Как выкарабкать блок питания для компьютера

    b9793661-da1b-4996-a007-64ef66f2487f.jpg

    Конструкция питания — это компонент ПК, который переводит сетевые 220 В в нужные для разнообразных устройств 3.3-12 В. И, увы, очень многие относятся к выбору блока кормления… никак — просто берут его на сдачу от покупки других девайсов, зачастую сразу вместе с корпусом. Однако если вы собираете отчего-то мощнее мультимедийного компьютера, то делать этого не стоит — плохой устройство питания может легко вывести из строя дорогостоящие процессоры или видеокарты, и для потом не было как в поговорке «скупой платит дважды» — наилучше купить сразу хороший БП.

    Теория



    Для начала разберемся, какие надсады отдает блок питания. Это линии 3.3, 5 и 12 вольт: 

    • +3.3 В — нужна для питания выходных каскадов системной логики (и вообще питания исходной платы и ОЗУ).
    • +5 В — питает логику почти всех PCI- и IDE-девайсов (в том части и SATA-устройств).
    • +12 В — самая загруженная линия, питает процессор и видеокарту.

    В усмиряющем большинстве случаев 3.3 В берутся с той же обмотки, что и 5 В, поэтому для них указывается итоговая мощность. Эти линии нагружены относительно слабо, и если у вас в компьютере не целесообразно 5 терабайтных жестких дисков и парочки звуковых видеокарт — не имеет специального смысла обращать на них внимания, если блок питания выдает по ним хотя бы бы 100 Вт — этого вполне хватит.

    Но вот линия 12 В является невыносимо загруженной — по ней питается и процессор (50-100 Вт), и видеокарта (до 250 Вт), потому самым важным в блоке питания является то, сколько ватт он в силах отдать по линии 12 В (и эта цифра к слову обычно близка в итоговой мощности блока питания).

    Второе, на что нужно обратить внимание, это разъемы блока кормления — чтобы не было так, что видеокарте требуется парочка 6 pin, а у блока питания единственно один на 8 pin. Основное питания (24 pin) есть на всех блоках кормления, на это внимание можно не обращать. Дополнительное питания CPU представлено в виде 4, 8 или 2 х 8 pin — в зависимости от мощности процессора и материнской платы, соответственно смотрите, чтобы на блоке кормления был кабель с нужным числом контактов (важно — 8 pin для видеокарты и для процессора отличаются, не пытайтесь их менять местами!)

    bp_pin_voltage-1024x550.jpg

    Далее — дополнительное питание видеокарты. Отдельные низкоуровневые решения (вплоть до GTX 1050 Ti или RX 460) могут довольствоваться кормлением через слот PCI-E (75 Вт), и им дополнительное питания не нужно. Все-таки более мощные решения могут требовать от 6 pin до 2 х 8 pin — следите, чтобы у блока кормления они были (у некоторых блоков питания контакты могут выглядеть как 6+2 pin — это обычно, если вам нужно 6 pin — то подсоединяете основную часть с 6 контактами, если следует 8 — добавляете еще 2 на отдельном кабеле).

    Питание периферии и накопителей выходит или через SATA-коннектор, или через Molex — там никаких разбиений на пины нет, простой смотрите, чтобы у блока питания было столько нужных коннекторов, сколь у вас периферийных устройств. В некоторых случаях, если у блока питания не достаточно пинов для питания видеокарты, можно купить переходник Molex — 6 pin. Все в современных БП такая проблема достаточно редка, да и сами Molex с исчезли с рынка.

    Форм-факторы блоков питания — подбираются или под корпус, или, навыворот, если вы выбрали хороший БП определенного форм-фактора, то уже корпус подбираете под него и исходную плату. Самый распространенный стандарт — это ATX, который скорее всего вы и повстречаете. Однако есть более компактные SFX, TFX и CFX — они подходят тем, кто хочет создать безгранично компактную систему.

    Коэффициент полезного действия БП — это отношение полезной произведения к затраченной энергии. В случае с блоками питания их КПД можно узнать по сертификату 80 Plus — от Bronze до Platinum: у первоначального он составляет при 50% нагрузке 85%, у последнего — уже 94%. Бытует отзыв, что блок питания с сертификатом 80 Plus Bronze на 500 Вт действительно может отдать 500 х 0.85 = 425 Вт. Это не так — блок сможет отдать 500 Вт, попросту из сети при этом он возьмет 500 х (1/0.85) = 588 Вт. То есть чем лучше свидетельство — тем меньше вам придется платить за электричество и не более того, а с учетом этого, что разница в цене между Bronze и Platinum может составлять и 50% — самобытного смысла переплачивать за последний нет, экономия на электричестве окупится ох как не скоро.

    3-0.png

    Power Factor Correction (PFC)

    Нынешние блоки становятся все мощнее, а провода в розетках не меняются. Это приводит к происхождению импульсных помех – блок питания тоже не лампочка и потребляет, как и CPU, энергию импульсами. Чем сильнее и неравномернее нагрузка на блок, тем больше преград он выпустит в электросеть. Для борьбы с этим явлением разработан PFC.

    Это мощный катушка, устанавливаемый после выпрямителя до фильтрующих конденсаторов. Первое, что он делает, это ограничивает ток заряда вышеупомянутых фильтров. При введении в сеть блока без PFC очень часто слышен характерный щелчок – употребляемый ток в первые миллисекунды может в несколько раз превышать паспортный и это приводит к искрению в выключателе. В течении работы компьютера модуль PFC гасит такие же импульсы от заряда многообразных конденсаторов внутри компьютера и раскрутки моторов винчестеров.

     Видятся два варианта исполнения модулей – пассивный и активный. Второй отличается присутствием управляющей схемы, связанной с вторичным (низковольтным) каскадом блока кормления. Это позволяет быстрее реагировать на помехи и лучше их сглаживать. Так же, так как в схеме PFC довольно много мощных конденсаторов, активный PFC может «спасти» компьютер от выключения, Когда на какую-то долю секунды исчезло электричество.

    Расчет необходимой силы блока питания



    Теперь, когда с теорией покончено, переходим к практике. Для завязала нужно подсчитать, какую мощность будут потреблять все компоненты ПК. Для данного проще всего воспользоваться специальным калькулятором — я рекомендую сей. Вбиваете в него свой процессор, видеокарту, данные по ОЗУ, дискам, контингент кулеров, сколько часов в день используете ПК и т.д, и в итоге получаете вот подобную диаграмму (я выбрал вариант с i7-7700K + GTX 1080 Ti):

    Снимок.PNG

    Как видим, под нагрузкой подобная система потребляет 480 Вт. По линии 3.3 и 5 В, как я и говорил, нагрузка мала — всего 80 Вт, столько отдаст даже самый просто БП. А вот по 12 В силуэт нагрузка уже 400 Вт. Разумеется, не стоит брать блок питания вплотную — на 500 Вт. Он, конечно, справится, но, во-первых, в будущем, если вы захотите проапгрейдить своеобразный компьютер, то БП может стать узким местом, а во-вторых при 100% перегрузке блоки питания очень громко шумят. Так что стоит сделать сбережение хотя бы 100-150 Вт и брать блоки питания начиная с 650 Вт (у них просто по 12 В линии отдача около 550 Вт).

    Но тут возникает сразу мало-мальски нюансов:

    1. Не стоит экономить и брать встроенный в корпус БП на 650 Вт: они все всецело идут без PFC, то есть один скачок напряжения — и вы в лучшем случае быть к лицу за новым БП, а худшем — и за другими комплектующими (вплоть до процессора и видеокарты). Позднее — то, что на них написано 650 Вт, далеко не значит, что они столько смогут отдать — нейтральным считается напряжение, отличное от номинала не больше чем на 5% (а еще лучше — 3%), то лакомиться если БП отдает по 12 В линии меньше 11.85 В — его брать не целесообразно. Увы, в noname БП, встроенных в корпус, просадки при 100% нагрузке могут существовать и 10%, и что еще хуже — они могут выдавать ощутимо более высокое напряженность, что вполне может убить материнскую плату. Так что ищите БП с активным PFC и сертификатом 80 Plus Bronze или наилучше — это гарантирует, что внутри стоят хорошие компоненты.
    2. На коробке с видеокартой сможет быть написано, что ей требуется БП на 400-600 Вт, когда она сама через силу 100 потребляет, а калькулятор мне выдал вообще 200 Вт под нагрузкой — безусловно ли брать БП на 600 Вт? Нет, абсолютно нет. Компании, производящие видеокарты, сильно обезопашивают себя, и специально завышают требования к БП, чтобы даже люди со встроенными в оболочка БП скорее всего смогли поиграть (ибо даже самый простой 600 Вт БП уж при перегрузке в 200 Вт напряжение просаживать не должен).
    3. Если вы собираете тихую производство, то имеет смысла взять БП в полтора и даже 2 раза мощнее этого, что реально потребляет ваша система — при 50% нагрузке такой БП вероятно вообще не включить кулер для охлаждения. 

    Как видите, ничего особенно трудного в выборе блока питания нет, и если вы выберите его по критериям больше, то обеспечите себе комфортную работу за ПК без всяких сбоев по вине плохого БП.