Что такое блоки питания

Обновлено: 21.11.2024

Блок питания — это аппаратный компонент, обеспечивающий электропитание компьютеров и других устройств. Он преобразует электрический ток, полученный от источника питания, такого как розетка, батарея или генератор, в правильный формат и передает его на устройство. Он также регулирует напряжение, подаваемое на машину, для предотвращения перегрева. Источники питания иногда обозначаются аббревиатурой PS или P/S, PSU (блок питания).

Источники питания оцениваются по количеству генерируемых ими ватт. Чем мощнее компьютер, тем больше ватт он может обеспечить компонентам.

Преобразование энергии

Источники питания преобразуют форматы электроэнергии, получаемой от источников питания, в формат, необходимый для машин, которые они питают. Существует два основных типа блоков питания, которые различаются в зависимости от преобразования. Наиболее распространенный тип источника питания преобразует переменный ток (AC) от источника питания в постоянный ток (DC), что называется источниками питания AC-DC. Источники питания постоянного тока встречаются реже. Они часто используются для подключения электрических устройств к источникам питания от аккумуляторов, таким как автомобильные розетки, или другим источникам постоянного тока. В целом, большинство источников питания питаются переменным током.

Напряжение

Источники питания излучают стабильное выходное напряжение. Однако некоторым устройствам для работы требуется более высокое напряжение, в то время как другие, которым требуется более низкий уровень напряжения, могут не справиться с этим выходным сигналом без перегрева. Блоки питания увеличивают или уменьшают выходное напряжение в соответствии с требованиями конкретной машины.

Компоненты источника питания

Источники питания состоят из четырех основных компонентов, каждый из которых выполняет определенную функцию:

  • Трансформаторы регулируют входное напряжение. Они либо повышают, либо понижают напряжение в соответствии с требованиями устройства. преобразовывать входящий переменный ток в постоянный. Они бывают полуволновыми, полноволновыми или мостовыми. сгладить волны тока после его преобразования в постоянный ток. Нерегулируемая мощность, выдаваемая фильтром, более плавная, но не совсем ровная. завершить работу фильтра, уменьшив любые оставшиеся пульсации напряжения, которые могут привести к падению мощности или перегреву.

Внутренние и внешние

Источники питания могут быть внутренними или внешними. Большинство настольных компьютеров имеют внутренние блоки питания, которые подключаются непосредственно к материнской плате. Небольшие устройства, такие как ноутбуки или внешние жесткие диски, используют внешние источники питания для зарядки встроенных в них аккумуляторов.

Вэнджи Бил — независимый писатель, пишущий о бизнесе и технологиях, освещающий интернет-технологии и онлайн-бизнес с конца 90-х годов.

Сокращенно PS или P/S, блок питания или PSU (блок питания) — это аппаратный компонент компьютера, который питает все остальные компоненты. Блок питания преобразует 110–115 или 220–230 вольт переменного тока (переменный ток) в постоянный низковольтный постоянный ток (постоянный ток), используемый компьютером и рассчитанный на количество генерируемых им ватт. На изображении показан блок питания Antec True 330 мощностью 330 Вт.

Никогда не открывайте корпус блока питания. Он содержит конденсаторы, способные удерживать сильный электрический заряд, даже если компьютер выключен и отключен от сети в течение длительного времени.

Вы можете защитить свой блок питания и компьютер от скачков и падений напряжения, купив ИБП (источник бесперебойного питания). Если вы не можете позволить себе ИБП, убедитесь, что компьютер хотя бы подключен к сетевому фильтру.

Где находится блок питания в компьютере?

Блок питания расположен на задней панели компьютера, обычно вверху. Однако во многих более поздних компьютерных корпусах Tower источник питания находится в нижней задней части корпуса. В корпусе настольного компьютера (моноблок) блок питания расположен сзади слева или сзади справа.

Детали, обнаруженные на задней панели блока питания

Ниже приведен список деталей, которые вы можете найти на задней панели блока питания.

  • Подключение шнура питания к компьютеру.
  • Вентилятор, открывающийся для обогрева блока питания.
  • Красный переключатель для изменения напряжения питания.
  • Кнопочный переключатель для включения и выключения питания.

На передней панели блока питания, которая не видна, если компьютер не открыт, вы найдете несколько кабелей. Эти кабели подключаются к материнской плате компьютера и другим внутренним компонентам. Блок питания подключается к материнской плате с помощью разъема типа ATX и может иметь один или несколько следующих кабелей для подключения питания к другим устройствам.

В блоке питания обнаружены детали

Ниже приведен список деталей внутри блока питания.

  • Выпрямитель, преобразующий переменный ток в постоянный.
  • Фильтр, сглаживающий постоянный ток, поступающий от выпрямителя.
  • Трансформатор, который регулирует входное напряжение, повышая или понижая его.
  • Регулятор напряжения, который управляет выходным напряжением постоянного тока, обеспечивая правильное количество энергии, вольт или ватт, для подачи на компьютерное оборудование.

Порядок, в котором работают эти компоненты внутреннего источника питания, следующий.

  1. Трансформер
  2. Выпрямитель
  3. Фильтр
  4. Регулятор напряжения

Какие элементы питаются от блока питания компьютера?

Все, что находится в корпусе компьютера, питается от блока питания. Например, материнская плата, оперативная память, ЦП, жесткий диск, дисководы и большинство видеокарт (если они есть на компьютере) потребляют энергию от блока питания. Любые другие внешние устройства и периферийные устройства, такие как монитор компьютера и принтер, имеют источник питания или получают питание по кабелю передачи данных, как и некоторые USB-устройства.

Если компьютер является ноутбуком или моноблоком, дисплей питается от блока питания компьютера.

Всегда ли вентилятор работает от источника питания?

Когда компьютер включен, вентилятор(ы) внутри блока питания всегда должен работать. Если вентилятор не работает (вращается), то либо компьютер не работает, либо вентилятор вышел из строя, и блок питания следует заменить.

Некоторые блоки питания имеют регулируемые регуляторы, которые могут увеличивать или уменьшать скорость вращения вентилятора в зависимости от его температуры. Однако он всегда должен вращаться.

Одним из наименее привлекательных, но наиболее важных компонентов ПК является блок питания. Конечно, ПК работают от электричества, и оно не передается напрямую от стены к каждому компоненту внутри корпуса ПК. Вместо этого электричество направляется из переменного тока (AC), предоставляемого энергетической компанией, в постоянный ток (DC), используемый компонентами ПК с требуемым напряжением.

Заманчиво купить любой блок питания для питания ПК, но это не самый разумный выбор. Блок питания, который не обеспечивает надежного или чистого питания, может вызвать множество проблем, включая нестабильность, которую трудно определить. На самом деле неисправный блок питания часто может вызывать другие проблемы, такие как случайные сбросы и зависания, которые в противном случае могут оставаться загадочными.

Поэтому выбору источника питания следует уделить столько же времени и внимания, сколько выбору процессора, графического процессора, оперативной памяти и хранилища. Правильный выбор блока питания обеспечит наилучшую возможную производительность и поможет обеспечить надежность в течение всего срока службы.

Цены и наличие обсуждаемых продуктов были точными на момент публикации, но могут быть изменены.

Выходная мощность: сколько вам нужно?

Несмотря на то, что при выборе блока питания необходимо учитывать несколько важных факторов, как и в случае с любым компонентом ПК, определить один из наиболее важных факторов очень просто. Вам не нужно проводить тесты или читать обзоры, чтобы узнать, какая выходная мощность вам нужна. Вместо этого вы можете использовать такой инструмент, как калькулятор блока питания Newegg, чтобы точно определить, какую мощность должен выдавать ваш новый блок питания.

Чтобы использовать этот инструмент, вам нужно выбрать компоненты из раскрывающихся списков для каждой категории. Вышеупомянутый инструмент обновлен с последними опциями для центрального процессора (ЦП), материнской платы, графического процессора (ГП), оперативной памяти (ОЗУ) и многого другого. Хотя этот инструмент не углубляется в детали каждого компонента, он делает это там, где это необходимо, и избавляет от догадок при принятии решения о том, сколько энергии вам нужно.

Например, если вы собираете (или покупаете) ПК с процессором Intel Core i7-11700K, графическим процессором Nvidia GeForce RTX 3070, 16 ГБ ОЗУ, состоящим из двух модулей по 8 ГБ, -state (SSD) и жесткий диск (HDD) емкостью 1 ТБ, 7200 об/мин, то рекомендуется мощность 512 Вт. На всякий случай можно выбрать блок питания мощностью 600 Вт, а купить подходящий вариант можно одним нажатием кнопки.

Предусмотрите обновления при покупке блока питания

Конечно, вы можете запустить несколько сценариев, чтобы убедиться, что вы можете справиться со своими долгосрочными потребностями. Например, обновление до графического процессора Nvidia GeForce RTX 3080 повышает рекомендацию до 602 Вт, а удвоение оперативной памяти не имеет значения.Если вы думаете, что можете обновить свой графический процессор, тогда вам понадобится блок питания не менее 700 Вт.

Вы поняли. Не планируйте удовлетворение своих потребностей только сегодня, вместо этого посмотрите немного вперед и подумайте, какие изменения вы, возможно, захотите внести позже. И если вы покупаете готовый ПК, вам нужно убедиться, что вы знаете, какой блок питания он использует, чтобы быть уверенным, что он может справиться со всем, что вы, возможно, захотите добавить, или что его достаточно легко заменить в какой-то момент. .

Важное примечание относительно мощности: постоянная мощность и пиковая мощность — это разные вещи. Как правило, показатель «Максимальная мощность» блока питания относится к непрерывной (стабильной) мощности, которую блок питания будет постоянно обеспечивать, а пиковая мощность относится к повышенной максимальной (бросковой) мощности, которую блок питания может обеспечить, хотя и в течение очень короткого времени. времени (например, 15 секунд). При покупке блока питания убедитесь, что его непрерывная мощность соответствует вашим потребностям, иначе вы, вероятно, столкнетесь с проблемами, когда ваш компьютер будет работать на полной нагрузке.

Наконец, не беспокойтесь о том, что покупка блока питания с более высоким номиналом означает, что вы обязательно будете потреблять больше энергии. Блок питания потребляет только то количество электроэнергии, которое требуется компонентам вашего ПК, поэтому, хотя покупка блока питания большей мощности, чем вам нужно, может оказаться пустой тратой денег, вам не придется платить больше за эксплуатацию компьютера из-за это.

Защита

Некоторые производители блоков питания встраивают средства защиты, чтобы защитить ваши компоненты от проблем, связанных с питанием. Эти средства защиты часто увеличивают стоимость источника питания, но они также могут обеспечить дополнительное спокойствие.

Первой из них является защита от перенапряжения, которая относится к цепи или механизму, отключающему блок питания, если выходное напряжение превышает указанный предел напряжения, который часто выше номинального выходного напряжения. Эта защита важна, поскольку высокое выходное напряжение может привести к повреждению компонентов компьютера, подключенных к источнику питания.

Вторая — защита от перегрузки и перегрузки по току. Это цепи, которые защищают блок питания и компьютер, отключая блок питания при обнаружении чрезмерного тока или перегрузки по мощности, включая токи короткого замыкания.

Эффективность блока питания имеет значение

Мощность — это лишь один из показателей производительности блока питания. Другим является рейтинг эффективности, который является мерой того, сколько мощности постоянного тока он отправляет на ПК и сколько теряется в основном на тепло. Эффективность важна, потому что от нее зависит, сколько вы потратите на поддержание работоспособности вашего ПК.

В качестве примера рассмотрим ПК, которому требуется мощность 300 Вт. Если вы используете блок питания с КПД 85%, ваш ПК будет потреблять около 353 Вт входной мощности от вашей энергетической компании. С другой стороны, блок питания с эффективностью всего 70% будет потреблять от стены 428 Вт мощности. Выбор более эффективного блока питания сэкономит вам деньги на ежемесячных счетах за электроэнергию.

В то же время блок питания с более высоким рейтингом эффективности позволит вашему компьютеру работать с меньшим охлаждением. Каждый компонент ПК выделяет некоторое количество тепла, и это, как правило, снижает производительность. Более эффективный блок питания будет рассеивать меньше тепла, что означает более тихую работу системы благодаря вентиляторам, которым не нужно работать так быстро или долго, а также повысить надежность и увеличить срок службы.

Что такое сертификация 80 PLUS? <эм>

При поиске блоков питания вы обнаружите, что многие из них имеют этикетки сертификации 80 PLUS. 80 Plus — это программа сертификации, которую производители могут использовать для обеспечения определенных гарантий того, что их блоки питания будут соответствовать определенным требованиям эффективности. Сертификация 80 PLUS имеет различные уровни, от базовой сертификации до уровня Titanium, а блоки питания оцениваются независимыми лабораториями для обеспечения следующих уровней эффективности для потребительских 115-вольтовых систем питания:

< td width="77">87%
% номинальной нагрузки 10% 20% 50% 100%
80 ПЛЮС – 80% 80% 80%
Бронза 80 PLUS – 82% 85% 82%
80 PLUS Silver – 85% 88% 85%
80 PLUS Gold – 90% 87%
80 PLUS Platinum – 90% 92% 89%
титан 80 PLUS 90% 92% 94% 90%

Когда вы покупаете блок питания в Newegg, вы можете выбрать фильтр по уровню сертификации 80 PLUS. Это упрощает настройку именно того уровня эффективности, которого вы хотите достичь на своем новом ПК.

Рельсы нужны не только для поездов

Однако мощность — не единственный показатель способности источника питания поддерживать все ваши компоненты. Питание компонентов подается по шинам, и хотя каждая шина напряжения требует внимания, наибольшее внимание необходимо уделить шине (шинам) +12 В, которые обеспечивают питание наиболее энергоемких компонентов, поскольку процессор и видеокарты PCIe получают питание. их сила от них.

Современный блок питания должен выдавать не менее 18 А (ампер) на линии +12 В для современного компьютера массового потребления, более 24 А для системы с одной видеокартой класса энтузиастов и без менее 34 А, если речь идет о high-end системе SLI/CrossFire. Значение выходной силы тока, о котором мы здесь говорим, является комбинированным значением для блоков питания с более чем одной линией +12 В.

Конечно, вам следует искать общее количество выходов, и вы не всегда можете сложить шины +12 В для расчета общего выхода. Например, блок питания с маркировкой +12V1@18A и +12V2@16A может иметь комбинированную выходную мощность только 30A вместо 34A. Ищите эту информацию в подробных спецификациях товара или на информационной этикетке блока питания.

Если вы собираетесь использовать конфигурацию SLI/Crossfire, вы должны убедиться, что шины +12 В обеспечивают не менее 34 А в сумме. Различные блоки питания имеют различную маркировку: некоторые показывают максимальную силу тока, обеспечиваемую каждой шиной, а некоторые обеспечивают максимальную объединенную максимальную мощность в ваттах, например, 396 Вт, что равняется 396 Вт/12 В = 33 А.

Другим важным фактором является количество шин, которые блок питания использует для питания своих компонентов. Проще говоря, блок питания может иметь только одну шину +12 В для питания всех компонентов вашего ПК или может иметь несколько шин. Использование одной шины означает, что вся мощность доступна для всех компонентов, подключенных к ней, что упрощает настройку, поскольку вам не нужно беспокоиться о согласовании компонентов с шинами, но это также означает, что отказ источника питания, такой как скачок напряжения, повлияет на все компоненты. И наоборот, наличие нескольких направляющих обеспечивает некоторую защиту от катастрофических сбоев, но требует большей осторожности при настройке.

Форм-фактор — подойдет ли ваш блок питания?

Следующее соображение очень простое: вам нужно выбрать форм-фактор, который, как вы уверены, физически подойдет к вашему корпусу. К счастью, существуют стандарты для блоков питания, а также для корпусов и материнских плат.

Эта тема может оказаться довольно сложной, но важно помнить, что блок питания должен подходить к корпусу и материнской плате. Ниже представлен базовый обзор наиболее важных форм-факторов блоков питания на сегодняшний день.

  1. Блоки питания ATX обеспечивают дополнительную шину напряжения +3,3 В.
  2. В источниках питания ATX используется один 20-контактный разъем в качестве основного разъема питания.
  3. Блоки питания ATX поддерживают функцию плавного отключения, позволяющую программному обеспечению отключать блок питания.

ATX12V

Форм-фактор ATX12V в настоящее время является основным выбором. Существует несколько различных версий форм-фактора ATX12V, и они могут сильно отличаться друг от друга. ATX12V v1.0, помимо исходного форм-фактора ATX, добавлен 4-контактный разъем +12 В для подачи питания исключительно на процессор и 6-контактный разъем вспомогательного питания, обеспечивающий напряжение +3,3 В и +5 В. В последующей спецификации ATX12V v1.3 помимо всего этого был добавлен 15-контактный разъем питания SATA.

В спецификацию ATX12V v2.0 внесены существенные изменения: формат основного разъема питания изменен с 20-контактного на 24-контактный, а 6-контактный разъем дополнительного питания удален. Кроме того, спецификация ATX12V v2.0 также изолировала ограничение по току на 4-контактном разъеме питания процессора для шины 12V2 (ток +12V разделяется на шины 12V1 и 12V2). Позже спецификации ATX12V v2.1 и v2.2 также повысили требования к эффективности и потребовали различных других улучшений.

Все блоки питания ATX12V имеют ту же физическую форму и размер, что и форм-фактор ATX.

EPS12V, SFX12V и другие

Обозначение малого форм-фактора (SFF) используется для описания ряда небольших блоков питания, таких как SFX12V (SFX означает малый форм-фактор), CFX12V (CFX означает компактный форм-фактор), LFX12V (LFX означает низкопрофильный форм-фактор) и TFX12V (TFX означает тонкий форм-фактор). Все они меньше, чем стандартный блок питания форм-фактора ATX12V с точки зрения физических размеров, и блоки питания малого форм-фактора должны быть установлены в соответствующих компьютерных корпусах малого форм-фактора.

Коннекторы

Блок питания бесполезен, если он не подключается к каждому компоненту вашего ПК и не питает его. Это означает, что он должен иметь все требуемые типы коннекторов.

Первым разъемом, который следует рассмотреть, является основной разъем, который питает материнскую плату. Этот разъем бывает двух типов: 20-контактный и 24-контактный. Последнее становится все более популярным, и вполне вероятно, что ваш блок питания обеспечит оба варианта. Просто проверьте, чтобы убедиться.

Наиболее часто используемым разъемом питания является 4-контактный разъем Molex. Он используется для различных компонентов, включая старые жесткие диски, оптические приводы, вентиляторы и некоторые другие устройства. Более новые компоненты SATA имеют собственный разъем питания SATA, и вы также можете использовать адаптеры Molex-SATA, если они у вас закончились. Вы даже можете использовать кабели-разветвители, чтобы увеличить количество подключаемых компонентов, но помните о верхних пределах вашего блока питания.

Шум вентилятора и удобство кабеля

Теперь, когда мы рассмотрели наиболее важные факторы, связанные с питанием, осталось еще несколько моментов, которые следует учитывать при выборе блока питания. Это не так важно, но может повлиять на то, насколько приятно будет использовать блок питания на протяжении всего срока службы вашего ПК.

Шум вентилятора

Как мы уже говорили, блоки питания выделяют тепло. Это означает, что они требуют, чтобы вентиляторы оставались прохладными и работали эффективно. Вы должны подумать о том, насколько тихо должен работать ваш компьютер, что во многом будет определяться вашей средой. Если ваш компьютер работает в тихом месте, более крупные вентиляторы, которые вращаются медленнее, чтобы перемещать такое же количество воздуха, скорее всего, сделают компьютер тише.

Не существует реальных стандартов охлаждения блоков питания, поэтому вам необходимо сравнить маркетинговые материалы по вариантам блоков питания. Это одна из областей, где подробные обзоры будут особенно полезны, поскольку они, как правило, измеряют, насколько громко работает блок питания на разных уровнях работы, и поэтому дают некоторые рекомендации относительно того, насколько громко вы можете ожидать работу вашего ПК.

Кабели

И наконец, существует три основных типа кабелей электропитания. От того, выберете ли вы аппаратную, модульную или гибридную систему, зависит, насколько чистой будет внутренняя часть вашего корпуса и сколько работы вам придется приложить, чтобы ваш компьютер оставался упорядоченным и упорядоченным.

Проводные кабели означают, что каждый разъем напрямую подключен к источнику питания, поэтому он будет присутствовать независимо от того, нужен он или нет. Преимущество — и оно небольшое с современными блоками питания — перед проводными системами заключается в том, что они проще и не создают дополнительного сопротивления с помощью дополнительных разъемов.

Модульная кабельная система означает, что каждый разъем можно добавлять по мере необходимости. Это облегчает поддержание чистоты и порядка в вашем корпусе, но также вносит некоторую дополнительную сложность — и цену — и некоторое дополнительное сопротивление благодаря дополнительным физическим соединениям.Однако для большинства пользователей это, скорее всего, не имеет значения.

В гибридных системах некоторые кабели, такие как основной источник питания, подключены физически, а другие являются необязательными. Гибридная система может представлять собой хороший компромисс, поскольку требуются определенные кабели, и даже если дополнительное сопротивление модульных соединений минимально, этого достаточно легко избежать.

Пора включаться

Очевидно, что выбор блока питания требует много усилий, и это важное решение при сборке нового ПК. Но, потратив немного времени заранее, чтобы убедиться, что ваш блок питания обеспечивает компоненты вашего ПК надежным, стабильным и безопасным питанием, вы сэкономите огромное количество времени в долгосрочной перспективе и поможет сделать ваш ПК лучше и эффективнее. машина.

Блок питания – это аппаратный компонент, который подает питание на электрическое устройство. Он получает питание от электрической розетки и преобразует переменный ток (переменный ток) в постоянный (постоянный ток), что и требуется компьютеру. Он также регулирует напряжение до необходимого уровня, что позволяет компьютеру работать бесперебойно без перегрева. Блок питания — неотъемлемая часть любого компьютера, и для работы остальных компонентов он должен исправно работать.

Вы можете найти блок питания на системном блоке, просто найдя вход, к которому подключен кабель питания. Обычно это единственная часть блока питания, которую вы видите, не открывая компьютер. Если бы вы сняли блок питания, он выглядел бы как металлический ящик с вентилятором внутри и подключенными к нему кабелями. Конечно, вам никогда не придется извлекать блок питания, поэтому лучше оставить его в футляре.

Хотя большинство компьютеров имеют внутренние блоки питания, многие электронные устройства используют внешние источники питания. Например, некоторые мониторы и внешние жесткие диски имеют блоки питания, расположенные вне основного блока. Эти блоки питания подключаются непосредственно к кабелю, который втыкается в стену. Они часто включают в себя еще один кабель, который соединяет устройство с блоком питания. Некоторые блоки питания, часто называемые «адаптерами переменного тока», подключаются непосредственно к вилке (что может затруднить их подключение в условиях ограниченного пространства). Обе эти конструкции позволяют сделать основное устройство меньше или изящнее за счет перемещения блока питания за пределы устройства.

Поскольку блок питания — это первое место, где электронное устройство получает электроэнергию, оно также наиболее уязвимо для скачков и скачков напряжения. Таким образом, блоки питания предназначены для обработки колебаний электрического тока и при этом обеспечивают регулируемую или постоянную выходную мощность. Некоторые из них включают предохранители, которые перегорают, если скачок напряжения слишком велик, защищая остальное оборудование. В конце концов, гораздо дешевле заменить блок питания, чем весь компьютер. Тем не менее, разумно подключить всю электронику к сетевому фильтру или ИБП, чтобы предотвратить их повреждение из-за скачков напряжения.

Хотите узнать больше технических терминов? Подпишитесь на ежедневный или еженедельный информационный бюллетень и получайте избранные термины и тесты на свой почтовый ящик.

Читайте также: