Какая мощность блока питания

Обновлено: 21.11.2024

После входа в систему вы будете перенаправлены обратно к этому руководству и сможете подписаться на него.

Источник питания – это устройство, которое подает питание на другое устройство при определенном уровне напряжения, типе напряжения и уровне тока . Например, когда мы говорим о блоке питания 9 В постоянного тока при 500 мА, он может обеспечить ток до 500 мА, а напряжение будет составлять не менее 9 В постоянного тока до этого максимального уровня тока. Хотя это звучит просто, у блоков питания есть много мелких зависаний, которые могут быть очень сложными для непосвященных. Например, нерегулируемые источники питания говорят, что они могут обеспечить 9 В, но на самом деле они могут выдавать 15 В! В очень распространенном техническом паспорте регулятора 7805 утверждается, что он может регулировать ток до 1000 мА, но когда вы подаете питание 15 В с одной стороны, он перегревается и отключается! Этот учебник попытается помочь объяснить все об источниках питания.

Когда вы начинаете заниматься электроникой, вы много слышали об источниках питания — они есть в каждом проекте по электронике и являются основой всего! Хороший блок питания сделает ваш проект приятным. Плохой источник питания сделает жизнь разочаровывающей: иногда что-то будет работать, а иногда нет, противоречивые результаты, моторы не работают, данные датчиков всегда отключены. Понимание источников питания (хотя они могут быть скучными) является ключом к тому, чтобы ваш проект работал!

Многие люди не обращают особого внимания на блоки питания, пока не обнаруживаются проблемы. Мы считаем, что вы всегда должны думать о своем блоке питания с первого дня — как вы собираетесь его запитывать? Как долго прослужат батареи? Будет ли он перегреваться? Может ли он быть поврежден из-за случайного подключения не того?

Если вы не живете в хижине в лесу, у вас дома или в офисе наверняка есть дюжина источников питания.

Вот блок питания, который используется во многих продуктах Apple:

Это массивный блок питания, встроенный в ПК. Обычно вы не видите его, пока не откроете ПК и не заглянете внутрь большой металлической коробки:

У всех этих блоков питания есть одна общая черта: они потребляют высокое напряжение 120 В или 220 В переменного тока и регулируют или преобразовывают его, скажем, до 12 В или 5 В постоянного тока. Это важно, потому что электроника внутри компьютера, сотового телефона или игровой приставки не работает при напряжении 120 В и не работает от сети переменного тока!

Итак, обобщая, вот что делают блоки питания для электроники:

  1. Они преобразуют мощность переменного тока (переменного тока) в постоянный ток (постоянный ток).
  2. Они регулируют высокое напряжение (120–220 В) примерно до 5 В (обычное напряжение находится в диапазоне от 3,3 В до 15 В).
  3. Они могут иметь предохранители или другую защиту от перегрузки по току/перегреву.

Эй, а если электроника не может работать от сети переменного тока, то почему настенная электроэнергия не может быть подключена к сети постоянного тока?

Возможно, вы спросите: "У меня 20 сетевых адаптеров, это выглядит глупо! Почему бы просто не подключить питание постоянного тока к стене с напряжением 5 В?" В основном потому, что современная электроника появилась совсем недавно. на протяжении многих десятилетий мощность стены использовалась для питания лампочек, больших двигателей (таких как холодильники, пылесосы, стиральные машины, кондиционеры) и обогревателей. Все они используют мощность переменного тока более эффективно, чем мощность постоянного тока. Кроме того, разная электроника требует разного напряжения. До сих пор лучше было иметь индивидуальный блок питания для каждого устройства, хотя иногда это немного раздражает!

Итак, электроэнергия, выходящая из вашей стены, представляет собой переменный ток высокого напряжения, а микроконтроллерам, сервоприводам и датчикам нужен постоянный ток низкого напряжения. Как мы заставим его работать? Преобразование между мощностью переменного тока и мощностью постоянного тока требует различных методов в зависимости от того, что является входом и выходом. Мы будем ссылаться на эту таблицу:

Входная мощность Выходная мощность Техника Плюсы Против< /th> Обычно встречается…
Переменный ток высокого напряжения (например, 120–220 В переменного тока) Переменный ток низкого напряжения (например, 12 В переменного тока) Трансформатор Действительно дешевый, с гальванической развязкой Действительно большой и тяжелый! Маленькие моторы в более дешевых источниках питания перед регулятором
Низкое напряжение переменного тока (например, 20 В переменного тока) Высокое напряжение переменного тока (например, ~120 В переменного тока) Трансформатор То же как указано выше, но трансформатор перевернут Очень большой и тяжелый! Некоторые виды инверторов, электропроводки или драйверы ламп-вспышек
Переменный ток высокого напряжения (например.120–220 В переменного тока) Постоянный ток высокого напряжения (например, 170 В постоянного тока) Полупериодный или двухполупериодный выпрямитель Очень недорогой (всего один или два диода) Не изолированный Мы видели это в ламповых усилителях
Низкое напряжение переменного тока (например, 20 В переменного тока) Низкое напряжение постоянного тока (например, 5 В постоянного тока) Полуволновой или двухполупериодный выпрямитель Очень недорогой (всего один или два диода) Неизолированный Практически вся бытовая электроника с питанием от трансформатора
Высокое напряжение переменного тока (например, 120–220 В переменного тока) Низкое напряжение постоянного тока (например, 5 В постоянного тока)< /td> Трансформатор и выпрямитель
Сочетание High→Low AC и Low AC→Low DC		 Довольно недорогой Довольно тяжелый, мощность неточная, эффективность так себе Каждая толстая стенная бородавка содержит это
Высокое напряжение переменного тока (например, 120–220 В переменного тока) Низкое напряжение постоянного тока (например, 5 В постоянного тока) Импульсный источник питания Легкий вес, выход часто точен Дорогой! Каждая тонкая стена- бородавка содержит это с

В основном, для преобразования переменного тока в переменный обычно используется трансформатор. Для преобразования переменного тока в постоянный используется трансформатор + диоды (выпрямитель) или импульсный источник питания. Первый недорогой (но не очень точный), а второй дорогой (но точный). Угадайте, какой из них вы, скорее всего, найдете в дешевом устройстве? :)

Мы не включили в эту таблицу несколько типов, поскольку они более загадочны или сложны, например, удвоитель напряжения переменного тока. Они все еще используются, но вы с меньшей вероятностью их увидите, и они не используются в источниках питания, с которыми вы, вероятно, столкнетесь.

Впервые это руководство было опубликовано 29 июля 2012 г. Последний раз оно обновлялось 29 июля 2012 г.

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).

Может быть, блок питания (PSU) не является наиболее часто обсуждаемым компонентом ПК, но он является важной частью любого рабочего стола. Обеспечение питанием всей вашей системы является чрезвычайно важной ролью, и использование неправильного питания может быть дорогостоящим.

Поэтому мы рассмотрим основы блоков питания и предоставим вам информацию, необходимую для понимания того, почему важно иметь правильный блок питания и почему просто выбрать самый дешевый вариант — не лучшее решение.< /p>

Подключиться

Давайте начнем с рассмотрения различных кабелей, используемых источниками питания для питания вашей системы.

Хотя блок питания, который вы покупаете, должен поставляться со всеми необходимыми кабелями, стоит знать, как выглядят отдельные соединения. Конкретные кабели, которые вы будете использовать, будут различаться в зависимости от специфики вашей сборки, но, скорее всего, вы будете иметь дело со следующим:

Сколько ватт?

При выборе нового блока питания один из наиболее часто задаваемых вопросов: «Сколько ватт достаточно?» Как это часто бывает в мире оборудования для ПК, ответ сильно различается в зависимости от уникальных потребностей вашей системы.

Как правило, для работы более сложных систем требуется больше энергии. Для настольного компьютера с нестандартным контуром жидкостного охлаждения, высококачественной материнской платой и двумя графическими процессорами потребуется компьютерный блок питания большей мощности, чем для более простой системы.

Невозможно дать точную рекомендацию, не зная конкретно, с каким аппаратным обеспечением вы работаете, но с помощью калькулятора мощности блока питания или определения потребляемой мощности различных внутренних компонентов и их суммирования можно получить представление о том, сколько ватт вам нужно.

Как правило, лучше ошибиться в сторону более высокой мощности, чем пытаться точно соответствовать вашим потребностям. Если вы подсчитали, что ваша система будет потреблять 500 Вт (обычное число для простой игровой сборки), выбор блока питания с выходной мощностью 600 или 650 Вт может быть хорошим вариантом, так как это даст вам некоторые накладные расходы на работу. с, а также предусмотреть возможные будущие обновления.

Имейте это в виду при выборе блоков питания большей мощности: блок питания мощностью 750 Вт по умолчанию не потребляет 750 Вт. Если ваша система потребляет 500 Вт, ваш блок питания будет обеспечивать 500 Вт, независимо от максимальной выходной мощности. Более высокая выходная мощность не обязательно означает большее потребление энергии; это означает, что он может обеспечить большую мощность, если этого требует ваша система. Тем не менее, нет никакого реального преимущества в том, чтобы иметь значительно более мощный блок питания, если он не нужен вашей системе, поэтому вам может быть лучше выбрать многофункциональный, высокоэффективный блок питания, который ближе к требуемой мощности.

Вам также следует сравнить непрерывную мощность с пиковой мощностью вашего нового блока питания. Пиковая мощность — это максимальная мощность, которую блок питания может выдавать в течение коротких периодов времени, а непрерывная мощность — это мощность, которую блок питания должен выдавать на регулярной основе. Пиковая мощность обычно достигается, когда ваша система работает на пределе своих возможностей, например, когда вы запускаете требовательные игры или выполняете тесты оборудования.

Если внезапно возникнет потребность в большей мощности, ваш блок питания должен кратковременно выдерживать более высокую выходную мощность, но не следует ожидать, что он будет работать с такой более высокой мощностью постоянно. Всегда следите за тем, чтобы приобретаемый вами блок питания имел достаточно высокую непрерывную выходную мощность, и не выбирайте исключительно по пиковой мощности.

Защита

Как и следовало ожидать от всего, что связано с большим количеством энергии, безопасность системы является проблемой. В хороший блок питания должны быть встроены отказоустойчивые устройства — не только для защиты самого блока питания, но и для обеспечения безопасности вашей системы в случае чего-то непредвиденного, например скачка напряжения.

Блок питания и материнская плата — это единственные компоненты ПК, которые напрямую подключаются практически ко всем другим компонентам оборудования в вашей системе. Из-за уникального положения блока питания в компоновке ПК наличие встроенной защиты также поможет обеспечить безопасность остального оборудования.

Стоит отметить, что блок питания, на который вы смотрите, имеет встроенную защиту, такую ​​как OVP (защита от перенапряжения), которая отключает блок питания при обнаружении чрезмерного напряжения.Другие функции безопасности включают в себя такие функции, как защита от короткого замыкания, которая может быть чрезвычайно полезной, если вы столкнетесь с колебаниями напряжения.

Вы также можете подключить свой компьютер к сетевому фильтру. Эти аппаратно-сберегающие устройства созданы для того, чтобы добавить еще один уровень защиты вашей системе, отводя потенциально опасные скачки напряжения от ваших ценных компонентов.

Учитывайте эффективность

Мощность, безусловно, является важным фактором при выборе блока питания для настольных ПК, но не менее важна и эффективность блока питания. Неэффективная доставка приводит к нерациональному использованию энергии и повышенному выделению тепла, что потенциально может сократить срок службы компонентов.

Поскольку это очень важный фактор, существует относительно простая независимая рейтинговая система. Вы могли заметить рейтинг «80 Plus» на многих блоках питания, часто указанный рядом с драгоценным металлом. Чтобы получить этот рейтинг, блок питания должен иметь КПД не менее 80 %, а это означает, что не более 20 % энергии теряется в виде тепла.

Эта оценка эффективности определяется производительностью в 115-вольтовой системе, и рейтинги повышаются по мере того, как вы поднимаетесь по лестнице драгоценных металлов.

  • 80 ПЛЮС
  • Бронза 80 ПЛЮС
  • Серебро 80 ​​ПЛЮС
  • Золотой сертификат 80 PLUS
  • Платиновый статус 80 ПЛЮС
  • Титан 80 PLUS

Чем эффективнее ваш блок питания, тем меньше энергии он потребляет и тем меньше тепла выделяет. Тем не менее, более высокая эффективность обычно означает более высокую цену, поэтому вам нужно найти баланс, который подходит именно вам.

Однако даже самый эффективный блок питания по-прежнему будет выделять тепло, и в большинстве случаев для его рассеивания используются вентиляторы. Многие блоки питания сконструированы таким образом, что вентилятор включается только тогда, когда это необходимо, то есть когда блок питания достигает определенного порога. Подобные функции помогают уменьшить шум.

Для тех, кто хочет довести вещи до предела практичности, есть даже блоки питания с жидкостным охлаждением, обеспечивающие по-настоящему бесшумную работу.

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: