Компьютерные блоки
питания - импульсные, с
широтно-импульсной модуляцией, где
понижающий трансформатор работает на
существенно большей частоте, нежели
частота переменного тока в электросети.
В таких блоках ток проходит через
выпрямитель, после чего постоянное
напряжение питает импульсный генератор,
в котором оно преобразуется в импульсы с
частотой от 10 кГц до 1 МГц и затем
подается на понижающий трансформатор.
Эти блоки более компактны, они
используются в различном оборудовании,
где требуется высокий КПД и несколько
выходных напряжений. Их главные
недостатки - высокий уровень
высокочастотных импульсных помех
(снижаются специальными фильтрами и
экранированием корпуса БП), а также
низкое значение коэффициента мощности -
подробнее об этом написано во врезке.
(Кстати, компьютеры очень желательно
включать через что-то типа "Пилота",
обладающего встроенным фильтром
высокочастотных помех - не для защиты
компьютера от бросков напряжения в сети
- БП их, как правило, отлично
отрабатывает, - а для защиты сети от
помех, создаваемых компьютером. -
С.В.)
Современные блоки питания
стандарта ATX выдают постоянные
напряжения +12, +5, +3,3 и -12 В.
Напряжение +12 В подается на центральный
процессор, графический ускоритель, а
также на дисковые накопители и другие
устройства с электродвигателями
(например, корпусные кулеры), напряжение
+5 В - на чипсет, контроллеры
накопителей, платы расширения и
различные микросхемы на системной плате,
напряжение +3,3 В - на некоторые другие
микросхемы. Допустимое стандартом ATX
отклонение от номинального напряжения -
±5%, и, как правило, все блоки питания
укладываются в эти нормы.
Важная
характеристика блока питания - его КПД,
то есть процентное отношение отдаваемой
мощности к мощности, получаемой из сети.
Значение КПД при номинальной нагрузке
для компьютерных блоков питания
составляет обычно около 80% - можно
считать, что остальные 20% идут на
нагрев компонентов. Многие современные
БП, соответствующие требованиям Energy
Star 4.0, имеют КПД не ниже 80% при
любой нагрузке выше 20%. При низкой
нагрузке КПД падает примерно до 65% -
это означает, что если вы используете в
компьютере со скромной конфигурацией
мощный блок питания "про запас", то вы
не только зря потратили деньги при его
покупке, но и постоянно приплачиваете
лишнего за электричество.
Еще
одна важная характеристика блока питания
- сила тока на линиях с разным выходным
напряжением. О ней частенько забывают,
что иногда выходит боком при выборе БП
простым сложением энергопотребления
компонентов компьютера. Меж тем о силе
тока забывать нельзя, что еще в конце
XIX века продемонстрировал гениальный
физик Никола Тесла, без последствий для
здоровья подвергавший себя воздействию
напряжения в 2 млн. вольт. Но с
крохотным значением силы
тока.
Сегодня даже на самом
дешевом БП имеется наклейка с указанием
мощности и силы тока по каждой из линий
с разными напряжениями. По этим данным
(которые, впрочем, не всегда достоверны)
можно прикинуть реальные возможности
конкретной модели.
Со всеми
требованиями к электрике (и не только)
можно ознакомиться в издаваемом Intel
стандарте по конструированию блоков
питания ATX с длинным названием Power
Supply Design Guide for Desktop Platform
Form Factors . В настоящее время
действует версия 1.1 (март 2007 года). В
этом документе содержатся таблицы
рекомендуемой нагрузки на БП различной
мощности, данные в которых можно
сравнить со значениями силы тока по
линиям с разным напряжением, указанные
на этикетке. При этом вас может ожидать
неприятный сюрприз: встречаются случаи,
когда блок с заявленной мощностью,
скажем, 450 Вт по нагрузке тянет лишь
ватт на триста. Например, если такой БП
выдает по шине +12 В лишь 20 А, а не
25-30 А, то современный графический
ускоритель высокого класса не сможет
работать в полную силу.
Именно
из-за недостаточной нагрузочной
способности многие дешевые блоки питания
не способны выдать заявленные "ватты" по
нужной линии +12V, благополучно отдавая
их по менее востребованным +5V и +3.3V.
Отсюда и рассказы о том, что с новой
видеокарточкой не "заводится"
полукиловаттный блок питания, хотя на
самом деле качественного БП мощностью
500 Вт вполне достаточно для работы
мощного ПК с четырехъядерным процессором
и двумя топовыми видеокартами.
Удивились?
А зачем тогда выпускают блоки питания на
киловатт и больше, - спросите вы?
Отвечаю: такие блоки питания пригодятся
любителям разгона, тем, кто водружает на
компьютер экзотические системы
охлаждения и организует дисковые массивы
из восьми и более накопителей. Речь идет
об исключительных случаях, когда
компьютерные системы используются
нестандартным образом в специфических
целях. Для обычного домашнего компьютера
такой БП просто ни к чему, даже если вы
целыми днями кодируете видео, а потом
ночь напролет рубите монстров. Кстати,
современный ПК даже с мощной игровой
видеокартой в среднем потребляет не
больше 300 Вт.
И еще немного о
токе. Современные комплектующие требуют
низковольтного питания, но с довольно
высокой силой тока, поэтому в целях
безопасности было решено ограничить ее
на одиночных линиях. В частности, на
одной шине +12 В сила тока не должна
превышать 18 А (хотя на мощных
800-1000-ваттных экземплярах красуется
гордое "20A". - С.В.). Однако из-за
нецелесообразности физической реализации
в небольшом БП нескольких шин с
одинаковым напряжением конструкторы
поступают проще: на каждый разъем единой
линии устанавливаются шунты (то есть
низкоомные сопротивления),
подключающиеся к микросхеме, в которой
реализована защита по напряжению,
отрубающая питание при превышении на
одном из разъемов 18 А.
Как ни
странно, существуют и конструкции, в
которых вместо отключения виртуальной
линии при превышении тока она, наоборот,
объединяется с другими. Конечно,
теоретически такой блок питания способен
вынести гораздо большие нагрузки, чем
модели с реальной защитой, но насколько
он соответствует требованиям
безопасности - вопрос открытый.
Какие бывают блоки
питания?