Меню

Можно ли по КПД судить о качестве блока питания

xTechx.ru

Новости Высоких Технологий

  • Главная
  • Новости железа, софта, гаджетов
    • Hardware новости
    • Software новости
    • Гаджеты, устройства, новинки смартфонов и кпк.
  • Выбор комлектующих и устройств
  • Hi-Tech справочник
  • Обратная связь
  • Главная
  • Новости железа, софта, гаджетов
    • Hardware новости
    • Software новости
    • Гаджеты, устройства, новинки смартфонов и кпк.
  • Выбор комлектующих и устройств
  • Hi-Tech справочник
  • Обратная связь

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.

Что такое КПД блока питания .

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.

Плюсы от высокого уровня КПД .

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.

Источник

Можно ли по КПД судить о качестве блока питания?

Всем привет, дорогие друзья. Рад вас видеть! Многие не особо шарящие пользователи при выборе блока питания ориентируются на сертификацию, объясняя это тем, что, мол «раз детали качественные — значит и КПД выше». Сегодня мы разберемся — можно ли так делать, и если нельзя — что именно влияет на КПД блока питания. Начнем!

Читайте также:  HY1502D лабораторный блок питания

Вопиющий случай

Наша теория начинает трещать по швам еще толком не успев начаться. Взглянем на блок питания Aerocool KCAS и на любой другой качественный бюджетный БП, скажем, FSP PNR. Многие неопытные пользователи отдадут предпочтение компании Aerocool, ведь «они наши герои — красивый блок питания с бронзовым сертификатом, да еще и так дешево».

По факту же Aerocool KCAS не соответствует своему сертификату — сертификацию проходили блоки «старой школы» — ксас’ы из первых партий. Однако много воды утекло с тех пор, ведь сейчас эти БП можно назвать одними из худших, а если помнить про их опасный ШИМ, который может дать на транзистор ток КЗ — еще и одними из самых опасных.

Но почему так?

И действительно — сертификат 80 PLUS подразумевает высокую энергоэффективность блока — это значит, что он меньше греется, потребляет меньше энергии из розетки, нежели блок без сертификата (или с сертификатом младше) при той же нагрузке.

Отбрасывая KCAS в сторону — на КПД влияют несколько параметров:

PFC (коррекция мощности). Бывает активный и пассивный . Ток в наших розетках — переменный, а это значит что? Правильно — синусоида, которая демонстрирует напряжение в сети.

Источник

Методика тестирования блоков питания 2007

Для любого тестирования нужна методика, описывающая задачи, цели, средства и этапы измерения. Другой вопрос, что иногда методика не излагается напрямую, а подразумевается или, как вариант, находится исключительно в голове автора, и нигде в явном виде не изложена, такое тоже бывает. Мы же постараемся изложить нашу методику тестирования блоков питания достаточно популярно и в тоже время без излишних технологических подробностей.

Перед изложением непосредственно методики тестирования и оценки блоков питания хотелось бы привести основные теоретические сведения на основе которых мы, собственно, и основывались при ее создании. Начать стоит с основных определений и вводных данных.

Мощность — скорость поступления энергии от источника к потребителю.

Активная мощность (P) в цепи переменного тока характеризует необратимое преобразование электрической энергии в другой вид или род энергии, например, в тепловую, световую и механическую энергию. Единица измерения — ватт (Вт).

Реактивная мощность (Q) в цепи переменного тока является энергией, которой обменивается генератор и приемник и непосредственно в процессе преобразования она не участвует. Единица измерения — вольтампер реактивный (ВАР)

Коэффициент полезного действия (КПД) представляет собой отношение активной мощности Рвых, отбираемой от преобразователя (в данном случае блока питания), к активной мощности Рвх, подводимой к преобразователю.

Полная мощность (S) в сети переменного тока представляет собой произведение действующих значений напряжения и силы тока в цепи или находится как геометрическая сумма активной и реактивной мощности. Для источников электрической энергии переменного тока (генераторов, источников бесперебойного питания) указывается полная мощность, которая соответствует активной мощности (S=P, Q=0) в случае нагрузки, представляющей собой чисто активное сопротивление, при этом PF=1. Единица измерения — вольтампер (ВА)

Коэффициент мощности (КМ) (PF) представляет собой отношение активной мощности, потребленной преобразователем, к полной мощности подведенной к нему посредством электрической сети переменного тока и показывает эффективность использования энергоресурсов электрической сети (источника переменного тока) потребителем (преобразователем).

Корректор коэффициента мощности (ККМ) (PFC) — функциональный модуль блока питания, предназначенный для повышения коэффициента мощности с целью снижения паразитной нагрузки на источник переменного тока (электрическую сеть общего пользования) за счет уменьшения реактивной мощности путем повышения линейности формы потребляемого тока.

В компьютерных блоках питания встречаются две разновидности ККМ. Пассивный корректор коэффициента мощности (PPFC) представляет собой дроссель (трансформатор), при этом является чисто пассивным, но зато очень увесистым, элементом. Эффективность применения подобного корректора невысокая, хотя некоторый эффект он и дает.

Активный корректор коэффициента мощности (APFC) имеет в своем составе накопительный дроссель, ключевые транзисторы и управляющую микросхему. АККМ по сути является импульсным преобразователем, имеющем на выходе напряжение около 400 В. При этом за счет высокой частоты работы преобразователя, составляющей от десятков до сотен килогерц (в схеме без APFC частота 50 Гц) на входе блока питания форма тока представляет собой практически правильную синусоиду, то есть для электросети общего пользования блок питания, оснащенный модулем APFC представляется в виде обычного активного сопротивления. При использовании APFC коэффициент мощности блоков питания находится, как правило, в диапазоне 0,95—0,99 (95—99%).

Читайте также:  Светильники Грильято Купить Светильники Грильято в Москве в интернет магазине

Дополнительным преимуществом применения APFC в блоке питания является возможность использования более энергоемких конденсаторов во входном выпрямителе. Дело в том, что энергоемкость конденсатора пропорциональна квадрату напряжения, поэтому энергоемкость конденсаторов на 400 В и 160 В отличаются примерно в шесть раз при прочих равных условиях. Данный факт позволяет использовать меньшее количество конденсаторов во входном выпрямителе (один вместо двух), а также снижать их емкость без ущерба для энергетических возможностей блока питания.

Основные сведения по компьютерным блокам питания содержатся в документе Power Supply Design Guide for Desktop Platform Form Factor, последняя ревизия 1,1 датирована мартом 2007 года. Данный документ включает в себя спецификации ATX 12V текущей версии 2,3, которые раньше содержались в отдельном документе PSDG ATX12V, имеющем последнюю версию 2,2.

В спецификациях рекомендуемая мощность блоков питания представлена в двух видах: как таблица с максимальными и пиковыми токами по соответствующим линиям, так и в графическом виде с указанием мощности по шинам в ваттах.

Что касается табличного представления, то в данном случае приводятся максимальные токи, которые достигаются по каждой линии отдельно, но при этом нагрузка по остальным линиям подразумевается немаксимальной. Также нельзя просто просуммировать полученные произведения максимальных токов и номинальных напряжений, точнее просуммировать конечно можно, но при этом получаем число никакого отношения к реальной выходной мощности блока питания не имеющее. Разница между максимальным и пиковым током заключается в том, что первый — блок питания обязан обеспечивать продолжительное время в течение, как минимум часа, а второй — кратковременно в течение 17 секунд. В своих измерениях мы используем только значения максимальных токов, то есть блоки питания тестируются в номинальном режиме работы.

Отличие шины питания от линии питания достаточно условное, схематично шину можно представить себе, как участок цепи от вторичной обмотки основного трансформатора до выходных разъемов на проводах со стороны комплектующих, линия же представляет собой участок шины либо от диодной сборки выходного каскада, либо от точки разделения шины на несколько линий. В блоке питания, как правило, всегда присутствуют две основные шины — это 12V и 3,3&5V. При это линий может быть достаточно большое количество.

В характеристиках блока питания, помимо общей выходной мощности, как правило, указывается мощность по отдельным шинам, хотя, в существующих условиях, мощность по шине 3,3&5V абсолютно не критична, так потребление системного блока по данной шине крайне редко превышает 50 Вт, а все современные блоки питания способны отдать в нагрузку по ней минимум 100 Вт, а чаще всего 140-200 Вт. Поэтому основное внимание нужно уделять прежде всего шине 12V, так как основное энергопотребление в современном системном блоке производится именно по данной шине. Для получения максимального значения допустимого тока нагрузки по шине 12V необходимо поделить указанную на БП максимальную мощность 12V на значение номинального напряжения, то есть на 12 В, полученное значение и будет являть силой тока в амперах, характеризующее реальную выходную мощность данной шины БП, реальную — с точки зрения заявленных характеристик конечно.

Как было сказано ранее, графическое представление характеристик оперирует уже мощностью по каналам, что, собственно говоря, нам только на руку. С помощью вышеупомянутых диаграм была составлена более развернутая таблица характеристик.

Источник



Эффективность блоков питания настольных компьютеров

Эффективность решения определяется одним лишь параметром — коэффициентом полезного действия (КПД).

Эффективность блока питания — самый важный показатель качества.
Под эффективностью понимается соотношение количества потребляемой и реально тратящейся энергии, т.е коэффициент полезного действия (КПД).

Понятно, что чем выше это отношение, тем лучше.
В идеале оно составляет 100%, но такого КПД не существует точно так же, как и вечного двигателя.

Читайте также:  Отзывы о блоке питания JazzWay 24W 12V 2A 1005953

Сравнивая блоки питания можно заметить, что снимая с каждого, например, 200 Вт, один потребит из розетки 250 Вт, а второй — 300 Вт.
Для повышения эффективности, таким образом, нужно, чтобы блок питания с пользой передавал максимальное количество энергии, которую он берёт от сети.

Требования по коэффициенту полезного действия определены не слишком жестко, но, чтобы считаться блоком питания стандарта АТХ по спецификации версии 2.2 минимальный КПД на половинной мощности не должен быть ниже 72%, а во всем диапазоне не падать до 65%.

Документ ATX12V Power Supply Design Guide рекомендует производителям стремиться минимум к 80%, а лучше еще и перевыполнить данный показатель.
К сожалению, это не обязательно, поэтому разница между различными источниками может быть существенной.

Ситуацию немного выравнивает сертификация «80 Plus», но она требует от производителя лишних затрат, поэтому те предпочитают пользоваться ею лишь для топовых моделей.

При трех уровнях нагрузки в 20, 50 и 100% эффективность блока питания сертификации «80 Plus» должна соответствовать не менее 80%.

Эффективность блоков питания настольных компьютеров

В настоящий момент концепция «80 Plus» подразумевает несколько уровней эффективности: Bronze, Silver, Gold, Platinum и Titanium.
Спецификации каждого из этих стандартов имеют собственный набор требований, в то же время, эти блоки питания и стоят дороже.

Условия соответствия стандарту «80 Plus» для 230 В:

Таблица условий соответствия стандарту 80 Plus

По стандарту «80 Plus» даже если OEM-производитель сертифицировал свой блок питания, то компания, продающая такой же блок питания под другим брендом также должна сертифицировать БП.

Кроме того, некоторые компании присваивают своим продуктам схожие имена, например, «85 Plus», официально такой сертификации не существует, однако это не исключает того, что БП может быть сертифицирован по «80 Plus».

В некоторых случаях блокам приписываются завышенные характеристики по эффективности.
Например, блок питания COUGAR PowerX имеет сертификат «80 Plus Bronze», а в характеристиках мы видим — эффективность 87%.

Наибольшую эффективность блоки питания демонстрируют при загрузке не менее чем на 50%, поэтому при покупке БП реально оценивайте загруженность вашего компьютера, так как большинство ПК редко работают в режиме максимальной потребляемой мощности, а гораздо чаще простаивают.

Источник

Можно ли по КПД судить о качестве блока питания?

Всем привет, дорогие друзья. Рад вас видеть! Многие не особо шарящие пользователи при выборе блока питания ориентируются на сертификацию, объясняя это тем, что, мол «раз детали качественные — значит и КПД выше». Сегодня мы разберемся — можно ли так делать, и если нельзя — что именно влияет на КПД блока питания. Начнем!

Вопиющий случай

Наша теория начинает трещать по швам еще толком не успев начаться. Взглянем на блок питания Aerocool KCAS и на любой другой качественный бюджетный БП, скажем, FSP PNR. Многие неопытные пользователи отдадут предпочтение компании Aerocool, ведь «они наши герои — красивый блок питания с бронзовым сертификатом, да еще и так дешево».

По факту же Aerocool KCAS не соответствует своему сертификату — сертификацию проходили блоки «старой школы» — ксас’ы из первых партий. Однако много воды утекло с тех пор, ведь сейчас эти БП можно назвать одними из худших, а если помнить про их опасный ШИМ, который может дать на транзистор ток КЗ — еще и одними из самых опасных.

Но почему так?

И действительно — сертификат 80 PLUS подразумевает высокую энергоэффективность блока — это значит, что он меньше греется, потребляет меньше энергии из розетки, нежели блок без сертификата (или с сертификатом младше) при той же нагрузке.

Отбрасывая KCAS в сторону — на КПД влияют несколько параметров:

PFC (коррекция мощности). Бывает активный и пассивный . Ток в наших розетках — переменный, а это значит что? Правильно — синусоида, которая демонстрирует напряжение в сети.

Источник