Якісний блок живлення - основа стабільної роботи системи

З усією гостротою проблема якісного електроживлення настільних комп`ютерів виникла порівняно недавно. Ще років п`ять тому стандартні ПК споживали набагато меншу потужність, ніж сьогодні, а 200-ватний блок живлення цілком задовольняв вимогам по харчуванню.

Процесори і відеоадаптери "двійок" і "трійок" споживали одиниці Ватт, інші пристрої, такі як звукова карта, додатковий жорсткий диск, що пише оптичний привід і пр. В більшості були відсутні.

Перші ознаки посилення вимог до харчування ПК з`явилися разом з виходом процесора Pentium II. Тоді стараннями Intel був введений новий стандарт харчування - ATX, який передбачає, серед іншого, 20-контактний роз`єм, за яким напруга подається на материнську плату. Одна з причин появи нового стандарту полягала в тому, що використовувався до цього AT вже не міг забезпечити належного харчування по струму. Виросла і номінальна потужність - загальноприйнятими стали 230-250 Вт блоки живлення.

Ініціатором наступного оновлення знову-таки виявилася корпорація Intel. З появою Р4 з`ясувалося, що вже і АТХ не здатний забезпечити системі надійне живлення. Сумарний струм, що йде по ланцюгу 12 В, виявився настільки високим, що перетину провідника і площі впевненого контакту в роз`ємі не вистачало, щоб забезпечити належний рівень амплітуди струму. Це могло викликати іскріння і нагрів контактів роз`єму живлення, а це призводило до поломки материнської плати. Проблема була вирішена виведенням живлення процесора на окремий 4-контактний роз`єм.

Стандарт отримав назву АТХ 12V (20 + 4 контактів).

Компанія AMD приймала, в общем-то, пасивну участь в процесі зміни стандартів. Довгий час материнські плати для процесорів на ядрі K6 продовжували "живитися" за стандартом АТ, в той час як Intel практично повністю перейшов на АТС. AMD впровадила стандарт ATX тільки на платформі K7.

На жаль, AMD досі не прийняла стандарт ATX 12V - у власників однопроцесорних плат під Socket 462 роз`єм живлення 4-pin не задіяне. Ця обставина свідчить аж ніяк не на користь AMD: Athlon споживає енергію на рівні Рentium 4, однак харчування при цьому подається з загального потоку, а не по окремому каналу, як в Рentium 4. Багато в чому "завдяки" цій обставині система на процесорі AMD більш критична до якості харчування, що сприяє поширенню обивательського думки, що система на процесорах Intel в цілому стабільніше, ніж на AMD.

Відео: ЯК РОБИТИ ДІАГНОСТИКУ БЛОКУ ХАРЧУВАННЯ ПК своїми руками

Скільки мені потрібно Ватт?

Не вдаючись в подробиці, можу відразу дати "категоричний" відповідь - 300 Вт, мінімум, який дозволить протягом хоча б кількох років не замислюватися про покупку нового БП. Так чи інакше, потужності основних споживачів харчування (процесор, відеокарта, материнська плата і т.д) постійно зростають, та й периферійні пристрої забирають все більший "шматок" загальної потужності.

Від слів перейдемо до цифр. Спробуємо підсумувати дані споживання потужності кожного елемента. Слід, однак, розуміти, що скласти розрахунок з точністю до +/- 1 Вт неможливо, оскільки виробники дуже рідко розголошують інформацію про споживану потужність пристроїв. До того ж, у кожного свої мірки - пристрої різних розробників пред`являють різні вимоги до харчування. Тому, розрахунок робиться вельми приблизний, але з умовою "краще більше, ніж менше". Дані взяті з багатьох джерел, знайдених пошукачем:

• Процесор - 50-90 Вт
• Материнська плата - 15-30 Вт
• Пам`ять - 5-10 Вт
• HDD - 7-30 Вт
• Відеокарта - 10-50 Вт
• CD-ROM, CD-RW, DVD - 10-25 Вт
• FDD - 5-7 Вт
• Sound - 5-10 Вт
• Кулер - 1-2 Вт
• Порти - 8-10 Вт

Тепер все підсумовуємо по мінімуму і по максимуму:
Pmax = 90 + 30 + 10 + 30 + 50 + 25 + 7 + 10 + 2 + 10 = 254 Вт
Pmin = 50 + 15 + 5 + 7 + 10 + 10 + 5 + 5 + 1 + 8 = 116 Вт

Таким чином, споживана потужність середньостатистичного ПК лежить в межах 116-254 Вт. Від цих цифр і варто відштовхуватися. Слід також зауважити, на прикладі процесора, що потужність 90 Вт - це не постійне, а пікове, короткочасне споживання протягом короткого часу. До того ж, це значення може бути застосовано, скоріше, до топових моделей, молодші споживають значно менше. Наприклад, Celeron 800 за наявними даними, споживає всього 15-20 Вт. Це ж стосується і жорстких дисків, енергоспоживання яких досягає максимуму при записі, а при читанні і, особливо, в холостому режимі, зменшується. Ще цікавіша ситуація з видеоадаптерами. Відкрите рівня 50 і більше Ватт розраховані на слот AGP Pro. Звичайний слот AGP 4x має межу по харчуванню в 25 Вт. При необхідності отримати більшу потужність, виробники розміщують на відеокарті окремий роз`єм живлення (як, наприклад, в ATI Radeon 9700 і Voodoo 5). Можна стверджувати, що відеокарта в стандартному слоті не вийде за межі 25 Вт. До того ж, максимуму за потужністю вона досягає при активному використанні "гарячих" можливостей в 3D-іграх, а в 2D рівень енергоспоживання значно зменшується.

"Так що ти нам локшину вішаєш щодо 300 Вт? Тут при бажанні і в 100 Вт можна вкластися!" - запротестують найбільш нетерплячі. "У чому підступ?"

А підступ у тому, що допустима потужність БП, наприклад 300 Вт - теж не постійна, а пікова. БП може її видати, але короткочасно, наприклад, при запуску системи. У робочому ж режимі потужність, яку може забезпечити БП, значно нижче пікової відповідно до позначок на. Навіть "чесні" БП мають робочу потужність нижче заявленої пікової.

Спрощена структура блоку живлення

Розглянемо структуру БП:

alt = "Спрощена структура блоку живлення" width = "614" height = "195" / gt;

1. Випрямляч мережевої напруги;
2. Регульований перетворювач напруги;
3. трансформатор;
4. Випрямляч і згладжує фільтр;
5. Контур зворотного зв`язку.

Вхідна змінна напруга Uвх випрямляється випрямлячем 1 в постійне. Далі, за допомогою перетворювача 2 напруга перетвориться в імпульсна. Після чого, знову проходить через перетворює фільтр 4 і подається на вихід U вих. Контур зворотного зв`язку 5 складається з безлічі керуючих і коригувальних ланцюгів. Його робота - підтримувати вихідна напруга на необхідному рівні.

Зовнішні візуальні ознаки відмінності якісного від неякісного БП

Маса - головний, а іноді і єдиний критерій, за яким користувач може оцінити якість БП, особливо, якщо він опломбований. Якісний БП 300 Вт повинен важити 2 кг і більше. Левову частку загальної маси становить вага трансформатора, радіаторів, а також заповнення плати елементами (конденсатори, соленоїди, резистори)

Якщо ж маса БП в районі одного кілограма - це свідчить про зменшеному розмірі трансформатора.

Якщо є можливість зазирнути всередину БП, завдання спрощується. Навіть далекого від електроніки користувача з гуманітарною освітою повинні насторожити подібні порожні місця, з перемичками замість елементів. Це компоненти фільтрів пульсацій, або, точніше, місце, де вони повинні бути. Їх так само внесе свої корективи як в загальну масу, так і в якість роботи БП.

Можу з упевненістю стверджувати, що в блоці живлення за 30 і більше у.о. і масою більше 2 кг (ах, як хочеться перерахувати поіменно!) зяючих пустот ви не побачите - все буде зайнято.

alt = "вольтаж поточної системи." width = "525" height = "407" border = "0" / gt;

Другий скріншот відображає напруги після того, як в систему був доданий ще один HDD 7200 об / хв. Як видно, падіння напруги значне, що свідчить про "приголомшливому" як блок живлення:

alt = "напруги після того, як в систему був доданий ще один HDD" width = "525" height = "407" border = "0" / gt;

Слід зазначити, що перевіряти падіння напруги краще на платформі AMD, оскільки, як зазначалося вище, в системі на Р4 процесор має окремий висновок харчування, відповідно, навантаження ефективніше розподілена і система більш стійка до перевантажень.

Відео: Як розрахувати потужність блоку живлення?

Що нас чекає в майбутньому?

Майбутнє харчування настільних систем вельми прогнозовано. Найближчим часом навряд чи щось змінить діючий стандарт ATX 12V - його ресурси поки дозволяють сміливо орієнтуватися на більш "ненажерливі" системи. Можливо, відбудуться деякі зміни, пов`язані з популяризацією нових комплектуючих і периферійних пристроїв. Наприклад, використання нових дискових накопичувачів з інтерфейсом Serial ATA передбачає наявність спеціального роз`єму живлення. Але це, як мені здається, не приведе до створення принципово нового стандарту: буде здійснена ревізія існуючого з урахуванням вимог, наприклад ATX 2.04 або ATX 12V-S: Головні колодки будуть незмінними. Навіть в разі перевороту в "процесоробудування" у Intel є козир в рукаві - широко поширений серверний стандарт EPS 12V, який при бажанні може бути переведений в розряд десктопних.

У AMD майбутнє більш туманно. Ресурси харчування за стандартом ATX практично вичерпані. У AMD є два шляхи - або прийняти стандарт ATX 12V, або розробити власний. З розробки власного у AMD є сумний досвід, правда тільки в секторі дуальних систем. Компанією просувався стандарт ATX-GES, але він не набрав належної популярності, в першу чергу, через несумісність з іншими платформами і високою вартістю. Тому, навіть в дуальних системах AMD швидше за все перейде на стандарт EPS 12V.

P.S. Більшість висновків зроблено автором на основі особистого досвіду, умовиводів і емпіричних результатів, які, зрозуміло, не можуть бути всеосяжними, і не повинні сприйматися, як аксіоматична істина.