Co to jest zasilacz? Jak to działa?

Co to jest zasilacz ? Jest to po prostu element sprzętowy, który służy do przekształcania mocy dostarczanej z gniazdka na moc użyteczną dla wielu części wewnątrz obudowy komputera.

Chcesz wiedzieć więcej na temat zasilacza i jego działania? Nie przegap naszego artykułu!

Indeks treści

Co to jest zasilacz?

Źródło prądu przekształca prąd przemienny (AC) w ciągłą formę energii, którą muszą spełniać elementy komputera, zwaną prądem stałym (DC). W przeciwieństwie do niektórych komponentów sprzętu, które nie są obowiązkowe, takich jak dysk SSD, zasilacz jest kluczowym elementem, ponieważ bez niego reszta wewnętrznego sprzętu nie może działać.

Zasilacz jest często skracany jako zasilacz i jest również znany jako źródło zasilania. Płyty główne, pudełka i zasilacze występują w różnych rozmiarach zwanych „obudowami”. Te trzy elementy muszą być kompatybilne, aby działały prawidłowo.

Zasilacz w pudełku

Zasilacz jest zamontowany z tyłu skrzynki lub podwozia. Jeśli podążysz za kablem zasilającym komputera, który jest podłączony do ściany, zobaczysz, że podłącza się go z tyłu zasilacza.

Tylna część jest jedyną częścią zasilacza, którą widzi większość ludzi. Z tyłu znajduje się również otwór wentylatora, który wysyła powietrze z tyłu obudowy komputera.

Strona zasilacza, zwrócona na zewnątrz pudełka, ma trójstopniowy męski port, do którego podłącza się przewód zasilający, a drugi koniec jest bezpośrednio podłączony do gniazdka elektrycznego.

Często zawiera również wyłącznik zasilania i czerwony przełącznik napięcia na źródłach o bardzo, bardzo niskim poziomie.

Wewnątrz komputera duża liczba kabli biegnie od źródła. Złącza znajdujące się na przeciwległych końcach kabli łączą się z różnymi komponentami komputera w celu zasilania.

Niektóre złącza są specjalnie zaprojektowane do łączenia z płytą główną, podczas gdy inne mają złącza, które dostosowują się do dysków twardych, napędów optycznych, kart graficznych…

Zasilacze są oceniane w watach, aby pokazać, ile mocy mogą dostarczyć do komputera. Ponieważ każda część komputera wymaga pewnej mocy do prawidłowego działania, ważne jest, aby mieć zasilacz (PSU), który może dostarczyć odpowiednią ilość.

Jak działa zasilacz

Jeśli istnieje jakikolwiek element, który jest absolutnie niezbędny do działania komputera, jest to źródło zasilania. Bez niego komputer to po prostu obojętne pudełko pełne plastiku i metalu.

Zasilacze wykorzystują technologię przełączania do konwersji wejściowego prądu przemiennego na niższe napięcia stałe. Najczęściej używane napięcia to:

• 3, 3 V 5 V 12 V

Obecnie około 90% lub 95% obciążenia znajduje się na szynie 12 V. Dlatego pozostałe szyny pozostają w coraz bardziej wtórnym położeniu.

Moc zasilacza zawsze pojawia się w watach. Wat jest iloczynem napięcia w woltach i prądu w amperach lub amperach.

Dzisiaj komputer włącza się małym przyciskiem i wyłącza za pomocą opcji menu lub samego przycisku. Opcje te zostały zintegrowane ze standardowym zasilaczem kilka lat temu.

W ten sposób system operacyjny może wysłać sygnał do zasilacza, aby zasygnalizować jego wyłączenie. Przycisk wysyła sygnał 5 woltów do zasilacza, aby poinformować Cię, kiedy włączyć. Zasilacz ma również obwód zasilający w trybie czuwania, zwany 5VSB (5 woltów w trybie czuwania), nawet gdy komputer jest wyłączony, dzięki czemu urządzenia pozostające w trybie gotowości mogą działać, a źródło można włączyć.

Przed około 1980 r. Zasilacze były ciężkie i nieporęczne. Wykorzystali duże, ciężkie transformatory i ogromne kondensatory do przekształcenia napięcia sieciowego przy 120 woltach i 60 hercach w 5 woltów i 12 woltów prądu stałego.

Obecnie stosowane zasilacze są znacznie lżejsze i mniejsze (istnieją ATX, SFX i inne wymiary). Przetwarzają prąd z 60 Hz (Hz lub cykli na sekundę) na znacznie wyższą częstotliwość, co przekłada się na większą liczbę cykli na sekundę. Ta konwersja pozwala niewielkiemu, lekkiemu transformatorowi w zasilaczu na faktyczne obniżenie napięcia o 115 woltów (lub 230 w Europie i większości świata) do napięcia wymaganego dla tego konkretnego elementu.

Prąd przemienny o wysokiej częstotliwości dostarczany przez zasilacz jest również łatwiejszy do filtrowania i prostowania w porównaniu do pierwotnego napięcia sieci prądu przemiennego 60 Hz, redukując zmiany napięcia i szumy wrażliwej elektroniki komputerowej.

Przełączany zasilacz pobiera tylko tyle mocy, ile potrzebuje z linii prądu przemiennego. Typowe napięcia i prądy zasilacza podano na etykiecie.

Standaryzacja zasilaczy

Przez lata istniało co najmniej sześć różnych standardów zasilania dla komputerów PC. Kilka dekad temu branża zdecydowała się na zastosowanie zasilaczy opartych na ATX.

ATX jest specyfikacją przemysłową, to znaczy, że zasilacz ma cechy fizyczne pasujące do standardowej skrzynki ATX oraz właściwości elektryczne do pracy z płytą główną ATX.

Kable zasilania komputera używają standardowych złączy i są zaprojektowane w sposób, który utrudnia podłączenie niewłaściwych złączy. Ponadto producenci wentylatorów często używają tych samych złączy, co kable zasilające dla napędów dyskowych lub urządzeń peryferyjnych (Molex), dzięki czemu wentylator może łatwo uzyskać potrzebne 12 woltów.

Problemy z zasilaczem

Zasilacz komputera jest z pewnością elementem, który najprawdopodobniej ulegnie awarii, ponieważ z każdym użyciem przechodzi on w ciepło, a następnie w zimno, i odbiera pierwsze wejście prądu przemiennego po włączeniu komputera.

Niedziałający wentylator, ciągłe losowe restartowanie komputera, awarie przy obciążeniu, a nawet problemy z wydajnością gier mogą być objawem wadliwego, złej jakości lub niewystarczającego zasilania. Należy pamiętać, że komponenty źródła z biegiem lat ulegają degradacji, a co 10 lat temu było źródłem 850 W, dziś może to być 650 W, a jego wydajność może również wpłynąć na to i zagrażać twoim komponentom.

Czcionka wysokiej jakości powinna trwać 10 lat bez żadnych problemów. W każdym razie zalecamy, aby odnowić sprzęt, a fontanna ma około 10 lat, zmienić ją na wysokiej jakości.

Jeśli podejrzewasz, że przyczyną problemu jest usterka zasilacza, możesz przetworzyć gwarancję, wypróbować inne urządzenie… Jednak nigdy nie powinieneś otwierać go do naprawy. Wielu się nie zgodzi, ale ze względu na złożoność jego wewnętrznych elementów, należy rozważyć unieważnienie gwarancji związanej z otwarciem, a także możliwość porażenia prądem, nawet odłączonego.

Naprawienie usterki w źródle jest bardzo trudne bez jej schematu elektrycznego i / lub zaawansowanej wiedzy na temat elektroniki.

Ulepszenia zasilania

Dzisiaj pojawiły się nowe konstrukcje wewnętrzne w zasilaczach, takie jak VRM (moduły regulacji napięcia), które są niezależne. Są to źródła DC-DC. Jego główną zaletą jest to, że napięcia nie wyzwalają się, gdy obciążenie jest niezrównoważone, co występuje bardzo często w obecnych komputerach (pamiętaj obciążenie 12 V w porównaniu z innymi szynami).

Najnowsze projekty serwerów sieciowych obejmują zasilacze, które oferują zapasowe źródło, które można zamienić, gdy drugi zasilacz jest w użyciu.

Niektóre nowe komputery, zwłaszcza te zaprojektowane do użytku jako serwery, zapewniają nadmiarowe zasilacze, to znaczy, że w komputerze znajdują się dwa lub więcej zasilaczy, z których jeden zapewnia zasilanie, a drugi działa jako kopia zapasowa.

Źródło rezerwowe natychmiast przejmuje kontrolę w przypadku awarii źródła podstawowego. Moc pierwotną można następnie zmienić podczas korzystania z innego źródła zasilania.

Zewnętrzne zasilacze

Ale zasilacze znajdujące się wewnątrz komputera nie są jedynymi, które istnieją. Drugi rodzaj zasilacza jest zewnętrzny.

Na przykład niektóre konsole do gier mają zasilacz podłączony do przewodu zasilającego, który musi znajdować się między konsolą a ścianą. W innych przypadkach zasilacz jest wbudowany w niektóre zewnętrzne dyski twarde, które są wymagane, jeśli urządzenie nie może uzyskać wystarczającej mocy z komputera przez USB.

Zewnętrzne zasilacze są korzystne, ponieważ sprawiają, że urządzenie jest mniejsze i bardziej atrakcyjne. Jednak niektóre z tych rodzajów zasilaczy są dość duże, a ich umieszczenie może być problematyczne.

Aktualne szczyty

Zasilacze są często ofiarami skoków napięcia i skoków prądu, ponieważ w tym miejscu urządzenie otrzymuje energię elektryczną. Dlatego często zaleca się podłączenie urządzenia do zasilacza UPS lub listwy przeciwprzepięciowej z wyłącznikiem automatycznym.

Moc

Moc zasilacza jest zazwyczaj najbardziej oczywistą miarą wyboru źródła zasilania. Jeśli wybierzesz źródło zasilania o bardzo małej mocy, system wyłączy się, gdy zużyje więcej energii, niż może zapewnić zasilacz. I odwrotnie, kupowanie ton watów może być stratą pieniędzy. Co jest najbardziej wygodne?

Kluczem jest określenie szacowanego zużycia energii na komputerze. Każdy nowy komponent zmienia ilość watów potrzebnych do działania twojego systemu. Ogólnie rzecz biorąc, zmierzamy w kierunku wydajności energetycznej, a nowe procesory i procesory graficzne zużywają coraz mniej.

Aby oszacować zapotrzebowanie na wat, możesz użyć kalkulatora na stronie Outervision.com, który pozwala wybrać markę i model procesora i karty graficznej, pamięci i innych komponentów. Jeśli planujesz podkręcenie systemu, możesz także skonfigurować zegar procesora, napięcie, zegar GPU i zegar karty graficznej. W każdym razie zazwyczaj wygodniej jest uzyskać poradę eksperta niż kalkulatora.

Po wprowadzeniu wszystkich szczegółów, które chcesz uwzględnić, kalkulator wyświetla trzy liczby: moc obciążenia, zalecaną moc UPS i sugerowaną moc zasilacza.

Aby ustawić moc, którą można łatwo znaleźć, zrób kilka rzeczy. Najpierw zaokrąglij moc do najbliższego znaku 50 W (370 W zaokrągli w górę do 400 W). Dzięki tej metodzie zwykle można znaleźć źródło zasilania, które zapewnia wystarczającą moc, nawet jeśli uaktualnisz do czegoś mocniejszego w przyszłości.

W przypadku niektórych systemów dodatkowe 50 W lub więcej może nie być gwarantowane. Zablokowane procesory (procesory Intel bez oznaczenia „K” lub „X”) są znacznie rzadziej używane w sytuacjach, w których zużywają więcej energii, niż wymagają ich specyfikacje. Ponadto te procesory mają tendencję do zmniejszania maksymalnej prędkości zegara po podgrzaniu, co również pomaga oszczędzać energię.

Jeśli chodzi o odblokowywanie procesorów i podkręcanie procesora graficznego, lepiej mieć dużo energii. Może to być przydatne, gdy chcesz przetaktować lub dodać składniki do systemu przetaktowywania. Przetaktowywanie często wymaga lepszego chłodzenia, a każdy wentylator i pompa wody również będą pobierać waty.

Warto również zauważyć, że twój system nie zawsze będzie miał maksymalną moc. Większość komputerów zużywa tylko 100 watów lub mniej w stanie bezczynności, a rzadko więcej niż 150 W podczas wykonywania codziennych zadań, takich jak praca z dokumentami lub surfowanie po Internecie. Ale chcesz, aby zasilacz sprostał szczytowym wymaganiom energetycznym, a nie typowym obciążeniom.

Wydajność i certyfikat 80 Plus

Elektronika nigdy nie działa ze 100-procentową wydajnością w prawdziwym świecie. Etykieta „80 Plus” na zasilaczu oznacza, że ​​został oceniony pod kątem pewnego poziomu wydajności. Zanim przejdziemy do certyfikacji 80 Plus, porozmawiajmy o wydajności.

Gdy zasilacz (lub inne urządzenie) jest w 80 procentach sprawny, 80 procent mocy znamionowej jest dostarczanych do systemu, a pozostałe 20 procent jest tracone w postaci ciepła. Jeśli zasilacz pobiera 500 W ze ściany i jest w 80% sprawny przy 100% obciążeniu, możesz dostarczyć tylko 400 W przy maksymalnej mocy. Taki zasilacz będzie miał moc 400 W, ponieważ jest to maksymalna moc dostarczana do systemu.

Ponieważ moc znamionowa zasilacza uwzględnia wydajność, nie ma wiele matematyki do zrobienia. To tyle, chyba że zależy ci na rachunkach za prąd. Jeśli lubisz utrzymywać komputer przez cały czas lub spędzasz długie godziny na grze, bardziej wydajny zasilacz może zaoszczędzić pieniądze.

Jeśli ten sam zasilacz 400 W jest sprawny w 90%, pobierze 444 W (zamiast 500 W) ze ściany, aby dostarczyć 400 W do komputera. Ta różnica odpowiada prawie takiej samej energii jak żarówka o mocy 60 W. Im więcej grasz w wymagające gry, tym więcej kilowatogodzin zaczyna się kumulować.

Należy zauważyć, że wydajność zasilacza nie jest liniowa i zmienia się w zależności od obciążenia. Specyfikacja 80 Plus wymaga, aby zasilacz był co najmniej w 80% sprawny przy napięciu 115 V (w Stanach Zjednoczonych) przy wszystkich obciążeniach wynoszących 20 procent lub więcej. W przypadku połączeń 230 V (UE) zasilacz musi mieć sprawność 82 procent przy obciążeniu 20 i 100 procent oraz 85 procent przy obciążeniu 50 procent.

Jakość części to kolejny doskonały powód, aby uzyskać bardziej wydajny zasilacz. Im bardziej wydajny jest zasilacz, tym mniej ciepła wytwarza. Oznacza to, że podzespoły działają dłużej i nie trzeba tak często używać wentylatora chłodzącego. Jednak nie zawsze jest to prawdą. Pomyślmy na przykład o źródle 80 Plus Gold z kondensatorami niskiej jakości i krótkotrwałym wentylatorem, z absurdalnie małymi radiatorami, i 80 Plus Bronze z wiodącym wentylatorem, dużym rozpraszaniem ciepła i przyzwoitymi kondensatorami. Bez wątpienia Brąz jest lepszy.

Niektóre zasilacze są na tyle wydajne, że nie trzeba cały czas podłączać wentylatora. W zależności od przypadku mniej wydajny zasilacz może potencjalnie zwiększyć temperaturę otoczenia wewnątrz skrzynki.

Jest to oczywiste, ale bardziej wydajny zasilacz jest również bardziej ekologiczny. Pod dużym obciążeniem komputer do gier o dużej mocy jest ważnym urządzeniem, podobnie jak pralka lub lodówka. Zużycie mniej energii zmniejsza zapotrzebowanie na obciążenie całej sieci, co może pomóc w utrzymaniu szczytów w trybie offline, szczególnie w czasach dużego zapotrzebowania.

Gwarancje

Kupując komponenty do komputerów PC, często można znaleźć produkty, które nie wydają się mieć znaczącej różnicy w odpowiednich arkuszach specyfikacji. Kiedy tak się dzieje, pomocne może być wybranie marki, którą preferujesz, lub spojrzenie na coś o wiele mniej atrakcyjnego niż specyfikacje techniczne: gwarancja.

Na dzień dzisiejszy źródło z 2-letnią gwarancją jest opóźnione na rynku i nie powinno być brane pod uwagę. Chociaż różnią się, większość zasilaczy jest objęta trzy do pięcioletnią gwarancją. Jednak w przypadku niektórych produktów oferowana jest siedem i dziesięć lat gwarancji. Nie jest to bezpośredni wskaźnik jakości, ale jest to rodzaj ograniczonego ubezpieczenia, które warto rozważyć.

Modułowe zasilacze

Po mocy i wydajności modułowość jest jednym z najważniejszych punktów sprzedaży fontann. W wielu przypadkach modułowy zasilacz jest idealny. W innych jest to ostatnia rzecz, jakiej chcesz. Ale co sprawia, że ​​zasilacz jest modułowy?

Mówiąc najprościej, modułowy zasilacz pozwala na podłączanie (lub odłączanie) kabli w razie potrzeby. Z drugiej strony tradycyjne zasilacze mają kable na stałe podłączone do zasilacza.

Półmodułowe zasilacze zachowują równowagę między tymi dwoma: niektóre kable (zwykle kable płyty głównej i procesora) są na stałe podłączone, podczas gdy inne kable (PCIe, SATA i Molex) można odłączyć.

Modułowe zasilacze mają ogromną przewagę, jeśli chodzi o zarządzanie kablami. Zarządzanie kablami może być jednym z najbardziej żmudnych i kosztownych zadań w budowie komputerów PC Modułowy zasilacz pozwala używać tylko kabli niezbędnych do zamontowania komputera, co może znacznie zmniejszyć plątaninę kabli w pudełku. Może to czasem poprawić przepływ powietrza oprócz estetyki.

Wadą odłączanych kabli jest to, że same kable na ogół używają zastrzeżonych złączy. Nawet kable różnych linii produktów tego samego producenta mogą być niekompatybilne. W związku z tym zawsze zaleca się przechowywanie kabli w pudełku lub torbie, aby bezpiecznie przechowywać je do późniejszego przechowywania.

Modułowe zasilacze zajmują również więcej miejsca w pudełku niż modele niemodularne. W przypadku wież ATX zwykle nie stanowi to problemu, ale może powodować prawdziwe problemy w systemie mini-ITX. Złącza na końcach kabli zwiększają długość zasilacza o około 1/2 cala do 3/4 cala. Natomiast niemodularne zasilacze nie mają złączy na końcu zasilacza, ponieważ kable po prostu wychodzą z tyłu urządzenia.

W przypadkach, gdy prześwit z tyłu zasilacza może być bardzo mały, rozważ zastosowanie niemodułowego zasilacza, jeśli konstrukcja na to pozwala. Przechowywanie nieużywanych kabli będzie trudniejsze, ale prześwit będzie mniej problematyczny. Jeśli miejsce nie stanowi problemu, ogólnie zaleca się czcionki modułowe lub półmodułowe. Oczyści konstrukcję i umożliwi wymianę kabli w razie potrzeby.

Rozmiar ma znaczenie

Podobnie jak wszystko inne, co dzieje się w obudowie komputera, fizyczne wymiary komputera mogą mieć duży wpływ. Chociaż ogólnie objawia się to zasilaczami o większej mocy, nawet modele o niskiej mocy mogą być zbyt duże w niektórych wersjach. Zdobycie zasilacza EVGA o mocy 1600 W może być trudne do zamontowania w wieży o średniej mocy, ale znacznie trudniej jest zdobyć źródło zasilacza ATX w mini pudełku ITX, jeśli wszystko jest napięte.

Chociaż niektóre urządzenia obsługują mniejszą obudowę SFX, wiele urządzeń mini-ITX jest nadal zbudowanych dla PSU ATX. To mieszane błogosławieństwo. Konsument nie ma szerokiej gamy zasilaczy SFX, więc korzystanie z ATX daje więcej możliwości. Nawet przy tym wyborze musisz starannie dobierać elementy. Na przykład pola ITX mogą akceptować czcionki tylko o określonej konfiguracji i rozmiarze. Na tak małej przestrzeni wysoce zalecane jest posiadanie modułowego zasilacza, ale wyjątkowo kosztowne w specjalnym formacie: SFX.

Wniosek na temat Co to jest zasilacz?

Prawdą jest, że zasilacze nie są najseksowniejszą częścią komputera. Dobry zasilacz nie oferuje punktów estetycznych do wyświetlenia ze znajomymi, takich jak dobry procesor lub procesor graficzny, ale odpowiedni zasilacz zapewni, że będziesz w stanie wykorzystać te części w pełni.

Czy kupiłbyś samochód sportowy, aby użyć najtańszej benzyny, jaką możesz znaleźć? Zasilacze mogą być jak wysokooktanowe paliwo do twojego sprzętu do gier, pomagając zapewnić czystą energię i zapewniając, że wszystko nie pójdzie w dym.

Jeśli jest jeszcze jedna wskazówka, nie należy oszczędzać na zasilaczu. Zawsze możesz kupić więcej pamięci lub pamięci RAM, ale zły zasilacz może oznaczać katastrofę.

Solidny zasilacz z wystarczającą mocą rezerwową zapewni długowieczność systemu i zapewni bezproblemowe aktualizacje. Jeśli masz pytania, zawsze możesz zapoznać się z naszym przewodnikiem na temat najlepszych zasilaczy na rynku, tutaj znajdziesz najlepsze modele według przedziału cenowego.

Co sądzisz o naszym artykule na temat zasilacza? Czegoś brakuje?