ЛикБез#7: Блоки питания

Главной характеристикой блока питания является мощность, измеряемая в ваттах (Вт, W). Современные блоки питания имеют мощность от сотни Вт, до нескольких кВт.

Существует сертификация блоков питания — 80 PLUS, в которую входит 6 классов:
- 80 PLUS имеет КПД при полной нагрузке 80%, при половинной нагрузке 80%;
- 80PLUS Bronze имеет КПД при полной нагрузке 81%, при половинной нагрузке 85%;
- 80PLUS Silver имеет КПД при полной нагрузке 85%, при половинной нагрузке 89%;
- 80PLUS Gold имеет КПД при полной нагрузке 88%, при половинной нагрузке 82%;
- 80PLUS Platinum имеет КПД при полной нагрузке 91%, при половинной нагрузке 94%;
- 80PLUS Titanium имеет КПД при полной нагрузке 91%, при половинной нагрузке 96%.

Потребляемая мощность блока питания в электросети выше.
Например, 600-ваттный блок питания, сертифицированный 80 PLUS Gold, при полной нагрузке будет потреблять от сети 660—682 Вт, из которых 60-82 Вт идёт на нагрев БП. Таким образом, БП с высоким КПД более устойчивы к перегреву и, как правило, имеют более тихую систему охлаждения.

PFC (Power Factor Correction, Коррекция фактора мощности) — набор схемотехнических элементов для снижения потребляемой импульсным блоком питания реактивной мощности. PFC бывает двух типов – пассивный и активный. Фактором мощности называется отношение потребляемой блоком питания мощности безвозвратно (активной) к векторной сумме активной и реактивной мощностей (полной). Чем ближе это отношение к единице, тем лучше.

Пассивный PFC немного сглаживает импульсы тока, но типичный фактор мощности блока питания ~0,75.

Активный PFC – это импульсный источник питания повышающий напряжение внутри блока питания. Блоки питания с APFC при полной нагрузке имеют фактор мощности >0,95, но при малой мощности фактор не отличается от пассивного PFC.

Главными потребительскими преимуществами блоков питания с APFC:
— стабилизация входного напряжения;
— сохранение работы ПК при кратковременных потерях напряжения (свет моргнул) за счет конденсаторов;
— стабилизация высокочастотных помех на выходных линиях.

Резюмируя: по опыту могу сказать, что БП с APFC и надежнее и комплектующие живут с ними дольше. Притом, что самый дешевый такой приличный блок питания от Cooler Master стоит от ~2т.р., экономить на этом 1-1,5т.р. считаю глупостью.

Хорошие блоки питания оборудованы защитами:
- UVP (Under Voltage Protection) — защита от низкого напряжения;
- OVP (Over Voltage Protection) — защита от превышения выходных напряжений);
- SCP (Short Circuit Protection) — защита от короткого замыкания. Защита обязательна для всех блоков питания стандарта ATX12V;
- OPP (Over Power Protection) или OLP — защита от перегрузки по суммарной мощности по всем каналам;
- OCP (Over Current Protection) — защищает от скачков тока при перегрузке любого из выходов;
- OTP( Over Temperature Protection) — защита от перегрева.

Срабатывание защиты выключает блок питания, что может спасти комплектующие, спасти от пожара.

Блоки питания для компьютеров бывают разных форм-факторов, которые определяют высоту и ширину. Глубина может различаться у блоков питания одного и того же форм-фактора.
Типичным форм-фактором для персонального компьютера является форм-фактор ATX.

Встречаются уникальные или внешние блоки питания, например модели Aerocool.

Блоки питания имеют следующие разъемы питания:
- 24pin ATX для подключения материнской платы;
- EPS разъем для подключения процессоров 4 pin, 4+4pin или 8pin (тип и количество может быть разными);
- Разъем питания PCI-e 6pin, 6+2pin или 8pin (тип и количество может быть разными);
- Sata power разъем для подключения накопителей (количество может быть разным);
- Molex 4pin разъем для подключения накопителей и периферии (количество может быть разным);
- FDD 4pin разъем для подключения накопителей (количество может быть разным, обычно встречается крайним в шлейфе с Molex 4pin).

Классические блоки питания имеют «косу» со всеми предусмотренными производителем разъемами. Модульные блоки питания отличаются тем, что они имеют разъемы для подключения кабелей питания на самом блоке питания, и при сборке компьютера используются только необходимые кабели для подключения периферии. Это значительно расширяет возможность подключения большого количества нужной периферии и жестких дисков. Бывает полная модульность, бывает наличие 24pin ATX и 4(+4)pin EPS разъем.

Встречаются блоки питания с резервированием, по сути это несколько разных блоков питания в одном корпусе с одним контроллером. Это позволяет компьютеру безотказно работать в случае выхода из строя допустимого числа модулей. Как правило, в таких блоках питания модули питания можно менять «по-горячему», то есть без выключения компьютера или сервера.

Блоки питания имеют систему охлаждения, чаще всего это один 120-140мм вентилятор, но встречаются блоки питания с несколькими вентиляторами или с пассивной системой охлаждения, которые позволяют конфигурировать бесшумные системы. Некоторые блоки питания умеют останавливать вентилятор при небольшой температуре.

Существуют блоки питания предназначенные для подключения в системе водяного охлаждения.

Для выбора БП необходимо понимать концепцию и конфигурацию системы. Основными потребителями, которым требуется большая мощность, являются центральный процессор и вычислительные платы расширения, например, видеокарты или сопроцессоры. Мощность всех комплектующих указывается в спецификациях и их можно посчитать. Современному простому офисному ПК со встроенной видеокартой может требоваться не более 100Вт.

Некоторые производители, например: Be quiet!, MSI, Cooler Master, Seasonic и Asus имеют на своих сайтах калькуляторы мощности. Мне больше нравится у Cooler Master, так как там учитывается материнская плата.

ЛикБез#1: Процессоры для ПК
ЛикБез: Термоинтерфейс
ЛикБез#3: Материнские платы
Оперативная память
ЛикБез#5: Жесткие диски
ЛикБез#6: SSD

Данный пост содержит вставки с Википедии. Приветствуется конструктивная критика и указание ошибок и неточностей в комментариях.