На что влияет кпд блока питания
xTechx.ru
Новости Высоких Технологий
КПД — коэффициент полезного действия. КПД в блоках питания компьютера, на что влияет? 80 PLUS сертификация блоков питания.
Коэффициент полезного действия (КПД, PSU Efficiency — eng.) — параметр, обозначающий, насколько эффективно блок питания может преобразовывать энергию для нужд комплектующих. Измеряется в процентах и чем больше к 100% стремится тем выше эффективность.
Блок питания является импульсным преобразователем, который предварительно преобразует переменный ток в постоянный. Переменный ток фильтруется, проходит через фильтры, трансформаторы и другие преобразователи. При этом преобразовании, теряется часть энергии с электромагнитными гармониками, сопротивлением элементов и соответственно с теплом. Если сравнить входящую мощность и выходящую, выходящая будет всегда меньше. Соотношение входящей и выходящей энергии и есть КПД.
По уровню коэффициента полезного действия, можно судить о качестве элементной базы в блоке питания, так как для достижения высоких значений, применяются более дорогие и качественные компоненты. Производителями БП, применяются новые технологии для увеличения уровня КПД. Например учетверённые и двойные трансформаторы, электронные системы управления током и защитой, в конце концов качественная пайка для меньшего сопротивления.
1. Высокий коэффициент полезного действия экономит электроэнергию, что может лучшим способом сказаться на счетах за электричество. В единичном случае, экономия не большая, но в долгосрочной перспективе вы получите неплохую экономию. К тому же, если ваш компьютер потребляет значительное количество энергии, выигрыш от высокого КПД будет выше.
В организациях, где компьютеров 50 и более, высокий КПД сэкономит значительное количество средств за электроэнергию и поможет сэкономить на электрооборудовании питающей сети, благодаря меньшей необходимой мощности.
2. Высокий КПД, в итоге уменьшает нагрев компонентов внутри блока питания, благодаря меньшим потерям по току и как следствие меньшее преобразование электроэнергии в тепловую энергию. Это позволяет снизить частоту работы вентилятора и уменьшить шум. Но главное, что при более благоприятных условиях работы, большинство компонентов блока питания служат намного дольше. В частности, это касается силовых цепей и конденсаторов (электролитов), которые не терпимы к постоянным перегревам.
3. Более качественные компоненты в блоке питания с высоким КПД. Для увеличения КПД, используются качественные компоненты и надёжная пайка. Это тоже увеличивает срок службы блока питания и все его характеристики: уровень пульсаций, поддержание нужного напряжения, возможность отдачи энергии, влияние линий питания друг на друга.
Стандарт 80 PLUS. Что это такое?
Блоки питания, получившие 80 PLUS сертификат, должны выдавать коэффициент полезного действия не ниже определённого уровня при нагрузке от 20 до 100%. Сертификаты отличаются по процентному показателю и названию, от худшего к лучшему — Plus, Bronze, Silver, Gold, Platinum и не так давно введённый Titanium.
Примечательно, что сертификация имеет разные процентные показатели для разных напряжений. Применяются разные процентные значения при работе от 115 (Америка) и 230 вольт (Европа).
Наличие любого из этих сертификатов, говорит о довольно качественной элементной базе и чем выше стандарт, тем выше качество блока питания. Для домашнего использования, достаточно иметь блок питания со стандартом Bronze или Silver. Далее, процентный рост КПД растёт значительно медленнее, в отличии от цены на такие БП.
Что такое КПД блока питания компьютера? На что он влияет?
Здравствуйте, дорогие друзья. С вами как всегда Артём.
Сегодня поговорим о КПД (коэффициент полезного действия) блока питания компьютера и о том, почему вам не нужен сверх мощный блока питания.
Что же такое КПД блока питания? Если говорить простым и понятным языком, то это отношение потребляемой энергии (мощности в Ваттах) из розетки, к отдаваемой энергии комплектующим компьютера.
Часть энергии расходуется на работу схемы блока питания, а также на нагрев компонентов во время его работы.
Чем КПД блока питания выше (ближе к 100%), тем меньше он потребляет из розетки, так как меньше энергии теряется на нагрев его компонентов, при работе.
Видео версия статьи:
Давайте рассмотрим простой и очень наглядный пример.
Есть блок питания, с номинальной мощностью в 600 Ватт, а его КПД равен 70%.
Сколько же он будет потреблять из розетки при максимальной нагрузке?
600 Ватт x 100%/70% = 857 Ватт.
То есть такой блок питания при максимальной нагрузке отдаст 600 Ватт комплектующим компьютера, а фактически из розетки будет потреблять на целых 257 Ватт больше!
При более высоком КПД и той же самой мощности блока питания, фактическое потребление из розетки снизится (как и счета за свет).
60-75 процентов – это типичный КПД для блока питания компьютера.
Однако в 2007 году появилась сертификация 80 Plus, которая значительно повысила уровень КПД блоков питания. Изначально никаких дополнительных приставок, Silver, Gold и так далее не было.
Они появились позже, увеличив КПД блока питания на несколько процентов каждый.
80 Plus сертификация проходила только для напряжения питания 115 Вольт. Позже все последующие сертификации избавились от этого недостатка и уже тестировались при напряжении питания 230 Вольт.
На скриншоте вы видите все показатели, для каждой сертификации 80 Plus.
КПД блока питания компьютера и сертификация 80 Plus
Как видно, максимальный КПД достигается при уровне нагрузки от 50% и падает при 100% нагрузке.
Теперь рассчитаем фактическое потребление из розетки, блока питания мощностью 600 Ватт, при 50% нагрузке от комплектующих компьютера.
705 Ватт 80 Plus Silver
674 Ватта 80 Plus Bronze
652 Ватта 80 Plus Gold
638 Ватт 80 Plus Platinum
625 Ватт 80 Plus Titanium
P.S. Блоки питания с последними двумя стандартами, довольно дороги.
Как правило тут переплачивать нет особого смысла. Это конечно же моё личное мнение. Хотя для мощности свыше 1000 Ватт, эти стандарты будут вполне актуальны.
На специальном сайте, можно посмотреть какие конкретно модели блоков питания прошли сертификацию по стандартам 80 Plus:
Посчитаем на сколько больше лишних Ватт, потребит блок питания за год, с разной сертификацией.
– 306 Киловатт. Компьютер работает 8 часов вдень, до 50% нагрузки на блок питания, 365 дней. Сертификат 80 Plus Silver, мощность БП 600 Ватт.
(705 Ватт полное потребление. 705 Ватт — 600 Ватт (номинальная отдаваемая мощность) =105 Ватт. 105 Ватт x 8 часов x 365 дней = 306.600 Ватт = 306 Киловатт).
– 151 Киловатт. Компьютер работает 8 часов вдень, до 50% нагрузки на блок питания, 365 дней. Сертификат 80 Plus Gold, мощность БП 600 Ватт.
(705 Ватт полное потребление. 652 Ватт — 600 Ватт (номинальная отдаваемая мощность) =52 Ватта. 52 Ватта x 8 часов x 365 дней = 151.840 Ватт = 151 Киловатт).
151 Киловатт/365 дней= 25,5 Киловатт в месяц 80 Plus Silver.
306 Киловатт/365 дней = 12,5 Киловатт в месяц 80 Plus Gold.
Таким образом, с блоком питания 80 Plus Gold, можно фактически уменьшить количество лишних потребляемых Ватт в два раза.
Бывает, что люди покупают сверх мощные блоки питания для своих систем. Конечно, запас в процентов 30 нужно иметь, но всё должно быть в разумных пределах.
Ваша система, при максимальной нагрузке (когда вы играете, рендерите видео и так далее), должна нагружать блок питания как минимум на 50%, только при этом блок питания сможет достигнуть максимального уровня КПД и соответственно экономии электроэнергии.
Поэтому не нужно покупать какой нибудь Киловаттник, для системы из GTX 1080 и Core i7 7700K. Мало того, что вы попросту переплачиваете за ненужную избыточную мощность, да ещё и за рост фактического энергопотребления из розетки.
Конечно блок питания не должен иметь слишком маленькую мощность, для системы в нагрузке,но это и не обсуждается.
P.S. Посмотреть сколько же примерно будет потреблять ваша система, можно на сайтах калькуляторах мощности блоков питания.
Либо прочитать обзоры железа, аналогичное вашему. Очень часто, в таких обзорах авторы статей замеряют фактическое энергопотребление системы под нагрузкой, с помощью Ватт-метров.
Я надеюсь, что вам стало понятно, что такое КПД блока питания компьютера и на что оно влияет в конечном итоге.
! Пишите в комментариях, какой блок питания установлен у вас (мощность и сертификация, если есть) и какую систему он питает. Мне будет интересно прочитать.
Также можете проголосовать в моей группе VK: https://goo.gl/NBmMrJ
Если вам понравился видео ролик и статья, то поделитесь ими с друзьями в социальных сетях.
Чем больше у меня читателей и зрителей, тем больше мотивации создавать новый и интересный контент:)
Также не забывайте вступать в группу Вконтакте и подписываться на YouTube канал.
YouTube канал Обзоры гаджетов
До встречи в следующих публикациях и роликах. Пока пока:)
Чем опасен недостаток мощности блока питания
При нестабильной работе компьютера не каждый пользователь сразу сузит круг подозреваемых и запишет в виновники блок питания. А зря! Нехватка мощности БП — основной бич современных настольных ПК.
Произведена установка нового оборудования или разгон системы, и все — еще вчера исправно работающий системник, сегодня доставляет своему владельцу кучу неприятностей.
Большая часть пользователей сразу начинает «копать» в сторону некорректной работы драйверов или решается на переустановку операционной системы, совершенно забывая проверить главное — блок питания, а именно его мощность и способность справляться с дополнительной нагрузкой.
Нюансы работы на плохом БП
Как правило, при сборке компьютера, блок питания выбирают по остаточному принципу, не особо вдаваясь в технические дебри, главное чтобы «ватт» хватало! И зачастую, либо полностью доверяются продавцу, либо примерно просчитав потребляемую мощность компонентов, покупают ближайшее по мощности устройство.
Такой подход является одной из самых распространенных и грубых ошибок при сборке ПК, ведь по своей важности, блок питания идет сразу за процессором и видеокартой.
Как известно, основными потребителями энергии любого системника являются центральный процессор и графический адаптер, а основной магистралью для их питания служит линия + 12В, именно она несет основную нагрузку. На наклейке любого блока питания отдельно указываются номинальные мощности по всем шинам питания и суммарная мощность блока, но ориентироваться нужно именно на значения, указанные для линии + 12 В.
Более подробно о выборе БП можно прочитать в этой статье на страницах блога. Как определить нужную мощность, можно почитать в статье «Онлайн-калькуляторы для определения мощности ПК — теория и практика»
Установка источника питания, что называется «впритык» по мощности, во-первых, не оставляет шансов для дальнейшего апгрейда и расширения системы без его замены, а во-вторых, заставляет работать его на пределе своих возможностей. Естественно, работа в таком режиме обусловлена повышенным выделением тепла и нагревом элементов БП. В первую очередь это относится к электролитическим конденсаторам. Со временем, под действием температуры они высыхают и теряют свою емкость, что сказывается на технических характеристиках устройства, в частности, ростом пульсаций выходного напряжения и как следствие, выходом из строя других комплектующих системного блока.
Работа электронных компонентов при повышенных температурах снижает их ресурс в разы!
Да и шум при работе устройства на пределе своих возможностей сбрасывать со счетов не стоит. Поэтому оптимальной считается нагрузка БП в диапазоне 60 % — 80 %. При таких условиях достигается оптимальный баланс значений эффективности блока (КПД) и температуры его внутренних компонентов. К тому же, в качестве бонуса, остается запас мощности, рекомендованное значение которого составляет порядка 30 %.
Симптомы нехватки ватт могут быть различны, тут уж как «повезет». На практике можно встретиться со следующими проявлениями поведения компьютера со слабым блоком питания:
Как влияют на железо просадки напряжения
При качественном блоке питания, а не китайском ноунейме, незначительные просадки напряжения в электрической сети ему и запитанным от него компонентам не страшны. Ситуацию выправит корректор коэффициента мощности, которым оснащают блоки питания. Информацию о том как он работает, можно почерпнуть из следующей статьи.
При наличии в схеме блока активного PFC он без труда может переносить просадки питающего напряжения ниже 110 В, как правило, отключение системы происходит на уровнях, приближающихся к 70 В.
Больший интерес представляет реакция внутренних компонентов системника на пониженное напряжение, поступающее к ним из блока питания. Хотя стандарт ATX12V и регламентирует максимальные отклонения напряжений по всем линиям в диапазоне ±5 %, но далеко не все блоки питания, особенно «китайцы», из-за перекосов и некорректного распределения нагрузки по линиям его выдерживают.
Напряжение на линии + 12 В блока питания должно находиться в диапазоне 11,4 В — 12,6 В.
Материнская плата
Поведение компьютера при работе на пониженном напряжении во многом зависит от модели и схемотехники материнской платы. Дело в том, что все зависит от качества компонентов, из которых собраны стабилизаторы напряжения и фильтры на ней. Одни модели просто не включатся, поскольку имеют защиту от работы на низком напряжении, другие отключатся или переведут процессор в безопасный режим при достижении определенного порога напряжения, третьи продолжат работать. Однако даже если плата и продолжает работать, этот режим нельзя назвать нормальным, поскольку в цепях платы протекают токи, значения которых выше номинальных.
В качестве примера, при TPD процессора равном 120 Вт, ток в цепи его питания при напряжении 12 В составит 10 А, а при понижении напряжения до 10 В значение тока составит 12 А. Понятно, что цифры пониженного напряжения, взятые для примера и удобства расчета, редко встретишь в реальной жизни, но они как нельзя кстати характеризуют суть протекающих в цепях процессов. Такая «прожарка» компонентов материнки влечет за собой их быстрый выход из строя. Привет вздутым конденсаторам!
Видеокарта
При питании пониженным напряжением видеоадаптера, он не сможет выйти на номинальный режим работы, а, следовательно, говорить о нормальной работе графической подсистемы неуместно. Нужно быть готовым к зависаниям картинки, артефактам изображения, прекращению работы «тяжелых» игрушек и приложений, перезагрузкам системы.
Жесткие диски
Основную опасность просадки напряжения несут дисковой системе ПК, собранной из HDD.
В жестких дисках напряжение 12 В отвечает за работу его механической части. Недостаток напряжения не позволит шпинделю раскрутиться до номинальных оборотов, а считывающие головки дольше будут позиционироваться над нужной частью блина. К тому же, нехватка питания может привести к остановке винчестера и прекращению работы ОС. Твердотельные накопители лишены этого недостатка, поскольку механическая часть в них отсутствует. Еще один немаловажный нюанс, при снижении выходного напряжения снижается его качество, в нем возрастают пульсации, которые губительно сказываются на здоровье HDD, последние начинают, что называется «сыпаться».
Как видно, блок питания не как уж прост, как кажется на первый взгляд. Грамотный подбор мощности, модели и ее оснащения избавит пользователя от многих неприятностей, вызванных ее нехваткой.
Почему не стоит экономить на блоке питания, если у вас мощные процессор и видеокарта
Содержание
Содержание
Блок питания, пожалуй, один из самых недооценённых компонентов компьютера. Зачастую новички, собирая игровой компьютер, покупают дорогие и производительные комплектующие и даже игровые мышки за 5-10 тысяч рублей, при этом экономя на блоке питания и покупая его на то, что осталось от бюджета.
Сегодня разберем несколько причин, почему не стоит экономить на блоке питания.
Дешевый блок питания — дешевые компоненты
Производитель, создавая дешевую модель блока питания, в первую очередь экономит на компонентах изделия, стараясь как можно сильнее удешевить устройство.
Зачастую качественные и дорогие блоки питания даже весят значительно больше, чем их более дешевые собратья. Все дело в том, что в дешевых блоках питания не только используются менее качественные детали, но и самих деталей используется значительно меньше.
В конечном счете это все влияет на качество выходного напряжения, особенно во время игры, когда нагрузка на видеокарту максимальная. Видеокарта в современных игровых компьютерах является одним из самых прожорливых компонентов системы. Именно она практически всегда загружена на полную мощность. В зависимости от класса производительности потребление видеокарты может достигать даже 350 Вт, в то время как процессора — 50-70 Вт.
Именно по этой причине могут быть рандомные перезагрузки и зависания компьютера во время игры даже с учетом того, что блок питания и все компоненты компьютера полностью исправны.
Помимо этого, более дорогие блоки питания имеют модульное строение (возможность отключения ненужных проводов), что значительно упрощает процесс монтажа и улучшает циркуляцию воздуха внутри корпуса.
Чувствительность к перепадам напряжения
Как бы странно это ни звучало, но напряжение в сети — штука очень непостоянная, особенно в летнюю пору, когда нагрузка особенно высокая. Напряжение может опускаться до 170 Вт при норме в 220 Вт. В итоге при малейшей нагрузке компьютер просто перегружается или вовсе виснет во время загрузки операционной системы.
Это подтверждает собственный опыт использования блока питания Aeocool KCAS 800W, в то же время установленный ему на замену, более дорогой и качественный блок питания Chieftec GDP-750C без проблем выполнял свои функции, несмотря на меньшую заявленную мощность.
Защита от короткого замыкания
При выходе какого-либо компонента системного блока из строя защита от короткого замыкания может спасти остальные комплектующие.
КПД (коэффициент полезного действия) — характеристика эффективности в отношении преобразования или передачи энергии.
Чем выше КПД у блока питания, тем меньше будет потребление системы из розетки при той же нагрузке со стороны комплектующих. Это в конечном счете:
Чем меньше потери при работе блока питания, тем меньше энергии пойдет на нагрев устройства, и, соответственно, тем тише он будет работать. Также нужно не забывать, что с ростом температуры снижается КПД.
Получается замкнутый круг: маленький КПД — больше потери, больше потери — больше нагрев, больше нагрев — ниже КПД.
У обычных блоков питания без сертификатов PLUS КПД составляет порядка 75-80%, у более качественных он может достигать 91-96%.
В итоге если компьютеру для работы нужно 500 Вт электроэнергии, то блок питания из розетки с КПД 75 % будет потреблять 670 Вт. В же время блок питания с КПД 95% — всего 526 Вт.
Согласно закону сохранения энергии, в нагрев идет разница между потреблением из розетки и потреблением комплектующих компьютера, подключенных к блоку питания.
Отказоустойчивость
Так как при производстве дешевых блоков питания используются дешевые компоненты, шанс выхода такого блока из строя увеличивается в разы, особенно если компьютер используется часто и при высоких нагрузках. Сюда также можно добавить и качество кабелей, их длину и диаметр (сечение) провода а также разъёмы коннекторов подключения.
При высоких и продолжительных нагрузках на видеокарту и процессор более тонкие провода значительно сильнее подвержены нагреву, и возможны случаи оплавления оплетки и коннекторов.
Это в конечном счете может привести к выходу подключенного устройства из строя.
Советы по выбору качественного блока питания
Присмотритесь к более именитым брендам Seasonic, Super Flower, Enermax, EVGA, Cooler Master, Corsair, Chieftec и другие. Нужно не просто выбирать по названию фирмы, а более детально изучить характеристики устройства. Ведь фирм, собирающих блоки питания огромное множество, а вот производителей начинки для блока питания не так уж и много. Тут главное — не переплатить за бренд, а выбрать производителя с качественной элементной базой.
Проверить производителя начинки блока питания можно на сайте Realhardtechx. Наиболее зарекомендовавшие себя OEM производители: Seasonic, Super Flower, Enermax, CWT, Enhance electronics, Flextronics, FSP.
Помимо этого, при выборе блока питания для игрового компьютера стоит обратить внимание на:
А теперь вернемся к блокам питания Aeocool KCAS 800W и Chieftec GDP-750C о которых мы упоминали чуть раньше. При выборе блока питания нужно обращать внимание не на общую мощностью, а на то, сколько блок может выдать по линии 12V, ведь практически все в компьютере питается именно от нее.
И тут блок питания Chieftec GDP-750C даже обходит своего более дешёвого и мощного собрата Aeocool KCAS 800W.
Выводы
Блок питания — это один из самых важных компонентов системы, на котором нельзя сильно экономить, особенно если вы планируете в будущем обзавестись мощным процессором или видеокартой. Переплачивая за качественный блок питания, вы не увидите роста производительности, именно поэтому многие покупатели не уделяют должного внимания его выбору. Однако переплатив за качественный блок питания, вы будете уверены в стабильности напряжения и надёжной защите комплектующих системного блока от перепадов напряжения и короткого замыкания.
Купив однажды качественный блок питания с небольшим запасом по мощности на будущее, можно забыть о его замене на многие годы. Он без каких-либо проблем переживет три, а то и четыре полных смены компонентов системного блока, что в конечном счете сэкономит ваши средства.