Mi az áramellátás? És hogyan működik?

Mi az áramellátás ? Egyszerűen a hardvert használják arra, hogy a konnektorból táplált energiát a számítógép házának sok részén használható energiává alakítsák.

Szeretne többet megtudni arról, hogy mi az áramellátás és hogyan működik? Ne hagyja ki a cikkünket!

Tartalom index

Mi az áramellátás?

Az energiaforrás a váltakozó áramot (AC) olyan folyamatos energiává alakítja, amelyre a számítógép alkatrészeinek működniük kell, úgynevezett egyenáramnak (DC). Egyes hardver-összetevőktől, amelyek használata nem kötelező, például az SSD-től, az áramellátás döntő fontosságú elem, mert anélkül a belső belső hardver többi része nem működne.

Az áramellátást gyakran rövidítik PSU-nak, és áramforrásnak is nevezik. Az alaplapok, dobozok és tápegységek különféle méretben kerülnek forgalomba, úgynevezett "forma tényezők". Ennek a három elemnek kompatibilisnek kell lennie ahhoz, hogy megfelelően működjenek együtt.

Tápegység a dobozban

Az áramellátást a doboz vagy a ház hátoldalára kell felszerelni. Ha követi a számítógéphez a falhoz csatlakoztatott tápkábelt, látni fogja, hogy az a tápegység hátuljához csatlakozik.

A hátsó rész az áramellátás egyetlen része, amelyet a legtöbb ember lát. A hátoldalán van egy ventilátor nyílás, amely levegőt továbbít a számítógép házának hátuljára.

A tápegységnek a doboz külső oldalával szemben egy háromágú, aljzatú csatlakozója van, amelybe a tápkábel csatlakozik , és a másik vége közvetlenül a fali aljzathoz van csatlakoztatva.

Ez gyakran egy hálózati kapcsolót és egy piros feszültségkapcsolót is tartalmaz nagyon-nagyon alacsony szintű forrásokon.

A PC-n belül számos kábel húzódik a forrástól. A kábelek ellentétes végén elhelyezkedő csatlakozók a számítógép különféle alkatrészeihez csatlakoznak, hogy tápláljanak.

Egyes csatlakozók kifejezetten az alaplaphoz való csatlakoztatáshoz vannak kialakítva, másoknak vannak csatlakozóik, amelyek alkalmazkodnak a merevlemezekhez, optikai meghajtókhoz, grafikus kártyákhoz…

A tápegységeket watt-os névleges teljesítmény alapján kell megmutatni, hogy mekkora energiát tudnak biztosítani a számítógéphez. Mivel a számítógép minden részéhez bizonyos mennyiségű energia szükséges a megfelelő működéshez, fontos, hogy legyen egy olyan tápegység (PSU), amely képes a megfelelő mennyiségű tápellátásra.

Hogyan működik az áramellátás

Ha van olyan alkatrész, amely feltétlenül elengedhetetlen a számítógép működéséhez, akkor ez az áramforrás. E nélkül a számítógép csak egy inert doboz tele műanyaggal és fémmel.

A tápegységek kapcsolási technológiát használnak az AC bemenet alacsonyabb DC feszültségre konvertálására. A leggyakrabban használt feszültségek:

• 3, 3 volt 5 volt 12 volt

Manapság a rakomány kb. 90% -a vagy 95% -a a 12 V-os sínen van. Ezért a többi sín egyre inkább másodlagos helyzetben marad.

A tápegység teljesítménye mindig wattban jelenik meg. A watt a feszültség voltban kifejezve, valamint az áram az amperben vagy amperben.

Ma egy számítógép be van kapcsolva egy kis gombbal, és egy menü opcióval, vagy maga a gomb segítségével ki. Ezeket az opciókat néhány évvel ezelőtt beépítették a szokásos PSU-ba.

Ilyen módon az operációs rendszer képes jelet küldeni a PSU-nak annak jelzésére, hogy leáll. A nyomógomb 5 voltos jelet küld a tápegységnek, hogy megmondja, mikor kell bekapcsolni. A tápegységnek van egy áramköre is, amely készenléti energiát szolgáltat, az úgynevezett 5 VSB (5 volt készenléti állapotban), még a számítógép kikapcsolásakor is, így a készenléti állapotban lévő eszközök működhetnek és a forrás bekapcsolhatóak..

Körülbelül 1980 előtt a tápegységek általában nehéznek és terjedelmesnek bizonyultak. Nagy, nehéz transzformátorokat és hatalmas kondenzátorokat használták a vonal feszültségének 120 V és 60 Hz feszültség alatt 5 V és 12 V DC átalakítására.

A manapság használt tápegységek sokkal könnyebbek és kisebbek (vannak ATX, SFX és egyéb méretek). Átalakítják az áramot 60 Hz-ről (Hz, vagy ciklus másodpercenként) egy sokkal magasabb frekvenciára, ami másodpercenként több ciklust eredményez. Ez az átalakítás lehetővé teszi egy kicsi, könnyű transzformátort az áramellátásban, hogy a tényleges feszültség 115 volttal (vagy Európában és a világ legnagyobb részén 230 volttal) csökkenjen az adott alkatrészhez szükséges feszültségig.

A PSU által szolgáltatott nagyfrekvenciás váltakozó áramot az eredeti 60 Hz-es váltakozó áramú feszültséghez képest szintén könnyebben szűrhető és helyesbíthető, csökkentve a feszültségváltozásokat és a zajt az érzékeny számítógépes elektronika számára.

A kapcsolt tápegység csak a szükséges áramot veszi az AC vezetékből. Az áramellátás tipikus feszültségeit és áramát a címkén jelzik.

A tápegységek szabványosítása

Az évek során legalább hat különféle tápegység-szabvány létezett a PC-k számára. Néhány évtizeddel ezelőtt az ipar úgy döntött, hogy ATX- alapú tápegységeket használ.

Az ATX ipari specifikáció, vagyis a PSU fizikai tulajdonságai megfelelnek egy szabványos ATX doboznak, és az elektromos tulajdonságok az ATX alaplap működéséhez.

A PC tápkábelei szabványos csatlakozókat használnak, és úgy vannak megtervezve, hogy megnehezítsék a rossz csatlakozók csatlakoztatását. A ventilátorgyártók emellett gyakran ugyanazokat a csatlakozókat használják, mint tápkábelek a meghajtókhoz vagy perifériákhoz (Molex), így a ventilátorok könnyen megkaphatják a szükséges 12 voltos feszültséget.

PSU problémák

A számítógép áramellátása minden bizonnyal az a komponens, amely valószínűleg meghibásodik, mivel minden felhasználáskor melegbe és hidegbe kerül, és az első AC bemenetet kapja, amikor a PC be van kapcsolva.

A nem működő ventilátor, a folyamatos véletlenszerű számítógép újraindul, összeomlik a terhelésnél, és még a játékteljesítmény problémái is lehetnek a hibás, rossz minőségű vagy elégtelen tápegység tüneteinek. Figyelembe kell venni, hogy a forrás alkotóelemei az évek során lebomlanak, és amely 10 évvel ezelőtt egy 850W-os forrás volt, ma 650W-os lehet, teljesítményét szintén befolyásolhatja és veszélyeztetheti az összetevőit.

A kiváló minőségű betűkészletnek 10 évig kell lennie, probléma nélkül. Mindenesetre azt javasoljuk, hogy ha megújítja a készülékeit, és a szökőkút körülbelül 10 éves, akkor cserélje le egy minőségi cserére.

Ha bármilyen probléma merül fel az áramellátás hibájában, akkor vállalja a jótállást, próbáljon ki egy másik egységet… Azonban, amit soha nem szabad tennie, az az, hogy javításra nyitja meg. Sokan nem értenek egyet, de a belső alkatrészei összetettségével mérlegelni kell a nyitáshoz kapcsolódó jótállás megszüntetését, valamint az áramütés esetleges lekapcsolásának lehetőségét is.

Nagyon nehéz egy forrás hibáját kijavítani anélkül, hogy rendelkezne annak elektromos sematikus és / vagy az elektronika fejlett ismeretével.

Tápegység fejlesztések

Manapság új belső kialakítás alakult ki az energiaellátásban, például a VRM (feszültségszabályozó modulok) feszültségszabályozásában, amelyek függetlenek. Ezek a DC-DC források. Fő előnye, hogy a feszültségek nem indulnak el, amikor a terhelés nem egyensúlyban van - ez egy olyan helyzet, amely a jelenlegi PC-kben nagyon gyakori (emlékezzen a 12 V-os terhelésre a többi sínhez képest).

A webszerverek legújabb tervei olyan tápegységeket tartalmaznak, amelyek tartalék forrást kínálnak, amelyet cserélhetnek, míg a másik tápegység használatban van.

Néhány új számítógép, különösen a szerverként való használatra tervezett redundáns PSU-k, azaz két vagy több PSU van a számítógépben, amelyek közül az egyik tápellátást nyújt, a másik pedig biztonsági másolatként szolgál.

A készenléti forrás azonnal átveszi az elsődleges forrás meghibásodása esetén. Az elsődleges teljesítmény ezután megváltoztatható a másik energiaforrás használata közben.

Külső tápegységek

De a számítógép belsejében található tápegységek nem csak léteznek. A másik típusú tápegység külső.

Például néhány játékkonzolnak van egy tápellátása a tápkábelhez csatlakoztatva, amelyet a konzol és a fal között kell elhelyezni. Más esetekben az áramellátás beépül néhány külső merevlemezbe, amelyek akkor szükségesek, ha az eszköz nem képes elegendő energiát nyerni a számítógépről USB-n keresztül.

A külső tápegységek előnyösek, mivel kisebbek és vonzóbbá teszik az eszközt. Az ilyen típusú tápegységek közül azonban néhány meglehetősen nagy, és elhelyezése problémás lehet.

Jelenlegi csúcsok

Az áramellátás gyakran a túlfeszültségek és az áramszünetek áldozata, mivel itt készül az elektromos áram. Ezért gyakran javasoljuk, hogy az eszközt csatlakoztassa UPS-hez vagy megszakítóval ellátott túlfeszültség-védő készüléket.

teljesítmény

A PSU besorolása általában a legkézenfekvőbb mutató az energiaforrás kiválasztásakor. Ha nagyon kevés energiát választ, akkor a rendszer leáll, ha több energiát fogyaszt, mint amennyit a PSU képes biztosítani. Ezzel szemben egy tonna watt megvásárlása pénz pazarlás lehet. Szóval mi a legkényelmesebb?

A legfontosabb az, hogy becsült energiafogyasztást hozzon létre a számítógépéhez. Minden új elem megváltoztatja a rendszer működéséhez szükséges wattmennyiséget. Összességében az energiahatékonyság felé haladunk, és az új CPU-k és GPU-k egyre kevesebbet fogyasztanak.

A watt-igény becsléséhez használhatja az Outervision.com számológépet, amely lehetővé teszi a CPU és a GPU, a tároló és egyéb összetevők gyártmányának és modelljének kiválasztását. Ha a rendszert túlozza, akkor konfigurálhatja a CPU-órát, a feszültséget, a GPU-órát és a grafikus kártya óráját is. Mindenesetre általában kényelmesebb szakértői véleményt kapni, mint egy számológépnél.

Amikor megadta az összes részletet, amelyet bele kíván venni, a számológép három számot jelenít meg: terhelhetőség, ajánlott UPS-teljesítmény és javasolt PSU-teljesítmény.

A könnyen elérhető teljesítmény meghatározásához hajtson végre néhány dolgot. Először kerekítse fel a teljes energiát a legközelebbi 50W jelig (a 370W 400W-ig kerekíti). Ezzel a módszerrel általában olyan energiaforrást talál, amely bőséges energiát szolgáltat, még akkor is, ha a jövőben valami erősebbre frissít.

Egyes rendszereknél a további 50 W vagy annál nagyobb indokolás nem garantált. A zárolt CPU-kat (az Intel processzorokat a „K” vagy „X” megjelölés nélkül) sokkal kevésbé valószínű használni azokban a helyzetekben, amikor az előírásukhoz képest több energiát fogyasztanak. Ezenkívül ezek a CPU-k hajlamosak csökkenteni maximális órajel-sebességüket hevítéskor, ami szintén hozzájárul az energiatakarékossághoz.

Ami a CPU feloldását és a GPU túllépését illeti, jobb, ha rengeteg energiával rendelkezik. Ez hasznos lehet, ha túl akar órázni, vagy összetevőket kell hozzáadni egy túlhúzó rendszerhez. A túllépés gyakran jobb hűtést igényel, és minden ventilátor és vízszivattyú wattot fog venni.

Azt is érdemes megjegyezni, hogy a rendszer nem mindig lesz a maximális teljesítmény. A legtöbb számítógép csak 100 wattot vagy annál kevesebbet fogyaszt üresjáratban, ritkán pedig több mint 150 W-ot, miközben mindennapi feladatokat végez, például dokumentumokkal dolgozik vagy szörfözik az interneten. De azt akarja, hogy az áramellátás a csúcsteljesítményigényt, nem pedig a tipikus terheléseket kezelje.

Hatékonyság és 80 Plus tanúsítás

Az elektronika soha nem működik 100 százalékos hatékonysággal a való világban. A PSU "80 Plus" címkéje azt jelzi, hogy egy bizonyos hatékonysági szintre osztályozták. Mielőtt a 80 Plus tanúsításhoz fordulnánk, beszéljünk a hatékonyságról.

Ha az áramellátás (vagy más eszköz) 80 százalékkal hatékony, a névleges teljesítmény 80 százaléka kerül a rendszerbe, a másik 20 százalék pedig hőveszteség. Ha egy tápegység 500 W- ot húz a falról, és 80% -kal hatékony 100% -os terhelésnél, akkor csak 400 W-ot képes leadni a maximális teljesítmény mellett. Egy ilyen PSU 400W-ra lesz méretezve, mivel ez a maximális teljesítmény, amelyet a rendszer kap.

Mivel a PSU névleges teljesítménye figyelembe veszi a hatékonyságot, nincs sok tennivaló. Ez az, hacsak nem törődik az elektromos számlákkal. Ha szeretné, hogy a számítógépét állandóan tartsa, vagy ha hosszú órákat játszik, játékkal hatékonyabb PSU pénzt takarítson meg.

Ha ugyanaz a 400 W-os tápegység 90 százalékos hatékonyságú, akkor 444 W-t (500 W helyett) húz a falról, hogy a 400 W-ot a számítógépére továbbítsa. Ez a különbség majdnem megegyezik azzal a energiával, mint egy 60 W-os izzó, és minél többet játszik igényes játékot, annál több kilowattóra kezd felhalmozódni.

Fontos megjegyezni, hogy az áramellátás hatékonysága nem lineáris, és a terheléstől függően változik. A 80 Plus specifikáció megköveteli, hogy az áramellátás legalább 80 százalékkal hatékony legyen 115 V feszültség mellett (az Egyesült Államokban), legalább 20 százalékos terhelés esetén. A 230 V (EU) csatlakozások esetén a PSU-nak 82% hatékonyságúnak kell lennie 20 és 100% -os terhelésnél, és 85% -os hatékonysággal 50% -os terhelésnél.

Az alkatrészek minősége egy másik nagyszerű ok a hatékonyabb tápegység megszerzéséhez. Minél hatékonyabb a PSU, annál kevesebb hőt termel. Ez általában azt jelenti, hogy az alkatrészek hosszabb ideig tartanak, és nem kell annyira használni a hűtőventilátort. Ez azonban nem mindig igaz. Gondolj például egy 80 Plus Gold szökőkútra, amely rossz minőségű kondenzátorokkal és egy rövid élettartamú ventilátorral, abszurd módon kicsi hűtőbordakkal, valamint egy 80 Plus Bronze-ral rendelkezik, amelynek vezető ventilátora nagylelkű hőelvezetéssel és tisztességes kondenzátorokkal rendelkezik. Kétségtelen, hogy a bronz jobb.

Néhány tápegység elég hatékony, ezért nem kell mindig a ventilátort csatlakoztatnia. Az esetétől függően egy kevésbé hatékony tápegység növeli a környezeti hőmérsékletet a dobozban.

Magától értetődik, de a hatékonyabb tápegység is zöldebb. A nagy teljesítményű játéktermék terhelés alatt fontos eszköz, akár egy mosógép vagy egy hűtőszekrény. A kevesebb energiafogyasztás csökkenti a teljes hálózat terhelési igényét, ami elősegítheti a tüskék offline állapotban tartását, különösen nagy igény esetén.

garanciák

A PC-alkatrészek vásárlásakor gyakran talál olyan termékeket, amelyek úgy tűnik, hogy semmi jelentős különbséget nem mutatnak a műszaki specifikációikban. Amikor ez megtörténik, hasznos lehet elmenni egy kedvelt márkával, vagy valami olyasmit, ami kevésbé vonzó, mint a műszaki adatok: a jótállás.

Manapság egy 2 éves garanciával rendelkező forrás elmarad a piacon, ezért nem szabad figyelembe venni. Bár a különféle PSU- k eltérőek, három-öt év garanciát vállalnak. Egyes termékekre azonban hét- és tízéves garancia vonatkozik. Ez nem a minőség közvetlen mutatója, de egyfajta korlátozott biztosítás, amelyet érdemes megfontolni.

Moduláris tápegységek

A hatalom és a hatékonyság után a modularitás az egyik legfontosabb értékesítési pont a szökőkutak számára. Sok esetben a moduláris PSU tápegység ideális. Másokban ez az utolsó dolog, amit akar. De mi teszi a moduláris PSU-t?

Egyszerűen fogalmazva: a moduláris tápegység lehetővé teszi a kábelek szükség szerinti csatlakoztatását (vagy leválasztását). A hagyományos tápegységek viszont kábelekkel vannak állandóan csatlakoztatva a tápegységhez.

A félmoduláris PSU-k egyensúlyt teremtenek a kettő között: egyes kábelek (általában az alaplap és a CPU kábelek) állandóan vannak csatlakoztatva, míg más kábelek (PCIe, SATA és Molex) leválaszthatók.

A moduláris PSU-k hatalmas előnnyel rendelkeznek a kábelkezelés szempontjából. A kábelkezelés az egyik legfárasztóbb és legdrágább feladat lehet a PC-gyártásban.A moduláris tápegység lehetővé teszi, hogy csak a számítógép beszereléséhez szükséges kábeleket használjon, ami jelentősen csökkentheti a kábel rendetlenségét a dobozban. Ez az esztétika mellett néha javíthatja a légáramlást.

A leszerelhető kábelek hátránya, hogy maguk a kábelek általában védett szalagcsatlakozókat használnak. Még az ugyanazon gyártó különböző termékcsaládjaiból származó kábelek is kompatibilisek lehetnek. Mint ilyen, mindig tanácsos a kábeleket dobozban vagy zsákban tárolni, hogy biztonságosan tárolhassák a későbbi tároláshoz.

A moduláris PSU-k szintén több helyet foglalnak el a dobozban, mint a nem moduláris modellek. Az ATX tornyokon ez általában nem jelent problémát, de valódi problémákat okozhat egy mini-ITX rendszeren. A kábelek végén lévő csatlakozók hozzávetőleg 1/2 hüvelyk és 3/4 hüvelyk közötti távolságot adnak a PSU hosszának. A nem moduláris PSU-knak viszont nincs csatlakozójuk a PSU végén, mivel a kábelek egyszerűen kimennek az egység hátuljából.

Azokban az esetekben, amikor a PSU hátsó része nagyon korlátozott lehet, fontolja meg a nem moduláris tápegység használatát, ha az építkezés lehetővé teszi. Bonyolultabb lesz a nem használt kábelek tárolása, de a távolság kevésbé problematikus. Ha a szóköz nem jelent problémát, általában moduláris vagy félmodul betűtípusok ajánlottak. Megtisztítja a szerkezetet, és lehetővé teszi a kábelek cseréjét, ha szükséges.

A méret számít

Mint minden más, ami a PC tokjába kerül, a PC fizikai méretei is nagy hatással lehetnek. Bár ez általában megmutatkozik a nagyobb teljesítményű PSU-kkal, egyes alacsonyabb teljesítményű modellek bizonyos verziókban is túl nagyok lehetnek. Nehéz lehet megszerezni egy 1600W-os PSU EVGA-forrást egy közepes teljesítményű toronyhoz, de sokkal nehezebb beszerezni a PSU ATX- forrást egy mini ITX dobozban, ha a dolgok szűkösek.

Bár vannak olyan dobozok, amelyek támogatják a kisebb SFX formátumot, sok mini-ITX doboz még mindig épül a PSU ATX számára. Ez vegyes áldás. A fogyasztók számára nem áll rendelkezésre sokféle PSU SFX, tehát az ATX használatával több lehetőség rejlik. Még ebben a választásban is gondosan kell kiválasztania a darabokat. Az ITX mezők például csak bizonyos konfigurációval és mérettel rendelkező betűkészleteket képesek elfogadni. Ilyen kicsi helyen nagyon ajánlott a moduláris tápegység, de különleges formátumban: SFX rendkívül drága.

Következtetés Mi az áramellátás?

Igaz, hogy a PSU- k nem a PC legszexisebb részei. Egy jó PSU nem kínál esztétikai pontokat, amelyeket barátaival megjeleníthet, mint például egy jó CPU vagy GPU, de a megfelelő PSU biztosítja, hogy ezeket az alkatrészeket teljes mértékben ki tudja használni.

Vásárolna sportautót csak azért, hogy a legolcsóbb benzint használja? A PSU-k olyanok lehetnek, mint magas oktánszámú üzemanyag az Ön játékkészülékeiben, elősegítve a tiszta energiaellátást és biztosítva, hogy minden ne maradjon füstben.

Ha van még egy utolsó tipp, akkor nem szabad rádugulnia a PSU-ra. Mindig több tárolót vagy RAM-ot vásárolhat, de egy rossz PSU katasztrófát okozhat.

A szilárd tápegység elegendő tartalék energiával hosszú élettartamot biztosít és biztosítja a gond nélküli frissítést. Ha kérdései vannak, mindig tájékozódhat a piaci legjobb tápegységekről szóló útmutatónkban, itt az árkategória szerint megtalálja a legjobb modelleket.

Mit gondol a cikkről, amely az áramellátásról szól? Hiányzik valami?