Napájacie zdroje ATX pre stolné počítače c; Časopis Heise
Odpovede na najčastejšie otázky
To je to, čo napájajú viac ako 80 napájacích zdrojov
¯. Odkedy sa špecifikácia 80-plus objavila pred desiatimi rokmi, účinnosť napájacích zdrojov pre PC sa výrazne zvýšila. Ak chýba logo 80 plus, znamená to, že interiér je starý viac ako desať rokov a je neefektívny. Avšak špecifikácie účinnosti ako 80 plus bronz (minimálne 82 percent) alebo 80 plus striebro (85 percent) platia iba od 20 percent menovitého zaťaženia - aj pri napájacom zdroji 300 W je to na sekundárnej strane už 60 wattov. V pohotovostnom režime potrebujú moderné počítače bez grafickej karty menej ako 10 wattov - 80 Plus o tom nič nehovorí a účinnosť je hlboko pod 80 percentami. Z hľadiska spotreby energie a nákladov na elektrickú energiu kancelárskych počítačov, ktoré iba krátko prekračujú pohotovostný stav, je 80 Plus takmer irelevantné.
Herné počítače, ktoré v priemere čerpajú oveľa viac energie počas prevádzky, ťažia z vysokej účinnosti pri zaťažení podstatne viac. To, čo to nakoniec ušetrí z hľadiska energie, závisí tak od konkrétnych vlastností počítača, ako aj od jeho individuálneho použitia.
Napájací zdroj správne dimenzujte
¯. Aký vysoký musí byť nominálny výkon napájacieho zdroja ATX pre moju konfiguráciu počítača?
¯. Najdôležitejším spotrebiteľom počítača je procesor a grafická karta. Na porovnanie, RAM, jeden až tri pevné disky, SSD, čipset, ventilátory a USB zariadenia sú nepodstatné, s výnimkou nabíjacích funkcií UBS-PD cez USB-C. Ak chcete odhadnúť požadovaný výstup napájania, môžete pridať príslušný tepelný návrhový výkon (TDP) procesora a grafickej karty a potom pridať 50 až 75 wattov ako paušálnu sadzbu pre ostatné komponenty a ako rezervu.
Pre PC s najnovším procesorom AMD alebo Intel a integrovanou grafikou, SSD a pevným diskom by stačil 150 wattový zdroj napájania. V štandardnom formáte ATX nie sú také, ktoré by sa dali kúpiť, tu začína iba na 250, teda viac ako 300 wattoch. Posledná z nich môže byť dostatočná aj pre herné PC s pomerne výkonnou grafickou kartou; ale ďalšie káble s „PCI Express konektormi“ so 6 alebo 8 pólmi, ako to vyžadujú rýchle grafické karty, je pravdepodobnejšie nájsť v napájacích zdrojoch od 350 wattov. Ak skombinujete 140-wattový procesor s 200-wattovým grafickým procesorom, mali by ste zvoliť napájací zdroj s najmenej 450 wattmi.
Obzvlášť tesné dimenzovanie napájacej jednotky môže zlepšiť účinnosť, t. J. Zabrániť stratám. Rozloženie zaťaženia na prípojniciach sa však musí zhodovať s konštrukciou zvolenej napájacej jednotky, inak hrozí nebezpečenstvo havárie počas špičiek zaťaženia. Takéto jemnosti je možné vypracovať iba prostredníctvom testov so špecifickými konfiguráciami; v praxi sa preto odporúča použiť vyššie uvedenú rezervu. Existuje tiež niekoľko online konfigurátorov napájacích zdrojov pre PC, ktoré môžete použiť ako sprievodcu.
Online konfigurátor napájacích zdrojov ATX: ct.de/y6t4
Príplatok verzus účinnosť
¯. Ako dlho sa platí efektívnejší zdroj energie?
¯. Rok má 8760 hodín; 1 watt nepretržitej spotreby energie zvyšuje energiu na 8,8 kilowatthodín, čo stojí okolo 2,60 eura, ak zaplatíte 30 centov za kWh. Kancelársky počítač pracuje iba zhruba štvrtinu času v roku, a to 223 pracovných dní v roku po dobu 10 hodín súčasne. Potom každý watt spotreby energie v prevádzke stojí iba 67 centov. Okrem toho je v pohotovostnom režime potreba energie, ak počítač nie je odpojený od napájacieho zdroja; to sú 2 eurá za watt (0,75 × 8760 h × 0,30 €).
Typický kancelársky počítač trávi väčšinu prevádzkového času nečinnosťou, takže spotreba energie určuje náklady na elektrinu. Pri 15 wattoch za vyššie uvedené obdobie je to 33 kWh ročne, teda okolo 10 eur. 5 wattov viac alebo menej stojí alebo v tomto výpočtovom modeli ušetrí okolo 3 eur.
Pri 10 wattovom sekundárnom zaťažení efektívnejší prevodník nešetrí veľa peňazí: 70 namiesto 50-percentnej účinnosti potom poskytne iba 5,7 wattov. Napríklad v prípade kancelárskeho počítača by to bolo 3,80 eura ročne. Pri päťročnej životnosti sa vám efektívnejší zdroj napájania oplatí maximálne 19 eur. Ak však počítač prehltne viac energie alebo pracuje nepretržite - napríklad ako server -, vyúčtovanie je odlišné. V každom prípade účinnejšie napájanie chráni životné prostredie.
¯. Aké sú výhody technológie viacerých koľajníc?
Tento napájací zdroj dodáva celkovo maximálne 33 A prúd na všetkých 12-voltových koľajniciach dohromady (396 W), ale na 12V1 maximálne 25 A (300 W).
¯. Základné dosky počítačov PC pracujú s viacerými 12-voltovými lištami od roku 2 004: Napájací zdroj napája menič napätia CPU (Voltage Regulator Module, VRM) priamo cez štyri kontakty ATX12V, tu sa používa 12V1. 24-pinový konektor „Main Power ATX“ na základnej doske prenáša napätie 12V2. Ďalšie káble pre grafické karty, takzvané káble PCI-Express (PCIe), môžu prenášať 12V3 a 12V4.
Rôzne 12-voltové koľajnice sú zvyčajne galvanicky spojené. Výsledkom je, že v extrémnych prípadoch takmer celý 12-voltový maximálny prúd prúdi cez jednu koľajnicu a pri poruche spôsobí veľké škody. Zdroje napájané z viacerých koľajníc naopak monitorujú každú jednotlivú 12-voltovú koľajnicu so samostatným obmedzovačom prúdu. Toto má teoretickú výhodu v tom, že napájanie sa vypne skôr, ak je poškodený jeden komponent - základná doska, grafická karta. Je ťažké posúdiť, ako často to v praxi zohráva úlohu.
Napájanie čo najhospodárnejšie
¯. Ako nájdem najekonomickejší možný zdroj napájania?
¯. Mnoho počítačov trávi viac ako 90 percent svojho prevádzkového času na voľnobežných otáčkach alebo pri veľmi malom zaťažení. Certifikácia 80 plus bohužiaľ nič nehovorí o efektivite. Preto musíte merať v každom jednotlivom prípade.
V podstate pevne dimenzovaný zdroj napájania sa pri nízkej záťaži zvyčajne premieňa efektívnejšie ako oveľa výkonnejší. Ak je počítač stále pripojený k elektrickej sieti, keď sa nepoužíva, a spí v pohotovostnom režime, potom pri zabezpečovaní 5-voltového pohotovostného napätia zohráva úlohu aj účinnosť napájacieho zdroja.
¯. Namiesto napájacieho zdroja ATX môžete použiť aj kombináciu 12-voltového napájacieho zdroja a konvertora DC-DC, ako sú dosky „PicoPSU“. Aký to má zmysel?
PicoPSU je efektívny prevodník, ktorý generuje 3,3 a 5 voltov pre základné dosky ATX z 12-voltového zdroja.
¯. Takéto prevodníky generujú rôzne napätia ATX pre štandardné základné dosky z jedného jednosmerného napätia. Ale nie každá doska je s ňou stabilná - nakoniec si ju môžete iba vyskúšať. Silné procesory a grafické karty spôsobujú extrémne skoky zaťaženia, ktoré môžu premôcť prevodník PicoPSU alebo napájaciu jednotku proti smeru napájania.
Prevodníky PicoPSU z mini-box.com fungujú podstatne efektívnejšie ako napájacie zdroje ATX, keď je zaťaženie menšie ako asi 25 W, v závislosti od základnej dosky je možné dosiahnuť hodnoty namerané na strane elektrickej siete menej ako 10 W (pozri nie 8/16). Predbežný 230-voltový napájací zdroj je však tiež veľmi dôležitý: efektívne a lacné napájacie zdroje, ktoré bez zaťaženia nespália 0,5 alebo dokonca 1 watt, nie je ľahké nájsť. Kombinácia PicoPSU a napájacej jednotky stojí minimálne okolo 50 eur, t. J. O 20 eur viac ako lacný 300 wattový napájací zdroj ATX - to sa platí iba v osobitných prípadoch. V pohotovostnom režime sú niektoré napájacie zdroje ATX ešte ekonomickejšie ako napájanie PicoPSU. Konečne je tu mechanický problém so zatvorením slotu pre napájací zdroj ATX v skrinke na PC.
¯. Čo sa myslí technológiou DC-DC?
¯. Konvenčné napájacie zdroje ATX generujú pomocou jedného transformátora niekoľko sekundárnych napätí, toto sa nazýva skupinové riadenie. Ak dôjde k veľmi vysokému zaťaženiu inej koľajnice s napätím, môže dôjsť k prekročeniu tolerancie. Napríklad, ak je 12-voltová koľajnica veľmi zaťažená, takže jej napätie klesá, riadiaci systém tlačí energiu na primárnu stranu. To zase môže spôsobiť, že ľahko zaťažená 5-voltová koľajnica prekročí 5,25 voltov; v extrémnych prípadoch to naruší SSD disk, ktorý je pripojený k tejto linke.
Vďaka technológii DC-DC generuje hlavný prevodník iba 12 voltov. Okrem základnej dosky a grafickej karty napája táto koľajnica aj ďalšie konvertory DC-DC v napájacej jednotke, ktoré poskytujú 5 a 3,3 voltov s vysokou presnosťou. Ale to nemá takmer žiadne výhody, pretože iba niekoľko čipov je priamo pripojených na 3,3 alebo 5 voltov; Zvyčajne sú na základných doskách, grafických kartách a na diskoch SSD ďalšie prevodníky, ktoré generujú ešte nižšie napätie od 5 voltov.
ATX12V 2.4 a „problém Haswell“
¯. Staršie zdroje napájania ATX sa krátko po štarte automaticky vypnú, ak nedokážu dodať určitý minimálny výkon. Pretože stolové procesory Intel od Haswell generácie Core i-4000 sú mimoriadne úsporné pri voľnobehu, môže to viesť k problémom. Zdroje napájania, ktoré boli dodané približne od roku 2014, sú však zvyčajne „kompatibilné s Haswell“, ako naznačuje „ATX12V 2.4“. Ale tiež veľa napájacích zdrojov, ktoré údajne iba zodpovedajú Sprievodcovi návrhom napájacieho zdroja ATX12V vo verzii 2.3, si poradí so systémami Haswell; väčšina výrobcov napájacích zdrojov poskytuje zoznamy kompatibility.
EU Lot 6 a EuP/ErP
¯. Odkaz na EU Lot 6 znamená, že napájanie je v pohotovostnom režime veľmi ekonomické: je vhodný pre stolné počítače s požiadavkou na výkon menej ako 0,5 wattu v režime ACPI S5 (soft off). Na dosiahnutie tohto cieľa musí hrať aj základná doska. V pohotovostnom režime nesmie prehltnúť príliš veľa energie a musí ponúknuť možnosť v nastavení systému BIOS optimalizovať pohotovostný režim pre špecifikácie EÚ pre výrobky využívajúce energiu (EuP/ErP). Funkcie ako Wake-on-LAN alebo prebudenie pomocou USB klávesnice sú deaktivované.
¯. Prečo netestuje tak málo napájacích zdrojov ATX s pripojiteľnými káblami?
Ďalšie konektory v zdrojoch napájania s „správou káblov“ zvyšujú riziko kontaktných chýb.
¯. Takzvaný „správa káblov“ zvyšuje cenu napájacej jednotky a dodáva napájaciemu zdroju ďalšie slabé miesta: s každým ďalším konektorom sa zvyšuje riziko kontaktných chýb. Pri silných prúdoch to môže viesť k prehriatiu. Preto odporúčame používať napájacie zdroje s pevne spájkovanými káblami, z ktorých všetky, ktoré nie sú potrebné, sú prehľadne uložené v skrinke na PC.
OVP, OCP, SCP a ďalšie
¯. Čo znamenajú skratky ako OVP, OCP a SCP?
¯. Napájacie zdroje ATX nesmú prekročiť určité tolerancie na sekundárnej strane, napríklad nesmú na 12-voltovej lište dodávať viac ako 12,6 voltov. Proti tomu chráni prepäťová ochrana (OVP). Ochrana proti nadprúdu (OCP) sa vypne, keď sú prúdy príliš vysoké, ochrana proti skratu (SCP) iba v prípade skratu. Ochrana proti nadmernému napájaniu (OPP) chráni jednotku napájacieho zdroja pred preťažením a ochrana pred nadmernou teplotou (OTP) pred prehriatím.
¯. Chcem tichý počítač. Ktorý napájací zdroj bez ventilátora odporúčate?
¯. Odporúčame kúpiť kompletné zariadenie. Pri individuálnej konfigurácii počítača bez ventilátora existuje riziko, že sa jednotlivé komponenty nepozorovane prehrejú. Navyše bez ventilátora nemusí nutne znamenať ticho, pretože elektronické súčiastky, ako napríklad cievky, spôsobujú na niektorých základných doskách, grafických kartách a napájacích zdrojoch zvuky, ako je hučanie, štebotanie alebo pískanie. Tichý počítač vyžaduje rozsiahle testovanie; vynechanie fanúšikov nestačí.