Рассчитать необходимую мощность блока питания. Как подобрать блок питания для компьютера

Преобразовать переменное напряжение, поступающее из сети, в постоянное, запитать компоненты компьютера и обеспечить в них поддержание мощности на необходимом уровне – это задачи блока питания. При сборке компьютера и обновлении компонентов в нем следует внимательно посмотреть на блок питания, который будет обслуживать видеокарту, процессор, материнскую плату и другие элементы. Правильно выбрать блок питания для компьютера вы сможете после того как ознакомитесь с материалом нашей статьи.

Рекомендуем прочитать:

Чтобы определиться с блоком питания, который необходим для конкретной сборки компьютера, нужно оперировать данными о потреблении энергии каждым отдельным компонентом системы. Конечно, некоторые пользователи решают купить блок питания с максимальной мощностью, и это действительно действенный способ не ошибиться, но весьма затратный. Цена на блок питания в 800-1000 Ватт может отличаться от модели в 400-500 Ватт в 2-3 раза, а иногда ее вполне хватит для подобранных компонентов компьютера.

Некоторые покупатели, собирая компоненты компьютера в магазине, решают спросить совета в выборе блока питания у продавца-консультанта. Данный способ определиться с покупкой далеко не самый лучший, учитывая не всегда достаточную квалификацию продавцов.

Идеальным вариантом является самостоятельный расчет мощности блока питания. Сделать это можно с помощью специальных сайтов и довольно просто, но об этом речь пойдет чуть ниже. Сейчас же мы предлагаем ознакомиться с некоторыми общими сведениями о потреблении мощности каждым компонентом компьютера:

Выше перечислены основные компоненты компьютера, по которым рассчитывается мощность блока питания, достаточного для конкретной сборки компьютера. Обратите внимание, что к полученной при подобном расчете цифре необходимо прибавить 50-100 Ватт дополнительно, которые уйдут на работу кулеров, клавиатуры, мыши, различных аксессуаров и «запас» для грамотной работы системы под нагрузкой.

Сервисы для расчета блока питания компьютера

В интернете не всегда легко найти информацию о требуемой мощности для того или иного компонента компьютера. В связи с этим процесс самостоятельного расчета мощности блока питания может отнять немало времени. Но существуют специальные онлайн-сервисы, которые позволяют рассчитать потребляемую комплектующими мощность и предложить оптимальный вариант блока питания для работы компьютера.

Один из лучших интернет-калькуляторов для расчета блока питания. Среди его основных плюсов можно выделить удобный интерфейс и огромную базу комплектующих. Кроме того, данный сервис позволяет рассчитать не только «базовое» потребление мощности компонентами компьютера, но и повышенное, которое характерно при «разгоне» процессора или видеокарты.

Сервис может высчитать необходимую мощность блока питания компьютера по упрощенным или экспертным настройкам. Расширенный вариант позволяет задать параметры комплектующих и выбрать режим работы будущего компьютера. К сожалению, сайт полностью на английском языке, и пользоваться им будет удобно не всем.

Известная компания MSI, которая занимается выпуском игровых комплектующих для компьютеров, на своем сайте имеет калькулятор для расчета источника питания. Он хорош тем, что при выборе каждого компонента системы можно видеть, насколько сильно изменяется требуемая мощность блока питания. Также явным плюсом можно считать полную локализацию калькулятора. Однако используя сервис от MSI, следует помнить, что блок питания предстоит покупать мощностью на 50-100 Ватт выше, чем он порекомендует, поскольку данный сервис не учитывает при расчете потребления клавиатуры, мышки и некоторых других дополнительных аксессуаров.

Привет, друзья! При сборке компьютера главный параметр блока питания — его мощность. Сегодня я приведу несколько способов как рассчитать мощность блока питания для компьютера, если вы решили собрать его самостоятельно.

Калькулятор расчета мощности БП

Это самый простой вариант, так как не нужно искать спецификацию для каждой детали. Существуют как онлайн-калькуляторы, так и специализированный софт. Лично я не рекомендую пользоваться таким вариантом, и вот почему.

Каждая программа или сайт создается программистом, который вводит эти параметры вручную. Он может располагать ошибочными данными, а при отсутствии информации взять ее «с потолка», опираясь на свой опыт и интуицию. Также не следует исключать вероятность банальной ошибки.

В сумме эти факторы приводят к тому, что разные калькуляторы в итоге демонстрируют разную потребляемость для компьютеров с одинаковой конфигурацией. Оно нам надо? Конечно, нет!

Вариант для ленивых

Самый простой способ подобрать необходимую мощность блока питания — запомнить простые правила:

Для офисного ПК со слабой видеокартой достаточно энергии в 400 Ватт;
Компьютеру со средней видеокартой необходим БП на 500 Ватт;
Мощные видеокарты требуют наличия блока питания от 600 Ватт.

Еще одна подсказка — подсмотреть на сайте производителя спецификацию видеокарты: обычно производитель указывает рекомендованную мощность БП.

Считаем самостоятельно

Самый надежный способ, посчитать нужную выходную энергию — сделать это самостоятельно при помощи калькулятора (или в уме, если хорошо работает «соображалка»). Принцип прост: нужно всего лишь посчитать сумму мощности, потребляемой всеми компонентами ПК.

Задача существенно упрощается, если вы собираетесь купить все комплектующие в интернет-магазине: в описании каждой позиции обычно указывается интересующая нас характеристика.

Чтобы было более понятно, приведу пример расчета электроэнергии на конкретной конфигурации:

Процессор Intel Core i5−7400 3.0GHz/8GT/s/6MB (BX80677I57400) — 65 Вт;
Материнская плата Gigabyte GA-H110M-S2 — 20 Вт;
Оперативная память Goodram SODIMM DDR4−2133 4096MB PC4−17 000 (GR2133S464L15S/4G) (2 шт) — 2×15 Вт;
Жесткий диск Western Digital Blue 1TB 7200rpm 64MB WD10EZEX — 7 Вт;
Видеокарта MSI PCI-Ex GeForce GTX 1060 Aero ITX (GTX 1060 AERO ITX 3G OC) — 120 Вт.

Посчитав сумму, получаем на выходе 242 Ватта. То есть, блока питания мощностью 400 Ватт вполне достаточно для нормальной работы такой системы. Эту же требуемую мощность указывает и производитель в характеристиках видеокарты.

Для ПК, который будет использоваться для майнинга, а также для фермы, принцип тот же: продумав конфигурацию, следует посчитать сумму потребляемой энергии и исходя из этого выбирать блоки питания.

Почему блоки во множественном числе? Грамотно спроектированная ферма делается из нескольких кластеров, где на одну материнку навешивается 3−4 видеокарты. Каждый такой кластер требует отдельного БП.

Если вы — продвинутый юзер и решили собрать ферму для майнинга криптовалют, учитывайте, что этот способ еще несколько лет тому назад утратил актуальность. Специальные устройства — майнеры, заточенные именно под эту задачу, показывают более высокий хешрейт, при этом покупка обходится, как правило, дешевле.

Несколько примечаний

Таким вот нехитрым способом можно посчитать, хватит ли мощности блока питания для приведения системы в действие. Что будет, если не хватает мощности? В общем, ничего страшного: компьютер или не запустится вообще, или будет вырубаться во время пиковых нагрузок.

При расчете рекомендую брать БП «с запасом» — даже если вы собираете игровое устройство, способное запустить актуальные новинки, неизвестно, что будет через несколько лет и не захотите ли вы провести апгрейд, установив более мощную видеокарту. Кроме того, наилучший КПД блоки питания обычно демонстрируют при 50% нагрузке.

Также обратите внимание на то, что не все интернет-магазины указывают мощность устройств в характеристиках. Возможно, для какой-то детали придется искать интересующие параметры на сайте производителя — уж там то они точно есть.

При походе в обычный магазин не стоит уповать на то, что вам попадется компетентный консультант, который помнит наизусть все необходимые параметры и сможет безошибочно определить требуемую мощность.

Практика показывает, что на одного такого специалиста приходится 10 недоучек, с которыми лучше не связываться — они вам гарантированно попытаются втюхать устройство с избыточными характеристиками, за которое придется переплачивать.

Когда Вы собираете свой компьютер, то в этом есть свои значимые плюсы, так как все комплектующие в персональном компьютере (ПК) играют свою роль с системном блоке - процессор и оперативная память для быстроты операций, видеокарта для отображения графической части, материнская плата для связи всего этого вместе. Именно поэтому важно подбирать комплектующие не только по тому, как они будут удовлетворять Ваши потребности, но и потому, как они будут взаимодействовать друг с другом.
В частности бывают ошибки когда материнская плата не "принимает" процессор или же в корпусе нет места для установки видеокарты.
Но даже если Вы вроде бы подобрали все комплектующие и они подходят друг к другу, то при выборе блока питания (БП) часто возникают вопросы. Наиболее частый - это сколько нужно мощности для того, чтобы все комплектующие "чувствовали" себя комфортно.

Для того, чтобы рассчитать мощность блока питания, можно пойти несколькими путями. Например можно спросить у консультантов в магазине и понадеяться на то, что сотрудник магазина будет достаточно осведомлён в этом и сможет проконсультировать и подобрать нужный.

Или же можно взять и купить блок питания мощностью 600-1000 Ватт и вобще не задумываться т.к. по любому этого хватит. Да, можно так поступить и переплатить за лишние 600 Ватт т.к. на самом деле Вам могло хватить и 400 Вт например. Мне кажется что это не выход из ситуации. Если только для ленивых и кому денег не жалко.

Так же можно посмотреть в интернете сколько мощности нужно для каждого из компонентов будущего системного блока, а затем рассчитать необходимую мощность. При этом следует учитывать что суммарная мощность всех комплектующих должна быть меньше максимальной выходной мощности источника питания. Так же стоит знать и помнить, что в характеристиках указывают максимальную потребляемую мощность комплектующих т.к. во время работы энергия расходуется всеми неравномерно (включение, выключение, запись информации, запуск множества программ, сложный эпизод в игре и т.п.).

Например потребяемая мощность комплектующих выглядит примерно так:

Центральный процессор: 50-120 ВТ. Чем мощнее, тем больше.

Материнская плата: 15-30 ВТ. Чем больше функций (радиатор, встроенная звуковая или видеокарта и т.п.), тем больше.

Видеокарта: 60-300 Вт. Зависит от дополнительного питания, функций и нагрузки (может "скакать").

Оперативная память: 15-60 ВТ. Зависит от функций (фильтрующие конденсаторы, радиаторы и т.п.) и емкости.

Жесткий диск: 15-60 Вт. Так же зависит от его характеристик и нагрузки.

CD/DVD-привод: 10-25 Вт. Зависит от максимальной скорости вращения дисков и реального режима работы.

Звуковая карта: 5-50 Вт. Зависит от типа и характеристик.

Вентиляторы (кулеры): 1-2 Вт. Зависит от скорости вращения, габаритов и количества.

И ещё некоторые нюансы в виде портов, флоппи-дисководов, различных периферийных устройств и т.д. Как видите - рассчитать питание компьютера для всех не получится. Это сугубо индивидуальные характеристики.

Вот это очень хороший вариант для Вас. Сейчас существует множество специализированных сайтов и программ для расчета питания в компьютере т.к. тема довольно актуальная всегда.
Есть лишь небольшая проблема в том, что не все базы данных на сайтах и в программе находятся в актуальном состоянии, но я дам Вам ссылки на те, которые действительно подходят для современных комплектующих.

Шикарный калькулятор на которой понадобятся минимальные знания английского языка.
Есть два вида калькулятора - Базовый (Basic) и Экспертный (Expert). Из названия можно догадаться для чего какой нужен. Используя второй можно так же указать сколько часов будет работать блок питания, модели для биткоинов, кулера (вентиляторы), скорость и частоту процессора, клавиатуру/мышь и т.д. В общем учесть всё более детально (для знающих).
Выбираем основные комплектующие (материнскую плату (Motherboard), процессор (CPU), оперативную память (Memory), видеокарту (Video Cards), жесткий диск (Storage) и привод (Optical Drives)) и жмем кнопку CALCULATE (или RESET для сброса) чтобы затем увидеть какой объём блока питания нужен для компьютера.
Из особенностей данного сервиса можно отметить то, что есть возможность выбрать количество комплектующих по минимуму.
Из недостатков (или преимуществ, кому как) есть показ рекламы товара с одного известного зарубежного сайта. И при подсчете покажут рекомендуемый блок питания, который так же есть на другом сайте.
Данный сайт с одной стороны дает возможность выбрать из предложенных товаров и купить сразу блок питания, а с другой стороны он на этом заработает денег. Переходить по таким ссылкам или нет - решать Вам.

Более продвинутая версия предыдущего сервиса. Принцип схож, но появились такие дополнительные функции как: выбор языка (правда русского нет), указание вручную скорости процессора и его мощности, подключение Blue-Ray привода, TV-тюнера, звуковой карты, разъемов USB (2.0 и 3.0), кулеров (вентиляторов) с указанием их количества и размеров, мыши, клавиатуры и тому подобные мелочи. Даже есть возможность указать сколько компьютер находиться включенным.
В общем хороший такой современный сервис-калькулятор для расчёта мощности блока питания компьютера.

Сайт от известной компании MSI которая славится своими геймерскими продуктами.

Есть русский язык и вполне современные характеристики для комплектующих. В принципе всё легко и понятно.

Программа KSA Power Supply Calculator WorkStation -

Как альтернатива онлайн-калькуляторам в интернете для подсчета питания компьютера.
Портабельная (не требует установки), малый размер (177 кб), поддерживает русский язык (разработчик Кауркин С.А.) и все операционные системы (Windows Xp, Vista, 7, 8, 8.1, 10 (x86,x64)), да и к тому же база данных свежая и актуальная.
В общем чудо-программа для расчета мощности БП в ПК.
Не думаю что нужно описывать как и что нажимать, т.к. интерфейс очень простой и понятный. Замечу лишь то, что программа умеет так же рассчитывать мощность для Источника Бесперебойного Питания (ИБП), что так же важно для компьютера

На всякий случай прикрепляю к её к теме (версия 1.2.4.0 от 24.06.2015), потому что не хочется чтобы такая программа осталась недоступной

Думаю этого Вам хватит чтобы без труда узнать какой блок питания подойдет.

Хотелось бы подчеркнуть тот факт, что рассчитать питание компьютера нужно таким образом, чтобы был запас на будущее. Как и в случае с последующим обновлением системы, так и на различные скачки нагрузки самих комплектующих. Лучше взять с запасом на процентов 5-20 мощности. Например если Вам подходит минимум 500 Вт, то берите на 550 или 600 ВТ хотя бы.

Сегодня мы рассмотри вопрос расчета мощности блока питания для компьютера и его выбора, узнаем какие компоненты потребляют больше всего.

Первый аспект который должен быть оценен при расчете мощности источника питания ПК, относится к нагрузке, с которой будет эффективно использоваться источник питания. Например, при использовании источника питания на 500 ватт в качестве эталона, если потребление внутренних компонентов этого ПК составляет всего 500 ватт, тогда нагрузка будет равна 100%; аналогично, если потребление внутренних компонентов этого ПК составляет 250 Вт, тогда нагрузка в этом случае составит 50%.

Эффективность, выражаемая в процентах, является очень важным фактором, который следует учитывать при выборе хорошего источника питания, поскольку, чем выше эффективность источника питания, тем ниже требуемое потребление и произведенное тепло. Однако, учитывая, что эффективность, к сожалению, имеет тенденцию к уменьшению в зависимости от количества энергии, которое требуется время от времени. Блок питания наилучшим образом обеспечивает нагрузку около 70%, то есть при нагрузке, равной примерно 60 % и 80%. Таким образом, если вы покупаете негабаритный источник питания, эффективность не может быть идеальной.

Чтобы получить идеальную эффективность, выберите мощность источника питания в соответствии с максимальным потреблением системы. Поэтому, чтобы выбрать правильный источник питания, вам нужно найти источник питания, который, согласно потреблению внутренних компонентов, достигнет максимальной эффективности.

КАКОЙ БЛОК ПИТАНИЯ ВЫБРАТЬ ДЛЯ КОМПЬЮТЕРА?

Предположим, что нет волшебной формулы, которая позволяет вам точно понять, что является идеальным источником питания для конкретного ПК. Однако в Интернете есть несколько инструментов — калькуляторов,которые позволяют вам рассчитать мощность источника питания, выбирая по одному компоненты, которые вы решили установить. Но эти инструменты не на 100% точны, поэтому они являются лишь хорошими отправными точками, чтобы получить представление о максимальном потреблении ПК. Как же вычислить мощность питания ПК? Лучший способ — сначала использовать эти инструменты, но затем произвести расчет самостоятельно, чтобы понять, что такое потребление отдельных компонентов.

На фото: Калькулятор расчета мощности «KSA Power Supply Calculator»

КАКИЕ КОМПОНЕНТЫ ПОТРЕБЛЯЮТ БОЛЬШЕ ВСЕГО?

Обычно основными источниками потребления питания любого компьютера являются только два: процессор и видеокарта (есть случаи, когда одна видеокарта потребляет столько же, сколько и сумма всех других компонентов системы). Затем идет материнская плата, жесткий диск, SSD, RAM, оптический привод и вентиляторы, которые потребляют всего несколько ватт каждый.

Вот примерный список потребления:

для модулей памяти RAM может учитываться потребление около 3 Вт на модуль;
для SSD можно рассмотреть потребление около 3 Вт;
для традиционного жесткого диска его можно считать потреблением около 8/10 Вт;
для оптического привода, такого как DVD-рекордер, можно учитывать потребление около 25 Вт;
для вентиляторов можно учитывать потребление около 3/4 Вт на вентилятор;
для материнской платы она начинается от 70/80 Вт для модели начального уровня, но вы также можете получить около 120/130 Вт для высококачественной материнской платы;
для процессора мы можем считать потребление менее 50 Вт, если это низко производительный процессор, от 80 до 100 Вт для процессора среднего диапазона и от 160 до 180 Вт для высокопроизводительного процессора;
Наконец, для видеокарты можно считать потребление от 100 Вт до 300 Вт в зависимости от используемой модели.

Это максимальное потребление каждого компонента, т. е. потребление, когда компьютер находится под большой нагрузкой. Например, особенно сложное программное обеспечение или очень тяжелые игры. Фактически, при обычном использовании ПК общее потребление отдельных компонентов значительно ниже. Чтобы получить более точную оценку, лучше всего полагаться на те сайты или тех экспертов, которые делают отзывы об интересующих вас продуктах.

Чтобы вычислить мощность источника питания ПК, просто сравните сначала максимальное потребление процессора и видеокарты, а затем максимальное потребление всех других компонентов ПК. Помните, что источник питания должен иметь возможность поддерживать ПК, в момент нахождения в самой высокой нагрузке и, следовательно, принимает только максимальное потребление в качестве эталонного уровня отдельных компонентов. После того, как вы сделали этот расчет, добавив еще 20% вы, наконец, найдете правильную мощность вашего источника питания. Однако, если вы намерены разогнать свой пк, то чтобы найти правильную мощность источника питания, в этом случае, помимо потребления различных компонентов, вам нужно будет добавить еще 30% потребления энергии.

На видео: Выбор блока питания по мощности.

ПРАКТИЧЕСКИЙ ПРИМЕР

Предположим, например, компьютер, собранный со следующими компонентами:

Процессор: Intel Core i5-8600;
видеокарта: NVIDIA GeForce GTX 1070;
материнская плата: ASUS PRIME Z370-A;
жесткий диск: любой;
SSD: любой;
оптический привод: любой;
ОЗУ: любые два модуля DDR4;

В среднем процессор потребляет 75/80 Вт, видеокарта 180/200 Вт, материнская плата 110/120 Вт, 7-ваттный жесткий диск, 3-ваттный SSD, 25-ваттный оптический привод, два 5-ваттных модуля памяти DDR4 и три других 10-ваттных вентилятора. Таким образом, мы потребляем примерно 420-450 Вт потребления. Мы добавили еще 20% потребления и поэтому мы получаем источник питания мощностью 550 ватт, который уже более чем достаточно для такой конфигурации, достигающий 600 Вт (т. е. на 30% больше), если бы вы хотели бы разогнать.

Еще 3 года назад считалось, что блока питания мощностью 350W за глаза хватит для питания любого, самого навороченного домашнего компа. Бери БП помощнее от известного производителя, и можешь хоть обвешаться различными девайсами – ничего считать не нужно. Но сумасшедшая гонка за мегагерцами и fps’ами вносит свои коррективы: на рынке появился новый видеоускоритель от nVidia – GeForce GTX 580, ATI готовит ответный удар, и юзеру уже рекомендуют запастись БП мощностью 600W! Закономерно возникает вопрос: «Без замены блока питания апгрейд теперь невозможен?».

Ответить на этот вопрос не так сложно – надо посчитать мощность компьютера . Уметь вычислить потребляемую мощность системы полезно и при сборке и апгрейде компьютера любой конфигурации. Как выяснить, почему не включается компьютер, или выдержит ли noname блок на 230W дополнительный HDD? Об этом мы попытаемся рассказать ниже.

Принцип работы блока питания

Очень часто на железных форумах можно встретить грустные истории про то, как у кого-то сгорел блок питания и прихватил с собой на тот свет мать, проц, видюху, винт и кота Мурзика. Почему же горят БП? И почему горит синим пламенем нагрузка aka начинка системного блока ? Чтобы ответить на эти вопросы, кратко рассмотрим принцип работы импульсного блока питания .

В компьютерных блоках питания применяется метод двойного преобразования с обратной связью. Преобразование происходит за счет трансформации тока с частотой не 50 Гц, как в бытовой сети, а с частотами выше 20 кГц, что позволяет использовать компактные высокочастотные трансформаторы при той же выходной мощности. Поэтому компьютерный блок питания гораздо меньше, чем классические трансформаторные схемы, которые состоят из понижающего трансформатора довольно внушительных размеров, выпрямителя и фильтра пульсаций. Если бы компьютерный блок питания был бы сделан по этому принципу, то при требуемой выходной мощности он был бы размером с системный блок и весил бы в 3–4 раза больше (достаточно вспомнить телевизионный трансформатор с мощностью 200–300 Вт).

Импульсный БП имеет более высокий КПД за счет того, что работает в ключевом режиме, а регулирование и стабилизация выходных напряжений происходит методом широтно-импульсной модуляции. Если не вдаваться в подробности, то принцип работы заключается в том, что регулирование происходит путем изменения ширины импульса, то есть его длительности.

Вкратце принцип работы импульсного БП прост: чтобы использовать высокочастотные трансформаторы, нам необходимо преобразовать ток из сети (220 вольт, 50 Гц) в высокочастотный ток (порядка 60 кГц). Ток из электрической сети идет на входной фильтр, который отсекает импульсные высокочастотные помехи, образующиеся при работе. Далее - на выпрямитель, на выходе которого стоит электролитический конденсатор для сглаживания пульсаций. Далее выпрямленное постоянное напряжение порядка 300 вольт поступает на преобразователь напряжения, который преобразует входное постоянное напряжение в переменное напряжение с прямоугольной формой импульсов высокой частоты.

В состав преобразователя входит импульсный трансформатор, который обеспечивает гальваническую развязку от сети и понижение напряжения до требуемых значений. Эти трансформаторы изготавливаются очень маленькими по сравнению с классическими, в них малое количество витков, а вместо железного сердечника используется ферритовый. Затем снимаемое с трансформатора напряжение идет на вторичный выпрямитель и высокочастотный фильтр, состоящий из электролитических конденсаторов и индуктивностей. Для обеспечения стабильного напряжения и работы используются модули, обеспечивающие плавное включение и защиту от перегрузок.

Итак, как ты мог заметить из вышесказанного, в схеме компьютерного блока питания протекает ток очень высокого напряжения - ~300 вольт. Теперь давай представим, что будет, если какой-либо ключевой элемент схемы выйдет из строя, и защита не сработает. Ток высокого напряжения кратковременно поступит в нагрузку (пока БП не выгорит), и часть содержимого системного блока, скорее всего, этого не перенесет.

Почему же горит БП?

Есть много причин: остановился вентилятор, упал внутрь винтик, внутренности забились пылью и т. д. Но нас интересует другой момент.

Импульсный блок питания забирает из сети столько энергии, сколько потребляет нагрузка. Соответственно, если потребляемая нагрузкой мощность будет выше мощности, на которую рассчитан БП, то сила тока, протекающего по цепям блока, также будет выше той, на которую рассчитаны проводники и элементы, что приведет к сильному нагреву и, в итоге, к выходу блока питания из строя. Именно поэтому на выходе БП стоит датчик выходной мощности, и защитная схема сразу отключит блок питания, если расчетная мощность нагрузки будет больше максимальной мощности БП.

Итак, если необдуманно перегрузить блок питания, то в лучшем случае он просто не включится, а в худшем – сгорит, поэтому всегда полезно хотя бы прикинуть мощность нагрузки.

Что такое мощность

Мощность - физическая величина, характеризующая энергию, отданную или полученную объектом в единицу времени. Соответственно, мощность бывает выделяемая (выходная) и поглощаемая (потребляемая).

Мощность, как и энергия, бывает различных видов (механическая, электрическая, тепловая, акустическая, электромагнитная, волновая и т. п.), которые, в свою очередь, связаны с природой этой энергии.

Отношение выделяемой в ходе преобразования энергии мощности к потребляемой называется коэффициентом полезного действия (КПД), который характеризует эффективность этого преобразования.

Как известно из школьного курса физики, мощность P [Вт] для схемы постоянного тока прямо пропорциональна напряжению U [В] и силе тока I [А] в участке цепи:

P = I * U

Эту формулу можно использовать как для расчета мощности, потребляемой устройством, так и для расчета выходной мощности БП, а также для рассеиваемой тепловой мощности.

Соответственно, тепловая мощность, выделяемая на элементе схемы блока питания (нагрев элемента), будет прямо пропорциональна силе тока, проходящего через все потребители.

Наверное, не надо объяснять, что суммарная мощность всех комплектующих должна быть меньше максимальной выходной мощности источника питания.

Необходимо также отметить, что система потребляет мощность неравномерно. Пики мощности приходится на включение ПК или отдельного устройства, задействование сервоприводов, увеличение вычислительной нагрузки на систему и т. д. Производители часто указывают для устройств с большим энергопотреблением значения пиковой мощности. Таким образом, грубо прикинуть максимальную потребляемую мощность нагрузки можно просто сложив мощности всех устройств, подключенных к БП:

P = p (1) + p (2) + p (3) + … + p (i)

Стандарты БП

Но для расчета питания и выявления проблем с ним необходимо знать некоторые данные и о самом блоке питания. Начнем со стандартов.

Первым стандартом блока питания для IBM PC совместимых был AT. Он обеспечивал мощность БП до 200W, чего хватало с большим запасом, так как CPU потребляли по нынешним меркам мизерное количество энергии, и лишь немногие пользователи могли позволить себе второй HDD.

С выходом Pentium II AT уже не мог обеспечить необходимую среднему ПК выходную мощность (230-250W) и уступил свое место ATX. ATX отличается от AT наличием дополнительного источника питания +3.3V, наличием питания в цепи +5V в режиме Standby и возможностью программного отключения. Принципиальных различий в схемотехнике - нет.

Pentuim IV внес очередные коррективы. Этот процессор потребляет столь большую мощность, что стандартный блок ATX уже не может обеспечить стабильное питание в цепи 12V. Сечение проводника и площадь уверенного контакта в разъемы недостаточны, что может привести к порче материнской платы, поэтому появился дополнительный 4-контактный разъем.

Учитывая «прожорливость» современных CPU и видеоадаптеров, похоже, скоро нас ждет очередная смена стандарта.

Читаем характеристики блока питания

Та большая красивая цифра, которую указывают в модели блока питания, показывает общую мощность устройства. Нас же должны интересовать такие показатели, как эффективная нагрузка (КПД) и наработка на отказ при определенной нагрузке и температуре. Первый показатель говорит о том, какую мощность будет потреблять нагрузка, а какая выделится вхолостую в виде тепла, то есть при заявленной мощности 350W и эффективной нагрузке 68% мы получим 240W. У разных производителей этот показатель колеблется от 65% до 85%. Второй показатель дает нам данные о рекомендуемых условиях работы БП, например, 100000 часов при нагрузке 75% и температуре 25 градусов Цельсия. Другие показатели касаются значений отклонений по входному и выходному напряжению, защиты от перегрузок, короткого замыкания и перегрева и т. д.

Однако есть еще один блок характеристик. Дело в том, что суммарная мощность блока складывается из показателей мощности по отдельным цепям. Они указаны на крышке блока питания в специальной табличке. Используя приведенную выше формулу, можно рассчитать минимальную максимальную мощность нагрузки по каждой цепи. Сложив получившиеся мощности, получим эффективную мощность БП.

Мощности по каждому выходу также важно учитывать, так как нагрузка потребляет ток разного напряжения и будет нагружать соответствующую цепь БП.

Процессор

Процессор, один из самых прожорливый элемент в компьютере. Не даром для него выделили отдельную розетку! Мощность, потребляемая той или иной моделью CPU, обычно известна, и указывается производителем. Ее также можно рассчитать, умножив ток, потребляемый процессором (обычно также указывается) на напряжение. Мощности самых распространенных CPU ты можешь посмотреть в таблице.

Сложности с расчетом потребляемой процессором мощности возникают, если CPU разогнан. Мощность увеличивается при повышении тактовой частоты и напряжения на ядре. Если повышение напряжения учесть легко, то коэффициент зависимости потребляемого тока от частоты можно найти только опытным путем. Очень приближенно можно сказать, что при увеличении частоты на 100 МГц потребляемая мощность увеличивается на 0.6–1.0W.

Видеоадаптер

Современные видеоускорители по «прожорливости» дают фору процессору. Видеочип содержит внушительное число транзисторов, частоты также высоки, да и бортовая память нуждается в питании.

Потребляемая видеокартой мощность очень сильно зависит от ее состояния: находится она в режиме ожидания, используется в 2D-приложениях или обсчитывает сложную 3D-сцену. Точные значения изменения потребляемой мощности привести невозможно, однако тесты показывают, что при загрузке системы 3D-приложением в высоком экранном разрешении потребляемая мощность системы может вырасти на 80-200W по сравнению с незагруженным состоянием.

Приводы

Особенностью приводов является наличие механических частей в конструкции, в частности электромоторов, потребляющих ток с напряжением 12 вольт. Именно в момент позиционирования головок HDD или открытия лотка CD-привода происходит увеличение потребляемой энергии. Нам приходилось быть свидетелями отключения БП из-за попытки открыть CD-ROM.

Отдельно стоит упомянуть CD-RW и DVD драйвы. Из-за повышенной мощности лазерного луча эти приводы потребляют несколько больше энергии, однако в сравнении цифра незначительна - ~15W.

USB и IEEE 1394

При «горячем» подключении устройств также происходит скачок потребляемой мощности, и каждое устройство потребляет дополнительную энергию. Таким образом, необходимо учитывать питание временно подключаемых устройств при планировании запаса мощности блока питания.

Другие факторы

При покупке блока питания всегда необходимо оставлять определенный запас мощности. Это связано с возможностью будущих апгрейдов и с установкой дополнительного оборудования. Также следует учитывать сезонное изменение условий работы, износ и загрязнение БП. Например, очень сильно влияет на работу блока пыль. Пыль является не только термоизолятором, который препятствует охлаждению, и не только помехой в работе вентиляторов. Она еще является прекрасным проводником статического электричества. Так что пыль в первую очередь опасна для компьютера, и при повышении потребляемой мощности (т. е. повышении напряжения при включении какого-либо устройства) может выйти из строя какой-либо компонент. Аналогичная ситуация и с износом - он приближает выход из строя системы.

На что нужно обратить внимание при покупке БП

Прежде всего, на качество исполнения. Его можно оценить даже на вес. Иногда удивляет легкость 600-ваттного безымянного БП по сравнению с тяжестью 350-ваттного Chiftec. Солидный вес означает, что производитель не экономит на хороших массивных радиаторах и трансформаторах с запасом мощности, и даже на силовых элементах конструкции корпуса БП.

Также мощные блоки питания оснащаются большим числом (от 7 и выше) качественных разъемов для подключения различных внутренних устройств.

Если есть возможность, то желательно проверить стабильность выходного напряжения в работе. Для этого есть различные утилиты, которые позволяют наблюдать и записывают характеристики питания в реальном времени. Обычно они идут в комплекте с программным обеспечением к материнской плате.

И наконец, не следует покупать блоки без названия или с незнакомым названием фирмы-изготовителя.

Выводы

Итак, рассчитывать потребляемую мощность нагрузки и реальную выходную мощность блока питания при принятии решений о покупке нового девайса или апгрейде просто необходимо. И хотя современные блоки обладают надежными схемами защиты, будет очень неприятно, если при попытке прочесть информацию с флэш-драйва новенький блок питания сразу же отключится.

Авторы: Кирилл Бохинек, Павел Сухочев