Что такое блок питания: характеристики в компьютере и для чего он нужен

Что это и с чем это едят?

Многие компьютерные компоненты имеют названия, требующие немного технических знаний, чтобы понять, что они из себя представляют и зачем (например, твердотельный накопитель), но в случае с блоком питания все довольно очевидно. Это блок питания.

Но мы не можем поставить точку на этом, гордо заявляя, что «статья готова». Наш цикл статей посвящен внутреннему устройству, и на операционном столе у ​​нас есть подопытный: Cooler Master G650M. Это довольно типичный представитель, по характеристикам схожий с десятками других моделей, но у него есть одна особенность, встречающаяся не во всех блоках питания.

Официальное фото блока питания Cooler Master.

Это блок питания стандартного размера, соответствующий форм-фактору ATX 12V v2.31, поэтому он подходит для многих компьютерных корпусов.

Есть и другие форм-факторы, например, для небольших корпусов или совсем уникальные по спецзаказу. Не все блоки соответствуют точным размерам, заданным стандартными форм-факторами: они могут иметь одинаковую ширину и высоту, но различаться по длине.

Этот блок питания Cisco специально разработан для серверных стоек

В маркировке БП обычно указывается его основной параметр – максимальная выдаваемая мощность. В случае с нашим Cooler Master это 650 Вт. О том, что это на самом деле означает, мы поговорим позже, а пока лишь отметим, что есть и менее мощные блоки питания, так как не всем компьютерам требуется именно это, а некоторым даже требуется на порядок меньше. Но все же большинство настольных компьютеров имеют мощность в диапазоне от 400 до 600 Вт.

Блоки питания, подобные нашему, собираются в прямоугольных металлических коробках, часто неокрашенных, что делает их довольно тяжелыми. В ноутбуках блок питания почти всегда внешний, в пластиковой коробке, но его внутреннее убранство очень похоже на то, что мы увидим в рассматриваемом нами БП.

Большинство типичных блоков питания оснащены выключателем питания и кулером для активного управления температурным режимом, хотя это требуется не для всех блоков питания. И не все из них имеют вентиляционное отверстие; на серверных версиях, в частности, это редкость.

Что ж, как видно на фото выше, мы уже вооружены отверткой и готовы приступить к вскрытию нашего экземпляра.

Виды блоков питания и их различия

По конструкции все блоки питания бывают двух типов:

1. Инкорпорейтед.
2. Внешний.

Первый тип, как вы можете догадаться по его названию, встроен в устройство, на котором он работает. Подавляющее большинство бытовой техники имеют встроенные так называемые собственные блоки питания. Его задачей является преобразование сетевого напряжения 220 В 50 Гц для одного или нескольких необходимых для работы устройств.

Здоровый! Блок питания в компьютере тоже будем считать внутренним, хотя и изготавливается в виде отдельного съемного модуля.

Внешний блок питания представляет собой отдельный модуль в собственном корпусе. Питание от такого модуля подается на устройство по кабелю. Как правило, такое решение используется для малогабаритного оборудования и оборудования с малым энергопотреблением.

А теперь интересный вопрос: зарядка на мобильнике или смартфоне — это блок питания или зарядное устройство? Для многих это зарядное устройство. Тогда дополнительный вопрос: блок питания для ноутбука это блок питания или зарядное устройство? И тут мнение будет однозначным: и то, и другое.

Так почему в телефоне только зарядка? Кто из нас не работал с выключенным смартфоном, включенным в розетку? Да, все они работали тогда, когда это было действительно нужно, но батарея села. Поэтому и зарядное устройство для мобильного телефона, и блок питания для ноутбука — это два в одном: это блок питания и зарядное устройство.

А вот, например, с аккумуляторным шуруповертом все иначе. В нем зарядное устройство, а не блок питания, так как он не может обеспечить рабочий ток шуруповерту.

То же самое можно сказать и об автомобильном зарядном устройстве: оно может заряжать автомобильный аккумулятор, но не может обеспечить стартер током, необходимым для запуска двигателя.

Просматриваемые БП бывают 4-х типов:

• со стабилизацией напряжения;
• со стабилизацией тока;
• со стабилизацией напряжения и тока;
• нет стабилизации.

Первый тип обеспечивает заданное стабильное выходное напряжение, не зависящее от входного напряжения, если значение последнего не превышает допустимых пределов или устройство не потребляет больше мощности, чем может обеспечить блок питания. В противном случае простые источники выходят из режима стабилизации, а то и вовсе выходят из строя, самые «умные» аварийные отключения аппарата и отключаются сами по себе, избегая повреждений. Большинство новых блоков питания собрано по схеме стабилизации напряжения.

Блоки питания со стабилизацией тока подключаются к устройствам, которым нужен стабильный ток. При изменении потребляемой мощности указанный блок изменяет значение напряжения таким образом, что ток через него остается неизменным.

Схемы со стабилизацией напряжения и тока часто реализуются в лабораторных источниках питания и автомобильных зарядных устройствах. При увеличении мощности, потребляемой нагрузкой, такой блок питания поддерживает заданное напряжение, а ток растет. Когда ток, прошедший через питаемое устройство, достигает заданного значения, источник начинает поддерживать его (ток) на заданном уровне, снижая при необходимости напряжение.

И, наконец, четвертый тип, без стабилизации, подключается к устройствам, не критичным к величине питающего напряжения. Выходное напряжение на них напрямую зависит от входного значения.

Ну и в заключение разделим блоки питания по принципу работы:

• трансформатор;
• импульс;
• с конденсатором охлаждения.

Рассмотрим принцип работы каждого типа блока питания более подробно.

Устройство трансформаторного блока питания

До недавнего времени источники питания такого типа использовались в подавляющем большинстве электронных механизмов. Давайте посмотрим, как выглядит простейшая схема трансформаторного блока питания.

Источник состоит из трансформатора Т1, выпрямителя VD1, простого стабилизатора VT1, R2, VD2 и сглаживающего фильтра С2, С3, С4. Трансформатор здесь является основным узлом. Его задачей является снижение или повышение напряжения первичного источника до необходимого значения. В нашем примере трансформатор понижающий — он преобразует сеть 220 В в 7 В, что необходимо для работы следующих узлов.

Трансформатор имеет две или более индуктивно связанных обмоток. Одна из обмоток, называемая первичной, питается от первичного источника. Протекающий через него переменный ток намагничивания создает в магнитопроводе переменный магнитный поток. В результате электромагнитной индукции переменный магнитный поток в магнитопроводе создает ЭДС индукции во всех остальных обмотках.

Экспертное мнениеАлексей БартошСпециалист по ремонту, обслуживанию промышленного электрического и электронного оборудования. Задайте важный вопрос! Трансформаторы могут работать только с переменным напряжением. Если первичный источник производит постоянный ток, используются другие типы преобразователей напряжения. Например, нажмите

Пониженное переменное напряжение подается на двухполупериодный выпрямитель, установленный по мостовой схеме. В результате вашей работы оно становится постоянным сердцебиением. Первичный фильтр, состоящий из конденсатора С2, сглаживает пульсации, преобразуя напряжение пульсаций в постоянное.

Выпрямление и сглаживание — идет на простейший параметрический стабилизатор, который поддерживает выход на определенном уровне (в нашем примере 5 В) даже при небольших колебаниях первичного напряжения питания. Также конденсаторы С3, С4 его сглаживают и питают в нагрузку. Если стабилизация не нужна, блок питания будет состоять только из трансформатора, выпрямителя и сглаживающего фильтра.

Достоинства и недостатки трансформаторного источника питания простота конструкции, надежность, хорошая ремонтопригодность, отсутствие высокочастотных электромагнитных помех, отсутствие высокочастотных помех в силовых цепях, большие масса и габариты, катастрофически возрастающие с мощностью, металлоемкость (магнитная схема и обмотки с относительно большим числом витков); относительно низкий КПД.

Устройство и работа импульсного блока питания (ИБП)

Принцип работы такого блока питания в корне отличается от принципа работы конструкции трансформатора. Здесь входное напряжение преобразуется сначала в постоянное, затем в высокочастотный переменный импульс (порядка десятков кГц), а затем с помощью импульсного трансформатора понижается и снова выпрямляется.

Импульсные источники питания также усовершенствованы. Кроме того, они могут работать с первичными источниками постоянного тока. В этом случае из схемы исключается первичная цепь выпрямителя.

На схеме выше напряжение первичного источника выпрямляется с помощью мостового выпрямителя, сглаживается и подается на импульсный трансформатор через электронный ключ, установленный на транзисторе.

Узел G представляет собой генератор переменного рабочего цикла. Периодически вы открываете ключ и на первичную обмотку трансформатора подаются импульсы, которые наводят ЭДС во вторичных обмотках. После этого разнополярное импульсное напряжение (уже приведенное до необходимой величины) снова выпрямляется, сглаживается и подается на нагрузку.

Особый интерес представляет обмотка 4 с отдельным выпрямителем, напряжение с которого подается обратно в блок питания. Это стабилизирующая обмотка. Кроме того, с него подается на блок стабилизации БС, управляющий скважностью задающего генератора.

В зависимости от напряжения на этой обмотке скважность (длительность импульсов относительно пауз) генератора автоматически изменяется в ту или иную сторону, а значит, изменяется выходное напряжение на всех обмотках, удерживая их на одном уровне, заданном при входе значение колеблется

Здоровый. Существуют схемы импульсного питания без обратной связи, то есть блоки питания без стабилизации напряжения. Такие блоки питания, например, часто используются в недорогих компактных люминесцентных лампах.
Все вышеперечисленные схемы импульсных блоков питания самые простые и, естественно, не подходят для серьезной техники. Для примера посмотрим, из чего состоит блок питания персонального компьютера.

Во-первых, обратим внимание на сетевой фильтр, удаляющий импульсный шум через первичную сеть-источник. Далее снова выпрямитель и управляемый генератор (инвертор). Только двухтактный, что значительно увеличивает КПД источника и его выходную мощность. Итак, все тот же импульсный трансформатор, но не один, а два. Один основной, второй маломощный и управляется отдельным генератором. Его задачей является создание резервного питания при отключении основного блока питания и самого ПК.

Экспертное мнениеАлексей БартошСпециалист по ремонту, обслуживанию промышленного электрического и электронного оборудования. Задать вопрос Почему импульсные трансформаторы до 500 Вт такие маленькие? Дело в том, что размеры магнитопровода, а значит и трансформатора, зависят от частоты, на которой он работает. Чем выше частота, тем меньший магнитный контур можно использовать. Если бы он работал на частоте 50 Гц, то был бы размером с силикатный кирпич.

Также необходимые для работы напряжения от основного трансформатора подаются на выпрямители, сглаживающие конденсаторы и снова фильтры, подавляющие высокочастотные помехи. Конечно, есть блок стабилизации, он же блок защиты от перегрузок и коротких замыканий. Этот же узел контролирует наличие и величину всех выходных напряжений. Если хотя бы один из них превысит допустимые пределы, на материнскую плату будет выдана команда аварийного выключения системы.

С блоком управления скоростью вращения вентилятора все понятно. Этот узел измеряет температуру в силовых элементах блока питания и регулирует скорость вращения вентилятора на основе показателей. Это значительно снижает шум блока питания при сохранении необходимой степени охлаждения. Тот же блок подаст сигнал тревоги, если вентилятор внезапно остановится.

Преимущества и недостатки ИБП Размеры и вес. Если собрать блок питания на 500Вт для ПК по трансформаторной схеме, то он займет все место в корпусе ПК. О весе лучше вообще не упоминать, было бы невыносимо. Устанавливаемые на малогабаритные трансформаторы, ИБП компактны и легки Широкий диапазон питающих напряжений и частот. Любой ПК легко запустится и отлично будет работать, скажем, в США, где напряжение на розетках 100-127 В при частоте 60 Гц.Высокий КПД. КПД ИБП чрезвычайно высок и может достигать 98%. Для вторичных источников питания это много

Устройство и работа блока питания с гасящим конденсатором

Это самый простой тип питания. Включает в себя: конденсатор, выпрямитель и стабилизатор. Вот и весь БП.

В принципе, она мало чем отличается от схемы трансформатора, но самого трансформатора здесь нет. Их роль выполняют неполярные высоковольтные конденсаторы. Как они поглощают лишнее электричество? Дело в том, что в цепях переменного тока конденсатор является реактивным сопротивлением. На него приходится часть напряжения, остальное, величина которого зависит от емкости конденсаторов, поступает на выпрямитель, сглаживается конденсатором С3, стабилизируется простейшим параметрическим стабилизатором и подается на нагрузку.

Стабилитрон VD2 защищает нижестоящие цепи питания от перенапряжения в случае отключения нагрузки. Тогда стабилитрон откроется, войдет в режим стабилизации, а напряжение на выходе выпрямителя останется на допустимом уровне.

Резистор R2 служит для безопасности конструкции. Он разряжает конденсаторы С1, С2, как только мы выдергиваем вилку из розетки. В противном случае мы можем убить себя электрическим током, даже если просто схватимся за контакты вилки.

Достоинства и недостатки такой схемы: малый вес, простота, невысокая цена, хорошая ремонтопригодность, малая нагрузочная способность, обычно составляющая десятки миллиампер, очень низкий КПД. Экспертное мнениеАлексей БартошСпециалист по ремонту, обслуживанию промышленного электрического и электронного оборудования. Задайте вопрос Основным недостатком такой схемы будет отсутствие гальванической развязки от основного источника питания. Это означает, что при работе от сети все предметы, в том числе элементы силового оборудования, будут находиться под опасным для жизни напряжением.

Типы в зависимости от назначения

Большинство пользователей мало интересует, по какой схеме собран их блок питания. И такой подход оправдан (кроме случаев, когда в блоке питания нет трансформатора — в этом случае полезно знать, что он является источником большей опасности). В быту источники делятся по другим признакам.

Мощные

Разделение блоков питания на виды по мощности достаточно условно. Нормативная документация не устанавливает границы между источниками большой и малой мощности. Условный предел по току можно провести на уровне 3..5 ампер, по мощности — 15-25 ватт. Все, что выше этой линии, считается мощным источником питания. Различие проходит примерно через блок питания ноутбука.

В быту к этому типу питания относятся в том числе сетевые преобразователи для светодиодных лент. При уровне выходного напряжения, скажем, 12 вольт, они могут отдавать либо 10, либо 20 ампер тока, в зависимости от версии (мощные блоки питания часто делают с вентилятором принудительного охлаждения). Это эквивалентно мощности 120 или 240 Вт.

Маломощные

К этому типу блока питания относятся зарядные устройства для мобильных устройств. В большинстве случаев они выделяют ток до 2 ампер (при 5 вольтах мощность будет до 10 ватт). Этого достаточно для нормальной зарядки аккумуляторов. Для реализации режима быстрой зарядки необходим ток не менее 5 А. Существуют также источники на ток 0,5..1 А. Для восстановления запаса хода телефона или планшета они малопригодны, но их назначение заключается в зарядке беспроводных наушников или аккумуляторов для других устройств с низким энергопотреблением.

Ультратонкие

К этой категории относятся блоки питания толщиной от 12 до 20 мм мощностью до 200 Вт и до 35 мм мощностью до 400 Вт. Их удобно прятать в деталях интерьера или использовать в тесных помещениях. Эти источники необходимы для размещения рекламных щитов, лайтбоксов и т.п.

Влагозащищенные

По степени защиты источники вторичного напряжения можно разделить на обычные и водонепроницаемые. Чтобы определить, к какой категории относится источник, необходимо найти на его шильдике или в технической документации обозначение типа ИП ZY, где Z — цифра от 0 до 6, обозначающая защиту от попадания твердых частиц, а вторая цифра есть Y (от 0 до 9) — защита от воды. Чем выше значение, тем выше безопасность. Так, IP20 означает, что блок питания никак не защищен от воды, а IP 67 означает, что устройство выдерживает погружение на глубину до 100 см в течение получаса. Нужно понимать, что за все нужно платить, и при выборе блока питания для использования в жилом помещении, покупать устройство с высоким уровнем безопасности экономически нецелесообразно. Напротив, источник, который предназначен для работы на открытом воздухе, должен иметь степень защиты от влажности не ниже 3. Если класс защиты ниже.

Если вместо одной из цифр в обозначении IP стоит буква Х (например, IP2X), это означает, что устройство не сертифицировано по данной защите (хотя она может присутствовать).

С активным охлаждением

Мощные блоки питания часто делают с вентилятором для повышения эффективности отвода тепла. За счет этого габариты радиаторов (да и всего блока) несколько уменьшены, но при работе такой блок питания заметно шумит. Это необходимо учитывать при выборе вторичного источника напряжения для работы в помещении.

Немного теории

Но прежде чем мы начнем копаться в кишках, давайте спросим себя, так ли необходим блок питания? Почему я не могу подключить компьютер напрямую к розетке? Ответ заключается в том, что компоненты компьютера рассчитаны на совсем другое напряжение, чем напряжение сети.

На приведенном ниже графике показано, как должна выглядеть электросеть (США = синяя и зеленая кривые, Великобритания = красная кривая). По оси x отложено время в миллисекундах, а по оси Y отложено напряжение в вольтах. Самый простой способ понять, что такое напряжение, — посмотреть на разницу энергии между двумя точками.

Если к проводнику (например, к металлической проволоке) приложено напряжение, разница в энергии заставит электроны в проводящем материале перетекать с более высокого энергетического уровня на более низкий. Электроны являются строительными блоками атомов, из которых состоит проводник, а в металлах много электронов, которые могут свободно двигаться. Этот поток электронов называется током и измеряется в амперах.

Хорошую аналогию можно провести с садовым шлангом: напряжение аналогично давлению, которое вы используете, а поток воды — это ток. Любое ограничение и препятствие в шланге, по существу, представляет собой электрическое сопротивление.

Мы видим, что электричество в сети меняется со временем, поэтому его называют переменным током (AC, переменный ток). В США напряжение сети колеблется 60 раз в секунду, достигая максимума 340 или 170 В, в зависимости от местоположения и способа подключения. В Великобритании пиковые напряжения ниже, и частота этих колебаний также немного отличается. Большинство стран следуют аналогичным стандартам сетевого напряжения, и только в нескольких странах пиковое напряжение ниже или выше.

Необходимость в блоке питания связана с тем, что компьютеры не работают от сети переменного тока: им нужно постоянное напряжение, которое никогда не меняется, и при этом гораздо более низкое. На том же графике это будет выглядеть примерно так:

Но современному компьютеру требуется не одно постоянное напряжение, а четыре: +12 вольт, -12 вольт, +5 вольт и +3,3 вольта. А так как эти величины не изменяются, то такой ток называется постоянным (DC, постоянный ток). Преобразование переменного тока в постоянный (так называемое выпрямление) является одной из основных функций источника питания. Пришло время открыть его и посмотреть, как оно работает!

Преобразование переменного тока в постоянный является одной из основных функций источника питания. Пора посмотреть, как он это делает!

Здесь мы должны предупредить вас, что в блоке питания есть элементы, которые накапливают электричество, даже смертельное. Поэтому разборка блока питания потенциально опасна.

Официальное фото блока питания Cooler Master.

Принцип работы этого блока питания аналогичен многим другим, и хотя маркировка на различных частях салона будет отличаться, принципиальных отличий это не вносит.

Разъем шнура питания находится в верхнем левом углу фотографии, и ток течет в основном по часовой стрелке, пока не достигнет выхода блока питания (пучок цветных проводов, нижний левый угол).

Источник фото techspot.com

Если мы перевернем плату вверх дном, то увидим, что по сравнению с материнской платой проводники и соединения более широкие и массивные, это потому, что они рассчитаны на более высокие токи. Также бросается в глаза широкая полоса посередине, как будто по равнине течет река.

Это еще раз говорит о том, что все блоки питания имеют два четко обособленных узла: первичный и вторичный. Во-первых, отрегулировать входное напряжение таким образом, чтобы его можно было эффективно снизить; второй — все регулировки уже выпрямленного и пониженного напряжения.

Фильтрация

Первое, что блок питания делает с сетью, это не выпрямление или уменьшение, а выравнивание входного напряжения. Так как в наших домах, офисах и на предприятиях много электроприборов и приборов, которые постоянно включаются и выключаются, кроме того, что излучают электромагнитные помехи, переменный ток в сети, как правило, «морщинистый» и с беспорядочными скачками и падениями (частота тоже не постоянная). Это не только затрудняет преобразование блока питания, но также может повредить некоторые элементы внутри.

Наш блок питания имеет два каскада так называемых входных фильтров (transient filter), первый из которых построен сразу на входе с использованием трех конденсаторов. Он играет роль, аналогичную роли ухаба на дороге, только вместо ускорения этот фильтр гасит резкие скачки входного напряжения.

Источник фото techspot.com

Второй этап фильтра более сложен, но по существу делает то же самое.

Желтые кирпичики снова являются конденсаторами, но зеленые кольца, обмотанные медной проволокой, представляют собой катушки индуктивности (хотя при таком использовании их обычно называют дросселями). Катушки накапливают электрическую энергию в магнитном поле, но энергия не теряется, а постепенно возвращается за счет самоиндукции. Поэтому внезапно возникающий высокий (скачковый) импульс поглощается магнитным полем индуктора для обеспечения равномерного напряжения на выходе без скачков.

Два маленьких синих диска — еще один пример разновидности конденсатора, а прямо под ними (зеленый, с длинными ножками, покрытыми черными изоляторами) — металлооксидный варистор (MOV). Они также используются для защиты от скачков напряжения на входе.

Источник фото techspot.com

С этим блоком питания часто можно определить, сколько сэкономил производитель или к какому бюджетному классу относится устройство. У более дешевых будет упрощенная входная фильтрация, а у более дешевых ее вообще не будет (избегайте их!).

Теперь, когда напряжение выровнено и прочесано, можно двигаться, по сути, к трансформации.

Преобразование

Как мы уже сказали, блоку питания необходимо изменить переменное напряжение, которое в американских вилках обычно составляет около 120 вольт (технически это 120 вольт rms, но мы не собираемся так язык ломать), получая постоянное напряжение 12 , 5 и 3 на выходе, 3 вольта.

Первым шагом является преобразование переменного тока в постоянный, и в нашем блоке для этого используется мостовой выпрямитель. На фото ниже это плоская черная деталь, приклеенная к радиатору.

Источник фото techspot.com

Это еще одно место, где производитель блока питания может сократить расходы, поскольку более дешевые выпрямители работают хуже (например, нагреваются сильнее). Теперь, если пиковое входное напряжение 170 В (что имеет место при сети 120 В), то после прохождения мостового выпрямителя оно станет 170 В, но уже постоянного тока.

Таким образом, он переходит на следующий этап, и в нашем блоке это модуль активной коррекции коэффициента мощности (APFC или Active PFC, преобразователь активной коррекции коэффициента мощности). Этот узел также стабилизирует напряжение, сглаживая «провалы» из-за накопительных конденсаторов; Кроме того, он защищает от скачков напряжения.

Пассивные корректоры (PPFC или Passive PFC) выполняют практически ту же работу. Они менее эффективны, но хороши для маломощных источников питания.

Источник фото techspot.com

APFC на фотографии выше показан в виде пары больших цилиндров слева — это конденсаторы, которые накапливают выровненный ток, прежде чем отправить его дальше по технологической цепочке в нашем блоке питания.

За APFC находится ШИМ, широтно-импульсный модулятор (ШИМ). Его цель состоит в том, чтобы преобразовывать постоянный ток обратно в переменный с помощью нескольких полевых транзисторов с быстрым переключением. Это нужно сделать потому, что на следующем шаге нас ждет понижающий трансформатор. Эти устройства, основанные на электромагнитной индукции, состоят из двух обмоток с разным числом витков на металлическом сердечнике, необходимых для снижения напряжения, а трансформаторы работают только с переменным током.

Частота переменного тока (скорость ее изменения; в герцах, Гц) сильно влияет на КПД трансформатора: чем выше, тем лучше, поэтому частота исходного питания 50/60 Гц увеличивается примерно в тысячу раз. И чем эффективнее трансформатор, тем меньше его размеры. Тип устройства, использующего эти сверхбыстрые частоты постоянного тока, называется импульсным источником питания (SMPS).

На фото ниже вы видите 3 трансформатора: самый большой имеет 12 вольт на один выход, а самый маленький 5 вольт (об этом мы поговорим чуть позже). В других блоках питания можно найти большой трансформатор сразу на все напряжения, то есть с несколькими выходами. А меньший трансформатор предназначен для защиты ШИМ-транзисторов и подавления их помех.

|
Источник фото techspot.com

Реализовать можно по разному получение нужных напряжений, ШИМ защиту и т.д. Все зависит от бюджетного сегмента и мощности устройства. Однако всем им необходимо снять напряжение с трансформаторов и снова выпрямить его.

На фото ниже мы видим алюминиевый радиатор для низковольтных диодов, делающих это выпрямление. А еще, конкретно на этом блоке питания, мы видим в центре фото небольшую дополнительную плату — это узел модулей регулирования напряжения (VRM, Voltage Regulator Modules), обеспечивающий выходы 5 и 3,3 вольта.

Источник фото techspot.com

И здесь следует поговорить о том, что такое пульсация.

В идеальном мире с идеальными блоками питания переменный ток будет преобразовываться в постоянный абсолютно плавно, без малейших пульсаций. В реальности такой 100% точности не добиться, а постоянное напряжение имеет флуктуации, хоть и незначительные.

Этот эффект называется напряжением пульсаций, и в наших блоках питания мы хотели бы, чтобы оно было как можно меньше. Cooler Master не предоставляет информацию о величине пульсаций напряжения в нашей экспериментальной спецификации блока питания, поэтому мы обратились к результатам сторонних тестов. JonnyGuru.com провел один такой анализ и обнаружил, что максимальное напряжение пульсаций на выходе +12 В составляет 0,042 В (42 милливольта).

На графике ниже показано отклонение реально полученного напряжения (синяя кривая; однако форма ее, конечно, не такая уж идеальная синусоида; ведь и сами пульсации непостоянны) от требуемого равномерного напряжения +12 В постоянного тока (красная прямая линия).

Это отклонение, по большей части, заключается в осведомленности о конденсаторах по всему блоку питания. Дешевые конденсаторы низкого качества приводят к увеличению этих пульсаций, которые нам не нужны. Если он слишком большой, некоторые компьютерные электроники, более чувствительные к качеству питания, могут начать работать нестабильно. К счастью, в нашем примере более 40 милливольт — это нормально. Это не здорово, но и не плохо.

Но получение приемлемых выходных напряжений — это еще не все. Необходимо следить за тем, чтобы выходы регулировались так, чтобы мощность на каждом из них всегда была полной и стабильной, независимо от мощности нагрузок на других выходах.

Источник фото techspot.com

Микросхема, которую вы видите на этой фотографии, называется супервизором, и она следит за тем, чтобы на выводах не было слишком высокого или слишком низкого напряжения или тока. Он работает гениально: просто отключает питание при возникновении таких проблем.

Более дорогие блоки питания могут быть оснащены DSP, цифровым сигнальным процессором (DSP), который не только контролирует напряжения, но и может при необходимости регулировать их, а также отправлять подробное состояние блока питания на компьютер, использующий его. Для рядового пользователя эта функция довольно спорна, но для серверов и рабочих станций весьма желательна.

Выходы

Все блоки питания поставляются с длинными пучками кабелей, торчащими сзади. Количество кабелей и разъемов, доступных для устройств питания, будет различаться от модели к модели, но некоторые стандартные соединения должны обеспечивать все источники питания без исключения.

Поскольку напряжение представляет собой величину разности потенциалов, каждый выход имеет два вывода: один для заданного напряжения (например, +12 В) и один для измерения разности потенциалов. Этот провод называется заземлением, «землей», «опорным проводом» или «общим» проводом, и эти два провода образуют петлю: от источника питания к потребляющему устройству, а затем обратно к источнику питания.

Поскольку некоторые из этих контуров имеют низкие токи, они могут использовать общие провода заземления.

Официальное фото блока питания Cooler Master.

Необходим основной разъем ATX12V v 24-контактный. 2.4, который обеспечивает основное питание с помощью нескольких розеток различного напряжения, а также имеет несколько специальных розеток.

Из этих спецов отметим только вывод «+5 standby» — мощность компьютера в режиме ожидания. Это напряжение всегда подается на материнскую плату, даже когда компьютер выключен, пока он остается подключенным к сети и его блок питания работает. Резервное питание необходимо для того, чтобы материнская плата оставалась активной.

Большинство блоков питания также имеют дополнительный 8-контактный разъем материнской платы с двумя шинами +12 В и как минимум один 6- или 8-контактный разъем питания PCI Express.

Видеокарты могут потреблять максимум 75 Вт от слота PCI Express, поэтому этот слот обеспечивает дополнительную мощность для современных графических процессоров.

В частности, рассматриваемый нами блок питания из соображений экономии фактически использует два разъема питания PCI Express на одной линии. Так что если у вас действительно мощная видеокарта, попробуйте дать ей отдельную линию питания, не делите ее с другими устройствами.

Разница между 6-контактным и 8-контактным разъемами PCI Express заключается в наличии двух дополнительных проводов заземления. Это позволяет увеличить силу тока, удовлетворяя потребности самых прожорливых видеокарт.

В последние годы мы все чаще стали замечать блоки питания с гордой «модульной» припиской (модульные БП). Это просто означает, что они имеют съемные кабели, что позволяет использовать только необходимое количество кабелей и разъемов, не подключая все лишнее, тем самым освобождая место внутри блока.

Источник изображения nix.ru

Наш Cooler Master, как и большинство, использует довольно простую модульную систему подключения кабелей.

Каждый разъем имеет провод +12 В, + 5 В и + 3,3 В, а также два провода заземления, и в зависимости от устройства, к которому подключен кабель, разъем на другом конце будет использовать соответствующую или упрощенную проводку.

Разъем Serial ATA (SATA), показанный на фотографии выше, используется для подключения питания к жестким дискам, твердотельным накопителям и периферийным устройствам, таким как DVD-приводы.

Этот знакомый разъем имеет замысловатое название: «Разъем питания AMP MATE-N-LOK 1-480424-0». Но все называют его просто Molex, хотя это всего лишь название компании, разработавшей этот разъем. Обеспечивает по одному выходу +12 В и одному выходу +5 В и два провода заземления.

На выходных кабелях производители также могут сэкономить или увеличить цену за счет более ярких или мягких кабелей. Сечение провода также играет роль, так как более толстые провода имеют меньшее сопротивление, чем тонкие провода, поэтому они меньше нагреваются при прохождении через них тока.

Характеристики блока питания

Итак, каждый отдельный блок питания имеет свои особенности и параметры. Ниже мы перечислим его основные параметры.

Тип выходного напряжения

В основном электронные устройства питаются переменным и постоянным током. Таким образом, источники питания могут подавать как переменное, так и постоянное напряжение. В большинстве случаев используется постоянное напряжение.

К блокам питания с постоянным выходным напряжением относятся компьютерные блоки питания, а также различные зарядные устройства для ваших устройств.

Блоки питания переменного тока включают трансформаторы

Тоже инвесторы. Инверторы — это устройства, которые преобразуют постоянное напряжение в переменное.

Выходное напряжение

Блок питания обеспечивает любое конкретное напряжение, необходимое для любого конкретного устройства. Поэтому самым важным параметром является напряжение в Вольтах, которое выдает блок питания.

Например, чтобы зарядить наши смартфоны, нам нужен блок питания на 5 вольт, а чтобы включить автомобильный свет, нам нужен блок питания на 12 вольт.

Выходная мощность

Каждый источник питания, наряду с выходным напряжением, также должен обеспечивать требуемый ток в нагрузку. Хочу напомнить, что мощность постоянного тока рассчитывается по формуле P=IU, где P — мощность, I — ток, U — напряжение. Поэтому мощный блок питания должен быть в состоянии отдавать большой ток, если этого требует нагрузка. Рассчитать максимальный ток, который такой блок способен отдать в нагрузку, можно по формуле I = P/U. Но чаще всего сила тока пишется еще и на этикетке блока питания.

Те, кто имеет дело с компьютерами, знают, что на блоке питания компьютера на этикетке указана мощность, которую блок питания может выдать. Поэтому геймеры берут очень мощный блок питания, так как мощное компьютерное железо потребляет много электроэнергии.

На что обращать внимание при выборе

В начале нашей статьи мы сказали, что большинство блоков питания имеют в названии максимальное значение мощности. Проще говоря, электрическая мощность – это напряжение, умноженное на силу тока (например, 12 вольт x 20 ампер = 240 Вт). И хотя такое утверждение технически не совсем точно, для наших целей оно удовлетворительно.

Как и в большинстве моделей, наш блок питания имеет паспортную табличку, содержащую основную информацию о том, какую мощность может обеспечить каждая шина напряжения.

Источник изображения nix.ru

Здесь мы видим, что суммарная максимальная мощность всех линий +12В составляет 624 Вт. Суммируя все остальные мощности, мы получаем 760 Вт, а не 650. Что здесь не так? А дело просто в том, что линии +5В (кроме дежурных) и линии +3,3В создаются через VRM с использованием одной из линий +12В.

И, конечно же, все выходные напряжения поступают из одного источника: настенной розетки. Таким образом, мощность 650 Вт – это максимум, который может обеспечить блок питания в целом для всех линий. То есть, если у вас есть нагрузка 600 Вт, висящая на линиях +12 В, то на всех остальных линиях у вас останется только 50 Вт. К счастью, большинство оборудования в любом случае получает большую часть своей мощности от линий 12 В, поэтому проблема блока питания неправильного размера возникает редко.

Справа от таблицы с характеристиками мощности на шильдике находится значок «80 Plus Bronze». Это рейтинг эффективности, используемый в промышленности в соответствии с требованиями к производителям блоков питания. Эффективность также отражает общую нагрузку, которую может выдержать блок питания.

20%, 50% и 100% — процент нагрузки по отношению к максимальной мощности для стандартных систем

Если наш Cooler Master нагрузить ровно на половину максимальной мощности, т.е. 325 Вт, то его ожидаемая эффективность будет в пределах 80-85%, в зависимости от сетевого напряжения (115/230 В).

Это означает, что фактическая нагрузка блока питания в сети составляет от 382 до 406 Вт. Более высокий рейтинг 80 PLUS не означает, что блок питания даст вам больше энергии, он просто дешевле — меньше энергии тратится впустую на все этапы фильтрации, выпрямления и преобразования.

Также обратите внимание, что максимальная эффективность достигается при нагрузке от 50% до 100%. Некоторые производители приводят графики, показывающие эффективность, которую можно ожидать от их устройства при различных нагрузках и напряжениях сети.

Официальное изображение Cooler Master.

Таблица эффективности блока питания Cooler Master V1300 Platinum. Вертикальная шкала — КПД (КПД), горизонтальная шкала — % нагрузки по отношению к максимальной мощности.

Иногда полезно обратить внимание на эту информацию, особенно если вы собираетесь раскошелиться на киловаттный блок питания. Если ваш компьютер приблизится к этому пределу мощности, то эффективность блока питания несколько упадет.

Вы можете наткнуться на некоторые «одноканальные» и «многоканальные» (или комбинированные, снабженные переключателем) блоки питания. Термин «канал» в данном случае — это всего лишь другое слово, обозначающее конкретное выходное напряжение источника питания. У нашего Cooler Master есть канал 12В и всевозможные разъемы питания, обеспечивающие линии +12В от этого канала. Многоканальный блок питания имеет две или более систем, обеспечивающих линии 12 вольт, однако существует большая разница в том, как он реализован.

Многоканальные блоки питания широко используются для серверов или центров обработки данных для обеспечения отказоустойчивости: при выходе из строя одного из каналов система не пострадает. Многоканальные блоки питания также могут предлагаться для обычных компьютеров, но вы, скорее всего, найдете псевдомногоканальные, когда производитель просто разделит один канал на два или три предположительно независимых канала. Например, наш испытуемый выдает по линии +12 В до 52 ампер, что эквивалентно 624 ваттам электроэнергии. Дешевая «многоканальная» версия такого блока питания будет иметь два канала +12 В в спецификации, но на самом деле это всего лишь два полуканала, каждый из которых обеспечивает только 26 А (или 312 Вт).

Хороший настольный блок питания с использованием качественных компонентов не требует многоканального +12 В, так что не беспокойтесь об этом!

Общая мощность БП

Чтобы определить, какую общую мощность должен иметь блок питания, нужно сложить максимальную мощность вашего процессора, видеокарты и других устройств. Полученная сумма будет минимально допустимым уровнем мощности блока питания компьютера.

При указанных выше расчетах необходимо учитывать мощность:

• процессор (от 25 до 250 Вт в зависимости от модели);

• видеокарты (от 40 до 300 Вт);

• материнская плата (до 100 Вт);

• жесткие диски и твердотельные накопители (до 15 Вт);

• модули оперативной памяти (около 3 Вт);

• CD/DVD-приводы (до 35 Вт);

• холодильники (до 6 Вт);

• ТВ-тюнеры и другие устройства, имеющиеся на компьютере.

Расчеты могут производиться несколькими способами:

1. «Вручную».

Зная модель каждого из вышеперечисленных вычислительных устройств, информацию о его мощности можно получить на сайте его производителей, а затем произвести все расчеты самостоятельно.

2. Воспользуйтесь одним из специализированных онлайн-сервисов:

• externalvision.com/power-supply-calculator;

• www.enermax.outervision.com/index.jsp;

• ru.msi.com/power-supply-calculator.

Блок питания рекомендуется покупать «с запасом» мощности. Запас необходим, чтобы агрегат не работал на пределе своих возможностей. Это обеспечит вам более длительный срок службы и стабильную работу.

Мнение, что блок питания меньшей мощности удешевляет компьютер, не совсем верно. Например, блоки питания мощностью 400 Вт и 800 Вт в одном компьютере будут потреблять примерно одинаковое количество электроэнергии. Этот показатель указывает не постоянный, а максимальный уровень мощности, который при необходимости может «поставить» блок питания.

Сила тока на линии +12 Вольт

Даже если блок питания по своей суммарной мощности соответствует сумме мощностей процессора, видеокарты и других вычислительных устройств, он может не справиться с мощностью всего компьютера в целом. И дело тут в следующем.

Блок питания преобразует переменный ток от вилки на 220 В в постоянный ток с напряжением +3,3 В, +5 В и +12 В. Его общая мощность представляет собой сумму мощностей, которые он «выдает» в каждом из трех указанные строки.

Линия +3,3 В питает модули оперативной памяти.

Линия +5 В питает материнскую плату, жесткие диски и твердотельные накопители, а также оптические приводы.

Напряжение +12 В используется для питания самых «тяжелых» вычислительных устройств — центрального процессора и видеокарты. К нему же подключены все вентиляторы (кулеры). Именно на эту линию приходится основная нагрузка.

Некоторые блоки питания не обеспечивают требуемый ток по линии +12В, «компенсируя» по двум другим линиям (там, где он особо не нужен).

При недостаточном питании от блока питания на +12В компьютер работать не будет. Он может включаться, но под нагрузкой самопроизвольно перезагружаться или переходить в «непонятный» режим, когда вроде все продолжает работать, но изображения на мониторе нет (черный экран). Такие ситуации обычно возникают после замены компьютерных устройств на более мощные, установки в системный блок дополнительных устройств (например, второй видеокарты), либо после разгона видеокарты и/или процессора, в результате чего снижается его энергопотребление увеличивается.

При выборе блока питания нужно убедиться, что сила тока на вашей линии +12В с запасом превышает «аппетиты» процессора и видеокарты.

Как узнать необходимую компьютеру силу тока по +12В

Для этого необходимо сложить максимальный ток, требуемый процессором, и ток, требуемый видеокартой (или видеокартами, если их несколько). К полученной сумме прибавьте еще 20 – 25% на «запас прочности».

Все характеристики можно найти на сайте производителей процессоров и видеокарт. Если нужных им данных о силе тока нет, их можно рассчитать самостоятельно.

Из школьного курса физики читатель наверняка помнит, что сила тока измеряется в Амперах (А) и рассчитывается по формуле:

«ток» = «мощность» / «напряжение»

Нам известно напряжение питания и оно равно 12В.

Мощность процессора примерно равна его TDP (во всяком случае, этот показатель должен быть на официальном сайте). Мощность, потребляемая видеокартой, также всегда указывается на сайте ее производителя.

В качестве примера рассчитаем ток по линии +12В, необходимый компьютеру с процессором Intel QX9770 и видеокартой GeForce GTX 460:

• На веб-сайте Intel указано, что TDP процессора QX9770 составляет 136 Вт. Это означает, что для нормальной работы требуется ток не менее 11,2 А (136 Вт/12 В).

• Согласно официальным спецификациям, максимальная мощность, потребляемая GeForce GTX 460, составляет 160 Вт, что означает, что требуемый ток составляет около 13 А (160 Вт/12 В).

Складываем полученные цифры: 11,2А + 13А = 24,2А.

Добавляем к этому числу еще 25%. В итоге получается около 30А.

Как узнать силу тока блока питания по линии +12В

Сила тока по всем трем линиям, включая линию +12В, указана на крышке блока питания.

Для примера взглянем на крышки двух блоков питания мощностью 450 Вт: GameMax GM450 и Chieftec SFX-450BS.

Блоки мощностью 450Вт выбраны для примера не случайно. Эта цифра получена с помощью онлайн-сервиса расчета энергопотребления (см выше) для приведенного выше примера компьютера (с процессором Intel QX9770, видеокартой GeForce GTX 460, 4 ГБ ОЗУ и 1 жестким диском).

Вот что мы видим на крышке GameMax GM450:

Как видите, линия +12В этого блока питания разделена на 2 ветви (+12В1 и +12В2). Суммарная сила тока в них 27А (14А + 13А, подчеркнуто красным).

Исходя из этого, можно сделать вывод, что блок питания GameMax GM450 не подойдет для нашего примера компьютера, так как ему придется работать на пределе своих возможностей. Скорее всего, это не продлится долго. При таком блоке питания желательно не устанавливать в системный блок даже дополнительные кулеры, так как они тоже питаются от линии +12В. А о разгоне видеокарты или процессора можно вообще не говорить.

А вот так выглядит наклейка на корпусе Chieftec SFX-450BS:

Ток по линии +12В на порядок больше — 36А. Возможностей блока питания такого типа для нашего компьютера более чем достаточно.

Качество изготовления БП, его производитель

Косвенными, но достаточно информативными показателями качества блока питания являются его стоимость и вес (чем тяжелее блок питания, тем меньше он экономит на материалах).

Какой бы несерьезной на первый взгляд ни казалась оценка блока по его весу, других способов оценить его в магазине с покупателем не так много.

В салоне дешевого блока отсутствует важная часть необходимых деталей для его нормальной работы. Отсюда малый вес и низкая цена.

На изображении ниже вы можете увидеть дешевый блок питания в разобранном виде. Красным кружком отмечены места на плате, где в обычном блоке вместо пустых перемычек и разъемов стоят дроссели, конденсаторы и другие элементы, обеспечивающие ее устойчивость к перепадам напряжения и стабильность питания устройств устройства при высоких нагрузках.

На практике реальная мощность дешевого блока питания может быть на 100 — 150 Вт меньше мощности, указанной производителем на его крышке. Такие блоки можно использовать только на компьютерах, предназначенных для работы с текстом, работы в Интернете и решения других простых задач.

Некачественный блок питания в мощном игровом или другом высоконагруженном компьютере быстро выйдет из строя и может утянуть в небытие половину системы (материнскую плату, видеокарту, процессор и другие дорогостоящие устройства). Выбирая блок питания для такого компьютера, лучше обходить стороной дешевые и легкие изделия. Ведь скупой платит дважды.

Предпочтение следует отдавать «тяжелым» блокам питания от производителей, которые стараются «держать марку» и зарекомендовали себя (FSP, Zalman, Coolermaster, Thermaltake, Chiftec). Это, конечно, не полный список достойных производителей.

Коэффициент полезного действия (КПД)

Эффективность — это мера энергоэффективности блока питания, показывающая процент электроэнергии, которую он теряет в процессе преобразования 220 В или 115 В переменного тока в 12 В, 5 В и 3,3 В постоянного тока, необходимые компьютеру.

КПД практически всех блоков питания выше 70%. Хороший показатель – 80% и более.

С точки зрения энергосбережения значение эффективности не следует переоценивать.

Например, блок питания мощностью 600 Вт с КПД 80% при полной нагрузке потребляет 600 Вт + еще 20% электроэнергии, или около 750 Вт·ч. Блок питания той же мощности с КПД 70% будет потреблять более 850 Вт/ч.

На первый взгляд разница очень существенная. Но поскольку компьютер обычно не «заряжает» блок питания на полную мощность, а 80% времени практически простаивает, фактическое среднее энергопотребление будет меньше 200 Вт/ч. С учетом этого разница в энергоэффективности первого и второго БП на практике будет в пределах пренебрежимо малых единиц Вт/ч.

Однако высокоэффективные блоки питания изготавливаются из качественных компонентов и имеют хорошую схемотехнику. И с этой точки зрения имеет смысл учитывать уровень эффективности.

Оперативно оценить КПД можно по наличию на крышке блока питания знака его соответствия стандарту «80 Plus». Как будет выглядеть этот знак, смотрите на изображении ниже (расположены в порядке возрастания слева направо).

Блоки питания, сертифицированные по стандарту «80 Plus», проходят испытания только в сети 115 В. При этом их КПД составляет не менее 80%.

Присвоение категории «80 Plus Bronze» и выше указывает на то, что эффективность устройства была проверена как в сетях 115 В, так и в сетях 220 В, и составляет (для сети 220 В):

• «80 Plus Bronze» — не менее 81% при полной загрузке и 85% при половинной загрузке;

• «80 Plus Silver» — 85% и 89% соответственно;

• «80 Plus Gold» — 88% и 92%;

• «80 Plus Platinum» — 91% и 94%;

• «80 Plus Titanium» — 91% и 96%.

Если на крышке блока нет сертификационного знака «80 Plus», вероятно, он не очень работоспособен и не отличается высоким качеством исполнения.

Тип системы коррекции коэффициента мощности (PFC)

Не вдаваясь в технические подробности, суть проблемы можно пояснить следующим образом.

Каждый источник питания, являясь нелинейной нагрузкой для сети 220В, вносит в нее искажения, что вызывает увеличение мощности, рассеиваемой в проводах. В результате увеличивается нагрев электропроводки, возрастают требования к ее толщине.

В масштабах дома или квартиры, где используется 1-2 компьютера, это не заметно. Но в условиях крупного офиса или вычислительного центра, где одновременно работают сотни компьютеров, влияние упомянутого явления очень заметно, не говоря уже об электросети микрорайона или городской сети в целом.

Чтобы минимизировать общий негативный эффект, на каждом блоке питания должна быть установлена ​​так называемая система коррекции коэффициента мощности (англ. Power Factor Correction, сокращенно — PFC).

Системы PFC бывают двух типов: пассивные и активные.

Пассивные системы ККМ просты по конструкции, дешевы в производстве, но имеют низкий КПД (до 75%). Используется в дешевых блоках питания.

Активные системы PFC более сложны и дороги, но их эффективность намного выше (до 99 %).

Для домашнего пользователя основными преимуществами активных блоков питания типа PFC являются их малая чувствительность к перепадам напряжения в сети 220В и малый уровень помех на выходных линиях, но главный недостаток – их высокая стоимость.

Блок питания с пассивной коррекцией коэффициента мощности не имеет других преимуществ, кроме низкой цены.

Тип системы PFC обычно указывается на крышке блока питания в виде маркировки, например «активный PFC» или «пассивный PFC».

Кстати, упомянутая в предыдущем абзаце сертификация «80 Plus», помимо эффективности, подразумевает и определенные требования к эффективности системы PFC. Компьютерный блок питания, сертифицированный по стандарту 80 Plus, в любом случае оснащен активной системой коррекции коэффициента мощности.

Особенностью некоторых активных систем ККМ являются повышенные требования к источникам бесперебойного питания (ИБП). Если вы планируете подключить к ИБП компьютер с ККМ активного типа, будьте готовы к возможным несовместимостям в виде неспособности ИБП передавать питание на батарею.

В настоящее время БП с такими характеристиками не распространены. Но в случае проблем придется менять блок питания или покупать более мощный ИБП (не менее 1000 ВА и более).

Наличие кабелей с необходимыми разъемами

Блок питания должен иметь кабели с необходимыми разъемами для подачи питания на устройства компьютера, а именно:

1. Основной разъем, который подключается к материнской плате. В современных блоках это 24 контакта.

На блоке питания есть только один такой разъем. Предназначен для питания чипсета материнской платы и других размещенных на ней устройств, а также управления подачей питания от материнской платы (запуск, остановка подачи питания при включении и выключении компьютера).

Для некоторых старых материнских плат требуется 20-контактный разъем питания. Это необходимо учитывать при выборе блока питания. Оптимальный вариант – купить «универсальный» блок питания, основной разъем которого выполнен по формуле 20 + 4 контакта (см рисунок).

2. Разъем питания центрального процессора (ЦП). В большинстве блоков питания он 4-контактный. Он подключается к специальному разъему на материнской плате.

На некоторых материнских платах вместо 4-контактных разъемов установлены 8-контактные разъемы. К указанному разъему также можно подключить 4-контактный разъем питания (посередине). После этого компьютер будет работать нормально.

И только когда процессор очень «прожорлив», да ещё и разогнанный, может понадобиться подать питание на все 8 пинов. В этом случае имеет смысл купить блок питания с двумя разъемами питания процессора (4+4 контакта, см рисунок).

3. Разъем питания PCI-E. Обычно это 6-контактный разъем, предназначенный для питания видеокарты. Обычно блок питания имеет 1 или 2 таких разъема.

Некоторые мощные видеокарты требуют питания через 8-контактный разъем. В этом случае необходимо приобрести соответствующий блок питания.

Также есть переходники для питания видеокарты от разъема MOLEX (см следующий пункт).

4. MOLEX — 4-контактный разъем, предназначенный для питания старых жестких дисков и оптических приводов с интерфейсом IDE, а также других устройств. Это «универсальный» разъем. Через переходники можно подключать видеокарты, системы охлаждения, новые жесткие диски и твердотельные накопители с интерфейсом SATA, а также другие устройства, напряжение питания которых составляет 12 или 5 Вольт.

Обычно на блоке питания имеется несколько разъемов MOLEX (4-10).

5. Разъем устройства SATA: разъем, предназначенный для питания устройств хранения данных (жестких дисков и твердотельных накопителей), подключенных к материнской плате через интерфейс SATA.

Обычно таких разъемов на блоке питания несколько (2 и более). Если их недостаточно, SATA-устройства можно подключить с помощью переходников к разъему MOLEX.

В некоторых моделях блоков питания могут быть другие типы разъемов, но можно обойтись и без них.

Обычные или модульные провода

В обычном блоке питания все кабели жестко соединены с ним. Даже если какая-то их часть не используется, отключить их от электропитания невозможно. Чтобы они не «висели» внутри системного блока, их необходимо привязать к его стенкам.

Есть блоки питания с модульными кабелями. К таким блокам жестко подключаются только шлейфы с основными разъемами (для питания материнской платы и центрального процессора). Остальные кабели можно удалить, оставив только те, которые необходимы (см изображения ниже).

Блок питания с модульными кабелями будет стоить немного дороже, чем обычный блок питания. Но если финансовые возможности позволяют, лучше отдать предпочтение. В конце концов, лишние кабели внутри вашего компьютера способствуют накоплению пыли, препятствуют циркуляции воздуха и в целом негативно влияют на охлаждение ваших основных устройств. Особенно это актуально, если корпус системного блока небольшой.

Система охлаждения

При выборе блока питания стоит обратить внимание на его систему охлаждения, особенно если вы любите тишину.

Если в устройстве есть небольшой 80-мм вентилятор (кулер), он, вероятно, будет очень шумным.

Лучше отдать предпочтение блоку питания с большим кулером (120 – 140 мм, как на изображении ниже). За счет большой площади лопастей такой кулер обеспечивает достаточное охлаждение даже на малых скоростях, а значит, производит на порядок меньше шума.

Можно пойти еще дальше и купить блок питания с автоматическим регулированием скорости вращения кулера. Какой-то шум такой блок создает только при сильной загрузке компьютера. При решении простых задач скорость вращения вентилятора снижается до минимума, а в некоторых моделях блоков питания кулер может полностью остановиться.

Существуют также модели блоков питания с пассивной системой охлаждения (без вентиляторов). Однако его стоимость намного выше.

Цены

Сегодня производители предлагают огромное количество блоков питания в самых разных ценовых категориях. Вы хотите сохранить? Ничего страшного, модели для офисной системы можно купить в районе 25-35 долларов. Добавьте еще 25 долларов, и мы получим хороший блок питания на 700 Вт. Модели для мощных игровых систем могут стоить от 250 долларов.

Как подобрать для питания конкретной нагрузки

Допустим, нам нужно запитать какую-то конструкцию или готовый механизм. Как правильно выбрать блок питания? Для этого учитываем три основных критерия:

• напряжение, необходимое для устройства;
• потребляемый устройством ток;
• наличие или отсутствие стабилизаторов тока или напряжения.

Предположим, нам нужно запитать низковольтную светодиодную лампочку. Он рассчитан, по заявлению производителя, на напряжение 12 В, потребляемая мощность 7 Вт.

Сначала рассчитаем ток, потребляемый осветителем: 7_12=0,58 А. Как правило, в осветительных приборах требуется стабилизация тока. Итак, нам нужен блок питания со стабилизатором тока на 580 А. Попробуем найти такой блок питания в интернете. Здесь. Правда, ток стабилизации на 20 мА выше, чем должен быть, но это не критично, так как найти источник точно заданного тока невозможно.

Теперь давайте включим радио. Таким же образом рассчитываем, читаем на шильдике или измеряем ток на максимальной громкости. Скажем, 8А. Нам известно напряжение питания от бортовой сети автомобиля: 12–14 В. Какая нужна стабилизация? В принципе нет — в автомагнитоле есть встроенный стабилизатор. Важно, чтобы блок питания выдавал 12-14 В и обеспечивал ток до 10 А (с запасом). Это будет 140 Вт.

В принципе ничего страшного не будет, если взять блок питания на 12 вольт со стабилизацией напряжения. Но найти в продаже блок питания без стабилизатора сейчас достаточно сложно.

Для питания светодиодной ленты, естественно, выберем блок питания соответствующей мощности со стабилизатором напряжения на 12 или 24 В (в зависимости от типа используемой ленты).

Импульсный, с трансформатором или гасящим конденсатором? От последнего лучше сразу отказаться, это очень опасно. Но если блок питания встроен в устройство и его никто не будет разбирать, то это останется на крайний случай. При этом, разумеется, питаемое устройство должно быть маломощным.

Ну импульсный или трансформаторный, тут уж решать каждому индивидуально. Если потребляемые токи большие, лучше предпочесть импульсные устройства, так как трансформаторы крупнее и тяжелее. Низкий расход? Подойдет и трансформатор, особенно если он 5 лет простоял на чердаке без дела.

Единственное, при выборе импульсного блока питания нельзя забывать об электромагнитных помехах и помехах в силовых цепях, которые он создает. Если в помещении есть оборудование, чувствительное к электромагнитным помехам, то, конечно же, следует выбирать трансформаторную конструкцию.

Вот мы и узнали, что такое блок питания и для чего он нужен. Какие типы и виды существуют и чем они отличаются друг от друга. Теперь мы можем легко подобрать блок питания для наших целей.

Стоит ли переплачивать?

Блоки питания представлены во всех ценовых диапазонах. Каталог Amazon начинается с 15 долларов за стандартный блок мощностью 400 Вт и доходит до полномодульных блоков питания стоимостью 180–240 кВт от EVGA или Seasonic, и не останавливается на достигнутом. Что вы получите за свои деньги? Что на самом деле стоит больше 200 долларов?

Очевидно, что чем мощнее, тем лучше, но вопрос в том, как эта мощь реализуется. Более дешевые модели мощностью 300 Вт обеспечивают до 25 А по линиям +12 В, а модель мощностью 300 Вт обеспечивает в три раза большую мощность. Современные процессоры и видеокарты удовлетворяют почти все ваши потребности с линиями +12 В. Вы уверены, что 25А вам достаточно?

Официальное фото блока питания Seasonic.

Поскольку сегодняшние аппетиты растут вместе с сегодняшним железом, ваш новый компьютер с 32-ядерным процессором в паре с топовой 300-ваттной видеокартой явно не «потянет» на дешевом блоке питания. С другой стороны, более дорогие блоки питания легко справляются с этим и при этом имеют приличный запас мощности. Ну, учитывая, что совокупная цена такого процессора и видеокарты запросто может превысить $3500, стоит ли экономить еще пару сотен долларов, чтобы обеспечить такого монстра нормальной мощностью.

Но на самом деле, вы платите за качество компонентов блока питания. Загляните внутрь нашего Cooler Master в начале статьи. Вы не увидите там безумного количества «ковенов», и, поскольку каждый из этих нескольких элементов является критическим компонентом в работе устройства, легко понять, почему вам не следует гнаться за низкой стоимостью.