Блоки питания. Характеристики БП.

Модульные блоки питания

В последнее время получают распространение модульные блоки питания с отсоединяемыми проводами. В обычных блоках питания число различных соединительных шнуров иногда слишком велико, но не все они используются. В результате некоторые провода бесхозно висят и мешают нормальной циркуляции воздушных потоков внутри корпуса. Кроме повышения гибкости установки под разные сценарии (скажем, если требуется большее число вилок Serial ATA и т.д.), модульный подход улучшает вентиляцию и расположение кабелей внутри корпуса, поскольку теперь не нужно думать, куда прикрепить болтающиеся и ненужные кабели.

Надписи на блоке питания

Overvoltage protection (OVP) - защита от перенагрузки блока по выходным напряжениям. Согласно документу ATX12V Power Supply Design Guide, наличие OVP обязательно. Срабатывает защита при 20-25 процентном превышении выходного напряжения на любом канале.

Undervoltage protection (UVP) - защита от проседания выходных напряжений. UVP также срабатывает после преодоления 20-25-процентного барьера. Недостаток напряжения влияет на работу жесткого диска, не давая ему раскрутиться.
Short circuit protection (SCP) - защита от возникновения короткого замыкания на выходе блока.
Overpower (overload) protecton (OPP) - защита от перегрузки по общей выходной мощности, снятой со всех разъемов.
Overcurrent protection (OCP) - защита от перегрузки каждого отдельного выхода блока. Позволяет отключать блок питания, не подвергая опасности возникновения короткого замыкания.
Overtemperature protection (OTP) - защита от перегрева.
Dual core CPU support - поддержка многоядерных процессоров. Industial class components - в блоке питания используются детали, способные работать в диапазоне от -45 до 105°C
Double transformer design - Указывает на наличие двух силовых трансформаторов (встречается в блоках большой мощности).

Теоретически, энергия, доставляемая блоком питания, не может быть больше той, которую он потребляет. На самом деле это означает 100% КПД, недостижимый уровень производительности. Преобразование переменного 220 В-тока в постоянный с разными напряжениями приводит к определённым потерям энергии, которая выделяется в виде тепла внутри корпуса. То есть мощность, которую блок питания выдаёт, всегда меньше мощности, которую он потребляет из электрической сети.

Найдя отношение выходной и входной мощности, мы получим число от 0 до 1. Например, максимальная выработка 450 ватт, делённая на энергопотребление 550 ватт от сети, даёт значение 0,818. Это значение и является КПД или эффективностью блока питания. Часто это значение представляется в виде процентов, которое получается умножением упомянутого значения на 100 (81,8% в нашем случае).

Маркировка производителя на БП всегда отражает максимальную выходную мощность, выдаваемую устройством. Так 350-ваттный блок питания с КПД 70% должен потреблять от сети питания, максимум, 500 Ватт. Причём это должно случаться лишь тогда, когда устройства, запитываемые от блока питания, потребляют ровно 350 Ватт. Реальная эффективность БП не постоянна; она меняется вместе с количеством потребляемой в данный момент энергии. Документ "ATX12V Power Supply Design Guide" требует, чтобы БП обеспечивали минимальный КПД 65% при небольшой, 72% при нормальной и 70% при пиковой нагрузке. Есть и рекомендованный уровень КПД, который составляет до 75% для небольшой нагрузки, 80% - для нормальной и 77% - для пиковой. Термин "нагрузка" здесь нужно понимать как ток при указанном энергопотреблении системы, измеряемый в амперах.

Важно ли КПД блока питания?

Блок питания должен обладать эффективностью 77% при максимальной нагрузке. Это можно сформулировать проще: если экономишь на блоке питания, то потом будешь оплачивать большие счета за электричество. Кроме того, необходимо как-то избавляться от выделяющегося тепла, вследствие малой эффективности, что увеличивает затраты на охлаждение (и требует дополнительных затрат энергии) и добавляет шума от более быстрых вентиляторов. Если же рассеиваемое тепло не выводится из корпуса ПК, это плохо влияет на продолжительность работы блока питания и других компонентов, потому что срок жизни большинства деталей уменьшается с ростом температуры.

Опытные пользователи заинтересованы не столько в эффективности блоков питания при низких нагрузках, сколько в его возможности обеспечить нормальное энергоснабжение. Но блок питания на 1 000 ватт, от которого компьютер потребляет лишь 200 ватт, пусть и вполне подойдёт, но пользователям придётся расплачиваться за его меньший КПД.

Характеристики блоков питания

Общая мощность, которую должен выдавать блок питания, зависит от компонентов, входящих в конкретный компьютер. Если учесть, что каждый слот PCIe x16 потребляет максимум 75 ватт, а затем учесть наличие двух или четырёх видеокарт PCI Express, то, очевидно, система просто не заработает при большой нагрузке с 300-ваттным блоком питания. Несложно также представить, что high-end процессоры требуют больше энергии, чем бюджетные модели.
Многие не хотят вычислять реальное энергопотребление персогального компьютера, так как это требует довольно сложных расчётов. В этом случае подходящий блок питания нужно выбирать, учитывая худший расклад. Большинство компонентов персонального компьютера работает при напряжении в 12 В, поэтому можно считать, что весь компьютер работает от линии 12 В, и, исходя из этого, рассчитывать силу тока в блоке питания.
Блок питания лучше всего покупать уже после того, как вы точно рассчитаете энергопотребление ПК, - это надёжнее, чем доверяться не всегда правдивой маркировке производителей. Это можно сделать, суммировав энергопотребление всех компонентов. Процессор обычно потребляет от 35 до 130 ватт материнская плата с памятью - 25-50 ватт, для дисковых накопителей обычно нужно 15-20 Ватт на каждый, а видеокартам - 30-200 ватт в зависимости от чипа и конкретной карты. После этого нужно добавить ещё 30% как запас прочности. Если планируется добавление ещё каких-либо компонентов, следует увеличить бюджет мощности, не забывая при этом, что эффективность блока питания уменьшается с ростом нагрузки.
Сверхмощные блоки питания слишком дороги, а с учётом четырёхъядерных процессоров, чьё энергопотребление будет сильно меняться в зависимости от технологии энергосбережения (вроде SpeedStep и Cool'n'Quiet), которые также смогут включать/выключать отдельные ядра, поэтому производить покупку таких блоков питания следует только при реальной необходимости.
Для производителей блоков питания главной целью должно являться не создание самых мощных моделей, а увеличение эффективности. Конечно, есть пользователи, кому действительно нужны 600-ваттные блоки питания, но их доля очень мала. В общем, если знать кое-что о блоках питания и уметь выполнять несложные подсчёты, то можно сэкономить деньги как при покупке, так и при дальнейшем использовании.