенні до 20-ти контактної розетки материнської плати. Це зроблено для сумісності. Так само можна підключити 20-ти контактний роз'єм блоку живлення до 24 контактному на материнській платі в разі нової платою і старого блоку. В цьому випадку краще обійтися вбудованим в процесор відео, тому що при використанні дискретного графічного адаптера можлива нестача харчування для слота PCI-E зі всіма витікаючими наслідками аж до можливості купити новий комп'ютер .

В цьому випадку краще обійтися вбудованим в процесор відео, тому що  при використанні дискретного   графічного адаптера   можлива нестача харчування для слота PCI-E зі всіма витікаючими наслідками аж до можливості купити новий   комп'ютер

+3.3 V Sense (Коричневий) - контакт призначений для зворотного зв'язку. За допомогою нього блок живлення регулює напругу +3.3 V.

-5 V (Білий) - в сучасних блоках харчування не використовується і виключений з 24-х контактного роз'єму. Використовувався для забезпечення сумісності шини ISA.

Power ON (Зелений) - контакт дозволяє сучасним операційним системам керувати блоком живлення. При виключенні комп'ютера через меню «Пуск» система з Power ON відключить блок живлення. Системи без контакту Power ON здатні лише вивести повідомлення, що комп'ютер можна вимкнути.

Power good (Сірий) - має напругу +5 V і може коливатися в допустимих межах від +2,4 V до +6 V. При натисканні на кнопку POWER (включення комп'ютера) блок живлення включається і виробляє самотестування і стабілізацію напруги на виході +3.3 V, +5 V і +12 V. Цей процес займає 0,1-0,5 с. Після чого блок живлення посилає материнської плати сигнал Power good. Цей сигнал приймає чіп управління живленням процесора і запускає останній. При скачках або пропажі напруги на вході блоку живлення материнська плата не отримує сигнал Power good і зупиняє процесор. При відновленні живлення на вході так само відновлюється сигнал Power good і відбувається запуск системи. Таким чином, завдяки сигналу Power good, комп'ютер гарантовано отримає тільки якісне харчування, що в свою чергу дозволяє підвищити надійність і працездатність всієї системи.

Живлення процесора. харчування процесора здійснюється через пристрій зване Voltage Regulator Module (VRM). Модуль перетворює напругу з +12 V до необхідного процесору і має коефіцієнт корисної дії (ККД) близько 80%. Спочатку, коли процесори споживали мінімум енергії і харчувалися від +5 V, досить було харчування через материнську плату. Було всього 12 контактів (2 по 6). З ростом продуктивності виросла і споживана потужність. Сучасні процесори споживають до 130 Вт і це без розгону. Завдання стояло наступна, забезпечити харчування процесора не розплавивши при цьому контакти на материнській платі. Для цього перейшли з +5 V на +12 V, тому що це дало можливість знизити струм більш ніж на 50% зберігаючи потужність. Через один контакт +12 V на материнській платі можна було передавати до 6 А (2-а лінія +12 V живить слоти PCI-E). Рішення було запозичено як зазвичай з серверного сегмента. Для процесора зробили окремий роз'єм безпосередньо від блоку живлення.

Для процесора зробили окремий роз'єм безпосередньо від блоку живлення

Роз'єм складався з 4-х контактів 2-ва +12 V і 2 - земля. За специфікації була можливість подачі до 8 А на контакт.

За специфікації була можливість подачі до 8 А на контакт

Для топових процесорів використовувалося кілька VRM модулів. Що б краще розподілити навантаження між ними було прийнято рішення використовувати два 4-х контактних роз'єми об'єднаних фізично в один 8-ми контактний

Що б краще розподілити навантаження між ними було прийнято рішення використовувати два 4-х контактних роз'єми об'єднаних фізично в один 8-ми контактний

Як видно з малюнка вище роз'єм містить 4 лінії +12 V, що забезпечує стабільним живленням найпотужніші процесори. Роз'єм може бути розділений на 2 по 4 контакти.

Роз'єм може бути розділений на 2 по 4 контакти

Так само варто відзначити що особливо потужні блоки живлення (мені траплялися від 1000 Вт і вище) мають два 8-ми контактний роз'єм. Ймовірно для живлення систем включають два процесори

Ймовірно для живлення систем включають два процесори

Харчування графічного адаптера. 24-х контактний роз'єм живлення материнської плати забезпечує 75 Вт для слота PCI-E. Цього хапаємо лише для графічних адаптерів початкового рівня. Для більш просунутих рішень використовується додатковий 6-ти контактний роз'єм

Для більш просунутих рішень використовується додатковий 6-ти контактний роз'єм

Цей роз'єм підводить додатково 75 Вт і в результаті 150 Вт для графічного адаптера.

У 2008 році ввели 8-ми контактний роз'єм живлення відеокарт

Це забезпечує додатково 150 Вт, що в сумі дає 225 Вт. Обидва роз'єми назад сумісні. Це означає, що 6-ти контактний роз'єм живлення можна підключити до 8-ми контактному на графічний адаптер зсунувши його в сторону. І навпаки 8-ми контактний роз'єм блоку живлення комп'ютера можна підключити до 6-ти контактному на графічний адаптер. Конструкція роз'єму виключає некоректне підключення.

Крім ліній +12 V і землі на обох роз'ємах присутні контакти Sense. Графічний адаптер використовує їх для визначення якої (6-ти або 8-ми контактний) роз'єм підключений до відеоадаптера і підключений взагалі роз'єм. Якщо роз'єм не підключений система на запуститься. Якщо замість 8-ми контактного роз'єму підключений 6-ти контактний залежно від прошивки графічної карти система може не запуститися взагалі або запуститися з обмеженою функціональністю

8-ми контактний роз'єм живлення графічного адаптера та 8-ми контактна харчування процесора мають різні ключі (захист від дурня) завдяки чому ви не маєте можливості підключити роз'єми не коректно. Так само ці роз'єми по різному розділені: для живлення графічного адаптера 6 + 2, для живлення процесора 4 + 4 або разом 8 контактів.

У деяких блоках харчування роз'єми PCI-E, для кращої ідентифікації, маркуються наклейкою з написом «PCI-Express»

Важливо! Всі роз'єми блоку живлення підключаються без особливого зусилля!

У графічних адаптерів середнього і вищого цінового сегмента присутні відразу два роз'єми. Залежно від потужності: 2х6, 1х6 і 1х8, 2х8.

Бувають випадки коли блок живлення не має достатньо роз'ємів живлення PCI-E. У таких ситуаціях використовують Y-образні перехідники

Перехідник використовує два «молекcа» для підключення периферії, тому що необхідно дві лінії +12 V для одного 6-ти контактного роз'єму.

При підключенні графічного адаптера через перехідник переконайтеся що лінія +12 V витримає. Тобто, знайдіть в оглядах або на офіційному сайті інформацію по енергоспоживанню відеокарти. Після подивіться характеристику блоку живлення (на наклейці БП або на сайті виробника) по лінії +12 V

Складіть максимальну потужність графічних адаптерів і TDP процесора , Отриману суму я множу на 1.5 і порівнюю з цифрою в характеристиці блоку живлення. Якщо отримане значення потужності більше наведеного в характеристиці, то можливі проблеми, якщо менше - можна пробувати. Якщо ж у вас сучасний блок живлення і цифра виходить впритул або навіть трохи менше ніж в характеристиці, то можна пробувати відеокарту в своїх додатках. Малоймовірно, що ви завантажили її на 100%. Якщо ж у вас старий блок живлення, краще не ризикувати.

Харчування периферійних пристроїв. Практично всі периферійні пристрої живляться від наступний роз'ємів:

Харчування периферійний пристроїв. Зазвичай називається Molex так як проводиться фірмою з однойменною назвою

Має 4 контакту: +5 V, +12 V і 2 земля. Розрахований на ток 11 А на контакт. Використовується для підключення старих жорстких дисків , Оптичних приводів, вентиляторів та інших пристроїв використовують харчування +5 V або +12 V

Конструкція вилки передбачає ключі (зрізані кути) перешкоджають некоректного підключення периферійний пристроїв. Деякі виробники (Sirtec зокрема) виготовляють даний роз'єм зі спеціальними напівкруглими пристосуваннями для більш легкого від'єднання від пристроїв.

Харчування флоппі-дисковода. Харчування менш потужних периферійних пристроїв. Має так само 4 контакти. Відстань між контактами, в порівнянні з попереднім роз'ємом зменшено в 2 рази і становить 2.5 мм

5 мм

Кожен контакт розрахований на струм 2 А, що визначать максимальну потужність роз'єму в 34 Вт

Кожен контакт розрахований на струм 2 А, що визначать максимальну потужність роз'єму в 34 Вт

На відміну від вилки для живлення периферійних пристроїв в цьому контакти +5 V і +12 V перевернуті. Флоппі-дисковод можна підключати «на ходу». Для цього спочатку необхідно підключити кабель даних, а потім кабель живлення. Відключення відбувається в зворотній послідовності. Переконайтеся, що не використовуєте FDD-дисковод, вимкніть живлення потім шнур даних. Вилка флоппі-дисковода містить ключ для коректного підключення, але при з'єднанні необхідно бути уважним (особливо на «ходу»), можна легко змістити контакти при підключенні.

Харчування Serial ATA. Всі сучасні накопичувачі як HDD так і SSD підключаються цим роз'ємом

Це 15 контактна вилка для підключення периферії де на кожну лінію харчування припадає по 3 контакту

Забезпечує таку ж потужність як і стандартний роз'єм для периферії. Так само на одній стороні присутній ключ перешкоджає некоректного підключення. Для застарілих блоків живлення застосовуються перехідники наступного типу, що дозволяють підключити одне або два пристрої SATA

У перехідниках відсутня лінія харчування +3.3 V, т. К. Сучасні HDD і SSD її не використовують.

Коефіцієнт корисної дії - ККД блоків живлення

Будь-який пристрій харчується від мережі змінного струму має свій коефіцієнт корисної дії (ККД). Блоки живлення комп'ютера не виняток. ККД - це та кількість енергії яке виконує корисну функцію (живлення комп'ютера). Все інше перетворюється в тепло. На даний момент існують рівні ефективності представлені в таблиці нижче

Переваги високого ККД блоку живлення:

  • менше споживання енергії в порівнянні з блоком живлення без відповідної сертифікації. Наприклад блок живлення 500 Вт з сертифікацією 80 Plus Gold (ККД 90%) і без сертифікації (ККД близько 75%). При навантаженні в 50% (250 Вт) сертифікований блок живлення буде витрачати від мережі 277 Вт, не сертифікований - 333 Вт.
  • менше нагрівання так як значно менше тепла необхідно розсіяти
  • триваліший термін роботи блоку живлення за рахунок більш низьких температур
  • менше шум, так як для відводу невеликої кількості тепла потрібно вентилятор працює на більш низьких оборотах
  • більш якісне харчування для комплектуючих, отже більш надійна і стабільна робота всього комп'ютера
  • мінімальне спотворення характеристик мережі живлення. Кожен пристрій харчується від мережі змінного струму вносить свої перешкоди. У сертифікованих блоках харчування застосовується спеціальний пристрій APFC (Active Power Factor Correction) підвищує ККД і практично виключає перешкоди від блоку живлення комп'ютера.

Недолік один - ціна, з лишком компенсується перевагами.

Внутрішній устрій і принцип роботи джерел живлення для комп'ютера

Коротко опишемо принцип роботи комп'ютерного блоку живлення
Коротко опишемо принцип роботи комп'ютерного блоку живлення

На вхід підключений до джерела живлення 220 V / 50 Гц (в ідеальному випадку). В іншому випадку працює фільтр (1) який прибирає пульсації і перешкоди мережі. Після харчування подається на інвертор напруги (2), який збільшує частоту з 50 Гц до 100 кГц і вище. Завдяки чому є можливість використовувати дешеві трансформатори (3) малих габаритів. Цей трансформатор завдяки високій частоті може передати величезну потужність при перетворенні високовольтної напруги в низьковольтне. Поруч з основним трансформатором розташовується так само трансформатор чергової напруги. Останнє присутній завжди при подачі живлення до блоку. Далі в роботу вступають діодні збірки (5), які разом з конденсаторами і дроселями згладжують високочастотні пульсації і видають постійні напруги подаються безпосередньо компонентів комп'ютера.

Основний дросель групової стабілізації (6). Застосовується в блоках харчування середнього цінового діапазону і відповідає за стабілізацію всіх вихідних напруг. Якщо навантаження на одному з каналів різко збільшується - напруга просідає. При такій схемі блок живлення підвищує напруги відразу на всіх лініях. Якісні, дорогі блоки живлення, мають повністю незалежні лінії живлення, завдяки чому цього ефекту не виникає.

Схема управління частотою обертання вентилятора (7). Дозволяє регулювати обороти «Карлсона». Так само присутній плата контролю напруги і споживаного струму. Вона відповідає за захист блоку від коротких замикань і перевантаження.

Блоки живлення високого рівня переважно виготовляють з модульним підключенням кабелів. В цьому випадку присутній плата з силовими роз'ємами (8) куди безпосередньо підключаються дроти

Модульне підключення дозволяє використовувати тільки необхідні кабелю. У слідстві чого можливо досягнути якісного розподілу кабелів в корпусі, що в свою чергу позитивно позначиться на охолодженні комп'ютера .

Розрахунок необхідної потужності блоку живлення комп'ютера

Отже, ви вибираєте комплектуючі для комп'ютера і перед вами стоїть завдання вибору потужності блоку живлення. В цьому випадку можна скористатися калькуляторами потужності:

Але, краще розрахувати необхідну потужність самому. Наведу приблизні цифри споживання різними комплектуючими ПК:

  • Материнська плата - 50 Вт
  • Процесор від 35 до 130 і вище. Необхідно дивитися за рівнем TDP в специфікаціях
  • Модуль пам'яті - 5 Вт
  • HDD і оптичний привід - 15 - 20 Вт
  • SSD - менше 10 Вт
  • вентилятор - від 0,5 до 5 Вт
  • графічний адаптер - необхідно дивитися в специфікаціях

Для систем з вбудованим, в процесор, відео вистачить блоку живлення 400-500 Вт. Точніше вистачить і 250 Вт, але краще взяти з запасом.

Як і де дивитися приблизне енергоспоживання процесора. Заходимо на офіційний сайт фірми виробника, знаходимо свій продукт і дивимося характеристики. Нас цікавить поле Max. TDP. Цю цифру приймаю за енергоспоживання процесора при розрахунку.

З графічними адаптерами простіше. Так само заходимо на офіційний сайт виробника графічних чіпів, шукаємо свій продукт. Відкриваємо вкладку специфікація і якщо це відеокарта фірми nvidia, то в розділі «Потужність і температура» знаходимо показники споживання карти та рекомендації по потужності блоку живлення. У конкурента споживання карти не знайшов, необхідно прочитати огляд, але так само є рекомендації по необхідної потужності блоку живлення.

При зборі систем з декількома графічними адаптерами слід точно знати скільки максимально споживає дана модель. Дану цифру помножити на кількість графічних адаптерів в системі, додати споживання процесора і інших пристроїв. Отриману суму помножити на 2 і вийде потужність рекомендованого блоку живлення з пристойним запасом. Чому рекомендують вибирати потужність блоку живлення з запасом? Тому що, якщо в одній кімнаті буде стояти кілька комп'ютерів з однаковими комплектуючими, але з різними по потужності блоками харчування і параметри харчування будуть залишати бажати кращого. При такому розкладі стабільніше будуть системи з більш потужними блоками живлення.

висновок

У даній статті ми розібралися в характеристиках блоку живлення комп'ютера. Детально розібрали роз'єми за допомогою яких харчуються всі комплектуючі системи. Роз'єми мають певні ключі «захист від дурня» і не докладаючи занадто багато «ньютонів» при складанні, ви коректно зберете систему. Так само ми поверхнево пройшлися за внутрішньою будовою і принципом роботи блоку живлення комп'ютера. Дізналися, що завдяки підвищенню частоти з 50 Гц до 100 кГц і вище вдається розмістити всі компоненти блоку в скромних габаритах, без втрати потужності. Було розказано про сертифікацію блоку живлення і коефіцієнті корисної дії ККД. Розглянули позитивні і негативні сторони високої ефективності. Це не тільки менші рахунки за електрику, які за 3-4 роки зведе різницю у вартості до нуля, але і більш стабільна і надійна робота вашого комп'ютера.

PS Вибирайте блок живлення для вашого комп'ютера з запасом по потужності в 1.5 - 2 рази і якомога більш високого стандарту сертифікації. Це гарантує вашого персонального комп'ютера якісне і стабільне живлення.

Із задоволенням відповім на питання в коментарях. Дякую, що поділилися статтею в соціальних мережах. Всього Вам Доброго!

З повагою, Антон Дяченко

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту і натисніть Ctrl + Enter.

Чому рекомендують вибирати потужність блоку живлення з запасом?

Новости

Как сделать красивую снежинку из бумаги
Красивые бумажные снежинки станут хорошим украшением дома на Новый год. Они создадут в квартире атмосферу белоснежной, зимней сказки. Да и просто занимаясь вырезанием из бумаги снежинок разнообразной

Пиротехника своими руками в домашних
Самые лучшие полезные самоделки рунета! Как сделать самому, мастер-классы, фото, чертежи, инструкции, книги, видео. Главная САМОДЕЛКИ Дизайнерские

Фольгированные шары с гелием
Для начала давайте разберемся и чего же выполнен фольгированный шар и почему он летает дольше?! Как вы помните, наши латексные шарики достаточно пористые, поэтому их приходится обрабатывать специальным

Все товары для праздника оптом купить
Как сделать правильный выбор в работе, бизнесе и жизни, о котором никогда не придется жалеть. Мы хотим рассказать вам об удивительной и очень простой технике 7 вопросов, которые позволят оценить ситуацию

2400 наименований пиротехники
В последние десятилетия наша страна может похвастаться появлением нескольких десятков отечественных производителей, специализирующихся на выпуске пиротехники. Если вы сомневаетесь, какой фейерверк заказать,

Как сделать из бумаги самолет
 1. Самолеты сделанный по первой и второй схеме являются самыми распространенными. Собирается такое оригами своими руками достаточно быстро, несмотря на это самолет летит достаточно далеко за счет свое

Надувные шарики с гелием с доставкой
На праздники часто бывают востребованы воздушные шарики, надутые гелием. Обычно, их покупают уже готовыми (надутыми) и привозят на праздник. Или, приглашают специалистов, которые приезжают и надувают

Аниматоры на детские праздники в Зеленограде
Уж сколько раз твердили миру…Что готовиться ко дню рождения нужно заранее, а не бегать в предпраздничный день угорелой кошкой. Нельзя впихнуть в 24 часа дела, рассчитанные на недели. К празднику нужно