Журнал "Компьютерра" №727 - Страница 43
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.