Въведение

Захранването е компонент, на който много пъти не обръщаме внимание, особено защото неговата функция не е известна в дълбочина или поне не е толкова привлекателна, колкото може да бъде процесорът или RAM. Това обаче е един от най-важните компоненти, тъй като стабилността на системата, която проектираме, охлаждането и в някои случаи защитата срещу електрически проблеми до голяма степен зависи от нея.

януари

В тази статия ще обсъдим няколко аспекта, които ще ни помогнат да разберем по-добре неговата работа и да можем да изберем най-правилното захранване за нашето оборудване. Първо ще анализираме каква е неговата функция, какви видове захранвания има и кое е най-подходящото според дестинацията, която ще има. Много е важно да се знае работата на компонентите, които трябва да бъдат избрани, тъй като един от големите провали при проектирането на компютърно оборудване е, че много компоненти се сдвояват с други за акт на вяра, когато задълбоченото познаване на тях може да позволи оптимизиране на система не само по отношение на производителност, но и стабилност.

Във втората част на статията ще научим как можем да изчислим необходимата мощност за оборудването, което ще бъде проектирано и особено мощността на източника, който ще изберем (който не трябва да бъде същият като този, от който се нуждаем ). В тази връзка трябва да се отбележи, че етикетите на компонентите, които показват консумираната мощност, или тези на захранващите устройства, които показват захранването, не винаги означават това, което изглежда априори, много пъти информацията се манипулира така, че да изглежда така какво не е.

Накратко, ще намерим всичко необходимо за избор на захранване с гаранции, че няма да ни създаде проблеми с текущата конфигурация или с последователни разширения.

За какво е захранването?

Функцията на това устройство често е неизвестна от потребителите, ние знаем, че то преобразува от един тип напрежение в друг. Но защо го прави? Или какво е по-добро, как го прави?

Знаем, че има два вида токове: променлив и директен. Първият е този, който имаме в щепселите и знаем, че има високо напрежение, докато непрекъснатият обикновено се намира в батериите и неговото напрежение обикновено не надвишава няколко десетки волта.

Основната разлика между двата вида токове е в полярността, тоест къде електроните напускат и къде се връщат, това, което ние познаваме като положителното и отрицателното на батериите. При променлив ток тази полярност се променя няколко пъти в секунда, 50 в Европа (за 50 Hz) и 60 в Америка (има 60 Hz), това прави възможно използването на някои устройства, които не са осъществими в постоянен ток, като трансформатори.

Различни видове битови трансформатори

Благодарение на тези устройства е възможно да се премине от много високо напрежение в променлив ток (няколко хиляди волта) към по-ниско напрежение, което да се консумира в домовете (220V в Испания). Благодарение на това този ток е това, което имаме у дома, тъй като е по-добре да го транспортираме при много високо напрежение, отколкото при ниско напрежение поради енергийни загуби, в допълнение към преобразуването му от високо напрежение на един м. Това ниско ниво има почти никакви загуби на енергия благодарение на трансформаторите, поради което той отдавна е приет в домовете като стандарт.

Постоянният ток е това, което откриваме в батериите, напрежението му е ниско и полярността е фиксирана, така че е жизненоважно, когато инсталираме батерия в устройство, тя да бъде поставена с правилната полярност. Трансформацията на напрежението в постоянен ток от високи към ниски нива и обратно е сложна и преди всичко представлява големи енергийни загуби под формата на топлина, наред с други.

Електронните устройства се нуждаят от постоянен ток, за да функционират правилно, освен това те трябва не само да са с много малко напрежение и с фиксирана полярност, но и да са стабилни. Ако дадено устройство се захранва, например, при 5V, стабилността на тази стойност ще бъде от съществено значение за правилното му функциониране. Захранване, което има по-малко мощност, отколкото е необходимо на системата, ще доведе до спадане на стойността му с десета от волта, например от 5V на 4.7V, това ще доведе до неизправност в системата, увисва и дори ако тези вариации са по-горе, за пример 6V унищожаването на същото.

Поради тази причина, благодарение на факта, че те могат лесно да бъдат повишени до високи напрежения за транспорт (по-малко енергия се изразходва за транспортиране на високо напрежение от ниско напрежение), променливият ток е най-добре да се вземе в домовете, но електрическите устройства Те се нуждаят само от постоянен да функционира. Това е функцията, изпълнявана от захранващите устройства, те намаляват променливото напрежение, за да го стабилизират по-късно при фиксирана полярност и при определена стойност в постоянен ток.

Трансформацията се извършва на няколко етапа, както е показано на изображението. Първо намалете 220V променлив ток до по-ниска стойност, от този етап, наречен "трансформация", токът все още е променлив, но с много ниска стойност. След това има етап на коригиране, при който променливият ток спира да варира между положителни и отрицателни стойности, за да бъде само положителен, въпреки че стойността му се променя много бързо. Третият етап е този на „филтрирането“, който се състои в това, че вариращият ток го оставя повече или по-малко при фиксирана стойност, която варира бавно. И накрая, в стабилизиращия етап този фиксиран ток се намалява до различните ни стойности, от които се нуждаем, 5V, 12V, 3.3V и т.н., като по този начин се получава постоянният ток (в съкращение DC), който вече можем да използваме в нашите електронни компоненти.

Необходима мощност I: Процесор и дънна платка

Традиционно изчисляването на необходимата мощност се извършва по приблизителен начин, което в някои случаи принуждава да закупи захранване с по-голяма мощност от необходимото с ненужните разходи, които това предполага, а други да си купят такова, което е, че ще бъде късо бързо и следователно ще направи оборудването нестабилно и дори ще унищожи източника.

Ще направим изчислението, като добавим мощността на всички устройства, които ще инсталираме, за това можем да използваме два метода: първият и най-лесният е да погледнем етикета на компонента и ако поставите консумираната мощност във ватове, ние ще просто добавете всяка стойност, за да получите общата сума. Вторият метод се състои от използване на формулата на мощността, която е P = VxI, където V е захранващото напрежение на устройството, измерено във волта (V), а I е интензитетът, измерен в ампера (A) или милиампера (1000 mA = 1A), в в този случай ще умножим и двете стойности, за да получим мощността във ватове. Нека създадем примерна конфигурация за изчисляване на необходимото захранване:

Ако го погледнете, все още не сме избрали кулата или захранването, това, което ще направим, е да изчислим малкото потребление на всеки компонент.

Процесорът е Intel C2D E8500, истината е рядкост, че поставя консумациите на страницата на доставчика, където купуваме компонентите, така че ще отидем на официалната им страница http://www.intel.com/products/processor_number/ah Обяснява, че процесорите на Intel, които започват с буквата E, консумират приблизително 55W, като по принцип ще имаме първата си стойност. Ако обаче искаме да знаем по-точно вляво, има връзка, в която се казва, че „Преглед на спецификациите на процесора“ разбива основните характеристики на тези микрофони, сравнявайки консумацията на всеки един, където ни казва, че консумацията е 65W . В тези случаи не е нужно да финираме много фино, защото по-късно ще преувеличим източника за този тип грешки, но тъй като това е пример, ще влезем в подробности, ако искаме да научим повече подробности за микропроцесора, както е обяснено. електронната част от знанието на статията Ръководство за компоненти на дънната платка, ние също разполагаме с листа с данни на същата страница.

Фрагмент от таблицата на потреблението на чипсета iP45

Необходимо захранване II: Графична карта и периферни устройства

Графичната карта, която е следващият компонент, който ще изчислим, е гледна точка, nVIDIA 9400GT, консумацията на тази графика, ако не е посочена от производителя, ще търсим подобна от друг производител. Както в случая с дънната платка, ще бъде трудно да се намери потреблението, така че ще трябва да направим същото като с дънната платка или да потърсим малко в google, за да видим дали говорят за консумацията на тази графика.

За твърдия диск и рекордера ще разгледаме уебсайта на същия производител, където той обикновено го посочва. В случая на твърдия диск на Seagate (www.seagate.com) на уебсайта ни той ни казва, че се нуждае от максимален първоначален ток от 2A, умножен по 12V, ще имаме максимална консумация от 24W, която ще закръглим до 25W . На уебсайта на производителя на DVD рекордера, LG (www.lge.com), обаче, за разлика от други производители, това не показва консумацията в техните компютърни устройства, но можем да заключим, че наличието на два двигателя вътре в консумацията не Тя ще бъде по-голяма от тази на твърдия диск, така че ще сложим 25W. Останалите компоненти са високоговорители и монитор, който ще се захранва директно от електрическата мрежа. Клавиатурата и мишката са включени в консумацията на дънната платка.

За да завършим, ще трябва да изчислим допълнителните вентилатори, които те носят, в нашия пример ще поставим 2 3W вентилатора, които ще консумират допълнителни 6W. И накрая консумацията на USB устройства, които могат да консумират до 1А в зависимост от случаите, тъй като не винаги ще консумираме максимума или ще имаме всички консумиращи портове, ще умножим броя на полезните портове (в Пример 8) по напрежението че USB дава, 5V и наполовина интензивността, тогава необходимата мощност ще бъде: 8x5x0,5 = 20W е много повече от това, което ще ни трябва, но по този начин му даваме фактор на отпускане, за да не бъде справедлив.

Общите консумации, които трябва да бъдат добавени, ще бъдат следните:

Това не е реалното ни общо, тъй като сме закръглили и игнорирали много стойности, така че винаги ще добавяме 25%, за да го приближим до реалното потребление, с което получаваме 276Wx1,25 = 345W, закръглявайки 350W, това е доста близо до действително потребление.

Необходима мощност III: Избор на необходимия източник

С консумацията, получена в предишния раздел (350W), трябва да вземем предвид няколко фактора, които ще изискват моментни пикове на консумация, например стартирането на устройствата, тъй като когато са включени, те имат много по-висок пик на консумация, за това ние ще добавим между 15 и 25% в зависимост главно от мощността, колкото по-висока ще се приближим до 25%, в нашия случай добавяме още 25%, което ще доведе до 431,5W и накрая корекционен коефициент, благодарение на който можем да инсталираме повече устройства без това е необходимо да сменим източника, тоест ако гарантираме, че компютърът няма да бъде променен през целия му живот, с 430W ще имаме повече от достатъчно, но ако искаме да предвидим евентуално разширяване и дори овърклок е добре да добавите още 10%, в този случай 431,5Wx10% = 474,37W. В нашия пример 500W източник беше на същата цена като 550W източник, така че избрахме тази втора опция.

?Защо е добре да не регулирате захранването? Освен че компонентите не търпят толкова много стрес и нямат преждевременно стареене, така че да не генерират много топлина, която да навреди на охлаждането на оборудването, колкото по-справедливи или принудени отиват, толкова повече ще топлина, така че ако искаме да имаме минимума вентилаторите е добре да имаме разхлабено захранване.

В допълнение към изчисляването на консумацията трябва да се има предвид, че стойността, предоставена от производителя на захранването, може да не е реалната. Тоест 500W захранване? Каква мощност е, какво консумира или какво доставя? Както при системата за преобразуване на напрежението на процесора, захранванията имат производителност, която може да достигне до 85%, така че тези 500W консумирани ще бъдат отразени в 425W в компютъра, затова сме направили изчисленията толкова разхлабени, че ако тази марка не е истинският, нашият източник работи перфектно.

За да изчислим реалната стойност на източника, трябва да погледнем етикета, където той поставя всяко напрежение и интензивността, която той дава във всеки канал, напрежението се умножава по интензитета и ще имаме мощността във всеки канал, добавяйки всички канали ще имаме реалната мощност, която тя доставя. Практика от този тип не е силно препоръчителна е да се изчисли какво консумира всеки компонент във всеки канал за напрежение, в 12V, в 5V, че някои го показват и да видят какво източникът подава за настройка, тази практика е напълно обезкуражена, тъй като може да има проблеми когато регулирате консумацията толкова много, затова най-добрата техника е да изчислите мощността с лекота и да купите директно стойността, която ни оставя веднъж разхлабени.

Неизправности и грижи за захранването

Неизправности поради лош избор на захранване са много лесни за откриване. Най-често срещаната е нестабилността на системата, когато имаме пик на потребление на енергия. Това е например, когато ще използваме DVD четеца и той просто записва твърдия диск, тоест консумирайки и двете едновременно, компютърът става нестабилен и дори виси, така че дори с известните ctrl + alt + ако можем да го възстановим, симптом е, че това е хардуерен отказ, а не операционната система.

За да се избегнат тези проблеми и особено пиковете на консумация, идеалното би било никога да не оставяте DVD или CD в четеца, когато изключваме компютъра, тъй като когато го включим, първоначалният пик на консумация на твърдия диск ще бъде добавен към този на зареждането на DVD плейъра. Системните стартирания, при които се включват вентилатори, двигатели на твърдия диск и т.н., са най-критичните моменти, при които консумацията на енергийна интензивност е повече от два пъти по-голяма от тази в движение, тъй като двигателят консумира повече енергия, когато започне да се движи, отколкото когато е в движение, така че е най-добре да поставите DVD дискове, след като твърдият диск и вентилаторите стартират.

Друга от най-често срещаните неизправности се дължи на пренапрежения, за това най-препоръчително е да се използват защитени разклонители, особено ако компютърът е в сграда с много стара електрическа инсталация. Лично аз го препоръчвам в 100% от случаите, тъй като 10 имаме защитени ленти с повече или по-малко приемливо качество и това ще ни избегне много неприятности. Освен това, ако имаме телевизионен или телефонен вход на компютъра, силно се препоръчва да закупите лента, която също защитава тези входове.

Лента със защити

За да открием останалите проблеми с електрозахранването, просто трябва да видим кога компютърът ни се повреди или стане нестабилен. Знаем, че най-критичният момент е зареждането, така че ако преди да стигнем до стартиращата част на операционната система имаме проблеми, е възможно наред с други причини те да се дължат на пика на потребление, който източникът не поддържа.

Не само заради пиковете на потребление, захранването се проваля, ако захранването е твърде стегнато, то може да се повреди и поради прегряване, ако компютърът е твърде близо до стена и дори ако захранването не е достатъчно, когато работи за дълго време може да прегрее и в крайна сметка да се провали.

Вътре в захранване

И накрая, в случай на неизправност на електрозахранването, не е препоръчително да се опитвате да го отворите или поправите, ако не знаем какво правим, тъй като вътре има кондензатори, които акумулират голямо количество енергия и които могат да се разтоварят в нас причиняващи изгаряния. Освен това, в случай на неизправност на електрозахранването, единственото нещо, което можем да променим, ако има такова, е малък предпазител, който има вътре, който се счупва в случай на пренапрежение, за това трябва да оставим източника А няколко часа почивка и изключване от компютъра, тогава ще го отворим и ще заменим този предпазител с друг подобен. Останалите компоненти, обикновено ще ни струват повече пари и усилия, за да ги сменим, отколкото да си купим нов източник.

Пример за предпазител

Заключения

Захранването е евтин компонент, който често пренебрегваме при проектирането на компютър. Компютърът обаче е като верига, която, когато се провали, се купува от най-слабото звено, така че всички компоненти трябва да са в съответствие един с друг.

Случаят на захранването е особено важен, защото той е този, който ще доставя енергията към всички компоненти на компютъра, така че ако тази енергия не е достатъчна или е в лошо състояние, с смущения, например, нашето компютърно оборудване не само няма да работи добре, но някои компоненти може да се унищожат.

Ремонтите на този компонент са сложни и в повечето случаи не си струват, защото включват много часове работа и компоненти, чиято цена е подобна на тази на ново захранване. Освен това има опасност някои кондензатори да се разредят в ръката ни и да ни причинят щети. Смяната на предпазителя е лесен ремонт и това е грешката, която обикновено имаме в захранването, така че ако сме внимателни, можем да отстраним повредата, която имат 80% от източниците.

В тази статия е обяснено как да се извършат изчисленията в детайли, в повечето случаи няма да е необходимо и ние ще закупим свободен източник, но при повтарящи се проблеми с нестабилността в нашето оборудване би било интересно да се знае мощността, консумирана от компонентите, и тази, която доставя източника, за да се изключи възможен отказ на това. Трик, който много хардуерни техници използват, е да изчислят необходимата мощност за типично оборудване и след това, тъй като някои компоненти варират, да се сближи новата консумация, за да не се извършват изчисленията във всеки проект, който правим.

Както винаги, каня всички ви да проучите, тествате и прочетете за електрониката на компютрите, че с много малко да научите ще видите как разбирането за работата на вашето оборудване на електронно ниво ще ви помогне да го поправите по-ефективно и бързо. За всякакви въпроси или предложения можете да отидете на форума, където можете да попитате по тази тема и всяка, която можете да се сетите.