Электропитание в информатике
Обновлено: 21.11.2024
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.
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, специализирующийся на бизнесе и технологиях, который с конца 90-х годов освещает интернет-технологии и онлайн-бизнес.
Блок питания вашего ПК обеспечивает все напряжения, необходимые вашему компьютеру для правильной работы. См. другие изображения компьютерного оборудования.
Если есть какой-либо компонент, который абсолютно необходим для работы компьютера, так это блок питания. Без него компьютер — просто инертная коробка, наполненная пластиком и металлом. Блок питания преобразует линию переменного тока (AC) вашего дома в постоянный ток (DC), необходимый для персонального компьютера. В этой статье мы узнаем, как работают блоки питания для ПК и что означают номинальные мощности.
В персональном компьютере (ПК) блок питания представляет собой металлическую коробку, обычно расположенную в углу корпуса. Блок питания виден с задней стороны многих систем, поскольку он содержит разъем для шнура питания и охлаждающий вентилятор.
Напряжения 3,3 и 5 В обычно используются в цифровых схемах, а напряжение 12 В — для двигателей дисковых накопителей и вентиляторов. Основная спецификация блока питания указана в ваттах. Ватт – это произведение напряжения в вольтах и силы тока в амперах или амперах. Если вы были с ПК в течение многих лет, вы, вероятно, помните, что у первых ПК были большие красные тумблеры, которые имели приличный вес. Когда вы включали или выключали компьютер, вы знали, что делаете это. Эти переключатели фактически контролировали подачу напряжения 120 В к источнику питания.
Сегодня вы включаете питание с помощью маленькой кнопки, а выключаете машину с помощью пункта меню. Эти возможности были добавлены к стандартным блокам питания несколько лет назад. Операционная система может отправить сигнал блоку питания, чтобы он выключился. Кнопка посылает 5-вольтовый сигнал на блок питания, чтобы сообщить ему, когда включать. Блок питания также имеет схему, которая подает 5 вольт, называемую VSB для «напряжения в режиме ожидания», даже когда он официально «выключен», так что кнопка будет работать. Подробнее о технологии видеомикшера см. на следующей странице.
На этом фото вы можете видеть три маленьких трансформатора (желтые) в центре. Слева два цилиндрических конденсатора. Большие ребристые куски алюминия являются радиаторами. К левому радиатору прикреплены транзисторы. Это транзисторы, отвечающие за переключение — они обеспечивают высокочастотную мощность для трансформаторов. К правому радиатору прикреплены диоды, которые выпрямляют сигналы переменного тока и превращают их в сигналы постоянного тока.
Примерно до 1980 года блоки питания были тяжелыми и громоздкими. Они использовали большие, тяжелые трансформаторы и огромные конденсаторы (некоторые размером с банку из-под газировки) для преобразования линейного напряжения 120 В и 60 Гц в 5 В и 12 В постоянного тока.
Используемые сегодня импульсные блоки питания намного меньше и легче. Они преобразуют ток с частотой 60 Гц (Гц или циклов в секунду) в гораздо более высокую частоту, что означает большее количество циклов в секунду. Это преобразование позволяет небольшому легкому трансформатору в блоке питания выполнять фактическое понижение напряжения со 110 вольт (или 220 в некоторых странах) до напряжения, необходимого для конкретного компонента компьютера. Переменный ток более высокой частоты, обеспечиваемый блоком питания коммутатора, также легче выпрямлять и фильтровать по сравнению с исходным сетевым напряжением переменного тока частотой 60 Гц, что снижает колебания напряжения для чувствительных электронных компонентов компьютера.
Источник питания коммутатора потребляет от сети переменного тока только необходимую ему мощность. Типичные значения напряжения и силы тока, обеспечиваемые блоком питания, указаны на этикетке блока питания.
Технология коммутаторов также используется для преобразования постоянного тока в переменный ток, как во многих автомобильных инверторах, используемых для питания устройств переменного тока в автомобиле, и в источниках бесперебойного питания. Технология Switcher в автомобильных инверторах преобразует постоянный ток от автомобильного аккумулятора в переменный ток. Трансформатор использует переменный ток, чтобы трансформатор в инверторе повышал напряжение до напряжения бытовых приборов (120 В переменного тока).
Блок питания (PSU) — это внутренний аппаратный компонент ИТ. Несмотря на название, блоки питания (БП) не снабжают системы питанием, а преобразуют его. В частности, блок питания преобразует переменный ток высокого напряжения (AC) в постоянный ток (DC), а также регулирует выходное напряжение постоянного тока в соответствии с точными допусками, необходимыми для современных вычислительных компонентов.
Большинство источников питания являются импульсными (SMPS), что обеспечивает как преимущества эффективности, так и упрощает проектирование для нескольких входов напряжения. Это означает, что большинство блоков питания могут работать в разных странах, где потребляемая мощность может меняться. В Великобритании напряжение составляет 240 В, 50 Гц, тогда как в США – 120 В, 60 Гц, а в Австралии – 230 В, 50 Гц.
Когда мне нужен блок питания?
Блок питания является важной частью любого сервера. Без него ваша ИТ-инфраструктура не работала бы.Поэтому неудивительно, что большинство систем при покупке включают в себя блок питания.
Однако в некоторых случаях можно использовать альтернативу блоку питания. При выборе Power over Ethernet (PoE) электроэнергия может передаваться по сетевым кабелям без привязки к электрической розетке. Это идеально подходит для систем, которым требуется большая гибкость; PoE может обеспечить точки беспроводного доступа в любом удобном месте, а проводка занимает меньше места.
Как выбрать правильный блок питания для моей системы?
Во-первых, при выборе блока питания важно убедиться, что он совместим с форм-фактором вашего серверного корпуса и материнской платы. Это обеспечит его соответствие вашему серверу.
Во-вторых, важным фактором является мощность. Чем выше номинальная мощность, тем большую мощность устройство может предоставить вашей системе, а это означает, что вам необходимо оценить, сколько энергии требуется вашим компонентам для эффективной работы. Например, если для компонентов вашей системы требуется 600 В, было бы идеально купить блок питания на 1200 В, так как большинство блоков питания имеют наивысший КПД при нагрузке ≈50%. Это также позволяет расширить вашу систему дополнительными компонентами, если это необходимо.
Наконец, при замене или обновлении блока питания ПК важно учитывать торговые марки. Популярные бренды блоков питания включают Corsair, Antec, EVGA и Seasonic. Выбор часто сводится к личным предпочтениям, совместимости с вашей системой и тому, для чего вы используете блок питания (например, для игр, малого или крупного бизнеса или личного использования). Один из советов – обратите внимание на рейтинг 80 Plus Platinum, так как он отличается высокой энергоэффективностью и может минимизировать затраты на электроэнергию.
Насколько эффективным должен быть мой блок питания?
У блоков питания 80 Plus есть шкала эффективности: от 80 Plus и 80 Plus Bronze до Titanium. «80 Plus» означает, что блоки питания в этом диапазоне всегда будут работать с КПД не менее 80 %, а по мере продвижения по шкале к 80 Plus Platinum и Titanium вы можете получить КПД до 94 % (при нагрузке 50 %). ).
Новейшие блоки питания 80 Plus требуют высокой мощности для наиболее эффективной работы, поэтому блоки питания 80 Plus Gold, Platinum и Titanium (до 94 %) идеально подходят для крупных центров обработки данных. Блоки питания 80 Plus Silver и ниже (максимальный КПД 88%) больше подходят для ПК и настольных компьютеров.
Важно помнить, что разница между рейтингом эффективности 90% и рейтингом эффективности 92% будет иметь огромное значение с точки зрения энергии, используемой в крупных центрах обработки данных.
Нужно ли мне более одного блока питания?
Короче говоря, серверу всегда потребуется как минимум два блока питания. Для этого существуют различные режимы работы, в зависимости от того, какая избыточность вам нужна в вашей системе. Один из вариантов — иметь полностью резервированную систему электропитания, что означает, что один блок питания всегда выключен, и в случае простоя есть аварийный резерв. Другой вариант — иметь общие источники питания, когда они оба включены одновременно и распределяют рабочую нагрузку. В Techbuyer мы рекомендуем вам обеспечивать вдвое большую мощность, чем вам действительно нужно, чтобы обеспечить оптимальное время безотказной работы.
Для максимального резервирования рекомендуется также иметь источник бесперебойного питания (ИБП), который позволяет вашему компьютеру работать в течение ограниченного времени в случае отключения питания. Есть три типа: онлайн, оффлайн и линейно-интерактивный. Источники бесперебойного питания онлайн гарантируют, что качество электроэнергии остается постоянным, в то время как автономные ИБП начинают работать при отключении питания, и после его включения будет небольшая задержка. Линейно-интерактивный режим представляет собой комбинацию этих двух способов и обеспечивает дополнительную защиту электропитания благодаря функции согласования линии.
Консультации экспертов по ИТ от Techbuyer
Techbuyer — специалист по устойчивым ИТ-решениям. Наша пятизвездочная команда обладает более чем 15-летним опытом покупки, ремонта и продажи ИТ-оборудования, включая серверы, системы хранения и сетевое оборудование, ноутбуки и ПК.
Просмотрите наши блоки питания для серверов сегодня или спросите совета, не стесняйтесь обращаться к нам.
Читайте также: