Выбор блока питания (или БП) для компьютера очень важен, так как он обеспечивает электроэнергией все компоненты системы. Простыми словами: блок питания преобразует 220V из розетки в другие вольтажи для элементов вашего ПК: Процессоры, видеокарты, накопители, материснкие платы и многое другое. Очень важно выбрать качественный и надежный блок питания, потому что иначе это может повлечь сбой и поломки всех или отдельных комплектущих вашего компьюетра. Вот несколько шагов, которые помогут вам выбрать подходящий блок питания:
1. Мощность (ватт): Определите, сколько мощности потребуется для вашей системы. Это зависит от компонентов, которые вы планируете установить (процессор, видеокарта, жесткий диск, SSD, охлаждение и т.д.). Обычно рекомендуется выбирать блок питания с некоторым запасом мощности (например, на 10-20% больше, чем максимальная расчетная потребность), чтобы обеспечить стабильную работу и возможность будущего обновления компонентов.
2. Эффективность: Эффективность блока питания влияет на энергопотребление и тепловыделение. Блоки питания часто имеют рейтинг эффективности (80 PLUS Bronze, Silver, Gold, Platinum и т.д.). Высокая эффективность обычно означает меньшие потери энергии и более низкую нагрузку на систему охлаждения.
Наклейка на корпусе указывает коэффициент полезного действия (КПД) блока питания, или его эффективность работы. У бюджетных моделей такой значок может вообще отсутствовать. Блоки средней и премиальной категорий обычно имеют надпись 80 PLUS. Цвет наклейки варьируется от белого до платинового. На этих метках также указаны уровни словами: Bronze, Silver, Gold, Platinum, Titanium.
Сертификат 80 PLUS показывает, что оборудование имеет высокий КПД (от 80%) и соответствует современным нормам энергопотребления. Чем выше уровень, тем эффективнее оборудование. Например, БП с уровнем Titanium имеет эффективность 92–96%.
Некоторые блоки питания также обладают хорошим КПД, но не маркируются 80 PLUS. Производители в этом случае экономят на сертификации, хотя по параметрам их модели могут не уступать устройствам с наклейками.
Эффективные БП устойчивы к перегреву и работают довольно тихо. Для домашнего использования вполне достаточно блока с уровнем до 80 PLUS Gold. А Platinum и Titanium чаще устанавливают в мощные рабочие станции и серверные системы.
3. Качество и бренд: Выбирайте блок питания от надежных производителей с хорошей репутацией. Популярные бренды, такие как Corsair, EVGA, Seasonic, и Thermaltake, обычно предлагают более надежные и стабильные продукты.
4. Количество и тип разъемов: Удостоверьтесь, что блок питания имеет достаточное количество разъемов и поддерживает нужные вам стандарты (например, PCI Express для видеокарты, SATA для жестких дисков и SSD).
Стандартный комплект должен предусматривать вот такие элементы:
- 24‑pin — основной коннектор для подключения к питанию материнской платы
- 4- или 8‑pin (либо 4 + 4 pin) — коннектор для питания процессора;
- 6- или 8‑pin (либо 6 + 2 pin) — разъём для подключения видеокарты;
- 15‑pin SATA — кабель для питания накопителей;
- 4‑pin Molex — коннектор для вентиляторов и подсветки
5. Модульность: Модульные блоки питания позволяют подключать только необходимые кабели, улучшая общий порядок в корпусе и облегчая сборку.
6. Защиты и функции: Хорошие блоки питания обычно имеют встроенные защиты от перенапряжения, короткого замыкания и других неполадок, которые могут защитить ваши компоненты. Отдавайте предпочтение блокам с японскими конденсаторами.
7. Отзывы и рецензии: Просмотрите отзывы и рецензии на выбранный вами блок питания, чтобы получить представление о его надежности и производительности.
8. Бюджет: Сравнивайте цены различных моделей в пределах вашего бюджета, но не стоит сильно экономить на блоке питания, так как это важный компонент для долгосрочной стабильной работы системы.
Выбирая блок питания, учитывайте будущие обновления компонентов, чтобы избежать нехватки мощности.
В первую очередь, хотим напомнить, что есть несколько видов блоков питания, а именно: трансформаторный или импульсный.
Отличаются они способом преобразования электричества, размером и КПД.
Трансформаторный блок состоит из понижающего трансформатора и выпрямителя, преобразующего переменный ток в постоянный. После него устанавливается фильтр (конденсатор), сглаживающий пульсации и ряд элементов обеспечивающие стабилизацию выходных напряжений и ряд защит.
Импульсный блок питания имеет более сложную схемотехнику, но при этом имеет меньшие габариты и большой КПД, поэтому в современных системах используют именно его.
Как правило, почти все блоки для ПК - импульсивные, поэтому продолжим наш разговор именно о них.
Это основные пункты, на которые стоит обратить внимание. Но чтобы разобраться в данной теме лучше давайте заглянем внутрь блока питания!
Два верхних контакта, это "фаз"а и "ноль", средний контакт это заземление.
Заземляющий проводник, назначение
Так выполняется подключение корпуса к контуру заземления.
Навесные элементы на разъёме, это первый блок входного помехопадавляющего фильтра. (ПП-фильтр, ЭМП-фильтр).
Фильтр состоит из двух блоков, первый ставят как можно ближе к разъёму, к источнику помех, так фильтр будет эффективней. Обычно он состоит из нескольких конденсаторов, припаянных к контактам разъёма, для защиты от кондуктивных помех.
Второй блок находится рядом на плате и выполняет более сложную фильтрацию. В минимальном варианте представляет собой дроссель и несколько конденсаторов, включенных параллельно входу и нагрузке.
Они так же подавляют кондуктивные помехи, которые возникают в результате работы самого блока питания и приходящие из сети. В этих цепях используются специальные помехопадавляющие конденсаторы, которые разделяются на классы X и Y.
(Конденсаторы (X и Y), во входных фильтрах, выполняют из специальных негорючих материалов, так как они могут греться до очень высоких температур и могут стать причиной пожара)
Большой плёночный конденсатор подавляет дифференциальные помехи, то есть те помехи которые возникают между двумя проводниками цепи.
Синфазные помехи которые протекают через паразитные емкости между силовыми шинами питания и землёй, подавляются небольшими керамическими конденсаторами, они соединяют линии питания в общей точке с землей.
Синфазный дроссель также создаёт сопротивление для этих помех.
Синфазный дроссель состоит из двух одинаковых катушек, изолированных друг от друга и намотанных на одном сердечнике. Помехи на проводниках, подключённых ко входу дросселя, встречают высокое индуктивное сопротивление обеих катушек и подавляются.
В более сложном варианте фильтра, схемы дублируются и добавляются новые, например высокочастотные и низкочастотные фильтры.
(Для корректной работы фильтра необходимо рабочее заземление)
Это важно, так как без входного фильтра, нарушалась бы работа самого блока питания и другой техники, так как импульсный БП является мощным источником импульсных помех.
Фильтр, как и весь блок питания, на входе защищают предохранителем.
Он нужен для защиты цепи от короткого замыкания. Его номинал должен зависеть от потребляемой мощности, но в большинство БП ставят 3 или 5-амперные предохранители.
(400 Вт – 2,5 А, 600 Вт-4, 800 Вт – 5 А)
Рядом с предохранителем ставят термистор. Он защищает элементы цепи от бросков тока.
При включении импульсного блока питания, происходит резкий скачок тока превышающий рабочие параметры во много раз, для борьбы с броском тока, ставится NTC-термистор, его сопротивление при комнатной температуре велико и импульс при включении гасится об него. В процессе дальнейшего воздействия тока терморезистор нагревается и выходит в рабочий режим, в котором у него низкое сопротивление и дальше на работу цепи он не влияет.
После предохранителя ставят варистор, его устанавливают параллельно нагрузке для защиты цепи от высоковольтных импульсов. При нормальном сетевом напряжении варистор не влияет на работу схемы.
При возникновении высоковольтного импульса, варистор резко уменьшает своё сопротивление и ток протекает через него, рассеивая импульс в виде тепла.
При длительном перенапряжении, варистор возросшим через него током выжигает плавкий предохранитель, защищая остальные элементы блока питания от повреждения.
(Варисторы обеспечивают защиту высоковольтной части блока питания от всплесков напряжения, а термисторы — от большого тока при включении)
После этого блока отфильтрованное напряжение поступает на высоковольтный выпрямитель (ВВ).
Выпрямитель делает из переменного напряжения, постоянное. Состоит он обычно из 4 диодов. Диоды пропускают ток только в одном направлении, при подключении их по мостовой схеме, на выходе получается пульсирующий ток одной полярности. Такую схему ещё называют «диодный мост». Иногда 4 диода можно встретить в одном корпусе, как одну микросхему.
С выхода диодного моста, пульсирующее напряжение подается на емкостной фильтр.
Его реализуют на плате как один или два высоковольтных конденсатора, включённых параллельно нагрузке.
Конденсатор запасает энергию на вершинах импульсов пульсаций и отдаёт её в нагрузку при провалах выходного напряжения моста, поэтому после фильтра получается стабильное постоянное напряжение.
Массивный дроссель с конденсатором перед фильтром, это PFC - корректор коэффициента мощности.
Он снижает резкую нагрузку на проводку и предотвращает её нагрев и повреждение. Дроссель препятствует заряду конденсатора на пике входной синусоиде и позволяет при спаде. Если этим процессом управляет отдельная схема на плате или контроллер, то это увеличивает эффективность блока питания и такая коррекция называется активной. В некоторых схемах для более высокой эффективности используют, несколько дросселей.
(APFC или Active PFC, Active Power Factor Correction converter)
После фильтра получившееся выпрямленное напряжение поступает на высокочастотный преобразователь.
Он делает из выпрямленного постоянного напряжения высокочастотные импульсы прямоугольной формы. Делается это обычно двумя мощными транзисторами, которые по очереди открываются и закрываются, их частоту и скважность, задаёт ШИМ-контроллер, путем подачи сигналов на их затворы.
Чем дольше транзистор будет открыт, тем больше он передаст энергии, на первичную обмотку главного трансформатора.
Принцип работы импульсного трансформатора такой же как и у обычного, но работает он на гораздо более высоких частотах, из за чего увеличивается кпд и меньше энергии уходит в тепло, что позволяет заметно уменьшить массу и размер трансформатора, а значит и блока питания в целом.
Трансформатор состоит из нескольких катушек проволоки, намотанных на намагничиваемый сердечник. Высоковольтные импульсы, поступающие в первичную обмотку трансформатора, создают магнитное поле. Сердечник направляет это магнитное поле на другие, вторичные обмотки, создавая в них напряжение, которое зависит от количества витков.
В разных блоках по-разному реализована элементная база, поэтому пример может отличаться, но в основном, со вторичных обмоток импульсного трансформатора, снимаются 12, 5 и 3,3 вольта.
Трансформированные напряжения с обмоток дальше поступают на выходные выпрямители.
В отличии от аналога на входе, здесь ток выпрямляется с помощью силовых диодов Шоотки. В каждом таком корпусе находится по два диода, они имеют высокою рабочую частоту и низкое падение напряжения, поэтому именно их используют в качестве выходных (импульсных) выпрямителей.
После, выпрямленные напряжения с диодов поступают на выходной фильтр где сглаживаются конденсаторами и дросселями.
Обычно используют Г и П-образные LC-фильтры, так как сглаживаются высокочастотные импульсы, то большая мощность конденсаторов и катушек не нужна. Для напряжений 12В и 5В используют дроссель групповой стабилизации. 3,3 вольтовая линия стабилизируется отдельно, дросселем поменьше. Связанный дроссель, на несколько линий ставят для экономии места и уменьшения скачков напряжения при резком изменении нагрузки.
Бывают и другие схемы, например есть блоки питания в которых только одна несущая шина, в таких блоках со вторичной обмотки трансформатора снимается только 12 вольт, а напряжения 5 и 3,3 В получают из 12 В, с помощью DC-DC преобразователей, которые распаиваются на небольшой плате. В таких блоках питания выходные напряжения более стабильны.
Чтобы постоянно поддерживать напряжения на должном уровне, при изменении нагрузки. В импульсных блоках питания есть узел стабилизации, который дополнительно является блоком защиты от перегрузки и короткого замыкания. Выполнен узел в виде микросхемы, которая называется супервизор (supervisor).
В современных БП супервизор и ШИМ-контроллер объединены в одну микросхему. Она следит за величиной выходных напряжений. Если напряжение слишком низкое, микросхема увеличивает ширину импульсов (Скважность), пропуская больше мощности через трансформатор и увеличивая напряжение на вторичной обмотке БП. Если хотя бы одно из напряжений выйдет за допустимые пределы, то отключится сигнал Power Good, тем самым материнская плата экстренно остановит систему.
Питается этот узел, от отдельного трансформатора, со своим преобразователем.
Заключение
Теперь Вы можете самостоятельно выбрать блок питания для вашего компьютера.
В качестве бонуса, наша команда подготовила для Вас рейтинг блоков питания. Мы тщательно подошли к выбору, изучив большое количество предложений на рынке.
5 Лучших блоков питания 500 Вват
- Cooler Master MWE 500.
- Be Quite! SLX Power 500W.
- Thermaltake Toughpower GX1 RGB 500W.
- Thermaltake Smart RGB 500W.
- Montech Gamma
3 Лучших блоков питания 700 Вват
- Chieftec BBS-700S 700W BOX.
- Thermaltake Toughpower GX1 RGB 700W. ...
- Thermaltake Smart RGB 700W.
