Основна информация за компютърното захранване

Основната задача на захранващия блок е да преобразува високото мрежово напрежение и променливият ток към постоянен ток с ниско напрежение, необходимо за захранване на компютърните компоненти.

От качеството на захранването пряко зависи здравето на останалите компоненти. Компютърното захранване е една метална кутия с отвори за вентилация и кабели излизащи от нея. Работата му е да дари живот на всички останали компоненти в компютъра, като им доставя непрестанно нужните стойности на напрежение. От него не зависи колко бързо ще работи компютъра и ако си го смените, по никакъв начин няма да усетите че сте направили ъпгрейд (освен може би ако новото е по-тихо).

Много често неговата важност се пренебрегва от голяма част от потребителите. Винаги е най-лесно да спестите пари от едно захранване и да ги вложите в повече памет или по-бърз процесор. Това е доста изкушаващо, но и доста грешно. Най-голямата грешка, която можете да направите при закупуване на компютър, е да не се поинтересувате от това какво е захранването или умишлено да го замените с по-евтино.

За какво служи компютърното захранване?

Основната задача на компютърното захранване е да преобразува напрежението от електрическата мрежа от променливо със стойност от около 220V (в други държави 110V) в постоянно със стойности от 3.3V, 5V и 12V. От качествата на тези напрежения зависи безпроблемната работа на останалите компоненти. Захранването също трябва да осигури защита на останалите компоненти в случай че в него възникне повреда.

1. Мощност.

Стандартните захранвания варират между 300 и 500W  и са предназначени за домашни или офис машини. Захранванията използвани от геймъри и ентусиасти варират между 450 до 1400W. Най-мощните достигат до 2kW мощност и са предназначени за сървърни и геймърски системи с много твърди дискове, процесори и/или повече от една видеокарта.

2. Коефициент на полезно действие.

Компютърните захранвания имат КПД вариращ от 70-75%, при не сертифицирани с 80Plus сертификат, а при сертифицираните от 90-96%. Останалата неизползвана мощност се губи и се отделя като топлинна енергия. Това означава, че захранване с КПД 70%, за да подаде 70W мощност, то има нужда и ще разходва 100W мрежова мощност. По-скъпите захранвания достигат до над 80% КПД, съответно отделят по-малко топлина и имат нужда от по-малка въздушна струя за охлаждане, което ги прави по-тихи при експлоатация. Произвеждат се и захранвания с 93% КПД.

3. Power Factor Correction (PFC).

Захранванията се делят на пасивни и активни, според типа корекция на фактора на мощност – Power Factor Correction (PFC).

Пасивният метод притежава дросел, който изглажда пулсациите на напрежение. Използват се при нискобюджетни конфигурации, поради по-ниската ефективност.

Активният метод е AC/DC преобразувател, който контролира напрежението, подавано към захранването. Първо АС напрежението преминава през токоизправителя. След това PWM задейства APFC MOSFETs (обикновено два), които разделят междинното постоянно напрежение в постоянни пулсови последователности. Тези импулси се изглаждат от кондензатор. Преди този кондензатор по принцип има бобина, която има способността да ограничава повишаването на тока, без да разсейва енергия. Тази бобина е необходима, защото всички кондензатори, които са свързани директно към DC сигнала, имат неконтролируем пусков ток, а тя ограничава точно него.

При активните PFC най-често се използват два типа контрол: Discontinuous Conduction Mode (DCM), където PFC MOSFETs се включват, само когато токът на индуктора е достигнал нула; и Continuous Conduction Mode (CCM), където MOSFETs са включени, когато индукторният ток все още е над нулата и следователно цялата енергия се разсейва в MOSFETs. Вторият медот е най-често използваният, защото е идеален при мощности над 200W. Основният недостатък на ССМ  са загубите и наличието на EMI. Поради това по принцип има Х кондензатор след токопреобразувателя.

4. Конектори.

Стандартните захранвания (ATX) са с 20/24-пинов конектор за захранване на дънната платка и 4-пинов АТХ12V конектор за захранване на процесора.

Съществуват и 8-пинови конектори за захранване на мощни процесори.

SATA Power конектора, се използва за свързване на устройствата за съхранение. Те са ground/земя (черен), 3.3V (оранжев), 5V (червен) и 12V (жълт). За да се осигури SATA мощност на устройствата са нужни само червения, жълтия и черния. SATA стандартът може да изисква захранванията да притежават и 3.3V конектор, така че ако си закупувате ново захранване се уверете, че SATA конекторите притежават и оранжевия кабел.

Захранващият PCI-Express конектора се използва за видеокарти. Уверете се, че захранването е оборудвано с достатъчно PCI-E конектора, за да достави енергия за взискателните карти. 6+2 пиновата версия на този конектор е същата като 6-пиновата версия, но с добавени като екстра допълнителни пинове.

мощните видеокарти изискват 8 пинов (6+2), 2×6-pin, 1×8 + 1×6-pin или 2×8-pin вариант на PCI-E конектора, така, че обърнете внимание дали захранването притежава такъв.

5. Защити.

• Over Current Protection (OCP) – среща се в повечето захранвания и е задължителна. Тя сработва, когато напрежението в линиите надхвърли допустимите граници. За да се създаде една OCP защита, са необходими IC защити и шунтови резистори.
• Over Voltage / Under Voltage Protection (OVP/UVP) – ролята и е да изключи устройството, ако напрежението на някой от изходите се вдигне/падне над/под критичната стойност. Задължителна защита.
• Over Power Protection / Over Load Protection (OPP/OLP) – тази защита сработва, когато се опитваме да използваме по-голяма мощност от тази, която дава нашето захранване.
• Over Temperature Protection (OTP) – тук имаме термистор, който се намира на вторичния радиатор. Термисторът служи да изпраща сигнал до защитната верига за температурата на радиатора.Ако температурата е над допустимите норми, защитата сработва и изгася захранването. Това може да се получи, когато има проблеми с охлаждането, тоест вентилаторът е спрял или претоварваме захранването.
• Short Circuit Protection (SCP) – при тази защита непрекъснато се следят изходните линии и ако съпротивлението им е по-малко от 0,1ома, тя сработва и изключва захранването. С други думи, ако има късо съединение в захранването, защитата го изключва, за да предотврати повреда.

Разликата между качествено и некачествено захранване.

Когато трябва да направите избор при закупуване на захранване, трябва да обърнете внимание на теглото му. При качествените захранвания мощността, обявена на етикета е максималната мощност, освен ако не е указано друго. Обикновено марковите захранвания могат да работят продължително на 75% от обявената максимална стойност. Например, ако имаме PSU с мощност 500W, то безопасната мощност, на която може да работи продължително време е 500 х 0.75= 375W.

Федя Серафиев

Федя Серафиев e собственик на уебсайта urocibg.eu. Той намира удовлетворение в това да помага на хората да решават и най-сложните технически проблеми. Сегашната му цел е да пише лесни за следване статии, така че подобни проблеми изобщо да не възникват.

Благодарим ви за прочитането на статията! Ако намерихте информацията за полезна, можете да дарите посредством бутоните по-долу: