Подсчет вольтажа блока питания для сборки пк. Как выбрать блок питания? Расчет необходимой мощности

Чтобы избежать зависаний, перезагрузок, внезапных выключений и других неполадок, связанных с блоком питания, нужно правильно рассчитать его мощность. Ниже приведен калькулятор для расчета блока питания.
Вводите последовательно информацию об установленных в компьютере компонентах и в результате получите цифру минимальной потребляемой мощности системы и необходимое минимальное значение мощности блока питания.
Учтите, перед выбором типа видеокарты и процессора нужно предварительно указать производителя компонента. При выборе процессора, многоядерные считаются как один. Не забывайте указывать количество установленных комплектующих.

Для расчета мощности выберите
конфигурацию системы

Материнская плата

Выберите тип платы Настольный бюджетный Расширенный настольный Рабочая станция Сервер

Оперативная память

Выберите тип памяти 256MB DDR 512MB DDR 1GB DDR 512MB DDR2 1GB DDR2 2GB DDR2 4GB DDR2 1GB DDR3 2GB DDR3 4GB DDR3 8GB DDR3 x 1 2 3 4 5 6

Видеокарта

ATI NVIDIA

Тип видеокарты

Выберите видеокарту x 0 1 2 3 4

Процессор

AMD INTEL

Тип процессора

Выберите процессор x 1 2

Жесткие диски

x 0 1 2 3 4

Выберите диск SSD 5400RPM 3.5" HDD 7200RPM 3.5" HDD 10,000RPM 2.5" HDD 10,000RPM 3.5" HDD 15,000RPM 2.5" HDD 15,000RPM 3.5" HDD x 0 1 2 3 4

Оптические приводы

x 0 1 2 3 4

Выберите привод Blu-Ray DVD-RW COMBO CD-RW DVD-ROM CD-ROM x 0 1 2 3 4

PCI

x 0 1 2 3 4

Выберите устройство Модем Сеть (LAN) Звуковая карта SCSI/IDE/SATA x 0 1 2 3 4

Вентилятор

x 0 1 2 3

Тип 80мм 92мм 120мм 140мм 250мм Обычный С индикацией Высокие обороты x 0 1 2 3

Минимум мощности системы - 0 Ватт
Необходимая мощность блока питания - 0 Ватт

Программная

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

Теория

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

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

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

Но вот линия 12 В является очень загруженной - по ней питается и процессор (50-150 Вт), и видеокарта (до 300 Вт), поэтому самым важным в блоке питания является то, сколько ватт он может отдать по линии 12 В (и эта цифра к слову обычно близка в суммарной мощности блока питания).

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

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

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

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

Коэффициент полезного действия БП - это отношение полезной работы к затраченной энергии. В случае с блоками питания их КПД можно узнать по сертификату 80 Plus - от Bronze до Platinum: у первого он составляет при 50% нагрузке 85%, у последнего - уже 94%. Бытует мнение, что блок питания с сертификатом 80 Plus Bronze на 500 Вт реально может отдать 500 х 0.85 = 425 Вт. Это не так - блок сможет отдать 500 Вт, просто из сети при этом он возьмет 500 х (1/0.85) = 588 Вт. То есть чем лучше сертификат - тем меньше вам придется платить за электричество и не более того, а с учетом того, что разница в цене между Bronze и Platinum может составлять и 50% - особого смысла переплачивать за последний нет, экономия на электричестве окупится ох как не скоро. С другой стороны - большая часть дорогих БП имеет сертификат как минимум Gold, то есть вас «заставят» экономить электричество.



Power Factor Correction (PFC)

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

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

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

Расчет необходимой мощности блока питания

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

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

Но тут возникает сразу несколько нюансов:

1. Не стоит экономить и брать встроенный в корпус БП на 650 Вт: они все поголовно идут без PFC, то есть один скачок напряжения - и вы в лучшем случае идете за новым БП, а худшем - и за другими комплектующими (вплоть до процессора и видеокарты). Далее - то, что на них написано 650 Вт, далеко не значит, что они столько смогут отдать - нормальным считается напряжение, отличное от номинала не больше чем на 5% (а еще лучше - 3%), то есть если БП отдает по 12 В линии меньше 11.6 В - его брать не стоит. Увы, в noname БП, встроенных в корпус, просадки при 100% нагрузке могут быть и 10%, и что еще хуже - они могут выдавать ощутимо более высокое напряжение, что вполне может убить материнскую плату. Так что ищите БП с активным PFC и сертификатом 80 Plus Bronze или лучше - это гарантирует, что внутри стоят хорошие компоненты.
2. На коробке с видеокартой может быть написано, что ей требуется БП на 400-600 Вт, когда она сама едва 100 потребляет, а калькулятор мне выдал вообще 200 Вт под нагрузкой - обязательно ли брать БП на 600 Вт? Нет, абсолютно нет. Компании, производящие видеокарты, сильно перестраховываются, и специально завышают требования к БП, чтобы даже люди со встроенными в корпус БП скорее всего смогли поиграть (ибо даже самый простой 600 Вт БП уж при нагрузке в 200 Вт напряжение просаживать не должен).
3. Если вы собираете тихую сборку, то имеет смысла взять БП в полтора и даже 2 раза мощнее того, что реально потребляет ваша система - при 50% нагрузке такой БП может вообще не включить кулер для охлаждения.

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

Для компьютера прямо пропорционально зависит от того, какие комплектующие на нем установлены. Если мощность будет недостаточно велика, система просто не запустится.

Критерии подбора блока питания

Для начала необходимо пересмотреть установленное оборудование: материнскую плату, видеокарту, процессор, кулер для процессора, жесткий диск (если он один) и дисковой привод. Далее замерить потребление мощности каждого из них. Как рассчитать мощность блока питания, если видеокарта и процессор поддерживают разгон? Все просто - нужно замерить потребляемую мощность данных комплектующих в состоянии разгона.

Конечно, есть более упрощенный вариант - это онлайн калькулятор. Для его использования понадобится Интернет и знание собственного оборудования. В нужные поля вводятся данные комплектующих, и калькулятор производит расчет блока питания для ПК.

Если пользователь намерен установить дополнительное оборудование, например, еще один кулер или жесткий диск, тогда расчеты придется делать, исходя из дополнительных данных.

Первым шагом к тому, как рассчитать блок питания для компьютера, будет вычисление КПД самого блока. Чаще всего бывает так, что блок в 500 Ватт может выдавать не более 450 Ватт. В этом случае нужно обратить внимание на цифры на самом блоке: самое большое значение указывает на общую мощность. Если сложить общую нагрузку ПК и температуру, получится примерный расчет мощности блока питания для компьютера.

Потребление мощности комплектующих

Второй пункт - это кулер, охлаждающий процессор. Если рассеиваемая мощность не превышает 45 Ватт, то такой кулер подходит только для офисных компьютеров. Мультимедийные ПК потребляют до 65 Ватт, а средний игровой компьютер потребует охлаждение, с рассеиваемой мощностью от 65 до 80 Ватт. Те, кто собирает самый мощный игровой компьютер или профессиональный ПК, должны рассчитывать на кулер, мощностью более 120 Ватт.

Третий пункт самый непостоянный - это видеокарта. Многие графические процессоры способны работать без дополнительного питания, но такие карты не являются игровыми. Современные видеокарты требуют дополнительного питания не менее 300 Ватт. Какая мощность у каждой видеокарты, указано в описании самого графического процессора. Также нужно учитывать возможность разгона графической карты - это тоже является важной переменной.

Внутренние пишущие приводы потребляют, в среднем, не более 30 Ватт, такой же расход энергии имеет внутренний жесткий диск.

Последний пункт списка - это материнская плата, которая потребляет не более 50 Ватт.

Зная все параметры своих комплектующих, пользователь сможет определиться, как рассчитать блок питания для компьютера.

Какая система может подойти для блока питания в 500 Ватт?

Начать стоит с материнской платы - может подойти средняя по параметрам плата. В ней может быть до четырех планок под оперативную память, один слот под видеокарту (или несколько - это зависит только от производителя), разъем под процессор не старше поддержка внутреннего жесткого диска (размер не имеет значения - только обороты), и разъем 4-pin для кулера.

Процессор может быть как двухъядерный, так и четырех, главное - это отсутствие разгона (он обозначен буквой "К" в конце номера модели процессора).

Кулер для такой системы должен быть с четырьмя коннекторами, потому что только четыре контакта обеспечат контроль оборотов вентилятора. Чем меньше оборотов - тем меньше потребляется энергии и меньше шума.

Видеокарта, если это NVIDIA может быть от GTS450 до GTS650, но не выше, так как только эти модели могут обходиться без дополнительного питания и не поддерживают разгон.

Остальные комплектующие не сильно повлияют на потребляемую энергию. Теперь пользователь более ориентирован в том, как провести расчет блока питания для ПК.

Основные производители блоков питания на 500 Ватт

Лидерами в данной области являются EVGA, Zalman и Corsair. Эти производители зарекомендовали себя, как качественные поставщики не только блоков питания, но и других комплектующих для ПК. AeroCool тоже может похвастаться популярностью на рынке. Есть и другие производители блоков питания, но они менее известны и могут не обладать необходимыми параметрами.

Описание блоков питания

Открывает список блок питания EVGA 500W. Эта фирма давно зарекомендовала себя, как качественный производитель комплектующих для ПК. Итак, данный блок обладает бронзовым сертификатом 80 Plus - это особый гарант качества, который означает хорошую устойчивость блока от перепадов напряжения. 12 миллиметров. Все кабели имеют экранную оплетку, а штекеры имеют метки, куда и к чему относятся. Гарантия использования - 3 года.

Следующий представитель - это AeroCool KCAS 500W. Данный производитель занимается исключительно охлаждением и питанием ПК. Этот блок питания может выдержать входное напряжение до 240 Вольт. Имеется сертификат бронзового значения 80 Plus. Экранная оплетка есть у всех кабелей.

Третий производитель блока питания для компьютера на 500w - ZALMAN Dual Forward Power Supply ZM-500-XL. Эта фирма тоже зарекомендовала себя, как производитель качественных товаров для ПК. Диаметр вентилятора 12 сантиметров, экранная оплетка есть только у основных кабелей - остальные скреплены стяжками.

Далее представлен менее известный производитель блока питания для компьютера на 500w - ExeGate ATX-500NPX. Из 500 представленных Ватт, 130 уходит для обслуживания оборудования, работающем на напряжении 3.3 Вольт, а остальные 370 Ватт предназначены для работы с 12 В оборудованием. Вентилятор, как и у предыдущих блоков, диаметром 120 миллиметров. Кабели не имеют экранной оплетки, но скреплены стяжками.

Последний в списке, но не худший - это Enermax MAXPRO, обладающий бронзовым сертификатом качества 80 Plus. Этот блок питания рассчитан на материнскую плату, размер которой соответствует маркировке ATX. Все кабели имеют экранную оплетку.

Заключение

В этой статье подробно было описано, как рассчитать блок питания для компьютера, какое оборудование оптимально подходит для таких целей, описание самих блоков ведущих производителей и их фото.

Один из важнейших компонентов компьютера. Он обеспечивает электропитанием все остальные комплектующие и именно от него зависит стабильность работы всего компьютера. Поэтому очень важно правильно подобрать блок питания для компьютера. В данной статье мы расскажем о том, как подобрать блок питания для компьютера.

Мощность блока питания.

Первое с чем нужно определиться, это какая мощность вам необходима. зависит от комплектующих, которые установлены на компьютере. Самый простой способ узнать необходимую мощность блока питания это воспользоваться специальным калькулятором. Наиболее популярными калькуляторами являются:

Использовать эти калькуляторы очень просто. Все, что нужно сделать, это заполнить анкету, в которой нужно из выпадающих списков выбрать комплектующие, которые установлены на вашем компьютере. После этого калькулятор покажет максимальную сумму пиковых мощностей всех выбранных вами комплектующих. На эту цифру уже можно ориентироваться при подборе блока питания.

Но, не стоит подбирать блок питания, мощности которого хватает впритык. Нужно учитывать, что реальная мощность блока питания может быть ниже, чем заявляет производитель. Кроме этого нужно учитывать, что со временем конфигурация может измениться. Поэтому лучше взять блок питания с небольшим запасом. Например, вы можете добавить 25% к мощности, которую покажет калькулятор мощности.

Система охлаждения блока питания.

Еще один важный момент при подборе блока питания это система охлаждения. Обратите внимание на количество вентиляторов и их диаметр. Большинство современных блоков питания оснащаются всего одним вентилятором с диаметром 120, 135 или 140 миллиметров. Нужно учитывать, что чем больше вентилятор, тем . Поэтому лучше всего выбирать модель с максимально большим вентилятором.

Также в продаже встречаются модели с одним или двумя вентиляторами размером в 80 мм. Как правило, это очень дешевые модели. Такие блоки питания издают очень сильный шум, поэтому покупать такие модели не стоит.

Еще один вариант системы охлаждения, это блоки питания с пассивным охлаждением. Такие блоки питания вообще не издают никаких шумов, поскольку не оснащены вентиляторами. Но, в случае покупки такого блока питания, нужно позаботиться о дополнительном охлаждении для системного блока.

Кабели и разъемы.

Также при подборе блока питания нужно обратить внимание на кабели и разъемы, которыми он оснащается. Блоки питания бывают с фиксированными или подсоединяемыми кабелями.

В первом случае кабели жестко зафиксированы в блоке питания. При этом все неиспользуемые кабели будут бесцельно болтаться внутри системного блока, блокируя поток воздуха и ухудшая его охлаждения. Если же блок питания позволяет подключать и отключать кабели, то пользователь может подключить только те кабели, которые ему реально нужны. Такой подход уменьшает количество кабелей внутри системного блока и улучшает его охлаждение. Поэтому при подборе блока питания лучше всего выбирать модель с подключаемыми кабелями.

Цена блока питания.

Цена также немаловажный момент при подборе блока питания для компьютера. Не стоит слишком экономить на блоке питания, покупая самую дешевую модель, которая подходит по мощности. Как правило, такие модели выдают намного меньшую мощность, чем заявляет их производитель.

Лучше всего выбирать блок питания от известного производителя, который давно зарекомендовал себя на рынке. Сейчас такими производителями являются FSP, Enermax, Hipro, HEC, Seasonic, Delta, Silverstone, PC Power & Cooling, Antec, Zalman, Chiftec, Gigabyte, Corsair, Thermaltake, OCZ, Cooler Master.

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