Что если мощность блока питания больше чем нужно
Один из самых главных вопросов в сборке мощного компьютера - выбор блока питания правильной мощности. Брать с запасом или ровно по калькулятору? Читаем.
Сборка оптимальной конфигурации для игр, работы или простого серфинга это не только подбор комплектующих "по карману". Некоторые из них лучше выбирать по качеству и запасу мощности. И речь идет о выборе блока питания для современной системы.
реклама
Пользователи мало интересуются техническими подробностями, поэтому многие просто выбирают железо на глазок, исходя из примерных графиков в обзорах. То же самое и с БП: цифры в калькуляторе для расчета мощности и количество красивых надписей на самом блоке питания играют роль в выборе. Так, одни покупают слишком мощные БП, другие наоборот, берут впритык. Так как же правильно подобрать мощность?
Допустим, у нас сборка на следующих комплектующих:
- Core i5 10600k
- Asus Maximus XII Hero
- Ballistix 3600 2x16
- NVidia RTX 2080 Super
- M2 + SSD + HDD
- СВО для процессора
- 4x120 вентилятора
- Клавиатура и мышь с подсветкой
- И периферия в виде WiFi и т.д.
Считаем мощность на калькуляторе:
реклама
По мнению производителей блоков питания, 600 ватт должно быть достаточно для такой сборки с запасом. И это не удивляет: калькуляторы делают расчет наобум, беря сухие заводские значения для каждого компонента. А какая заводская частота у Core i5 10600K? Базовая 4.1 MHz. Но мы же знаем, что есть турбобуст и такое понятие, как "All Core Turbo" - турбочастота, которая держится одновременно на всех ядрах при полной нагрузке на процессор. А теперь смотрим в калькулятор:
Ммм, какой молодец - 12 поточный процессор на частоте 4100 и вольтаже 1.1в! Где вы видели такой 10600к? Турбочастота для этого процессора минимум 4.5 MHz по всем ядрам. Конечно, VCore тоже не будет 1.10в. Как минимум 1.32в, а то и выше, учитывая характеристики кулера и настройки в биосе. Идем далее.
реклама
То есть, калькулятор считает, что процессор всегда будет работать, не превышая 90% доступной мощности. Интересно. Пользователю нужны все 100%, мы же не медиаплеер собираем. Далее.
Тоже интересно. Какую потребляемую мощность берет в расчет калькулятор при таком выборе? Судя по всему, значения JEDEC, то есть, стандартная частота 2666-2933MHz и вольтаж 1.2в. Теперь самое интересное: покупая ОЗУ, пользователь первым делом смотрит на частоту XMP профиля. Чем больше, тем лучше. В таком случае энергопотребление будет отличаться от стандартов JEDEC. ОЗУ на частоте хотя бы 3600MHz и вольтаже (стандартном для XMP) 1.35в будет потреблять в два раза больше ватт, нежели в заводской настройке. И это мы не берем в расчет разгон и настройку таймингов.
реклама
И снова цифры наобум. Частота графического ядра 1650MHz? Да ладно. Любой нереференсный Turing работает не ниже 1960MHz без разгона, просто в режиме "из коробки". Поэтому докручиваем значения до рабочих.
Подсчет мощности для накопителей оставим "калькуляторный", так как есть примерный стандарт энергопотребления для SSD и HDD. Вентиляторы также считаются усредненно. Охлаждение процессора (СВО, например) можно выбрать по модели. В нашем случае будет NZXT X62.
Еще один момент в настройке - это время использования пк. Калькулятор считает, что 8 часов достаточно, дальше можете выключать. Что еще более возмутительно - калькулятор считает, что на данной сборке не поиграешь - No Gaming, No 3D Apps:
А теперь, смотрим, что же предложит нам калькулятор с нашими значениями:
Сравним с тем, что вы купите по рекомендациям калькулятора без тонкой настройки:
Согласитесь, разница в 200 ватт энергопотребления вряд ли окажется у вас в запасе. И это при полностью стандартном режиме работы компьютера, без разгона, просто собрал и пользуйся. Таким образом, для данной сборки необходимо как минимум 850 ватт хотя бы "бронзы" от хорошего производителя (вы же не забыли про флешки, внешние HDD, WiFi адаптеры, наушники, джойстики, принтеры, коврики с подсветкой и т.д?)
Вывод - считайте ватты внимательно и с расстановкой, чтобы потом не:
Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен или telegram-канал @overclockers_news - это удобные способы следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
Большинство покупателей компьютеров в первую очередь выбирают параметры, влияющие на производительность, особенно когда бюджет сильно ограничен. Тем не менее, в последние годы люди стали выбирать под свои «мощные игровые компьютеры» блоки питания с большим запасом, «чтобы точно хватило». Но так ли нужен современным компьютерам мощный БП?
Тестирование
Для замера энергопотребление систем мы использовали специальный прибор, определяющий точное потребление энергии в реальном времени. В качестве результатов всегда брался пиковый показатель. Сами тесты включают в себя несколько разновидностей:
- Простой (спокойное состояние)
- Просмотр HD видео
- Игры
- Photoshop
- Нагрузка на процессор
- Нагрузка на видеокарту
- Нагрузка на процессор и видеокарту
Как видно из этого списка, у нас немало различных режимов тестирования, большинство из которых (не считая самых жестких) будет доступно пользователю регулярно, при повседневной работе или отдыхе. Для тестов в режиме «простоя» мы замеряли потребление энергии через 10 минут после запуска компьютера и его бездействия в течение данного отрезка времени. Замеры просмотра видео осуществлялись после запуска трейлера входящего в пакет бенчмарка H. 264 Behchmark. Показатели во время игры были взяты при прогоне Crysis 2 на высоких настройках качества и разрешении 1920 х 1080 пикселей. Также мы использовали скрипт бенчмарка Photoshop, чтобы имитировать «рабочую обстановку». Максимальная нагрузка на процессор осуществлялась программой LinX, а на видеокарту — FurMark; соответственно, общая нагрузка выполнялась благодаря запуску обоих утилит.
Замеры энергопотребления систем получились вполне ожидаемыми. Самая простая система без дискретной видеокарты смогла бы, пожалуй, обойтись любым совместимым блоком питания вообще. Мы также можем увидеть, что теперь уже довольно старый процессор AMD Phenom II X4 965 демонстрирует приличную разницу в энергопотреблении, если сравнивать его с менее требовательным Intel Core i7-3770K. Тем не менее, технически, все четыре системы смогли бы исправно функционировать даже на 450 Вт источнике питания (соответствующего качества с честными ваттами).
Так и кому же тогда понадобятся 1000 Вт источники питания? Очевидно, что и им можно найти реальное применение, например, при наличии навороченной игровой системы стоимостью около ста тысяч рублей с тремя видеокартами. Некоторые любители хранения информации имеют слабость установить у себя штук двадцать жестких дисков с кучей дополнительных контроллеров, но для большинства обычных, даже мощных систем будет достаточно честного (читай: качественного) 550 Вт источника питания. Офисный компьютер без дискретного видео (или с устройствами начального уровня) наверняка сможет обойтись одним из самых маломощных устройств.
Игровой компьютер высокого уровня
Мы могли бы остановиться и на предыдущей паре систем, так как они явно дадут понять, сколько в среднем может потреблять типовой и достаточно мощный игровой ПК, но решили добавить еще один более производительный вариант сборки.
Разогнанный процессор Intel Core i7-3770K
Да, процессор остался все тем же, но на этот раз он разогнан до частоты 4.6 ГГц, а энергосберегающие функции отключены, как это часто бывает во время разгона.
Видеокарта KFA2 GeForce GTX 680 OC
Видеокарта на этот раз — одна из наиболее мощных: GeForce GTX 680, которая к тому же неслабо разогнана «на заводе», вплоть до частот ядра 1150 МГц (1215 МГц в режиме Boost).
И памяти в этот раз вдвое больше — 16 ГБ DDR3 на частоте 1600 МГц. Полный список:
- Процессор — Intel Core i7-3770K @ 4.6 ГГц
- Материнская плата — ASUS Maximus V Formula Thunder FX
- Система охлаждения — Deep Cool Ice Warrior
- Термоинтерфейс — Arctic Silver 5
- Оперативная память — Corsair XMS3 1600 МГц, 9-9-9-24, 4х4Гбайт
- Жесткий диск — Intel SSD 320 Series, 160 Гбайт
- Блок питания — Seasonic Platinum 1000W
- Монитор — Dell U2711b, 2560 x 1440
- Видеокарта —KFA GeForce GTX 680 OC
- Операционная система — Win7 x64
Как выбрать блок питания для компьютера
Блок питания — это компонент ПК, который переводит сетевые 220 В в нужные для различных устройств 3.3-12 В. И, увы, очень многие относятся к выбору блока питания. никак — просто берут его на сдачу от покупки других комплектующих, зачастую сразу вместе с корпусом. Однако если вы собираете что-то мощнее мультимедийного компьютера, то делать этого не стоит — плохой блок питания может легко вывести из строя дорогостоящие процессоры или видеокарты, и чтобы потом не было как в поговорке «скупой платит дважды» — лучше купить сразу хороший БП.
- +3.3 В — предназначена для питания выходных каскадов системной логики (и вообще питания материнской платы и ОЗУ).
- +5 В — питает логику почти всех PCI- и IDE-девайсов (в том числе и SATA-устройств).
- +12 В — самая загруженная линия, питает процессор и видеокарту.
Но вот линия 12 В является очень загруженной — по ней питается и процессор (50-150 Вт), и видеокарта (до 300 Вт), поэтому самым важным в блоке питания является то, сколько ватт он может отдать по линии 12 В (и эта цифра к слову обычно близка в суммарной мощности блока питания).
Второе, на что нужно обратить внимание, это разъемы блока питания — чтобы не было так, что видеокарте требуется парочка 6 pin, а у блока питания только один на 8 pin. Основное питания (24 pin) есть на всех блоках питания, на это внимание можно не обращать. Дополнительное питания CPU представлено в виде 4, 8 или 2 х 8 pin — зависит от мощности процессора и материнской платы, соответственно смотрите, чтобы на блоке питания был кабель с нужным числом контактов (важно — 8 pin для видеокарты и для процессора различаются, не пытайтесь их менять местами!)
Далее — дополнительное питание видеокарты. Некоторые низкоуровневые решения (вплоть до GTX 1050 Ti или RX 460) могут довольствоваться питанием через слот PCI-E (75 Вт), и им дополнительное питания не нужно. Однако более мощные решения могут требовать от 6 pin до 2 х 8 pin — следите, чтобы у блока питания они были (у некоторых блоков питания контакты могут выглядеть как 6+2 pin — это нормально, если вам нужно 6 pin — то подсоединяете основную часть с 6 контактами, если нужно 8 — добавляете еще 2 на отдельном кабеле).
Питание периферии и накопителей происходит или через SATA-коннектор, или через Molex — там никаких разбиений на пины нет, просто смотрите, чтобы у блока питания было столько нужных коннекторов, сколько у вас периферийных устройств. В некоторых случаях, если у блока питания не хватает пинов для питания видеокарты, можно купить переходник Molex - 6 pin. Однако в современных БП такая проблема достаточно редка, да и сами Molex почти исчезли с рынка.
Форм-факторы блоков питания — подбираются или под корпус, или, наоборот, если вы выбрали хороший БП определенного форм-фактора, то уже корпус подбираете под него и материнскую плату. Самый распространенный стандарт — это ATX, который скорее всего вы и встретите. Однако есть более компактные SFX, TFX и CFX — они подходят тем, кто хочет создать очень компактную систему.
Коэффициент полезного действия БП — это отношение полезной работы к затраченной энергии. В случае с блоками питания их КПД можно узнать по сертификату 80 Plus — от Bronze до Platinum: у первого он составляет при 50% нагрузке 85%, у последнего — уже 94%. Бытует мнение, что блок питания с сертификатом 80 Plus Bronze на 500 Вт реально может отдать 500 х 0.85 = 425 Вт. Это не так — блок сможет отдать 500 Вт, просто из сети при этом он возьмет 500 х (1/0.85) = 588 Вт. То есть чем лучше сертификат — тем меньше вам придется платить за электричество и не более того, а с учетом того, что разница в цене между Bronze и Platinum может составлять и 50% — особого смысла переплачивать за последний нет, экономия на электричестве окупится ох как не скоро. С другой стороны — большая часть дорогих БП имеет сертификат как минимум Gold, то есть вас «заставят» экономить электричество.
Power Factor Correction (PFC)
Современные блоки становятся все мощнее, а провода в розетках не меняются. Это приводит к возникновению импульсных помех – блок питания тоже не лампочка и потребляет, как и процессор, энергию импульсами. Чем сильнее и неравномернее нагрузка на блок, тем больше помех он выпустит в электросеть. Для борьбы с этим явлением разработан PFC.
Это мощный дроссель, устанавливаемый после выпрямителя до фильтрующих конденсаторов. Первое, что он делает, это ограничивает ток заряда вышеупомянутых фильтров. При включении в сеть блока без PFC очень часто слышен характерный щелчок – потребляемый ток в первые миллисекунды может в несколько раз превышать паспортный и это приводит к искрению в выключателе. В процессе работы компьютера модуль PFC гасит такие же импульсы от заряда разнообразных конденсаторов внутри компьютера и раскрутки моторов винчестеров.
Встречаются два варианта исполнения модулей – пассивный и активный. Второй отличается наличием управляющей схемы, связанной с вторичным (низковольтным) каскадом блока питания. Это позволяет быстрее реагировать на помехи и лучше их сглаживать. Так же, так как в схеме PFC достаточно много мощных конденсаторов, активный PFC может «спасти» компьютер от выключения, если на какую-то долю секунды исчезло электричество.
Расчет необходимой мощности блока питания
Теперь, когда с теорией покончено, переходим к практике. Для начала нужно подсчитать, какую мощность будут потреблять все компоненты ПК. Для этого проще всего воспользоваться специальным калькулятором — я рекомендую этот. Вбиваете в него свой процессор, видеокарту, данные по ОЗУ, дискам, количество кулеров, сколько часов в день используете ПК и т.д, и в итоге получаете вот такую диаграмму (я выбрал вариант с i7-7700K + GTX 1080 Ti):
Как видим, под нагрузкой такая система потребляет 480 Вт. По линии 3.3 и 5 В, как я и говорил, нагрузка невелика — всего 80 Вт, столько отдаст даже самый просто БП. А вот по 12 В линии нагрузка уже 400 Вт. Разумеется, не стоит брать блок питания впритык — на 500 Вт. Он, конечно, справится, но, во-первых, в будущем, если вы захотите проапгрейдить свой компьютер, то БП может стать узким местом, а во-вторых при 100% нагрузке блоки питания очень громко шумят. Так что стоит сделать запас хотя бы 100-150 Вт и брать блоки питания начиная с 650 Вт (у них обычно по 12 В линии отдача от 550 Вт).
-
Не стоит экономить и брать встроенный в корпус БП на 650 Вт: они все поголовно идут без PFC, то есть один скачок напряжения — и вы в лучшем случае идете за новым БП, а худшем — и за другими комплектующими (вплоть до процессора и видеокарты). Далее — то, что на них написано 650 Вт, далеко не значит, что они столько смогут отдать — нормальным считается напряжение, отличное от номинала не больше чем на 5% (а еще лучше — 3%), то есть если БП отдает по 12 В линии меньше 11.6 В — его брать не стоит. Увы, в noname БП, встроенных в корпус, просадки при 100% нагрузке могут быть и 10%, и что еще хуже — они могут выдавать ощутимо более высокое напряжение, что вполне может убить материнскую плату. Так что ищите БП с активным PFC и сертификатом 80 Plus Bronze или лучше — это гарантирует, что внутри стоят хорошие компоненты.
Прогресс не стоит на месте. Производительность компьютеров стремительно растет. А с увеличением производительности растет и энергопотребление. Если раньше на блок питания почти не обращалось внимания, то теперь, после заявления nVidia о рекомендованной мощности питания для своих топовых решений в 480 Вт, все немного изменилось. Да и процессоры потребляют все больше и больше, а если еще все это как следует разогнать.
C ежегодным апгрейдом процессора, материнки, памяти, видео, я давно смирился, как с неизбежным. Но апгрейд блока питания меня почему-то здорово нервирует. Если железо прогрессирует кардинально, то в схемотехнике блока питания таких принципиальных изменений практически нет. Ну, транс побольше, провода на дросселях потолще, диодные сборки помощнее, конденсаторы. Неужели нельзя купить блок питания помощнее, так сказать на вырост, и жить хотя бы пару лет спокойно. Не задумываясь о такой относительно простой вещи, как качественное электропитание.
Казалось чего бы проще, купи блок питания самой большой мощности, какую найдешь, и наслаждайся спокойной жизнью. Но не тут то было. Почему-то все работники компьютерных фирм уверены, что 250-ти ваттного блока питания хватит вам с избытком. И, что бесит больше всего, начинают безапелляционно поучать и безосновательно доказывать свою правоту. Тогда на это резонно замечаешь, что знаешь, чего хочешь и готов за это платить и надо побыстрее достать то, чего спрашивают и заработать законную прибыль, а не злить незнакомого человека своими бессмысленными, ничем не подкрепленными уговорами. Но это только первое препятствие. Идем дальше.
Допустим, вы все же нашли мощный блок питания, и тут вы видите, например, такую запись в прайсе
- Power Man PRO HPC 420W – 59 уе
- Power Man PRO HPC 520W – 123 уе
При разнице в 100 ватт цена выросла вдвое. А уж если брать с запасом, то нужно 650 или больше. Сколько это будет стоить? И это еще не все!
реклама
В подавляющем большинстве современных блоков питания используется микросхема SG6105. А схема включения ее, имеет одну очень неприятную особенность – она не стабилизирует напряжения 5 и 12 вольт, а на ее вход подается среднее значение этих двух напряжений, полученное с резисторного делителя. И стабилизирует она это среднее значение. Из-за этой особенности часто происходит такое явление, как "перекос напряжений". Ранее использовали микросхемыTL494, MB3759, KA7500. Они имеют ту же особенность. Приведу цитату из статьи господина Коробейникова.
". Перекос напряжений возникает из-за неравномерного распределения нагрузки по шинам +12 и +5 Вольт. Например, процессор запитан от шины +5В, а на шине +12 висит жёсткий диск и CD привод. Нагрузка на +5В во много раз превышает нагрузку на +12В. 5 вольт проваливается. Микросхема увеличивает duty cycle и +5В приподнимается, но ещё сильнее увеличивается +12 – там меньше нагрузка. Мы получаем типичный перекос напряжений. "
На многих современных материнских платах процессор питается от 12 вольт, тогда происходит перекос наоборот, 12 вольт понижается, а 5 повышается.
И если в номинальном режиме компьютер нормально работает, то при разгоне потребляемая процессором мощность увеличивается, перекос усиливается, напряжение уменьшается, срабатывает защита блока питания от понижения напряжения и компьютер отключается. Если не происходит отключения, то все равно пониженное напряжение не способствует хорошему разгону.
Так, например, было у меня. Даже написал на эту тему заметку – "Лампочка оверклокера" Тогда у меня в системнике работали два блока питания – Samsung 250 W, Power Master 350 W. И я наивно верил, то 600 ватт более чем достаточно. Достаточно может и достаточно, но из-за перекоса все эти ватты бесполезны. Этот эффект я по незнанию усилил тем, что от Power Master подключил материнку, а от Samsung винт, дисководы и т.д. То есть вышло – с одного блока питания берется, в основном 5 вольт, с другого 12. А другие линии "в воздухе", что и усилило эффект "перекоса".
После этого я приобрел 480 ваттный блок питания Euro case. Из-за своего пристрастия к тишине, переделал его в безвентиляторный, о чем тоже писал на страницах сайта. Но и в этом блоке стояла SG6105. При его тестировании я тоже столкнулся с явлением "перекоса напряжений". Только что приобретенный блок питания непригоден для разгона!
И это еще не все! Мне все хотелось приобрести второй компьютер, а старый оставить "для опытов", но элементарно "давила жаба". Недавно я эту зверюгу все же уговорил и приобрел железо для второго компа. Это конечно отдельная тема, но я для него купил блок питания – PowerMan Pro 420 W. Решил проверить его на предмет "перекоса". А так как новая мать питает процессор по шине 12 вольт, то по ней я и проверил. Как? Узнаете, если дочитаете статью до конца. А пока скажу, что при нагрузке 10 ампер, двенадцать вольт провалилось до 11.55. Стандарт допускает отклонение напряжений плюс-минус 5 процентов. Пять процентов от 12 это 0.6 вольта. Иными словами при токе 10 ампер напряжение упало почти до предельно допустимой отметки! А 10 ампер соответствует 120-ти ваттам потребления процессора, что при разгоне вполне реально. В паспорте к этому блоку по шине 12 вольт заявлен ток 18 ампер. Я думаю, не видать мне этих ампер, так как от "перекоса" блок питания выключится гораздо раньше.
Итого – четыре блока питания за два года. И надо брать пятый, шестой, седьмой? Нет, хватит. Надоело платить за то, что заранее не нравится. Что мне мешает самому сделать киловаттный блок питания и пожить спокойно пару лет, с уверенностью в качестве и количестве питания своего любимца. К тому же я затеял изготовление нового корпуса. Корпус я начал делать преогромный и блок питания, нестандартного размера, должен поместиться там без проблем. Но и обладателям стандартных корпусов может пригодиться такое решение. Всегда можно сделать внешний блок питания, тем более прецеденты уже есть. Кажется, Zalman выпустил внешний блок питания.
Конечно, делать блок питания такой мощности "с нуля" - сложно, долго, да и хлопотно. Поэтому и появилась идея собрать один блок из двух фабричных. Тем более они уже есть и, как выяснилось, в теперешнем виде непригодны для разгона. На эту мысль меня натолкнула все та же статья господина Коробейникова.
". Для введения раздельной стабилизации нужен второй трансформатор и вторая микросхема ШИМ, так и делается в серьёзных и дорогих серверных блоках. "
реклама
В компьютерном блоке питания существует три сильноточные линии с напряжением 5, 12 и 3.3 вольта. У меня есть два стандартных блока питания, пусть один из них вырабатывает 5 вольт, а другой, помощнее, 12 и все остальные. Напряжение 3.3 вольта стабилизируется отдельно и явления перекоса не вызывает. Линии вырабатывающие -5, -12 и т.д. – маломощны и эти напряжения можно взять с любого блока. А для осуществления этого мероприятия, использовать принцип, изложенный в той же статье г. Коробейникова – отключать ненужное напряжение от микросхемы, а нужное подрегулировать. То есть, теперь SG6105 будет стабилизировать только одно напряжение и, следовательно, явление "перекоса напряжений" не будет.
Так же облегчается режим работы каждого блока питания. Если посмотреть силовую часть, типовой схемы блоков питания (Рис.2), то видно, что обмотки 12, 5 и 3.3 вольта представляют собой одну общую обмотку с отводами. И если с такого транса брать не сразу все три, а только одно напряжение, то мощность трансформатора останется прежней, но на одно напряжение, а не на три.
К примеру, блок по линиям 12, 5, 3.3 вольта выдавал 250 ватт, то теперь практически эти же 250 ватт мы получим по линии, например, 5 вольт. Если раньше общая мощность делилась между тремя линиями, то теперь всю мощность можно получить на одной линии. Но на практике для этого нужно заменить диодные сборки на используемой линии на более мощные. Или включить параллельно дополнительные сборки, взятые с другого блока, на котором эта линия использоваться не будет. Так же максимальный ток будет ограничивать сечение провода дросселя. Может сработать и защита блока питания от перегрузки по мощности (хотя этот параметр можно подрегулировать). Так что полностью утроенную мощность мы не получим, но прибавка будет, да и греться блоки будут гораздо меньше. Можно, конечно, перемотать дроссель проводом большего сечения. Но об этом позже.
Так же необходимо сказать, что все переделки оборудования вы производите на свой страх и риск. Любые модификации лишают вас гарантии. И естественно, автор, за любые последствия ответственности не несет. Не лишним будет сказать, что человек, берущийся за такую модификацию, должен быть уверен в своих силах, и иметь соответствующий инструмент. Данная модификация выполнима на блоках питания собранных на основе микросхемы SG6105 и немного устаревших TL494, MB3759, KA7500.
Для начала пришлось поискать datasheet на микросхему SG6105 – это оказалось не так уж сложно. Привожу из datasheet нумерацию ног микросхемы и типовую схему включения.
Рис. 2. Типовая схема включения.
Рис. 3. Схема включения SG6105
Опишу сначала общий принцип модернизации. Сначала модернизация блоков на SG6105. Нас интересуют выводы 17(IN) и 16(COMP). К этим выводам микросхемы и подключен резисторный делитель R91, R94, R97 и подстроечный резистор VR3. На одном блоке отключаем напряжение 5 вольт, для этого выпаиваем резистор R91. Теперь подстраиваем величину напряжения 12 вольт резистором R94 грубо, а переменным резистором VR3 точно. На другом блоке наоборот, отключаем 12 вольт, для этого выпаиваем резистор R94. И подстраиваем величину напряжения 5 вольт резистором R91 грубо, а переменным резистором VR3 точно.
Провода PC – ON всех блоков питания соединяются между собой и подпаиваются к 20-ти контактному разъему, который потом подключаем к материнке. С проводом PG сложнее. Я взял этот сигнал с более мощного блока питания. В дальнейшем можно реализовать несколько более сложных вариантов.
Рис. 4. Схема распайки разъема
Теперь об особенностях модернизации блоков на основе микросхемы TL494, MB3759, KA7500. В этом случае сигнал обратной связи с выходных выпрямителей напряжений 5 и 12 вольт подается на вывод 1 микросхемы. Поступаем немного по-другому – перерезаем дорожку печатной платы около вывода 1. Другими словами отключаем вывод 1 от остальной схемы. И на этот вывод подаем нужное нам напряжение через резисторный делитель.
Рис 5. Схема для микросхем TL494, MB3759, KA7500
В этом случае номиналы резисторов одинаковы и для стабилизации 5 вольт и для 12. Если вы решили использовать блок питания для получения 5-ти вольт, то резисторный делитель подключаете к выходу 5В. Если для 12, то к 12.
реклама
Наверно хватит теории и пора приступать к делу. Сначала надо определиться с измерительными приборами. Для измерения напряжений я применю одни из самых дешевых мультиметров DT838. Точность измерения напряжения у них 0.5 процента, что вполне приемлемо. Для измерения тока использую стрелочный амперметр. Токи нужно мерить большие, поэтому придется самому изготовить амперметр из стрелочной измерительной головки и самодельного шунта. Готовый амперметр с фабричным шунтом приемлемого размера я найти не смог. Нашел амперметр на 3 ампера, разобрал его. Вытащил из него шунт. Получился микроамперметр. Дальше была небольшая сложность. Для изготовления шунта и калибровки амперметра, сделанного из микроамперметра, был нужен образцовый амперметр, способный мерить ток в пределах 15-20 ампер. Для этих целей можно было бы применить токовые клещи, но у меня таковых не оказалось. Пришлось искать выход. Выход я нашел самый простой, конечно, не очень точный, но вполне. Шунт я вырезал из стального листа толщиной 1мм, шириной 4мм и длиной 150 мм. К блоку питания через этот шунт подключил 6 лампочек 12V, 20W. По закону Ома через них потек ток равный 10 амперам.
Один провод от микроамперметра соединил с концом шунта, а второй двигал по шунту, пока стрелка прибора не показала 7 делений. До 10 делений не хватило длины шунта. Можно было подрезать шунт потоньше, но из-за нехватки времени решил оставить, как есть. Теперь 7 делений этой шкалы соответствуют 10 амперам.
Фото 1 Бюджетный стенд для подбора шунта.
Фото 2. Стенд с включенными 6-ю лампочками 12вольт 20 ватт.
На последней фотографии видно, как просело напряжение 12 вольт при токе 10 ампер. Блок питания PowerMan Pro 420 W. Минус 11.55 показывает из-за того, что я перепутал полярность щупов. На самом деле конечно плюс 11.55. Этот же стенд я буду использовать как нагрузку для регулировки готового блока питания.
Новый блок питания я буду делать на основе PowerMaster 350 W, он будет вырабатывать 5 вольт. Согласно наклейке на нем, он по этой линии должен давать 35 ампер. И PowerMan Pro 420 W. С него я буду брать все остальные напряжения.
В этой статье я покажу общий принцип модернизации. В дальнейшем я планирую переделать полученный блок питания в пассивный. Возможно, перемотаю дроссели проводом большего сечения. Доработаю соединительные кабели на предмет уменьшения наводок и пульсаций. Сделаю мониторинг токов и напряжений. И возможно многое другое. Но это в будущем. Все это описывать в данной статье я не буду. Цель статьи – доказать возможность получения мощного блока питания, путем модернизации двух-трех блоков меньшей мощности.
Немного о технике безопасности. Все перепайки производятся, естественно, при выключенном блоке. После каждого выключения блока, перед дальнейшими работами, разряжайте большие конденсаторы. На них присутствует напряжение 220 вольт, и заряд они накапливают очень приличный. Не смертельный, но крайне неприятный. Электрический ожог заживает долго.
Начну с PowerMaster. Разбираю блок, вынимаю плату, отрезаю лишние провода.
Фото 3. Блок PowerMaster 350 W
Нахожу микросхему ШИМ, она оказалась TL494. Нахожу вывод 1, осторожно перерезаю печатный проводник и подпаиваю к выводу 1 новый резисторный делитель (см. Рис5). Подпаиваю вход резисторного делителя к пятивольтовому выходу блока питания (обычно это красные провода). Еще раз проверяю правильность монтажа, это никогда не бывает лишним. Подключаю модернизированный блок к своему бюджетному стенду. На всякий случай, спрятавшись за стул, включаю. Взрыва не произошло и это даже вызвало легкое разочарование. Для запуска блока соединяю провод PS ON с общим проводом. Блок включается, лампочки загораются. Первая победа.
Переменным резистором R1 на малой нагрузке блока питания (две лампочки по 12V, 20W и спот 35W) выставляю выходное напряжение 5 вольт. Напряжение замеряю непосредственно на выходном разъеме.
Фотоаппарат у меня не самый лучший, мелкие детали не видит, поэтому прошу прощения за качество снимков.
Блок питания на непродолжительное время можно включать без вентилятора. Но нужно следить за температурой радиаторов. Будьте осторожны, на радиаторах некоторых моделей блоков питания присутствует напряжение, иногда высокое.
Не выключая блок, начинаю подключать дополнительную нагрузку – лампочки. Напряжение не меняется. Блок стабилизирует хорошо.
На этой фотографии я подключил к блоку все лампочки, какие были в наличии – 6 ламп по 20w, две по 75 w, и спот 35w. Ток, текущий через них по показаниям амперметра в пределах 20 ампер. Никакого "проседания", никаких "перекосов"! Полдела сделано.
Теперь берусь за PowerMan Pro 420 W. Так же разбираю его.
Нахожу на плате микросхему SG6105. За тем отыскиваю нужные выводы.
Принципиальная схема, приведенная в статье г. Коробейникова, соответствует моему блоку, нумерация и номиналы резисторов те же. Для отключения 5-ти вольт выпаиваю резистор R40 и R41. Вместо R41 впаиваю два переменных резистора соединенных последовательно. Номинал 47 кОм. Это для грубой регулировки напряжения 12 вольт. Для точной регулировки используется резистор VR1 на плате блока питания
Рис 6. Фрагмент схемы блока питания PowerMan
Опять достаю свой примитивный стенд и подключаю к нему блок питания. Сначала подключаю минимальную нагрузку – спот 35W.
Включаю, подстраиваю напряжение. Затем, не выключая блок питания, подключаю дополнительные лампочки. Напряжение не меняется. Блок прекрасно работает. По показаниям амперметра ток достигает 18 ампер и никакого "проседания" напряжения.
Второй этап закончен. Теперь осталось проверить, как будут работать блоки в паре. Перекусываю провода красного цвета идущие от PowerMan к разъему и молексам, изолирую их. А к разъему и молексам подпаиваю пятивольтовый провод от PowerMaster 350 W, так же соединяю общие провода обоих блоков. Провода Power On блоков питания объединяю. PG беру с PowerMan. И подключаю этот гибрид к своему системному блоку. На вид он несколько странен и если кому-то захочется узнать о нем поподробнее, прошу на ПС.
- Мать Epox KDA-J
- Процессор Athlon 64 3000
- Память Digma DDR500, две планки по 512Mb
- Винт Samsung 160Gb
- Видео GeForce 5950
- DVD RW NEC 3500
Включаю, все прекрасно работает.
Опыт удался. Теперь можно приступать к дальнейшей модернизации "объединенного блока питания". Перевод его на пассивное охлаждение. На фотографии видна панель с приборами – это все будет подключено к данному блоку. Стрелочные приборы – мониторинг токов, цифровые приборы в круглых отверстиях под стрелочными – мониторинг напряжений. Ну и тахометр, и все такое, об этом я уже писал на своей персоналке. Но это в дальнейшем.
Влияние "объединенного блока питания" на дальнейший разгон я не проверял. Доделаю, тогда и проверю. Процессор уже разогнан до 2.6 гигагерц по шине, при напряжении на проце 1.7 вольта. Гнал я его на безвентиляторном блоке питания, но при таком разгоне 12 вольт на нем проседали до 11.6 вольта. А гибрид выдает ровно 12. Так что, возможно, еще немного мегагерц я из него выжму. Но это будет другая история.
Перечень используемой литературы:
Ждём Ваших комментариев в специально созданной ветке конференции.
Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен или telegram-канал @overclockers_news - это удобные способы следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
Заключение
Результаты, которые мы получили, говорят сами за себя. Даже мощный игровой компьютер с разогнанными комплектующими не потребляет в пике свыше 360 Вт. То есть, очевидно, что вам будет не нужен киловаттный блок питания до тех пор, пока вы не решите собрать 3-Way SLI конфигурацию. Конечно же, результаты не должны вводить вас в заблуждение. Они вовсе не значат, что вы можете для такой сборки использовать 400 Вт БП из корпусов общей стоимостью в 900 рублей. Но в итоге, нет причин брать действительно качественный блок питания на 750-1000 Вт, можно обойтись более дешевой и достаточно надежной моделью, которая будет работать на вашем компьютере — и при этом всё ещё с большим запасом.
Нашли опечатку? Выделите текст и нажмите Ctrl+Enter
Все права защищены. Полное или частичное копирование материалов Сайта в коммерческих целях разрешено только с письменного разрешения владельца Сайта. В случае обнаружения нарушений, виновные лица могут быть привлечены к ответственности в соответствии с действующим законодательством Российской Федерации.
Содержание
Подбираем БП по мощности
Как бы просто это не звучало, но для того, чтобы определить мощность будущего блока питания, необходимо сложить потребляемую мощность всех компонентов ПК и сделать небольшой запас, на случай каких-либо изменений или модернизации. Также следует учесть один момент, который заключается в том, что блоки питания от не именитых брендов часто завышают свои характеристики, или указанная мощность БП рассчитана при максимальной нагрузке. Таким образом, если БП будет работать на пике мощности постоянно, это, несомненно, приведет к уменьшению его срока службы и может привести к различным сбоям в питании. Если при выборе вы все же отдали предпочтение малоизвестному бренду, следует покупать БП с запасом мощности хотя бы в полтора раза, а лучше в два раза. Добавлю, что мощность БП следует подбирать из значений номинального потребления всех компонентов ПК, а не пиковых значений. Для покрытия пикового энергопотребления мы как раз и берем БП с запасом мощности.
Что касается реальных цифр, следует сказать, что для офисного ПК или компьютера для бытовых задач хватит БП с мощностью до 400 Вт. Что касается современных ПК для игр, часто приходится использовать БП с мощностью 800-900 Вт и более. При выборе блока питания рекомендую также не забывать о потреблении энергии систем охлаждения и всевозможных декоративных подсветках. Для вашего удобства в интернете можно найти специальный калькулятор для расчета.
Энергоэффективность и КПД
КПД определяет соотношение потребляемой мощности БП к реальной выходной его мощности. Для облегчения задачи выбора «правильного» для вас БП существует специальная стандартизация Energy Star. Если я не ошибаюсь, последняя версия этого стандарта 4.0, но насколько я знаю, обновления в этой версии стандарта было довольно давно. В любом случае, сейчас этот стандарт заключается в следующих требованиях и маркировках:
- 80 Plus. В таких БП эффективность составляет не ниже 80%
- 80 Plus Bronze. Самый распространенный тип, эффективность не ниже 82%
- 80 Plus Silver. В этом стандарте КПД составляет не менее 85%
- 80 Plus Gold. В этом типе КПД превышает 87%
- 80 Plus Platinum. Это самые эффективные устройства с КПД не менее 90%
Эта небольшая деталь крайне важна при выборе и на нее точно следует опираться. Конечно, покупать БП без этой сертификации вообще не стоит. А оптимальным решением по цене и эффективности могут стать блоки с маркировкой 80 Plus Bronze. Эти блоки на сегодняшний день являются самими распространенными. К примеру, если вы приобретаете БП с мощностью 800 Вт со стандартом 80 Plus Bronze, его реальная выходная мощность составит 656 Вт.
Форм-фактор и типы подключения
Не стоит забывать о том, что существуют разные форм-факторы БП, это сделано для совместимости с различными типами корпусов ПК. Самым распространенным типом БП и корпусов для них являются устройства с маркировкой ATX. Но еще существуют БП с другими форм-факторами SFX, TFX и EPS. Эта характеристика обязательно будет указана на БП.
Также обращаю ваше внимание на то, что существует два типа подключения оборудования к БП.
Стандартный тип. В этом типе все разъемы для подключения оборудования уже стационарно установлены и их нельзя поменять. То есть провода с разъемами буквально впаяны в БП. Это классическое и самое распространенное решение. Такие БП бывают с разными разъемами для ЦПУ (к примеру, на 4 или 8 контактов), а также могут отличаться по разъемам для материнских плат (на 24 контакта и на 20 контактов для старых моделей или серверных плат). Также на такие БП могут быть абсолютно со всеми возможные разъемы. Обычно используется самые распространенные современные разъемы, но все же перед покупкой стоит этот момент проверить.
Модульный тип. Это более дорогое решение, обычно используется в ПК с прозрачной крышкой корпуса. В таком типе устройства к БП подключается только то оборудование, которое установлено в ПК в данный момент. Таким образом, можно избежать лишнего нагромождения неиспользуемых проводов.
Что такое PFC
PFC – это система, обеспечивающая автоматическую коррекцию выходной мощности в зависимости от входящих изменений в токе. Очень полезная и необходимая функция, особенно при использовании дорогостоящего оборудования. Также стоит знать, что система PFC делится на два типа: PPFS, APFC.
PPFS – это пассивная система, обычно применяется в более дешевых моделях БП, такая система обладает небольшой способностью сглаживания токов.
APFC – это активная система, уже более дорогая, поскольку она выполнена на отдельной плате, и по сути является еще одним питающим элементом. Такая система может сглаживать большие перепады в токе и обеспечивает стабильную выходную мощность и ток.
Применяем знания на практике
Исходя из вышеизложенной базовой информации, можно приступить к выбору блока питания. Для начала определяемся с форм-фактором и типом подключения БП. Затем подбираем мощностью будущего БП, исходя из суммарного энергетического потребления вашего оборудования опираясь на запас и КПД (стандартизацию Energy Star). Также можно обратить внимание на охлаждение блока питания. Здесь чем больше лопасти вентилятора, тем меньше производят они шума и лучше охлаждают. Также есть модели БП с пассивным охлаждением, в таких моделях для отвода тепла используется большой алюминиевый радиатор.
Ну, а на этом все, надеюсь, публикация была полезна для вас. Спасибо, что дочитали статью до конца. Также можете посетить мой блог на сайте. Там вы найдете еще больше различных статей и обзоры разных устройств.
Будь в курсе последних новостей из мира гаджетов и технологий
Бюджетный игровой компьютер
Следующая ступень с более высоким потреблением энергии — это бюджетный игровой компьютер, в котором присутствует недорогая дискретная видеокарта, а также недорогой процессор AMD Phenom II X4. Такие сборки актуальны и по сей день, когда речь идет о низкобюджетных игровых компьютерах.
Процессор AMD Phenom II X4 965
Процессор AMD Phenom II X4 965 зарекомендовал себя как недорогой и эффективный для своей цены четырехъядерный CPU, неплохо справляющийся с бытовыми задачами пользователей. Правда, его энергопотребление достаточно высоко.
Видеокарта Radeon HD 7700
В дополнение к нему мы установили видеокарту Radeon HD 7700 GHz Edition. Она была выбрана как недорогое решение, фактически одно из начальных устройств, с которыми собирают бюджетные игровые ПК.
Вновь используется 8 ГБ оперативной памяти, работающей на частоте 1333 МГц. Полный список:
- Процессор — AMD Phenom II X4 965
- Материнская плата — Asus M4A88TD-M EVO
- Система охлаждения — Deep Cool Ice Warrior
- Термоинтерфейс — Arctic Silver 5
- Оперативная память — Corsair XMS3 1333 МГц, 9-9-9-24, 2х4Гбайт
- Жесткий диск — Intel SSD 320 Series, 160 Гбайт
- Блок питания — Seasonic Platinum 1000W
- Монитор — Dell U2711b, 2560 x 1440
- Видеокарта —AMD Radeon HD 7770 GHz Edition
- Операционная система — Win7 x64
Как покупаются «ватты»
Блок питания — одна из важнейших составляющих компьютера и, как ни печально это звучит, многие пользователи при выборе этой детали подходят к вопросу халатно. Некоторые покупатели вообще покупают корпус с уже встроенным БП, не вдаваясь в подробности. Другие, наоборот, берут блок питания с «максимальным запасом», едва ли реально имея представление о том, сколько компьютер будет потреблять энергии.
Блок питания на 1600 Вт так и просится в ваш ПК?
Известно немало ситуаций, когда человек приобретает для своей системы с одной игровой видеокартой так называемые «игровые» БП с мощностью 750-850 Вт, а иногда и 1000 Вт. Блоки питания мощностью порядка 500 Вт уже начинают ставить чуть ли не в офисные сборки с маломощными комплектующими. Но есть ли реальная польза от использования столь мощного источника питания или это просто переплата за «красивые цифры»?
Первым делом, конечно, важно отметить несколько аспектов, например качество источника питания, ведь указанные 500 Вт noname БП, идущего в составе корпуса за 1500 рублей, и, скажем, Seasonic — это принципиально разные вещи. Кроме того, даже в модельном ряду одного производителя существуют модели БП различного качества, эффективности и направленности.
Комплектный noname БП — не лучший выбор
Грамотно спроектированный и пристойно собранный 350 Вт источник питания стабильно выносит нагрузки, возлагаемые на него, не перегревается, не «проседает», тогда как дешевое и простое устройство с «нарисованными на бумаге» 450 Вт проработает в том же режиме куда меньше, вызывая сбои и нестабильность работы ПК.
Хорошо, уже ясно: в любом случае надо выбирать качественный источник питания. Осталось понять: на сколько ватт?
Производительный игровой компьютер
Новый уровень вместе с более дорогими комплектующими, и особенно с эффективной и далеко не самой дешевой видеокартой. С другой стороны, игровой ПК и должен быть действительно мощным, чтобы его пользователь мог наслаждаться играми в высоком качестве.
Процессор Intel Core i7-3770K
В недрах системы лежит хорошо знакомый нам процессор Intel Core i7-3770K с четырьмя ядрами и, кроме того, с работающей технологией HT. Его номинальные частоты составляют от 3.5 ГГц до 3.9 ГГц. Данный CPU несет на себе энергоэффективные ядра Ivy Bridge, выполненные по нормам 22 нм техпроцесса, а, соответственно, имеет большое преимущество перед «старичком» Phenom II.
Видеокарта Radeon HD 7870 GHz Edition
В паре с мощным процессором установлена соответствующая игровая видеокарта Radeon HD 7870 GHz Edition, которую можно часто встретить в игровых сборках ПК.
На этот раз 2х4 Гб оперативной памяти работают на частоте 1600 МГц. Полный список:
- Процессор — Intel Core i7-3770K
- Материнская плата — ASUS Maximus V Formula Thunder FX
- Система охлаждения — Deep Cool Ice Warrior
- Термоинтерфейс — Arctic Silver 5
- Оперативная память — Corsair XMS3 1600 МГц, 9-9-9-24, 2х4Гбайт
- Жесткий диск — Intel SSD 320 Series, 160 Гбайт
- Блок питания — Seasonic Platinum 1000W
- Монитор — Dell U2711b, 2560 x 1440
- Видеокарта —AMD Radeon HD 7870 GHz Edition
- Операционная система — Win7 x64
Конфигурации различных систем
Чтобы разрушить закостенелые мифы о том, что простому игровому ПК надо от 600 Вт БП, а продвинутому уже 700-900 Вт, мы собираемся проверить реальное потребление систем в различных конфигурациях. Для этого мы составили несколько сборок, каждая из которых отвечает за свой условный сектор.
Бюджетная система, офисный компьютер, HTPC
В рамках бюджетного компьютера, выполняющего также роль HTPC, мы собрали систему на базе процессора AMD A10-5800K. Преимуществом новых гибридных процессоров AMD является неплохая встроенная в процессор видеокарта, которая, тем не менее, вкупе с вычислительными ядрами позволяет держаться в скромных рамках энергопотребления.
Процессор AMD A10-5800K
Процессор AMD A10-5800K с ядрами Piledriver работает на частоте вплоть до 4 ГГц, имеет четыре ядра (два модуля).
Встроенная видеокарта Radeon HD 7660D
Интегрированное графическое ядро использует 384 потоковых процессора с частотой 800 МГц.
Мы также использовали 8 Гб оперативной памяти DDR3, работающей в двухканальном режиме при эффективной частоте 1333 МГц. А полностью стенд выглядит так:
- Процессор — AMD A10-5800K
- Материнская плата —Asus F2A85-M PRO
- Система охлаждения — Deep Cool Ice Warrior
- Термоинтерфейс — Arctic Silver 5
- Оперативная память — Corsair XMS3 1333 МГц, 9-9-9-24, 2х4Гбайт
- Жесткий диск — Intel SSD 320 Series, 160 Гбайт
- Блок питания — Seasonic Platinum 1000W
- Монитор — Dell U2711b, 2560 x 1440
- Видеокарта — Встроенная
- Операционная система — Win7 x64
Читайте также: