Компьютерный блок питания ATX: инструкция по сборке и советы по комплектации

Если пользователю нужна надежная, отказоустойчивая система – необходимо использовать высококачественный ИП, который позволяет даже слабым материнским платам, процессорам и памяти работать стабильно, тогда как использование дешевого источника питания делает первоклассные устройства неустойчивыми.

Выбор блока питания ATX

При сборке нового компьютера или обновлении ПК многие пользователи прежде всего выбирают такие компоненты, как процессор и графическую карту, и часто игнорируют источник питания (ИП) как не особо важный элемент, а зря, потому что источник - это сердце ПК и к его выбору нужно отнестись очень серьезно.

На рынке есть много разных источников питания для ПК с номинальной мощностью от 350 до 1000 Вт. Малогабаритный ИП стоит кучу денег. Офисные и мультимедийные компьютеры часто могут обрабатывать простые 350-ваттные ИП, а большинство игровых ПК используют ИП мощностью от 500 до 600 Вт. Только в абсолютно исключительных ситуациях, например, при использовании нескольких высокопроизводительных видеокарт, необходимы блоки питания мощностью 800 Вт или даже 1000 Вт.

Важными аспектами выбора источника питания являются:

1. Взаимозаменяемость ИП.
2. Эффективность работы.
3. Номинальная мощность.
4. Температура блока ATX.
5. Регулировка нагрузки.
6. Уровень шума.
7. Разъемы питания.

Взаимозаменяемость источника питания

Важнейшей характеристикой ИП является его форм-фактор, который определяет физические размеры, монтажные отверстия, физические типы разъемов и выводов, чтобы обеспечить не только физическое соответствие блока, но и правильные типы разъемов питания для материнской платы и периферийных устройств.

Все современные форм-факторы ИП основаны на оригинальном форм-факторе ATX, опубликованном Intel в 1995 году. В 2000 году, чтобы удовлетворить требованиям к новым процессорам Pentium 4 +12V, Intel добавила новый разъем питания 12 В к спецификации ATX и переименовала спецификацию в ATX12V. С тех пор каждый раз, когда Intel обновляла спецификацию ИП или создавала новую, для этого требовался разъем +12 В.

Все аспекты различных форм-факторов, включая физические размеры, монтажные отверстия и кабельные разъемы, жестко стандартизированы, что означает, что их можно выбирать среди множества стандартных ИП для ремонта или модернизации большинства систем даже более старых моделей.

Эффективность работы источников

Этот показатель определяется отношением выходной мощности к входной мощности в процентах. Например, ИП, который производит 350 Вт на выходе, требует на вводе 500 Вт, эффективен на 70 %. В целом хороший ИП имеет этот показатель от 70 % до 80 %, хотя эффективность зависит от того, насколько сильно загружен блок питания. Другими словами, блок питания ATX 500 W на самом деле требует на вводе 700 Вт на 70 % времени и 0 Вт в 30 % случаев простоя.

Номинальная мощность источников

Это мощность, которую может подавать блок питания. Она в основном полезна для общего сравнения ИП. Что действительно имеет значение, так это индивидуальная сила тока, потребляемая при разных напряжениях, и они значительно различаются между ИП. Коэффициент мощности определяется путем деления истинной мощности (W) на кажущуюся мощность (вольт х ампер или VA).

Стандартные блоки питания имеют коэффициенты мощности в диапазоне от 0,70 до 0,80, при этом лучшие устройства приближаются к 0,99. Некоторые новые источники используют пассивную или активную коррекцию коэффициента мощности (PFC), которая может увеличить коэффициент мощности до диапазона от 0,95 до 0,99, уменьшая пиковый ток и гармонический ток.

Температура блока ATX

Оценка мощности не имеет смысла, если ее не привязать к температуре. По мере увеличения температуры выходная мощность ИП уменьшается. Рабочая температура ПК составляет обычно 40 °C, а большинство источников питания рассчитаны только на 25 °C.

Это может показаться незначительным, но источник питания мощностью 450 Вт при нормативной температуре 25 °C с ростом ее до 40 °С выдает мощность всего 300 Вт, а это означает, что ИП, который номинально соответствует требованиям системы, может дать сбой при повышенной температуре.

Регулировка нагрузки

Фактически ни один ИП не соответствует идеалу, но дорогие источники питания намного ближе к нему, чем дешевые. Процессоры, память и другие системные компоненты предназначены для работы с чистым стабильным постоянным напряжением. Любое отклонение от этого может снизить стабильность системы и сократить срок службы компонентов.

Регулирование нагрузки выражает способность ИП обеспечивать номинальную выходную мощность при каждом напряжении, так как нагрузка варьируется от максимума до минимума. Высококачественный источник питания регулирует напряжения на критических линейках напряжения + 3.3 В, + 5 В и + 12 В с точностью до 1 %, с 5 % регулированием на менее критических показателях 5 и 12 В.

Отличный ИП может регулировать напряжение на всех критических уровнях с точностью до 3 %. Источник среднего диапазона может регулировать напряжение на всех критических уровнях до 5 %. Недорогие могут обеспечить 10 % и более на любой шине, что неприемлемо.

Уровень шума

Вентилятор ИП является одним из основных источников шума на большинстве ПК. Если цель - снизить уровень шума системы, важно выбрать подходящий источник питания. Модели с уменьшенным шумом, такие как Antec TruePower 2.0 и SmartPower 2.0, Enermax NoiseTaker, Nexus NX, Silenter для ПК и охлаждения, Seasonic SS и Zalman ZM, предназначены для минимизации шума вентилятора и могут быть основой системы, которую почти не слышно в тихой комнате.

Бесшумные ИП, такие как Antec Phantom 350 и Silverstone ST30NF, вообще не имеют вентиляторов и почти полностью бесшумны (может быть небольшое жужжание от электрических компонентов). С практической точки зрения использование безвентиляторного источника питания крайне нежелательно. Они довольно дороги по сравнению с источниками питания с уменьшенным шумом.

Применения модулей с пониженным уровнем шума вполне достаточно, так как любой шум, который они создают, намного меньше шума вентиляторов корпуса, кулеров процессора и шума вращения жесткого диска.

Разъемы питания

В последние несколько лет произошли некоторые существенные изменения в источниках питания, которые прямо или косвенно вызвали увеличение потребления энергии и изменение напряжений, используемых современными процессорами и другими компонентами системы. Когда пользователь заменяет источник питания в более старой системе, важно понимать различия между старым ИП и текущими устройствами.

В течение 25 лет каждый источник для ПК снабжен стандартными разъемами питания Molex (жесткий диск) и Berg (флоппи-дисковода), которые используются для питания приводов и аналогичных периферийных устройств. Там, где они отличаются друг от друга, используются те типы разъемов, которые используют для обеспечения питания самой материнской платы. Первоначальная спецификация ATX определила 20-контактный разъем питания ATX.

Этот разъем может использоваться всеми блоками питания ATX и источниками питания ATX12V. Сегодня общие материнские платы подключаются к источнику питания как через 24-контактный разъем ATX, так и через другой кабель 12 В (ATX12V). Последний обеспечивает мощность для процессора и был введен с четырьмя контактами. Для особенно энергопотребляющих процессоров или оверклокеров используется разъем EPS12V с восемью полюсами, первоначально предназначенный для серверов.

Для современных плат и источников питания всегда нужно ставить 24er. Ни при каких обстоятельствах не следует вставлять 6- или 8-контактные разъемы PCIe в материнскую плату. Это приводит к короткому замыканию и необратимому повреждению, поскольку они предназначены для видеокарт и поляризованы по-разному.

Калькулятор питания

Как видно, выбор блока питания - непростой процесс, порой новичкам с этим не справиться, поэтому многие из них обращаются к интернет-сервису - калькулятору питания. Для блока питания ATX благодаря значениям TDP для CPU и видеокарты, а также значениям по умолчанию для других компонентов, можно получить вполне приемлемый расчет потребления энергии и таким образом определить правильное питание ПК.

Нужно обратить внимание, что калькулятор мощности учитывает минимальную мощность, требуемую системой. В некоторых случаях, например, high-end графические карты, SLI или Crossfire, рекомендуется пользователям покупать более высокую мощность, чем рекомендации, чтобы избежать потенциальных проблем. Основные данные, необходимые для расчета калькулятора:

1. Сокет материнской платы.
2. Производитель чипа видеокарты.
3. Встроенные компоненты модулей оперативной памяти.
4. SSD жесткий диск.
5. Вентилятор.
6. Оптические приводы PCI-карты.

Блок серия AURUM S

Это совершенно новый блок питания ATX FSP, состоящий из высококачественных компонентов и также обладающий несколькими степенями защиты. AURUM S Series соответствует 80 PLUS Gold, сертифицированному более чем на 90 % эффективного энергопотребления, который требует правил, касающихся энергопотребления в режиме ожидания менее 0,5 Вт. С технологией FSP MIA ICTM, интегрированными PWM AURUM S Series, ZCS PFC, Post SR и Double-Circuited OVP и улучшенной структурной плотностью PCB.

Кроме того, уникальная технология воздушного потока обеспечивает более эффективное охлаждение с меньшим шумом. Используя специальные стрелочные отверстия, конструкция корпуса AURUM S оптимизировала воздушный поток внутри блока, а также обеспечивает привлекательный внешний вид. AURUM S Series предлагает модификации: 400-700 Вт. Собственные запатентованные проекты блока питания ATX FSP обеспечивают максимальную производительность и максимальную защиту системы:

• Constant Hold up осуществляет непрерывную настройку в соответствии с выходной нагрузкой для достижения наилучшей эффективности;
• PFC Защита от двойного замыкания (OVP) обеспечивает максимальную защиту конденсатора;
• Zero-Current Switch на PFC обеспечивает минимальную энергию, затрачиваемую на переключение, низкий уровень электромагнитных помех и низкий шум пульсации способствуют высокой эффективности.

Блок Thermaltake Smart 80 White Power Supply

Блок питания ATX Thermaltake включает различные высококачественные компоненты, модели Smart Series от 500 Вт до 700 Вт, экономит энергию благодаря своей высокой эффективности до 86 % и вмещает любую основную сборку с самыми высокими требованиями. Встроенный интеллектуальный охлаждающий вентилятор обеспечивает превосходный воздушный поток при исключительно низком уровне шума.

Кроме того, конструкция Single 12V обеспечивает непрерывное использование со стабильной и надежной производительностью. 120-миллиметровый ультра тихий вентилятор. 80 Plus Titanium, японские конденсаторы на 100 % и 32-битный встроенный цифровой микроконтроллер. Полностью модульные, индивидуально проложенные кабели. Программное обеспечение DPS-g для управления и мониторинга с ПК или мобильного устройства. Интеллектуальное управление питанием обеспечивает исключительную защиту.

Блок GPS-1000C. Серия POWER SMART

Блок питания ATX Chieftec с восемью совершенно новыми ATX 2.3, полный спектр (110V ~ 240V) и 80plus. GOLD сертифицировал источники питания известной и специализированной серии POWER SMART с номинальной мощностью от 450 Вт до 1450 Вт GOLD. Поддерживая технологию Intel Haswell, интеллектуальное управление кабелем с современной технологией, а также большим количеством разъемов, поддерживает все компоненты с интенсивным потреблением энергии, такие как несколько графических процессоров, тем самым оптимизируя максимально возможное потребление энергии.

Aerocool Project7 P7-P650W 650W 80 PLUS

Блок питания ATX Aerocool - платиновый модульный RGB - форм-фактор ATX - 3 светодиодных режима с P7-S1 и P7-H1, совместимость с ASUS Aura. AER-P7-P650W - 7 лет гарантии. Доступ к 16,8 миллиона цветов и три светодиодных режима с P7-S1 (Project7-Software1), RGB-вентилятор на PSU может управляться через P7-Hub (P7-H1) и материнскую плату, включая ASUS Aura, GIGABYTE RGB Fusion и MSI Mystic Light Sync, 115 В. Эффективность 80 PLUS. Платина сертифицирована. При обычной нагрузке эффективность составляет 92 % при 115 В переменного тока и 94 % при 230 В переменного тока.

Японские конденсаторы обеспечивают бескомпромиссную производительность и надежность. Предназначены для эффективной работы даже при температуре воздуха 50 °C. Кабельные соединения между компонентами, дочерними платами и основной печатной платой обеспечивают более чистую и прочную конструкцию Etched Circuit Design. Это улучшает надежность, воздушный поток и общую задержку связи, что обеспечивает лучшее охлаждение и гораздо более бесшумную работу.

Преобразование блоков питания ПК

Переделку ATX в регулируемый блок питания обычно выполняют, чтобы соответствовать современным ПК и обладать надежными и безопасными режимами работы оборудования при перенапряжении и защите от короткого замыкания.

Упрощенная блок-схема. 115 В переменного тока преобразовывается в постоянный ток, который подается на силовой модулятор. ИКМ (импульсно-модулированный) сигнал преобразует постоянный ток с более высокими частотами (около 30 кГц). Высокая частота снижается для низкого напряжения, выпрямляется и фильтруется до постоянного тока на 5 В, 12 В и т. д. Выход 5 В и, возможно, 12 В, по сравнению с эталонным, используется для управления генератором и обеспечения обратной связи управления напряжениями. Блок для реконструкции должен иметь номинальную мощность 12 В не менее 15А и предпочтительно до 400 Вт.

Для выполнения переделки блока питания ATX потребуются:

• переключатель SPST для включения-выключения или барьерная полоса;
• светодиод;
• резисторы, в том числе 10 Ом 10 Вт 450 микрофарад 15 В;
• электролитические пластиковые ножки для корпуса.

Процедура модификации:

1. Первоначальная подготовка. Отсоединить кабели и снять питание со старого ПК. Затем отрезать кабели возле разъемов ПК, оставив пару разъемов для использования их под другие цели. Проверить источник питания. Перед открытием корпуса проверьте работу PS. Начните с идентификации различных выходных проводов. Подключить 10-ваттную нагрузку на +5В (красный) вывод. Соедините вместе PS_on и провод заземления. Подключите вольтметр к проводке 5 В. Вставьте питание и убедитесь, что вентилятор будет работать, а вольтметр должен читать 5В. Также проверьте выход 12 В.
2. Открыть корпус. Никогда не работайте с источником питания, когда он подключен, и проверьте конденсаторы высокого напряжения, чтобы убедиться, что они разряжены. Если есть сомнения, разрядите резистор на 100 Ом и измерьте напряжение.
3. Извлеките печатную плату из корпуса, а также разъем питания. Вентилятор также может быть удален или отсоединен. PS можно безопасно запускать без вентилятора для испытаний с малой мощностью. Затем отсоедините или отрежьте ненужные провода: все провода 3,3 В, 5 В, за исключением одного для рабочей нагрузки. -5V и -12V. Изменение схемы обратной связи, изменение напряжения на линии +12 В. Изучите нижнюю часть печатной платы.
4. Процесс переделки компьютерных блоков питания ATX заключается в том, чтобы добавить некоторое сопротивление этой линии, чтобы заставить питание поднять напряжение.

Печальная правда заключается в том, что практически невозможно купить компьютер с первоклассным ИП. Производители компьютеров экономят копейки буквально на всем. Хорошие источники питания не выигрывают маркетинговые запросы, поэтому немногие производители готовы потратить от 30 до 75 долларов за лучший источник питания. Для своих премиальных моделей производители первого уровня обычно используют то, что мы называем источниками питания среднего уровня. Компьютерный блок питания ATX при рейтинговой начинке ПК порой так и не в состоянии развивать заявленные параметры, а пользователям самим приходится думать о надежных блоках питания.