Правильное питание

Как выбрать

Принято считать, что важнейшей характеристикой при выборе блока питания является его мощность, но на самом деле список критериев выбора намного шире:

• Мощность. Должен быть запас по мощности от наибольшей суммарной во всей системе не менее чем 25%. Самым оптимальным является запас до 50%. Это значит, что для компьютера с одним видеоадаптером, но предназначенным, в том числе и для игр приемлемая мощность составит примерно 550 до 750 Вт.  БП с более низким показателем подойдут для систем, в которых совсем нет видеокарты или она очень слабая.
• КПД и сертификаты. Этот показатель определяет насколько эффективно функционирует устройство. Более высокий — гарантирует, что величина мощности из сети, максимально приближена к отданной комплектующими компьютера. Для систем, работающих на показателе от 500 Вт лучше брать БП с КПД выше 80%. Определяется согласно системе сертификации:

1. Сертификат 80+;
2. сертификат 80+ Bronze;
3. сертификат 80+ Silver;
4. сертификат 80+ Gold;
5. сертификат 80+ Platinum;
6. сертификат 80+ Titanium.

Компоненты

Очень важно перед покупкой оценить качество комплектующих: преобразователей, конденсаторов и других элементов схемотехники. От этого зависит долговечность службы компьютера.
PFC

Функционал системы направлен на уменьшение сдвига фазы, которое практически невозможно избежать в сетях переменного тока из-за того что на входе БП присутствуют конденсаторы высокой емкости, поэтому лучше приобретать БП у которых этот параметр в наличии.
Шум и охлаждение. Сейчас тихим ПК никого не удивишь, кулеры на 120 мм или 140 мм присутствуют практически во всех современных блоках питания. Благодаря большим лопастям, они захватывают много воздуха и при этом не снижают обороты, делая, таким образом, работу компьютера практически бесшумной.

Какой фирмы лучше

На сегодняшний день существует довольно много брендов, предлагающих блоки питания для компьютеров. Поэтому конкуренция в данном сегменте очень высокая, однако, всё же лучшие производители уже давно занимают лидерские позиции на рынке и предлагают надежный, качественный продукт. К таким относятся:

• Corsair. Популярность моделей данной компании объясняется не только высоким качеством, но и вполне приемлемой стоимостью. Блоки питания выдают хорошую мощность и способны функционировать с несколькими видеокартами. К тому же отмечается высочайшее качество сборки и надежная работа вентилятора, что гарантированно обеспечивает стабильную и долговечную службу компьютера.
• Thermaltake. У блоков питания данного бренда высокопроизводительные параметры, которые способны выдерживать сильные нагрузки на электросеть. Предусмотрена также мощная система охлаждения и самая надежная защита. Популярные модели этого бренда отличаются бесшумностью в работе и четким контролем потоков электричества, что не допускает влияния перепадов и нагрузок на работу системы.
• FSP Group. Главной особенностью данной компании является то, что она занимается выпуском только блоков питания, чем отличается от большинства конкурентов. Поэтому все разработки бренда направлены на постоянное совершенствование компонентов устройства, при этом компания является поставщиком бюджетных моделей, что никак не сказывается на качестве.

Выходные линии

При выборе блока питания для игрового ПК вы наверняка видели в характеристиках информацию о количестве «выходных линий +12В». Эта непонятная на первый взгляд цифра обозначает число каналов питания различных компонентов компьютера.

Линия – это буквально дорожка на печатной плате, по которой блок передает энергию. Если в характеристиках блока питания указано, что линия одна, то у него – как вы догадались – одна такая дорожка. Существуют системы, распределяющие питание по нескольким линиям. Свои достоинства есть у обеих конфигураций.

Блоки питания с одной выходной линией передают по ней всю мощность всем подключенным компонентам. Это обеспечивает им достаточное питание для правильной работы. Однако так оборудование подвергается риску при скачках напряжения и других сбоях – в таких ситуациях компьютер может буквально сгореть без возможности ремонта.

С другой стороны, блок с несколькими линиями способен справиться со скачками напряжения, потому что у каждой линии есть встроенная защита от короткого замыкания и превышения максимального значения тока. Но недостаток состоит в том, что ровное распределение мощности по линиям невозможно. Вместо этого у каждой линии есть максимальное значение мощности, которое превышать нельзя.

Но сам по себе такой подход не является проблемой, если обеспечить питание наиболее прожорливых комплектующих, типа видеокарты, от соответствующей линии. Производители прекрасно разъясняют распределение питания между линиями на корпусе блока питания или в руководстве пользователя.

Модульность

Существуют два типа БП — модульные и, соответственно, не модульные. Это значит, что в первом случае можно будет без проблем отсоединить все неиспользуемые в данный момент кабели, дабы освободить драгоценное место в системном блоке, тем самым улучшив охлаждение внутри него. Поток холодного воздуха будет беспрепятственно проходить через все комплектующие компьютера, равномерно охлаждая их, чего в случае с не модульной конструкцией довольно проблематично достичь. К тому же, освобождая внутреннее пространство от клубка проводов, вы добьетесь куда более эстетичного вида. В общем, эстетам эта функция точно придется по душе. Правда есть один нюанс, модульные БП стоят несколько дороже, а среди дешевых БП таких вообще не встретить.

ВИДЫ И ТИПЫ БЛОКОВ ПИТАНИЯ

В первую очередь классификация источников питания осуществляется по принципу действия. Основных вариантов здесь два:

• трансформаторный (линейный);
• импульсный (инверторный).

Трансформаторный блок состоит из понижающего трансформатора и выпрямителя, преобразующего переменный ток в постоянный. Далее устанавливается фильтр (конденсатор), сглаживающий пульсации и прочие элементы (стабилизатор выходных параметров, защита от коротких замыканий, фильтр высокочастотных (ВЧ) помех).

Преимущества трансформаторного блока питания:

• высокая надежность;
• ремонтопригодность;
• простота конструкции;
• минимальный уровень помех или их отсутствие;
• низкая цена.

Недостатки — большой вес, крупные габариты и небольшой КПД.

Импульсный блок питания — инверторная система, в которой происходит преобразование переменного напряжения в постоянное, после чего генерируются высокочастотные импульсы, которые проходят ряд дальнейших преобразований (подробнее здесь). В устройстве с гальванической развязкой импульсы передаются к трансформатору, а при отсутствии таковой — напрямую к НЧ фильтру на выходе устройства.

Благодаря формированию ВЧ сигналов, в импульсных блоках питания применяются малогабаритные трансформаторы, что позволяет уменьшить размеры и вес устройства. Для стабилизации напряжения используется отрицательная обратная связь, благодаря которой на выходе поддерживается постоянный уровень напряжения, не зависящий от величины нагрузки.

Достоинства импульсного блока питания:

• компактность;
• небольшой вес;
• доступная цена и высокий КПД (до 98%).

Кроме того, следует отметить наличие дополнительных защит, обеспечивающих безопасность применения устройства. В таких БП часто предусмотрена защита от короткого замыкания (КЗ) и выхода из строя при отсутствии нагрузки.

Минусы — работа большей составляющей схемы без гальванической развязки, что усложняет ремонт. Кроме того, устройство является источником помех высокой частоты и имеет ограничение на нижний предел нагрузки. Если мощность последней меньше допустимо параметра, агрегат не запустится.

Инвертор — популярное среди автовладельцев устройство, способное преобразовывать постоянное U 12/24 Вольта в переменное 220 Вольт. Инверторные БП питаются от автомобильного аккумулятора U. Применяя устройств, стоит учесть, что оно подходит для электроприемников, не требующих идеальной синусоидальной формы сигнала. Кроме того, стоит учитывать мощность подключаемых приборов.

Преимущества:

• небольшие габариты и вес;
• наличие защиты от скачков напряжения;
• простота и удобство применения.

Недостатки — относительно высокая стоимость, а также небольшая надежность микропроцессорной управляющей платы.

Стабилизированные блоки питания — устройства, дополненные, как уже говорилось, стабилизатором, обеспечивающим постоянство напряжения на выходе устройства.

Бесперебойный (резервный) блок питания — источник, который включается в работу при кратковременном отключении электросети.

Некоторые из них имеют дополнительную защиту (например, от помех в сети). Такие блоки питания используются в системах с повышенными требованиями к надежности электроснабжения, например, видеонаблюдения или сигнализации.

Бесперебойные источники бывают резервными и интерактивными. Особенность вторых в наличии на входе стабилизатора напряжения, обеспечивающего ступенчатую регулировку.

Как выбрать блок питания для компьютера? Рекомендации

Красавец!

Во-первых, не попадитесь на удочку хитрых продавцов. Они могут вам всунуть залежавшийся товар, даже не моргнув. Если вы покупаете блок питания для своего компьютера и продавец-консультант сразу «рекомендует» вам отличную модель (по его словам), даже не узнав о конфигурации вашего компьютера – смело отказывайтесь.

Хочу заметить, что блок питания компьютера это немаловажная деталь и судить о ней только по мощности не стОит

Обратите внимание на бренд. Ни в коем случае не покупайте безымянный БП или БП малоизвестной фирмы

От этого зависит работоспособность всей вашей системы и сохранность данных. Потому что иногда бывает, что при выходе из строя блока питания с ним вместе горят и материнская плата и винчестеры. Задумайтесь об этом.

Мощность блока питания ПК

Далее – мощность. Кажется, еще совсем недавно (или я такой старый) блок питания на 500W считался вполне достаточным даже для игровых компьютеров. Теперь же ситуация изменилась в корне. В продаже можно встретить даже блоки мощностью 1500W (вся зарплата на электроэнергию уйдет с таким блоком питания).

Рассчитать мощность необходимого вам блока питания не составит никакого труда, ведь в интернете уйма разнообразных онлайн-калькуляторов для этого. Просто заносите в них информацию о своей планируемой или существующей конфигурации ПК, и они рассчитывают вам приблизительную мощность необходимого БП. Тут правда есть один нюанс – к рассчитанной мощности добавьте еще 15-20%, чтоб уж точно не прогадать.

Если усреднить показатели, то для офисного компьютера будет будет достаточно 350-400W. Для домашнего компьютера, на котором вы будете смотреть фильмы, сёрфить в интернете и, возможно, играть, — будет достаточно около 500-650W. При чем поиграть вы сможете во все современные игры, если поставите игровую видеокарту. А для истинных фанатов проводить время в играх с хорошим качеством графики придется раскошелиться на блок питания примерно на 700-800W и выше. Сможете поставить себе сразу две видеокарты в SLI режиме и наслаждаться необыкновенной графикой.

Встроенный блок питания или отдельный?

В статье про корпус для ПК мы немного затрагивали уже этот вопрос. Теперь же самое время его немного развернуть. Стоит ли брать корпус со встроенным блоком питания или все-таки лучше купить их по раздельности? А зависит это в первую очередь от предназначения компьютера.

Если вы собираете мощный игровой компьютер и ждете от него долгой и качественной работы, то лучше купить блок питания для такого компьютера отдельно и обратить внимание на самые именитые фирмы. Тут не бойтесь переплатить лишние 20 баксов, ведь качественный блок питания — это залог «здоровья» всего компьютера

А если вы хотите купить рабочий компьютер (офисный вариант), на который не будет производиться сильных нагрузок, то берите корпус сразу со встроенным блоком питания и ни о чем не думайте.

Производители блоков питания для компьютеров

Довольно много компаний производят блоки питания для компьютера, но, конечно же, не все они качественные и не все стоят своих денег. В этой статье мы представим только те фирмы, которым действительно можно доверять.

Если рассматривать блоки питания в соотношении цена/качество, то выделить можно 2 производителя: AeroCool и DeepCool. Свою цену они полностью оправдывают. Советую.

Блок питания SeaSonic

Если не жалко потратиться на эталон качества, то это SeaSonic. Являются одновременно одними из самых дорогих и одними из самых лучших блоков питания для топовых компьютеров.

Есть еще неплохие фирмы производители Zalman и Corsair. Но не советую покупать их бюджетные модели, они откровенно говоря не очень. Зато их модели, те, что подороже, уже могут радовать своих владельцев качеством работы.

Вот еще «ребята», которые уже давно на рынке и стабильно показывают хорошее качество продукции — Cooler Master, Thermaltake и Chieftec. У них всегда крайне низкий процент бракованных изделий. Можно покупать без опаски.

Немного теории

Но прежде чем мы начнем копаться во внутренностях, давайте зададимся вопросом, действительно ли блок питания настолько необходим? Почему нельзя подключить компьютер напрямую к розетке? Ответ заключается в том, что компьютерные комплектующие рассчитаны на совсем другое напряжение, нежели сетевое.

На графике ниже показано, каким должно быть электричество сети (в США = синяя и зеленая кривые; Великобритания = красная кривая). Ось X представляет время в миллисекундах, а ось Y – напряжение (voltage) в вольтах. Проще всего понять, что такое напряжение, глядя на разность энергий между двумя точками.

Если напряжение приложено к проводнику (например, к металлической проволоке), разница в энергии заставит электроны в материале проводника течь от более высокого энергетического уровня к более низкому. Электроны – составляющие атомов, из которых состоит проводник, и металлы имеют много электронов, которые могут свободно перемещаться. Этот поток электронов называется током (current) и измеряется в амперах.

Хорошую аналогию можно провести с садовым шлангом: напряжение сродни давлению, которое вы используете, а расход воды – это ток. Любые ограничения и препятствия в шланге – по сути как электрическое сопротивление.

Мы видим, что электричество в сети варьируется с течением времени, из-за чего оно называется напряжением переменного тока (AC, alternating current). В США сетевое напряжение меняется 60 раз в секунду, достигая пиковых значений 340 В или 170 В, в зависимости от местоположения и способа подключения. В Великобритании пиковые напряжения пониже, и частота этих колебаний также немного отличается. Большинство стран придерживаются схожих стандартов сетевого напряжения, и лишь в немногих странах пиковые напряжения более низкие или более высокие.

Потребность в блоке питания заключается в том, что компьютеры не работают с переменным током: им нужно постоянное напряжение, которое никогда не меняется, и кроме того – гораздо более низкое. На том же графике оно будет выглядеть примерно вот таким:

Но современному компьютеру требуется не одно постоянное напряжение, а четыре: +12 вольт, -12 вольт, +5 вольт и +3,3 вольта. И поскольку эти значения не меняются, такой ток называется постоянным (DC, direct current). Преобразование тока из переменного в постоянный (т.н. выпрямление) – одна из основных функций блока питания. Пришло время вскрыть его и посмотреть, как он это делает!

Преобразование тока из переменного в постоянный – одна из основных функций PSU. Пришло время посмотреть, как он это делает!

Здесь мы должны предупредить вас, что в блоке питания есть элементы, накапливающие электричество, в том числе смертельное. Поэтому разбирать PSU потенциально опасно.

Официальное фото блока питания Cooler Master.

Принцип работы этого блока питания аналогичен многим другим, и хоть маркировки на различных деталях внутри будут отличаться, принципиальных различий это не делает.

Разъём сетевого шнура находится в верхнем левом углу фотографии, и ток по сути идет по часовой стрелке, пока не достигнет выхода из блока питания (пучок цветных проводов, нижний левый угол).

Источник фото techspot.com

Если мы перевернем плату, мы увидим, что по сравнению с материнской платой, проводники и соединения на ней более широкие и массивные – это потому, что они рассчитаны на более высокие токи. Также, бросается в глаза широкая полоса в середине, будто текущая по равнине река.

Это снова говорит о том, что все блоки питания имеют два четко разделённых узла: первичный и вторичный. Первый – это настройка входного напряжения, чтобы его можно было эффективно понижать; второй – это все настройки уже выпрямленного и пониженного напряжения.

Лучший блок питания выше 1500 Вт: Corsair AX1600i

Много лет покупатели ждали, кто сменит на троне модель Corsair AX1500i, а в итоге это оказался другой блок питания Corsair с более высокой производительностью. Corsair AX1600i сейчас является абсолютно лучшим блоком питания. Он имеет максимальную производительность по всем направлениям и использует инновационную платформу, позволяющую заглянуть в будущее проектирования источников питания.

Использование передовой схемы PFC с полностью цифровой платформой может быть причиной рекордной производительности. Помимо высокой эффективности, AX1600i также имеет отличную регулировку нагрузки, потрясающую переходную характеристику, длительное время удержания нагрузки и беспрецедентное подавление пульсаций. Всё это происходит тихо благодаря смягчённому профилю вентилятора и высококачественному вентилятору FDB. Применяя программное обеспечение Corsair Link, можно выбрать один из трёх режимов работы вентилятора: производительный, сбалансированный и бесшумный.

Характеристики:

• Производитель (ОЕМ): Flextronics.
• Максимальная выходная мощность постоянного тока: 1600 Вт.
• Эффективность: 80 PLUS Titanium, ETA-A+.
• Шум: Cybenetics А (20–25 дБА).
• Форм-фактор: ATX12V v2.4, EPS 2,92.
• Охлаждение: 140-мм вентилятор с гидродинамическим подшипником (NR140P).
• Модульность: полная.
• Разъёмы: 2x EPS, 10x PCIe.
• Гарантия: 10 лет.

Плюсы:

• Полная мощность при температурах до 48 градусов.
• Мощный и эффективный.
• Подавление пульсаций.
• Регулировка нагрузки.
• Время удержания нагрузки.
• Точный сигнал Power Ok.
• Тихий.
• Качественные колпачки.
• Полная модульность.
• Множество разъёмов.
• Качественный вентилятор.
• Магнитные боковые крышки.

Может не понравиться:

• Цена.
• Малое расстояние между периферийными разъёмами.
• EMI с детектором AVG.

Блок питания Corsair AX1600i 1600W

Система рейтинга 80PLUS

В нашу эпоху угрозы климатической катастрофы и постоянного роста цен на электроэнергию можно сэкономить немного денег, если выбрать для своего игрового ПК блок питания с более высоким рейтингом энергоэффективности, а не более дешевого конкурента. Система рейтинга 80PLUS оценивает блоки питания именно по этому параметру. Конечно, в России это пока не так актуально в плане расходов, но в любом случае можно гордиться тем, что вы заботитесь об окружающей среде.

Несмотря на то, что эта сертификация добровольная, она показывает, насколько эффективно блок питания преобразует энергию из обычной электросети в низкое напряжение, необходимое внутренним комплектующим. В сущности, она сводится к потерям энергии во время преобразования, то есть выделению тепла.

Сертификация доступна лишь для блоков питания с потерями менее 20%, именно поэтому она и называется 80PLUS. Большинство блоков питания получает рейтинг в соответствии со шкалой знакомых драгоценных металлов. Сначала идет просто 80PLUS, затем бронзовый, серебряный, золотой, платиновый и титановый рейтинги.

Для домашнего использования идеальной «золотой серединой» как раз является соответствующий рейтинг. Платиновые и титановые блоки обычно используются в компьютерах, которые долго работают под большой нагрузкой, например, серверах и рабочих станциях.

Виды БП их ключевые отличия плюсы и минусы

Разделить блоки питания на категории можно по разным критериям. Например, встроенные и переносные. Встроенные используются для питания только того устройства, частью которого они являются. Пример – БП телевизоров, компьютеров и т.п.

Техника с встроенными блоками часто имеет выводы для питания внешних устройств. Для этой цели служат, например USB-порты ПК (помимо функции передачи данных).

Также можно разделить БП по первичному источнику (сетевые или автомобильные), по возможности регулирования, по наличию стабилизации и по другим критериям. Но все же главным различием, во многом определяющим потребительские качества и область применения источников, является их схемотехника.

Трансформаторные источники

Это самый традиционный источник вторичных напряжений, его схема отработана десятилетиями:

• понижающий трансформатор;
• выпрямитель;
• сглаживающий фильтр;
• стабилизатор — регулируемый или с фиксированным выходом (может отсутствовать);
• выходной сглаживающий фильтр (если есть стабилизатор).

Структура трансформаторного источника питания.

Схема такого источника несложна, в нем содержится немного элементов, дорогостоящие компоненты отсутствуют. Проблема лишь в массогабаритных показателях. С ростом выходной мощности потребуется более мощный трансформатор, который намотан на сердечнике из трансформаторного железа. Также с увеличением выходного тока появляются проблемы отведения тепла от диодов выпрямителя, решаемая применением громоздких металлических радиаторов. Для сглаживания пульсаций на мощной нагрузке требуются оксидные конденсаторы большей емкости, а это также рост габаритов и веса. Если для поддержания заданного напряжения применяется линейный стабилизатор, то на его регулируемом элементе падает большая мощность.

Все это привело к тому, что в настоящее время область применения таких БП значительно сузилась. Они применяются лишь в качестве маломощных источников, а также там, где предъявляются особые требования к чистоте выходного напряжения. Реально увидеть такой источник сейчас можно, пожалуй, только в старых телевизорах и звукотехнике производства прошлых лет.

Бестрансформаторные

Существует техническое решение, позволяющее несколько снизить вес традиционного источника. Вместо трансформатора применяется балластный резистор или емкость. На нем падает излишек напряжения.

Структура трансформаторного источника питания.

У устроенного по подобному принципу БП есть существенные недостатки:

• на балласте впустую рассеивается большая мощность;
• выходное напряжение в отсутствие стабилизатора имеет ярко выраженную зависимость от нагрузки.

А самое главное – в такой схеме отсутствует гальваническая развязка от первичного источника, и все элементы блока находятся под полным сетевым напряжением относительно земли. Поэтому такие БП используются крайне редко, в качестве совсем уж дешевых зарядных устройств.

Импульсные

Самые распространенные источники питания для бытовой и промышленной техники – импульсные. Их выходная часть содержит все те же элементы, что и традиционные устройства:

• трансформатор, преобразующий первичное напряжение во вторичное;
• выпрямитель;
• сглаживающий фильтр.

Принципиальное отличие от рассмотренной выше схемы состоит в том, что первичная обмотка трансформатора питается от напряжения относительно высокой частоты, а это ведет:

• к уменьшению массы и габаритов трансформатора (его можно выполнить на ферритовом сердечнике);
• снижению потребной емкости выходных конденсаторов.

Структура импульсного источника питания.

Чтобы из сетевого напряжения частотой 50 Гц получить импульсы высокой частоты, используется специальный преобразователь – инвертор. Сначала сетевое напряжение выпрямляется до постоянного, а потом ключами инвертора нарезается на импульсы. Силовые элементы (обычно, транзисторы) работают в ключевом режиме, поэтому на них рассеивается относительно небольшая мощность.

Инвертор по отношению к трансформатору является первичным источником, поэтому возникает еще одно преимущество – стабилизировать напряжение на выходе можно воздействием на инвертор с помощью обратной связи. Цепи стабилизации получаются компактными и почти не потребляющими мощности. Минусы таких источников – сложная схемотехника и большое количество высокочастотных составляющих в выходном напряжении. Первый недостаток при токах уже выше 2..3 А нивелируется легкостью и компактностью. Второй в большинстве случаев несущественен.

Более подробно читайте здесь: Описание работы и устройство импульсного блока питания