Kas ir barošanas avots? Un kā tas darbojas?

Kas ir barošanas avots ? Tas ir vienkārši aparatūras elements, ko izmanto, lai pārveidotu no kontaktligzdas piegādāto strāvu daudzās datora korpusa daļās izmantojamā jaudā.

Vai vēlaties uzzināt vairāk par barošanas avotu un tā darbību? Nepalaidiet garām mūsu rakstu!

Satura rādītājs

Kas ir barošanas avots?

Strāvas avots maiņstrāvu (AC) pārveido nepārtrauktā enerģijas formā, kurai jādarbojas datora komponentiem, un to sauc par līdzstrāvu (DC). Atšķirībā no dažiem aparatūras komponentiem, kas nav obligāti jāizmanto, piemēram, SSD, barošanas avots ir būtisks elements, jo bez tā pārējā iekšējā aparatūra nevar darboties.

Barošanas avots bieži tiek saīsināts kā PSU, un to sauc arī par barošanas avotu. Pamatplates, kastes un barošanas bloki ir dažāda lieluma, ko sauc par "formas faktoriem". Šiem trim elementiem jābūt saderīgiem, lai tie pareizi darbotos.

Barošanas bloks kastē

Barošanas bloks ir uzstādīts kastes vai šasijas aizmugurē. Ja sekojat datora, kas ir pievienots pie sienas, strāvas vadam, jūs redzēsit, ka tas savienojas ar barošanas avota aizmuguri.

Aizmugurējā daļa ir vienīgā barošanas avota daļa, ko redz lielākā daļa cilvēku. Tā aizmugurē ir arī ventilatora atvere, kas nosūta gaisu datora korpusa aizmugurē.

Barošanas bloka tai pusei, kas ir vērsta pret kastes ārpusi, ir trīs cilpu piespraudnis, kurā ievietots strāvas vads, bet otrs gals ir tieši savienots ar sienas kontaktligzdu.

Tas bieži ietver arī strāvas slēdzi un sarkanu sprieguma slēdzi ļoti, ļoti zema līmeņa avotos.

PC iekšpusē no avota iziet liels skaits kabeļu. Savienotāji, kas atrodas kabeļu pretējos galos, tiek savienoti ar dažādiem datora komponentiem, lai piegādātu enerģiju.

Daži savienotāji ir īpaši izstrādāti, lai izveidotu savienojumu ar mātesplati, savukārt citiem ir savienotāji, kas pielāgojas cietajiem diskiem, optiskajiem diskdziņiem, grafikas kartēm…

Barošanas avoti tiek vērtēti vatos, lai parādītu, cik daudz enerģijas viņi var nodrošināt datoram. Tā kā katrai datora daļai ir nepieciešams noteikts enerģijas daudzums, lai tā pareizi darbotos, ir svarīgi, lai tai būtu barošanas avots (PSU), kas var piegādāt pareizo daudzumu.

Kā darbojas barošanas avots

Ja ir kāds komponents, kas ir absolūti svarīgs datora darbībai, tas ir strāvas avots. Bez tā dators ir tikai inerta kaste, kas pilna ar plastmasu un metālu.

Barošanas avotos tiek izmantota komutācijas tehnoloģija, lai pārveidotu maiņstrāvas ieeju zemākā līdzstrāvas spriegumā. Visbiežāk izmantotie spriegumi ir:

• 3, 3 volti 5 volti 12 volti

Mūsdienās aptuveni 90% vai 95% slodzes ir uz 12 V sliedes. Tāpēc pārējās sliedes paliek aizvien sekundārā stāvoklī.

Barošanas avota jauda vienmēr parādās vatos. Vats ir sprieguma voltos un strāvas ampēros vai ampēros reizinājums.

Mūsdienās dators tiek ieslēgts ar mazu pogu un tiek izslēgts ar izvēlnes opciju vai ar pašu pogu. Šīs iespējas tika integrētas standarta PSU pirms vairākiem gadiem.

Tādā veidā operētājsistēma spēj nosūtīt signālu uz PSU, lai signalizētu to par izslēgšanu. Spiedpoga nosūta 5 voltu signālu barošanas avotam, lai norādītu, kad to ieslēgt. Strāvas padevei ir arī ķēde, kas enerģijas padevi nodroses režīmā sauc par 5 VSB (5 volti gaidīšanas režīmā), pat ja dators ir izslēgts, lai ierīces, kas paliek gaidīšanas režīmā, varētu darboties un avotu varētu ieslēgt.

Aptuveni 1980. gadā barošanas avoti parasti bija smagi un apjomīgi. Viņi izmantoja lielus, smagus transformatorus un milzīgus kondensatorus, lai pārveidotu līnijas spriegumu pie 120 voltiem un 60 Hz pie 5 voltiem un 12 voltu DC.

Mūsdienās izmantotie barošanas avoti ir daudz vieglāki un mazāki (ir ATX, SFX un citi izmēri). Viņi pārveido strāvu no 60 Hz (Hz vai cikliem sekundē) uz daudz augstāku frekvenci, kas nozīmē, ka vairāk ciklu sekundē. Šī pārveidošana ļauj nelielam, vieglam transformatoram barošanas avotā samazināt faktisko spriegumu par 115 voltiem (vai 230 Eiropā un lielākajā pasaules daļā) līdz spriegumam, kas nepieciešams konkrētajam komponentam.

Augstas frekvences maiņstrāvu, ko piegādā PSU, ir arī vieglāk filtrēt un izlabot salīdzinājumā ar sākotnējo 60 Hz maiņstrāvas līnijas spriegumu, samazinot sprieguma izmaiņas un troksni jutīgai datora elektronikai.

Ieslēgts barošanas avots no maiņstrāvas līnijas patērē tikai nepieciešamo enerģiju. Barošanas avota tipiskie spriegumi un strāvas ir norādīti uz etiķetes.

Barošanas avotu standartizācija

Gadu gaitā personālajiem datoriem bija vismaz seši dažādi barošanas standarti. Pirms dažām desmitgadēm nozare nolēma izmantot uz ATX balstītus barošanas avotus.

ATX ir rūpnieciska specifikācija, tas ir, PSU ir fizikālās īpašības, lai tās ietilptu standarta ATX kārbā, un elektriskās īpašības darbam ar ATX mātesplati.

Personālā datora strāvas kabeļi izmanto standarta savienotājus, un tie ir konstruēti tādā veidā, kas apgrūtina nepareizu savienotāju pievienošanu. Arī ventilatoru ražotāji bieži izmanto tos pašus savienotājus kā strāvas kabeļus disku diskdziņiem vai perifērijas ierīcēm (Molex), ļaujot ventilatoram viegli iegūt vajadzīgos 12 voltus.

PSU problēmas

Datora strāvas padeve, protams, ir tā sastāvdaļa, kurai, visticamāk, neizdosies, jo tā katru reizi nonāk karstumā un aukstumā un saņem pirmo maiņstrāvas ieeju, kad dators ir ieslēgts.

Nedarbojošs ventilators, nepārtraukts nejaušs dators tiek restartēts, notiek kravas avārijas un pat spēles veiktspējas problēmas - tas var būt kļūdainas, nekvalitatīvas vai nepietiekamas barošanas simptoms. Jums jāņem vērā, ka avota komponenti gadu gaitā noārdās, un tas, kas pirms 10 gadiem bija 850 W avots, šodien tas varētu būt 650 W, un tā darbību arī var ietekmēt un apdraudēt jūsu komponenti.

Augstas kvalitātes fontam vajadzētu ilgt 10 gadus bez problēmām. Jebkurā gadījumā mēs iesakām, ja jūs plānojat atjaunot savu aprīkojumu un strūklaka ir aptuveni 10 gadus veca, jums to vajadzētu nomainīt pret kvalitatīvu.

Ja rodas kādas problēmas, kas, kā jūs domājat, ir strāvas padeves vaina, varat vai nu apstrādāt garantiju, izmēģināt citu ierīci… Tomēr tas, ko jums nekad nevajadzētu darīt, ir to atvērt remontam. Daudzi tam nepiekritīs, taču, ņemot vērā tā iekšējo sastāvdaļu sarežģītību, jāapsver garantijas anulēšana, kas saistīta ar tā atvēršanu, un elektriskās strāvas trieciena iespēja pat atvienota.

Jums ir ļoti grūti labot avota defektu, ja tam nav elektriskās shēmas un / vai uzlabotas zināšanas par elektroniku.

Strāvas padeves uzlabojumi

Mūsdienās barošanas avotos ir parādījušies jauni iekšējie modeļi, piemēram, VRM (sprieguma regulēšanas moduļi) sprieguma regulēšana, kas ir neatkarīgi. Tie ir DC-DC avoti. Tās galvenā priekšrocība ir tāda, ka spriegumi neizslēdzas, ja slodze nav līdzsvarota - situācija, kas ļoti bieži rodas pašreizējos personālajos datoros (atcerieties 12 V slodzi, salīdzinot ar citām sliedēm).

Jaunākie Web serveru dizaini ietver barošanas avotus, kas piedāvā rezerves avotu, kuru var apmainīt, kamēr otrs barošanas avots tiek izmantots.

Daži jauni datori, it īpaši tie, kas paredzēti izmantošanai kā serveri, nodrošina liekus PSU, tas ir, datorā ir divi vai vairāki PSU, viens no tiem nodrošina strāvu, bet otrs darbojas kā dublējums.

Gaidīšanas režīma avots nekavējoties pārņem, ja primārais avots nedarbojas. Primāro jaudu var mainīt, vienlaikus izmantojot otru enerģijas avotu.

Ārējie barošanas avoti

Bet datora iekšienē esošie barošanas avoti nav vienīgie, kas pastāv. Otra veida barošana ir ārēja.

Piemēram, dažām spēļu konsolēm ir barošanas avots, kas savienots ar strāvas vadu, un tam jāatrodas starp konsoli un sienu. Citos gadījumos barošanas avots ir iebūvēts dažos ārējos cietajos diskos, kas nepieciešami, ja ierīce nevar iegūt pietiekami daudz enerģijas no datora, izmantojot USB.

Ārējie barošanas avoti ir izdevīgi, jo tie padara ierīci mazāku un pievilcīgāku. Tomēr daži no šiem barošanas avotu veidiem ir diezgan lieli, un to izvietojums varētu būt problemātisks.

Pašreizējās virsotnes

Barošanas avoti bieži ir strauju un strauju spriegumu upuri, jo šeit ierīce saņem elektrisko strāvu. Tāpēc bieži vien ieteicams ierīci pievienot UPS vai pārsprieguma aizsargam ar automātisko slēdžu.

Jauda

PSU vērtējums parasti ir visredzamākais rādītājs barošanas avota izvēlei. Ja izvēlaties enerģijas avotu ar ļoti mazu enerģijas patēriņu, jūsu sistēma tiks izslēgta, kad tā patērēs vairāk enerģijas, nekā PSU var nodrošināt. Turpretī tonnas vatu pirkšana varētu būt naudas izšķiešana. Kas ir ērtākais?

Galvenais ir izveidot aptuvenu datora enerģijas patēriņu. Katrs jauns komponents mainīs vatos nepieciešamo daudzumu, lai jūsu sistēma darbotos. Kopumā mēs virzāmies uz energoefektivitāti, un jaunie CPU un GPU patērē arvien mazāk.

Lai aprēķinātu vajadzīgo vatu daudzumu, varat izmantot kalkulatoru vietnē Outervision.com, kas ļauj izvēlēties CPU un GPU, atmiņas un citu komponentu modeli un modeli. Ja plānojat pārspīlēt savu sistēmu, varat arī konfigurēt CPU pulksteni, spriegumu, GPU pulksteni un grafiskās kartes pulksteni. Jebkurā gadījumā parasti ir ērtāk saņemt ekspertu konsultācijas nekā kalkulatora.

Kad esat ievadījis visu informāciju, kuru vēlaties iekļaut, kalkulators parāda trīs skaitļus: slodzes jauda, ​​ieteicamā UPS jauda un ieteiktā PSU jauda.

Lai iestatītu jaudu, kuru varat viegli atrast, veiciet dažas darbības. Vispirms noapaļojiet jaudu līdz tuvākajai 50W atzīmei (370W noapaļo līdz 400W). Izmantojot šo metodi, parasti var atrast enerģijas avotu, kas nodrošina daudz enerģijas, pat ja nākotnē jaunināt uz kaut ko jaudīgāku.

Dažām sistēmām šī papildu 50 W vai vairāk var nebūt pamatota. Bloķētus centrālos procesorus (Intel centrālos procesorus bez apzīmējuma “K” vai “X”) daudz retāk izmanto situācijās, kad tie patērē vairāk enerģijas, nekā to prasa specifikācijas. Arī šiem centrālajiem procesoriem ir tendence samazināties maksimālajam pulksteņa ātrumam sildot, kas palīdz ietaupīt arī enerģiju.

Kad runa ir par CPU atbloķēšanu un GPU pārslodzi, labāk, ja ir daudz enerģijas. Tas var būt noderīgi, ja vēlaties pārspīlēt vai pievienojot komponentus pārspīlēšanas sistēmai. Pārlieku bloķēšanai bieži nepieciešama labāka dzesēšana, un katrs ventilators un ūdens sūknis arī pievilks vatus.

Ir arī vērts atzīmēt, ka jūsu sistēma ne vienmēr būs ar maksimālo jaudu. Lielākā daļa datoru patērē tikai 100 vatus vai mazāk dīkstāves laikā un reti pārsniedz 150 W, veicot ikdienas darbus, piemēram, strādājot pie dokumentiem vai sērfojot tīmeklī. Bet jūs vēlaties, lai barošanas bloks izturētu maksimālās jaudas prasības, nevis tipiskas slodzes.

Efektivitāte un 80 Plus sertifikācija

Elektronika nekad reālajā pasaulē nedarbojas ar 100 procentu efektivitāti. PSU marķējums "80 Plus" norāda, ka tas ir novērtēts ar noteiktu efektivitātes līmeni. Pirms mēs pievērsīsimies 80 Plus sertifikācijai, runāsim par efektivitāti.

Kad barošanas avots (vai cita ierīce) ir efektīvs par 80 procentiem, 80 procenti nominālās jaudas tiek piegādāti sistēmai, bet pārējie 20 procenti tiek zaudēti siltuma veidā. Ja barošanas avots no sienas atvelk 500 W un ir efektīvs par 80 procentiem ar 100 procentu slodzi, jūs varat piegādāt tikai 400 W ar maksimālo jaudu. Šāds PSU tiks nomināls ar 400W, jo tā ir maksimālā jauda, ​​kas tiks piegādāta sistēmai.

Tā kā PSU nominālajā jaudā tiek ņemta vērā efektivitāte, matemātikas nav daudz. Tas arī viss, ja vien jums nerūp elektrības rēķini. Ja vēlaties visu laiku uzturēt datoru vai ja ilgas stundas pavadāt spēlējot, efektīvāks PSU var ietaupīt naudu.

Ja viena un tā pati 400 W barošanas avots ir 90 procentus efektīvs, tas patērēs 444 W (nevis 500 W) no sienas, lai piegādātu 400 W uz datoru. Šī atšķirība ir gandrīz vienāda ar enerģiju, kāda ir 60 W spuldzei. Un, jo vairāk jūs spēlējat prasīgas spēles, jo vairāk kilovatstundu sāk uzkrāties.

Ir svarīgi atzīmēt, ka strāvas padeves efektivitāte nav lineāra un mainās atkarībā no slodzes. Specifikācija 80 Plus pieprasa, lai strāvas padeve būtu vismaz 80 procentu efektīva pie 115 V sprieguma (Amerikas Savienotajās Valstīs) uz visām slodzēm, kas ir vismaz 20 procenti. 230 V (ES) savienojumiem PSU jābūt 82 procentiem efektīvam ar 20 un 100 procentu slodzi un 85 procentiem efektīvam ar 50 procentu slodzi.

Detaļu kvalitāte ir vēl viens lielisks iemesls, lai iegūtu efektīvāku barošanas avotu. Jo efektīvāks ir PSU, jo mazāk siltuma tas rada. Tas parasti nozīmē, ka komponenti kalpo ilgāk, un jums nav tik daudz jāizmanto dzesēšanas ventilators. Tomēr tas ne vienmēr ir taisnība. Piemēram, padomājiet par 80 Plus Gold strūklaku ar zemas kvalitātes kondensatoriem un īslaicīgu ventilatoru ar absurdi mazām siltumizolācijas ierīcēm un 80 Plus Bronzu ar vadošo ventilatoru, bagātīgu siltuma izkliedi un pienācīgiem kondensatoriem. Bez šaubām, bronza ir labāka.

Daži barošanas avoti ir pietiekami efektīvi, tāpēc jums visu laiku nav jāpievieno ventilators. Atkarībā no jūsu gadījuma mazāk efektīvai enerģijas padevei ir iespēja paaugstināt apkārtējās vides temperatūru kastes iekšpusē.

Tas pats par sevi saprotams, bet arī efektīvāka energoapgāde ir zaļāka. Lieljaudas spēļu dators ar slodzi ir svarīga ierīce, tāpat kā veļas mašīna vai ledusskapis. Patērējot mazāk enerģijas, tiek samazināta visa tīkla slodze, kas var palīdzēt saglabāt smailes bezsaistē, īpaši gadījumos, kad ir liels pieprasījums.

Garantijas

Iepērkoties personālo datoru komponentiem, jūs bieži atradīsit produktus, kas attiecīgajās specifikāciju lapās, šķiet, nerada būtiskas izmaiņas. Šādā gadījumā var būt noderīgi doties ar iecienītāko zīmolu vai apskatīt kaut ko daudz mazāk pievilcīgu nekā tehniskās specifikācijas: garantiju.

Sākot no šodienas tirgū vairs nav avota ar 2 gadu garantiju, un tas nav jāņem vērā. Lai arī tie atšķiras, lielākajai daļai PSU tiek piešķirta trīs līdz piecu gadu garantija. Tomēr dažiem produktiem tiek piedāvāta septiņu un desmit gadu garantija. Tas nav tiešs kvalitātes rādītājs, bet tas ir ierobežotas apdrošināšanas veids, par kuru vērts padomāt.

Modulārie barošanas bloki

Pēc jaudas un efektivitātes modularitāte ir viens no vissvarīgākajiem strūklaku pārdošanas punktiem. Daudzos gadījumos modulāra PSU barošana ir ideāla. Citos tas ir pēdējais, ko vēlaties. Bet kas padara PSU modulāru?

Vienkārši sakot, modulāra barošanas avota ļauj pēc vajadzības savienot (vai atvienot) kabeļus. No otras puses, tradicionālajiem barošanas avotiem ir pastāvīgi pievienoti kabeļi.

Pusmoduļi PSU rada līdzsvaru starp abiem: daži kabeļi (parasti mātesplates un CPU kabeļi) ir pastāvīgi savienoti, bet citi kabeļi (PCIe, SATA un Molex) ir atdalāmi.

Modulāriem PSU ir milzīgas priekšrocības kabeļu pārvaldībā. Kabeļu vadība var būt viens no visgrūtākajiem un dārgākajiem PC veidošanas uzdevumiem. Modulārais barošanas avots ļauj izmantot tikai tos kabeļus, kas nepieciešami datora uzstādīšanai, kas var ievērojami samazināt kabeļu jucekli kastē. Tas dažkārt var uzlabot gaisa plūsmu papildus estētikai.

Atdalāmo kabeļu negatīvie ir tas, ka kabeļi parasti izmanto patentētus savienotājus. Pat kabeļi no viena un tā paša ražotāja dažādu produktu līniju var būt nesaderīgi. Tāpēc kabeļus vienmēr ieteicams uzglabāt kastē vai maisā, lai tos droši glabātu vēlākai glabāšanai.

Modulārie PSU arī aizņem vairāk vietas kastē nekā nemodulāri modeļi. ATX torņos tā parasti nav problēma, taču tā var radīt reālas problēmas mini-ITX sistēmā. Savienotāji kabeļu galā PSU garumam pievieno apmēram 1/2 collas līdz 3/4 collas. No otras puses, nemodulētiem PSU PSU galā nav savienotāju, jo kabeļi vienkārši iziet no ierīces aizmugures.

Gadījumos, kad klīrenss PSU aizmugurē var būt ļoti ierobežots, apsveriet iespēju izmantot nemodulētu barošanas avotu, ja to atļauj konstrukcija. Neizmantotus kabeļus būs grūtāk uzglabāt, taču klīrenss būs mazāk problemātisks. Ja atstarpe nav problēma, parasti ir ieteicami modulāri vai daļēji modulāri fonti. Tas notīrīs struktūru un ļaus jums nepieciešamības gadījumā nomainīt kabeļus.

Lielumam ir nozīme

Tāpat kā viss pārējais, kas nonāk datora korpusā, arī datora fiziskajiem izmēriem var būt liela ietekme. Lai gan tas parasti izpaužas ar lielākas jaudas PSU, pat zemas vates modeļi dažās versijās var būt pārāk lieli. Var būt grūti iegūt 1600W PSU EVGA avotu, lai tas ietilptu vidējas jaudas tornī, taču daudz grūtāk ir iegūt PSU ATX avotu mini ITX lodziņā, ja lietas ir saspringtas.

Lai gan ir dažas kastes, kas atbalsta mazāku SFX formas koeficientu, daudzas mini-ITX kastes joprojām tiek veidotas PSU ATX. Tā ir jaukta svētība. Patērētājam nav pieejams plašs PSU SFX klāsts, tāpēc došanās ar ATX dod vairāk iespēju. Pat izvēloties šo izvēli, jums rūpīgi jāizvēlas gabali. Piemēram, ITX rūtiņas var pieņemt tikai fontus ar noteiktu konfigurāciju un lielumu. Tik mazā telpā ir ļoti ieteicama modulāra enerģijas padeve, taču īpašā formātā: SFX, tā ir ļoti dārga.

Secinājums par to, kas ir barošanas avots?

Tā ir taisnība, ka PSU nav datora seksīgākā sastāvdaļa. Labs PSU nepiedāvā estētiskus punktus, ko parādīt kopā ar draugiem, piemēram, labu CPU vai GPU, taču pareizais PSU nodrošinās, ka jūs spējat izmantot šīs daļas pilnībā.

Vai jūs iegādātos sporta automašīnu tikai tāpēc, lai izmantotu lētāko benzīnu, ko varat atrast? PSU var būt kā degviela ar lielu oktānskaitli jūsu spēles aprīkojumam, palīdzot nodrošināt tīru jaudu un nodrošinot, ka viss neveidojas dūmos.

Ja ir viens pēdējais padoms, nenolemiet, ka izmantojat savu PSU. Jūs vienmēr varat iegādāties vairāk krātuves vai operatīvās atmiņas, taču slikta PSU var izraisīt katastrofu.

Ciets barošanas avots ar pietiekamu rezerves jaudu piešķirs sistēmai ilgmūžību un nodrošinās jauninājumus bez raizēm. Ja jums ir jautājumi, jūs vienmēr varat iepazīties ar mūsu ceļvedi par labākajiem barošanas avotiem tirgū, šeit jūs atradīsit labākos modeļus pēc cenu diapazona.

Ko jūs domājāt par mūsu rakstu par to, kas ir barošanas avots? Vai jums kaut kas pietrūkst?