Блок питания (БП) необходим компьютеру, поскольку питает ПК электричеством. Без БП комп не включится. Объясняем, как работает данный компонент и как правильно выбрать подходящую модель для вашего десктопа.
Как работает компьютерный блок питания
Содержание
Компьютерный блок питания преобразует переменный ток (AC) из бытовой электрической сети в постоянный (DC), который и требуется для ПК. БП компьютера выглядит как металлическая коробка. Обычно располагается сзади, содержит гнездо для электрического шнура и вентилятор, который предназначен для охлаждения.
На типичном блоке питания присутствуют разъемы для подачи тока на материнскую плату, процессоры и накопители SATA.
Блоки питания ноутбуков и мини-ПК зачастую внешние и не встроены в корпус устройства.
Преобразует переменный ток из розетки в переменный для компа
Блок питания зачастую называют импульсным. На входе — переменный ток с высоким напряжением (типично, 110—240 В, в данный диапазон вписывается обычное для нас номинальное напряжение 220 вольт) в более низкий вольтаж переменного тока, приведем типичные значения:
- 3,3 В
- 5 В
- 12 В
3,3 В и 5 В обычно необходимо для питания схем, а 12 В — под дисководы и вениляторы. В числе характеристик блока питания обычно указывают мощность в ваттах. Ватт — напряжение в вольтах, умноженное на силу тока в амперах. Когда-то давно на ПК был большой тумблер для включения и выключения устройства.
Сейчас всё элегантнее — нажимаем компактную кнопку на корпусе, а выключаем через меню операционной системы (например: Windows, macOS, Linux). Кнопка на корпусе отправляет на источник питания 5-вольтовый сигнал, тем самым сообщает — нужно включиться. Блок питания оснащен схемой, которую называют VSB. Данная схема резервного напряжения обеспечивает питание кнопки-выключателя даже тогда, когда компьютер отключен.
Давным-давно, еще в 1970-е блоки питания были тяжелыми и громоздкими. Туда были установлены тяжелые трансформаторы и гигантские конденсаторы размером с банку из-под газировки. Импульсные БП сегодняшнего дня намного легче и миниатюрнее. Преобразует ток 60 Гц в гораздо более высокую частоту, что означает большее число циклов в секунду.
Благодаря данному преобразованию происходит понижение напряжения с 220 В до вольтажа, который нужен каждому компоненту ПК. Высокочастотный переменный ток, который обеспечивает блок питания, значительно проще выпрямлять и фильтровать, чем исходный с частотой 60 Гц. В итоге уменьшены отклонения напряжения, что важно для чувствительных электронных компонентов.
Берет столько энергии, сколько требуется
Импульсный БП потребляет из электрической сети переменного тока такую мощность, которая ему необходима и не более того. Типичные напряжения и ток, которые обеспечивает блок питания, обычно указаны на коробке БП, а также в руководстве пользователя. В спецификациях обычно отражена максимальная мощность, но без нужды работать на пределе возможностей не будет.
Анатомия блока питания нашего компа
Вкратце рассмотрим основные компоненты, которые находятся в корпусе блока питания ПК:
Больше статей и видео в нашем Дзен-канале
- Трансформатор — довольно крупный «короб» из металла. Преобразует постоянный ток из розетки в переменный, который нужен деталям компьютера.
- Конденсаторы выглядят как небольшие цилиндры. Хранят электрическую энергию, способствуют поддержанию стабильного напряжения.
- Вентилятор (нередко называют кулером) — небольшое круглое устройство, выглядит как колесо с лопастями. Охлаждает блок питания. Наличие вентилятора означает, что охлаждение блока питания активное (принудительное) и воздушное — для обдува компонентов используется прохладный воздух.
- Радиатор (радиаторы) изготовлены из алюминия или другого металла. Способствуют охлаждению мощного (соответственно, горячего) блока питания — обеспечивают отвод тепла. Выглядят как металлические ламели или пластины возле важных компонентов оборудования.
- Трансформаторные катушки — «бобины», которые помогают регулировать ток и напряжение внутри БП. В типичном случае выглядят как небольшие кольца из проволоки.
- Диоды и транзисторы — малые электронные компоненты, которые служат для управления электроэнергией в блоке питания, обеспечивают стабильное напряжение.
- Интегральные микросхемы — мини-чипы, которые выполняют различные функции, в том числе: контроль напряжения, защита от перегрузок и короткого замыкания. Выполняют задачи, которые важны для безопасной работы БП и стабильной подачи энергии на компоненты компьютера.
- Дроссели — катушки индуктивности, которые фильтруют шумы и помехи в электрической сети — помогают стабилизировать электропитание.
Форм-фактор — чаще ATX, реже SFX
В конце девяностых годов минувшего века индустрия остановилась на блоках питания ATX (самая свежая версия — ATX 3.0, представлен в феврале 2022 года. ATX 12 В 2.0 сохраняет актуальность). Данная отраслевая спецификация означает, что БП обладает физическими характеристиками, которые соответствуют стандартному корпусу ATX, а электрические характеристики — под «материнки» ATX. Данный форм-фактор — самый широко распространенный на сегодняшний день, обычно совместим с большинством компьютерных корпусов ATX и mATX. Второй актуальный — компактный SFX для мини-ПК и под корпуса mini-ITX.
Модульные, полумодульные, немодульные
В кабелях питания применяются стандартные разъемы, что затрудняет подключение неподходящих кабелей. Производители вентиляторов нередко используют такие же разъемы, что и кабели питания дисковых накопителей. Поэтому кулер получает нужные ему 12 вольт. Провода с цветовой маркировкой и разъемы, которые соответствуют стандартам индустрии, дают возможность легко заменить блок питания.
Нет желания возиться с укладкой кабелей — приобретем немодульный БП, в котором все кабели подключены из коробки. В модульном блоке вы подключите только те кабели, которые нужны — получится аккуратнее, без лишних проводов внутри корпуса. Бывают и полумодульные модели — основные провода фиксированы, а 8- и 4-контактные модульные. Довольно удобное и гибкое решение.
Мощность блока питания — берегите компьютер, берите с запасом
В актуальных ОС Windows, macOS и Linux присутствует строка кода ACPI. Предназначена для управления и мониторинга энергопотребления компонентов компьютера. ACPI определяет, на какой компонент отправлять полную, частичную или нулевую мощность, когда ПК находится в режиме сна.
Типичная мощность современного блока питания для компа — от 300 Вт до 2000 Вт. Заняты все доступные слоты на «материнке» — нужен более мощный блок питания. Энергопотребление БП на 700 Вт автоматически не становится выше, чем у блока, например, на 500 Вт. Нельзя покупать блок питания, которого хватает для ПК впритык. Если совокупная мощность компонентов 500 Вт, лучше остановить выбор на 700-ваттной модели, наример на HIPER HPB-700FM:
Нужно брать модель с запасом мощности. Ведь БП не следует постоянно работать со стопроцентной нагрузкой. Неоднократное превышение мощности ведет к перегреву. Итогом может стать поломка одного или нескольких компонентов компьютера. Офисному десктопу или компу для веб-серфинга обычно хватает и БП на 300—400 Вт. Геймерской сборке требуется от 500 Вт до 1000 Вт, порой больше. Рабочей станции с несколькими процессорами, видеокартами и другими компонентами — минимум 700 Вт, лучше и 1000 Вт. Помним, что топовые процессоры, дискретные видеокарты и эффективные системы охлаждения мощно потребляют электроэнергию.
Блок питания — один из самых подверженных поломкам компонентов ПК. Поэтому выбираем модели от брендов с хорошей репутацией. Если остановился вентилятор БП — вероятнее всего, блок вскоре откажет из-за перегрева. Пора менять. Не рискуем использовать комп в таком состоянии — могут «полететь» и другие компоненты компьютера. Симптомы того, что с блоком питания проблемы — периодическая перезагрузка компа или сбои ОС без явных причин. В наиболее тяжелых случаях — запах гари при включении ПК. Если проблемы возникли после добавления новых компонентов: процессора, графики, дисков — вероятно, БП не справляется с повышенной нагрузкой и требуется замена блока.
Что такое 80 Plus — офису «бронза», играм «золото»
Косвенным признаком высокого качества БП является рейтинг эффективности 80 Plus. Означает, что блок эффективно использует не менее восьмидесяти процентов мощности, которую получает из розетки. Рассмотрим на примере 500-ваттной модели. Если рейтинг 80 Plus, то при стопроцентной нагрузке не станет потреблять более 625 ватт. «Титановый» рейтинг самый высокий — 90-процентная эффективность. Затем следует платиновый (89%), далее: «золотой» (87%), «серебряный» (85%) и «бронзовый» (82%). Модели с таким рейтингом обычно не только экономят электроэнергию, но и надежны. По опыту, офисному компу хватит и рейтинга Bronze. Под игровой рекомендую не ниже Gold, поскольку такая сборка потребляет много электричества.
Отдавайте предпочтение блокам питания от известных брендов. Обращайте внимание на наличие защиты от перегрузки, перегрева, повышенного и пониженного напряжения, а также короткого замыкания. Убедитесь, что разъемов достаточно для всех компонентов вашего компьютера. Чем более сложная сборка (например, игровая или рабочая станция) — тем больше разъемов понадобиться.
Какая мощность блока питания вашего компьютера?
