Выбираем блок питания – руководство Hardwareluxx – Hardwareluxx Russia

Выбираем блок питания - руководство Hardwareluxx - Hardwareluxx Russia Сертификаты

Введение

Правильное качественное питание настольного компьютера можно назвать одним из наиболее важных вопросов, решаемых в процессе конструирования надёжной производительной системы. Разумеется, в современном ПК предостаточно значительно более сложных компонентов, нежели блок питания, однако именно от качества работы последнего в конечном итоге зависит стабильность системы в целом.

Компоненты для ПК производят сотни компаний, блоки питания выпускаются фабриками десятка-другого производителей и поступают в продажу под своей торговой маркой или с маркировкой многочисленных OEM-заказчиков. Совместимость разнообразного компьютерного железа с источниками питания определяется сводом индустриальных стандартов, жёстко регламентирующих ключевые параметры качества питания и описывающих дополнительные характеристики в рекомендательной форме.

Основная цель этой публикации – рассказать о ключевых параметрах блоков питания, объяснить разницу между обязательными и рекомендованными  характеристиками, то есть, представить всю необходимую информацию по имеющимся стандартам перед тем, как вы углубитесь в магазинные прайс-листы в поисках подходящего блока питания.

Что значит 80 plus

Ни одно устройство не преобразовывает в полезную работу 100% получаемой мощности (за исключением вечного двигателя, споры о возможности которого давно признаны ненаучными). Не стал исключением компьютерный блок питания. Хотя в теории идеальный импульсный БП может иметь КПД близкий к 1 (и даже равный ей), на практике не все так радужно. В устройстве существуют потери:

  • на преобразование – связанные с неидеальными ключами, имеющими конечную скорость открывания и закрывания (во время перехода из одного состояния в другое через ключ идет сквозной ток);
  • омические потери (особенно в обмотках трансформаторов и дросселей) – это тепло безвозвратно теряется;
  • собственные нужды (на работу вентиляторов, на питание микросхем ШИМ и автоматики, на линейные стабилизаторы, КПД которых даже теоретически меньше 1);
  • другие потери.

В итоге до потребителя может доходить 70%..90% электроэнергии, потребленной от электрической сети.

На корпусе блока питания указана вторичная мощность, то есть та, которая дойдет до конечного потребителя. Чтобы понять, сколько при этом БП будет потреблять из сети, надо это значение разделить на КПД. Так, БП мощностью 550 ватт и n=0,75 будет потреблять от сети 550/0,75=733 ватта.

На сегодняшнем уровне развития компьютерной техники, приемлемым считается КПД, равный не менее 80%. Блоки питания, имеющие n=0,8 и выше, сертифицируются по программе 80 PLUS. Их производители имеют право нанести на упаковку и корпус эмблему, подтверждающую энергоэффективность.

Другой критерий, определяющий принадлежность к классу 80 PLUS – коэффициент мощности (КМ). При установленном для каждого класса уровне нагрузки он должен соответствовать требованиям сертификации, но быть не менее 0,8. Эта величина определяет наличие в потребляемой полной мощности реактивной составляющей (при К=1 полная мощность равна активной).

Чем больше отличается КМ от единицы, тем больше потребляется ток из сети. Хотя на оплату это не влияет (реактивная мощность не оплачивается потребителем), но передача реактивной мощности требует увеличения сечения проводов, что в промышленных масштабах может привести к необходимости значительного увеличения инвестиционных вложений.

Пример активной и реактивной мощности можно рассмотреть на таком аналоге. Пусть есть труба, по которой подается песок с водой. Потребитель платит за воду, и не платит за песок. Но чтобы передать необходимое количество водо-песчаной смеси, надо увеличить диаметр трубы, что ведет к увеличению ее веса и цены, а значит к применению усиленных опор и т.д. Все это надо оплачивать при строительстве.

Блоки питания с сертификатом 80plus gold

— блок питания уровня 80 Gold на 20 %, 50 % и 100 % должен выдавать КПД не ниже 90 %, 92 % и 89 % соответственно, при коэффициенте мощности не ниже 0,9.


§



§



§



Быстрый способ пройти сертификацию

Компании-однодневки предлагают фейковые сертификаты. Понятно, что такой документ не вызывает доверия и может испортить имидж производителя. Самостоятельное прохождение процедуры сертификации займет много времени и даже может увенчаться успехом, если у сотрудников есть опыт получения подобного документа.

Всем остальным — то есть тем, кто не готов рисковать репутацией и не имеет в штате такого сотрудника, имеет смысл обратиться к специалистам. 

Чтобы не рисковать и получить гарантированный результат в условленные сроки, свяжитесь с нами любым удобным образом — позвоните по указанному на сайте телефону, напишите на почту или просто заполните форму обратной связи.

Дополнения стандарта atx12v 2.3

В дополненной версии ATX12V 2.3, выполненной в виде подпункта общего руководства “Design Guide for Desktop Platform Form Factors, Revision 1.1” (март 2007), ключевых изменений было представлено немного. В частности, требования к минимальному КПД были увеличены до 80% (взамен нижнего 70% предела в предыдущих версиях). Впрочем, про КПД и требования стандартов, связанные с этим, мы поговорим подробно чуть ниже.

Другим дополнением стандарта ATX12V версии 2.3 стало появление кросс-нагрузочных требований к шинам 5В и 3,3В в зависимости от нагрузки 12В шин, для нескольких новых типовых конфигураций в диапазоне от 180 Вт до 450 Вт. В частности, требования к типовым конфигурациям 300 Вт, 350 Вт, 400 Вт и 450 Вт подверглись определённым изменениям, а взамен 250 Вт дизайна появилось сразу три новых – 180 Вт, 220 Вт и 270 Вт.

Однако, наиболее серьёзным и ключевым изменением требований, реализованном в стандарте ATX12V 2.3, можно назвать значительное изменение требований к нижнему пределу нагрузки по всем основным каналам питания.

Изменения по сравнению с версией ATX12V 2.2 произошли следующие:

  • Нижний предел токовой нагрузки по каналу 3,3В для всех конфигураций (180 – 450 Вт) снижен с 0,5А до 0,1А;
  • Нижний предел токовой нагрузки по каналу 5В для всех конфигураций (180 – 450 Вт) снижен с 0,3А до 0,2А;
  • Нижний предел токовой нагрузки по каналу 12В1 для конфигураций 180 Вт, 220 Вт и 270 Вт (там этот канал теперь единственный) снижен с 1,0А до 0,6А;
  • Нижний предел токовой нагрузки по каналу 12В1 для конфигураций 300 Вт, 350 Вт, 400 Вт и 450 Вт (шина общего питания системы) снижен с 1,0А до 0,1А;
  • Нижний предел токовой нагрузки по каналу 12В2 для конфигураций 300 Вт, 350 Вт, 400 Вт и 450 Вт (шина питания процессора) снижен с 1,0А до 0,6А.

Также в новой версии стандарта были сняты ограничения по максимальной токовой нагрузке по каждой шине 12В (240ВА на шину), и теперь производители могут выпускать модели БП нагрузкой более 20А по каждой шине 12В, не выходя при этом за требования стандарта.

Зачем нужна эффективность?

Эффективность – одна из важных характеристик современных блоков питания, она позволяет выделять те или иные модели среди остальных БП помимо функциональности, уровня шума и внешнего вида. Стабильный или суперстабильный уровень выходных напряжений можно заметить лишь в редких случаях, например, когда от качества напряжений зависит успех разгона.

Про сертификаты:  Промокоды Poisondrop на скидку 10000 ₽ • октябрь 2021

В обычных условиях заметна лишь потеря стабильности напряжений за пределами допустимых уровней, что приводит к “вылетам” системы. Высокая эффективность имеет несколько заметных последствий. Как правило, очень высокая эффективность является показателем современных технологий внутри БП, производителям все труднее “выжимать” последние проценты эффективности на пути к заветным (и недостижимым) 100%.

Конечно, у эффективности есть “зеленая” сторона. Впрочем, как и во всех экологических темах, здесь стоит подходить рационально. Вряд ли стоит заменять блок питания на более “зеленый”, руководствуясь благими побуждениями, поскольку при производстве БП тратятся весьма значительные ресурсы.

Значки сертификатов эффективности на коробке БП

Более эффективный блок питания действительно позволяет уменьшить энергопотребление, следовательно, и счет за электричество. Особенно это касается систем, которые работают постоянно или большую часть суток. Впрочем, сэкономленные киловатты следует сопоставлять с доплатой за более эффективный БП, и экономия не всегда имеет смысл: чтобы “отбить” доплату могут потребоваться годы.

История

Как мы уже упоминали в начале статьи, эффективность не значилась в критериях обычных БП где-то до середины нулевых. На нее не обращали внимание ни покупатели, ни производители. Маленькая серая коробка, поставлявшаяся вместе с корпусом, должна была просто стабильно работать, а эффективность уровня 75% считалась достаточной. В данном случае в тепло будут рассеиваться оставшиеся 25% мощности.

Seasonic S12 Energy 650W с сертификатом 80 PLUS (2006 год)

С появлением в 2005 году сертификации 80 PLUS все стало меняться, благодаря значкам 80 Plus производители получили мощный инструмент маркетинга. Покупатели тоже получили возможность определять класс эффективности БП с одного взгляда. Seasonic выпустила первый блок питания SS400HT с сертификатом 80 PLUS, однако он был больше ориентирован на OEM-сборщиков, поэтому активного маркетинга мы не получили.

Уже 15 лет на рынке идет гонка за высокую эффективность, она существенно повлияла на эволюцию блоков питания. Топовые БП сегодня дают эффективность более 96%, что само по себе примечательно.

Какой лучше выбрать

С одной стороны, чем выше класс сертификата выбранного блока питания, тем лучше – меньше потребление, меньше оплата за электроэнергию. Перед покупкой надо произвести несложные расчеты. Пусть имеется блок питания 700 ватт класса 80 Plus Titanium. Его КПД при нагрузке 50% равен 0,94.

Для такого же источника низшего уровня сертификации n=0,8. При половинной загрузке до потребителя дойдет 350 ватт. В первом случае потребление от сети составит 350/0,94=372 ватт, за час придется оплатить, соответственно, 0,372 кВт*часа. Во втором случае получатся цифры 437 ватт и 0,437 кВт*ч.

Пусть компьютер работает под средней загрузкой БП 0,5 от максимума 8 часов в день 300 дней в году (достаточно серьезный режим эксплуатации). В год получится 2400 часов, блок топ-уровня потребит 2400*0,372=892 кВт*ч. БП более бюджетного класса в тех же условиях потребит 2400*0,437=1050 кВт*ч.

Кпд: требования atx12v и рекомендации 80plus

Чем выше коэффициент полезного действия (КПД) устройства, тем меньше энергии он тратит на собственные нужды, и тем меньше в итоге общий расход энергии.

Стандарт ATX12V 2.2 нормировал КПД блоков питания на уровне не менее 70% при полной нагрузке (100%), не менее 72% при “типичной” нагрузке (50%), и не менее 65% при “малой” нагрузке (20%).

Индустриальная инициатива 80PLUS, впервые представленная в марте 2004 года, изначально пропагандировала идею создания и широкого распространения блоков питания с высоким КПД. Изначальная версия стандарта 80PLUS, появившаяся в том же 2004 году, определяла сертификацию блоков питания на соответствие 80PLUS  при условии КПД не менее 80% при 20%, 50% и 100% уровне нагрузки, и коэффициенте мощности не менее 0,9 или выше при 100% нагрузке.

Первый блок питания, полностью соответствующий требованиям стандарта 80PLUS, был представлен компанией Seasonic  в феврале 2005 года, а чуть позже – в июле 2007 года, рекомендации 80PLUS по 80% минимальному уровню КПД были также включены в требования нового энергосберегающего (“зелёного”) индустриального стандарта Energy Star 4.0.

К декабрю 2007 года на рынке уже присутствовало более 200 моделей БП с сертификацией 80PLUS, а в первом квартале 2008 года стандарт вышел на новый уровень – были добавлены более строгие сертификации уровней Bronze, Silver и Gold.

Кроме того, в настоящее время уже появились блоки питания, сертифицированные по высочайшим требованиям стандарта 80PLUS Platinum (2009 год) – правда, пока только для серверных приложений; о блоках питания для настольных систем с сертификатом 80PLUS Platinum мне пока слышать не приходилось.

Сводная таблица требований разных стандартов к эффективности питания приведена ниже. 

Стандарт

Сети переменного тока 115В

Сети переменного тока 230В

Нагрузка

20%

50%

100%

20%

50%

100%

ATX12V 2.2 мин.

65%

72%

70%

65%

72%

70%

ATX12V 2.2 реком.

75%

80%

77%

75%

80%

77%

80 PLUS

80%

80%

80%

Не определено

80 PLUS Bronze

82%

85%

82%

81%

85%

81%

80 PLUS Silver

85%

88%

85%

85%

89%

85%

80 PLUS Gold

87%

90%

87%

88%

92%

88%

80 PLUS Platinum

Не определено

90%

94%

91%

К этому также стоит добавить, что требования стандартов 80PLUS Bronze, Silver и Gold по коэффициенту мощности остались неизменными – 0,9 и более во всём диапазоне нагрузок, в то время как для стандарта 80PLUS Platinum это требование увеличено до уровня 0,95 и более.

Порядок сертификации

Заявитель обращается в орган по сертификации, заранее подготовив заявку и пакет документов, в который входит: 

  • учредительные и регистрационные документы (свидетельство ОГРН, устав и другие);
  • паспорт устройства;
  • руководство по эксплуатации;
  • детальное описание, включающее название, технические характеристики, код ТН ВЭД и другие идентификационные данные;
  • конструкторская и техническая документация; 
  • для импортера – контракт на поставку с пакетом сопроводительных документов;
  • образцы продукции. 

Расчеты: геймер по вечерам

Второй пример – high-end игровая система со средним энергопотреблением 300 Вт, которая включается вечерами. Она работает 3 часа в день, 6 дней в неделю, весь год.

 Эффективность при энергопотреблении 300 ВткВт·ч в год
(около 866 ч)
Цена
(4₽/кВт·ч)
80 PLUS Standard – 400 Вт86,0 %302,221209 ₽
80 PLUS Bronze – 600 Вт90,5 %287,201149 ₽
80 PLUS Gold – Seasonic FOCUS GM-65092,5 %280,991124 ₽
80 PLUS Titanium – Seasonic PRIME TX-100095,3 %272,731091 ₽

Ситуация довольно похожа на рабочий компьютер с меньшим энергопотреблением, поскольку система включена сравнительно немного часов в сутках. Разница в расходах по сравнению с уровнем Bronze невелика, поэтому и здесь можно рекомендовать 80 PLUS Bronze или 80 PLUS Gold.

Расчеты: рабочий компьютер

При оценке эффективности возникает вопрос, сколько можно сэкономить с более эффективным блоком питания? На практике все зависит от времени работы системы и уровня энергопотребления. Мы привели ниже несколько примеров.

Первый пример – типичный рабочий компьютер со средним энергопотреблением 100 Вт, которой не нужно выполнять расчеты с постоянной нагрузкой. Он работает 9 часов в день на протяжении 5 дней в неделю. И так весь год.

 Эффективность при энергопотреблении 100 ВткВт·ч в год
(около 2350 ч)
Цена
(4₽/кВт·ч)
80 PLUS Standard – 400 Вт85,0 %276,11104 ₽
80 PLUS Bronze – 600 Вт87,0 %269,71079 ₽
80 PLUS Gold – Seasonic FOCUS GM-65089,5 %262,21048 ₽
80 PLUS Titanium – Seasonic PRIME Fanless TX-60091,6 %256,21025 ₽
Про сертификаты:  Скачать сертификат на модульные контакторы | - Сертификаты соответствия

Как можно видеть, со сравнительно экономичной системой разница между уровнями эффективности не такая большая. Исходя из соображений общего качества, мы рекомендуем брать БП Bronze или Gold, блок питания Titanium вряд ли себя окупит.

Расчеты: ферма майнинга

Четвертый пример – небольшая ферма майнинга мощностью 800 Вт, которая работает непрерывно.

 Эффективность при энергопотреблении 800 ВткВт·ч в год
(около 8760 ч)
Цена
(4₽/кВт·ч)
80 PLUS Bronze – 800 Вт84,0 %8342,933.372 ₽
80 PLUS Gold – 1000 Вт88,0 %7786,731.147 ₽
80 PLUS Titanium – Seasonic PRIME TX-100093,7 %7479,229.917 ₽
80 PLUS Titanium – 1600W-Modell95,2 %7361,329.445 ₽

Здесь сразу же видно, что более эффективный блок питания может окупить себя из-за высокого энергопотребления фермы. В нашем примере блок питания 80 PLUS Bronze вряд ли стоит использовать. Экономия при переходе на модель Gold составляет больше 2.000 ₽, что позволяет окупить данный БП на протяжении пары лет.

Переход с обычного 1.000-Вт блока питания Gold на модель Seasonic PRIME TX-1000 дает дополнительную экономию в 1.200 ₽. В случае 1.600-Вт блока питания Titanium можно сэкономить еще дополнительные 500 ₽, но и цена данной модели намного выше того же Seasonic PRIME TX-1000.

В сотрудничестве с Seasonic

Расчеты: хардкорный геймер

Сейчас мы в качестве примера возьмем мощную игровую систему со средним энергопотреблением 500 Вт. Она работает 9 часов в день, 6 дней неделю и весь год за исключением 2 недель.

 Эффективность при энергопотреблении 500 ВткВт·ч в год
(около 2710 ч)
Цена
(4₽/кВт·ч)
80 PLUS Standard – 400 Вт85,0 %1596,66386 ₽
80 PLUS Bronze – 600 Вт88,0 %1538,36333 ₽
80 PLUS Gold – Seasonic FOCUS GM-65092,0 %1471,45886 ₽
80 PLUS Titanium – Seasonic PRIME TX-100095,0 %1425,05700 ₽

Для хардкорного или профессионального геймера, либо пользователя со схожими требованиями ситуация выглядит несколько иначе. Преимущество блока питания 80 PLUS Gold над моделью Bronze или Standard составляет несколько сотен рублей, поэтому можно задуматься о выборе модели Gold.

Переход с Gold на Titanium дает разницу чуть меньше 200 ₽ в год, что уже не так привлекательно, учитывая существенно более высокую цену. Но здесь следует помнить, что БП Titanium оснащен технически лучше. Кроме того, на рынке есть не только Titanium-версии того же Seasonic PRIME TX-1000, а варианты Platinum или даже Gold, которые обеспечат все еще достойную эффективность при меньших ценах.

Сертификация блоков питания

Сертификация блоков питания проводится для подтверждения соответствия нормами следующих технических регламентов Евразийского экономического союза:

Стандарт atx12v 2.2

Прежде всего, стандарт описывает требования ко входному напряжению силовой сети, с которым должен работать блок питания. 

Сеть

Минимум

Номинал

Максимум

115В

90В

115В

135В

230В AC

180В

230В

265В

Частота

47 Гц

50/60Гц

63 Гц

На практике практически все производители блоков питания в последние годы освоили схемотехнику с активной коррекцией коэффициента мощности (Active PF Correction), позволяющую создавать модели под переменное входное напряжение любой силовой сети мира, в диапазоне от 90В до 260 В.

Базовые спецификации стандарта ATX определяют требования как к основным напряжениям питания, 3,3В, 5В и 12В, так и к вспомогательным шинам питания, −12В и 5VSB (Standby). В первых своих редакциях стандарт ATX также описывал требования по шине -5В, поскольку это напряжение требовалось для питания шины ISA, однако после исчезновения шины ISA требования по этому напряжению были удалены из стандарта ATX.

Первоначально в списке обязательных шин и разъёмов питания стандарт ATX предписывал обязательное наличие 20-контактного разъёма для питания материнских плат, однако, со временем, по мере усложнения компонентов, требования к питанию выросли и стали более жёсткими, и стандарт ATX12V в редакциях 2.x уже предписывает наличие двух разъёмов питания материнской платы:

Вот так выглядит цоколёвка современного 24-контактного разъёма питания материнской платы по стандарту ATX12V версий 2.x.  

24-контактный разъём ATX12V 2.x(к 20-контактной версии добавлены 11, 12, 23 и 24 контакты)

Цвет

Напряжение

Контакт

Контакт

Напряжение

Цвет

Оранжевый

3,3В

1

13

3,3В

Оранжевый

3,3В сигн.

Коричневый

Оранжевый

3,3В

2

14

−12В

Голубой

Чёрный

Земля

3

15

Земля

Чёрный

Красный

4

16

Power On

Зелёный

Чёрный

Земля

5

17

Земля

Чёрный

Красный

6

18

Земля

Чёрный

Чёрный

Земля

7

19

Земля

Чёрный

Серый

Power Good

8

20

Без контакта

Лиловый

5В standby

9

21

Красный

Жёлтый

12В

10

22

Красный

Жёлтый

12В

11

23

Красный

Оранжевый

3,3В

12

24

Земля

Чёрный

Контакты 8, 13 и 16 являются сигнальными, а не силовыми)

Контакт 20 может использоваться в системах ATX и ATX12V версий 1.2 и старее, для питания шины −5VDC (белый). В версии 1.2 этот контакт пропал, а с версии 1.3 он запрещён.

Отдельного описания заслуживают четыре контакта, на которые возложены специальные функции:

  • 8 контакт – PWR_OK, или “PowerGood” – выходной сигнал блока питания, сигнализирующий финальной стабилизации выходного напряжения и готовности БП к стабильной работе. Обычно сигнал остаётся низким на протяжении 100-500 мс после “заземления” сигнала PS_ON#.
  • 16 контакт – PS_ON#, или “PowerOn” – сигнальный 5-вольтовый контакт. Когда контакт со стороны системной платы подключен к общему проводу (“заземлён”), блок питания включается.
  • 9 контакт – 5VSB, или “ 5Vstandby” –дежурное напряжение, остаётся даже после отключения блока питания. Необходимо для питания схем, управляющих сигналом “Power On”.
  • 13 контакт – питающее напряжение 3,3В, ( 3.3 Vsense) – подключается к шине 3,3В материнской платы или её разъёма питания, позволяет обнаруживать падение питающего напряжения дистанционно.

Одним из наиболее важных параметров, регламентируемых стандартом, является стабильность выходного напряжения, обеспечиваемого блоком питания, а также остаточные пульсации, присутствующие в выходном постоянном напряжении. Именно от этих параметров отталкиваются производители при проектировании цепей преобразования, стабилизации и фильтрации напряжений, необходимых для питания компонентов материнских плат.

Для ключевых напряжений питания разброс питающих напряжений не должен превышать ±5% от номинала во всём диапазоне нагрузок. Для менее критичных напряжений допускается разброс порядка ±10% от номинального напряжения. В таблице ниже приведены требования по допустимому отклонению напряжений и максимальным выходным пульсациям.

Шина

Отклонение

Диапазон

Пульсации (макс. амплитуда)

±5% (±0,25В)

4,75В – 5,25В

50 мВ

−5В

±10% (±0,50В)

-4,50В – -5,50В

50 мВ

12В

±5% (±0,60В)

11,40В – 12,60В

120 мВ

−12В

±10% (±1,2В)

-10,8В – -13,2В

120 мВ

3,3В

±5% (±0,165В)

3,135В – 3,465В

50 мВ

±5% (±0,25В)

4,75В – 5,25В

50 мВ

Разумеется, чем отклонение питающих напряжений от номинала меньше, тем более стабильной работы можно ожидать от системы в целом. Некоторые производители БП даже заявляют отклонение основных напряжений не более ±3% во всём диапазоне допустимых нагрузок. Это не нормируется стандартом, но, в то же время, говорит об очень высоком качестве этого изделия.

Про сертификаты:  Клубная карта 585 золотой: как активировать, проверить баллы

Кроме того, стандарт также описывает кросс-нагрузочные требования шин 5В и 3,3В в зависимости от нагрузки 12В шин для нескольких типовых конфигураций – 250 Вт, 300 Вт, 350 Вт, 400 Вт и 450 Вт. Так, например, выглядит кросс-нагрузочная диаграмма для 450 Вт конфигурации:

Как уже было отмечено выше, начиная с со стандарта ATX12V версии 2.0, основной разъём питания системной платы превратился в 24-контактный, при сохранении обратной совместимости с предыдущим 20-контактным дизайном, при этом дополнительные четыре контакта обеспечивают питание 3,3В, 5В и 12В.

Основным напряжением питания системы с этого момента (февраль 2003) считаются шины 12В, поэтому стандарт с этого времени определяет необходимость наличия как минимум двух шин 12В (12V2 для 4-контактного разъёма питания процессора и 12V1 для всего остального), с независимой защитой от токовой перегрузки  по каждому каналу.

В связи с ростом “ответственности” шин 12В, были снижены требования мощности к шинам 3,3В и 5В. Кроме того, начиная с этой версии обязательным требованием стало наличие разъёмов питания устройств Serial ATA.

В ATX12V версии 2.01 стандарт окончательно избавился от шины -5В, а следующая ревизия, ATX12V v2.1, потребовала обязательного наличия 6-контактного разъёма питания для графических карт PCIe, поскольку слот PCIe, появившийся на материнских платах, требовал питания до 75 Вт.

В отношении порога срабатывания защит выходного напряжения приняты следующие требования:

Шина

Минимум

Номинал

Номинал

12В

13,4В

15,0В

15,6В

5,74В

6,3В

7,0В

3,3В

3,76В

4,2В

4,3В

Защита от короткого замыкания предписывает обязательное срабатывание при сопротивлении цепи менее 0,1 Ом, при этом блок питания должен отключиться.

В плане шумовых характеристик стандарт предписывает ограничение акустического шума уровнем не более 40 дБ.

Стандарт eps12v

Характеристики некоторых блоков питания, особенно мощных, иногда включают в себя упоминание о соответствии требованиям стандарта EPS12V. Этот стандарт, утверждённый индустриальным форумом SSI (Server System Infrastructure Forum), имеет отношение главным образом к многопроцессорным системам на процессорах класса Core 2, Core i7, Opteron или Xeon.

Требования этого стандарта определяют наличие 24-контактного разъёма (как в стандартах ATX12V v2.x) и 8-контактного дополнительного разъёма для питания системной платы (процессора/процессоров) – вместо привычного 4-контактного разъёма, который в этом стандарте представлен лишь опционально.

Полезные ссылки и список литературы для дополнительного изучения:

Обсуждение данного материала происходит в специальной ветке нашего форума.

Стандартыблоковпитаниядляпк

По общепринятому определению, компьютерный блок питания – это силовой компонент системы, обеспечивающий питанием остальные элементы ПК. С точки зрения схемотехники, БП представляет собой модуль для преобразования переменного тока силовой сети 100-127В (США, Японии и на Тайване, а также местами в Южной Америке)

Блок питания – лишь один из компонентов компьютерной системы, поэтому его ключевые характеристики определяются в качестве одной из многочисленных рекомендаций к системам определённого форм-фактора, а не наоборот. Например, именно стандартный форм-фактор ATX (Advanced Technology Extended), разработанный Intel в 1995 году, определяет габариты и другие характеристики блока питания, а не БП определяет форму систем ATX.

Изначально блоки питания, рассчитанные для работы в настольных компьютерных системах, в большинстве своём рассчитывались согласно требованиям стандарта ATX12V. Так было до версии стандарта  ATX12V 2.2 (выпущена в марте 2005), после чего было принято решение объединить в едином документе требования по всем общепринятым форм-факторам настольных платформ, включая CFX12V, LFX12V, ATX12V, SFX12V и TFX12V.

Со временем появился документ “DesignGuideforDesktopPlatformFormFactors, Revision 1.1” (март 2007), актуальный и по сей день.

Для справки: форм-факторы компьютеров определяются, главным образом, форматом системных плат, размеры некоторых из них приведены ниже в миллиметрах:

  • WTX – 356х425
  • AT – 350х305
  • Baby-AT – 330х216
  • BTX- 325х266
  • ATX- 305х244
  • LPX – 330х229
  • microBTX – 264х267
  • microATX – 244х244
  • microATX (минимум) – 171х171
  • FlexATX – 229х191
  • Mini-ITX – 170х170
  • Nano-ITX – 120х120
  • Pico-ITX – 100х72
  • PC/104 (-Plus) – 96х90
  • mobile-ITX – 60х60

Таким образом, если вы увидите в спецификациях блока питания упоминание о “соответствии стандарту ATX12V 2.3”, имейте в виду, что такого документа в природе не существует. Последним, отдельно представленным документом был ATX12V 2.2, а маркировка версии “2.

Несмотря на то, что ATX12V является лишь подмножеством среди других форм-факторов ПК, говоря о настольных системах, мы обычно подразумеваем именно этот стандарт. Если, конечно, не идёт речь о миниатюрных “примочках к телевизору” для просмотра видео, компактных офисных машинках, серверных системах и прочих особых случаях, не вписывающихся в определение домашней или игровой настольной системы. Сегодня речь идёт именно о блоках питания ATX12V.

Также следует отметить, что публикация новых стандартов по блокам питания не отменяет предыдущие рекомендации и требования, а, как правило, лишь ужесточает их. Поэтому, сегодня мы изучим стандарт ATX12V 2.2, и в дополнение к нему дополнения “ATX12V Specific Guidelines 2.3” из документа “Design Guide for Desktop Platform Form Factors, Revision 1.1”.

Требования этих документов можно назвать достаточными для выбора модели БП, подходящей для конструирования системы в целом, однако если говорить о конструировании именно современной системы, к обязательному рассмотрению необходимо принять ещё как минимум один документ – рекомендации 80PLUS.

И вот почему.

Так или иначе, часть подводимой к ПК мощности рассеивается непосредственно самим блоком питания процессе его работы. Например, суммарное энергопотребление системы порядка 500 Вт и КПД блока питания уровня 75% на практике означают, что БП тратит на себя четверть потребляемой энергии.

Ещё один интересный пример. Допустим, вы запланировали купить блок питания “с запасом”. Мало ли… Выбор пал на блок киловаттной мощности. Запас карман не тянет? Может быть, но не в случае с блоками питания. Представьте, как будет “вести” себя БП мощностью 1 кВт в системе, максимальная нагрузка которой даже на пике не превышает 500 Вт, от силы – 600 Вт. Редкая современная система – даже на 6-ядерном процессоре и паре мощнейших видеокарт, потребляет большую мощность.

Обычно блоки питания выходят на хороший показатель КПД при нагрузке от 40-50% и выше, оптимум – в районе 70-100% нагрузки. При меньшей загруженности коэффициент полезного действия обычно ниже. Посчитаем: киловаттник, да ещё и в случае, если он сертифицирован только по стандарту ATX12V, “обязан” показывать КПД при лёгкой загруженности на уровне 65-72%, то есть, нагрузив такой БП лишь 400-Вт нагрузкой, более четверти энергии будет затрачено на обогрев, а с учётом того, что большинство производительных настольных систем потребляют при нормальной нагрузке не более 250-350 Вт, потери могут достигать трети всей потребляемой энергии.

Вот почему к рекомендациям 80PLUS не стоит относиться пренебрежительно, как и в целом, к выбору блока питания не стоит подходить по остаточному принципу.

Требования к блоку питания

Приобретая блок питания, будь то: зарядное устройство, стабилизатор напряжения для персонального компьютера, ноутбука и мобильного телефона, покупатель должен быть уверен в том, что электроприбор не спровоцирует:

  • выход из строя техники;
  • перепады напряжения;
  • возгорание;
  • отключения электроэнергии.

Товар, не соответствующий этим простым и логичным требованиям, изымается из оборота и приводит к судебным разбирательствам и штрафам порядка 500 000 рублей.

Оцените статью
Мой сертификат
Добавить комментарий