Компьютерный блок питания (Power Supply Unit, PSU или просто блок питания, БП) — это устройство, которое снабжает электроэнергией компоненты системного блока. Характеристики блока питания напрямую влияют на стабильность работы всей системы. Основной функцией блока питания является преобразование переменного сетевого напряжения в пониженное постоянное: +3.3, +5, +12 и -12 вольт — для питания таких устройств, как материнская плата, процессор, видеокарта, жёсткий диск, SSD-накопитель, оптический привод, кулеры системы охлаждения и другие устройства.
Характеристики блока питания
Основные характеристики блока питания для компьютера включают в себя, такие параметры, как мощность, форм-фактор, количество разъемов, электрические показатели и охлаждение.
Мощность (номинал)
Мощность блока питания ПК измеряется в ваттах (Вт) или watt (W) и представляет собой показатель максимальной мощности, которую БП может поставить устройствам системного блока.
Номинальная мощность обычно указывается на самом блоке питания или в его технических характеристиках.
Рекомендуется выбирать блок питания с запасом мощности 20-30%, чтобы обеспечить стабильную работу системы и избежать проблем, связанных с недостаточным питанием. Это особенно важно в сборках с мощными процессорами и высокопроизводительными видеокартами с дополнительным питанием.
Форм-фактор
Форм-фактор блока питания определяет его размеры, форму и монтажные параметры, чтобы он мог соответствовать стандартным размерам и креплениям внутри компьютерного корпуса. Размеры блока питания влияют на его совместимость с различными компьютерными корпусами.
Существует несколько распространенных форм-факторов блоков питания:
- ATX (Advanced Technology eXtended) — самый популярный форм-фактор БП, используется в большинстве настольных компьютеров, имеет размеры: 150 мм в ширину, 86 мм в высоту и 140 мм в глубину (длину).
- SFX (Small Form Factor) — блок питания предназначен для компактных корпусов и мини-ПК, его размеры составляют: 125 мм в ширину, 63 мм в высоту и 100 мм в длину. Также есть форм-фактор SFX-L (SFX Large), который немного длиннее — 130 мм.
- TFX (Thin Form Factor) — блок питания применяется в компактных корпусах и предназначены для использования в узких системных блоках, размеры: 85 мм в ширину, 64 мм в высоту и 175 мм в длину.
- EPS (Extended Power Supply) — форм-фактор БП, который используется в серверах и рабочих станциях; габариты аналогичны ATX, за одним исключением, их длина может достигать 230 мм.
Количество разъемов
Количество разъемов блока питания указывает на число коннекторов, которые доступны для подключения компонентов ПК.
Блоки питания обычно оснащают следующими типами разъемов:
- ATX — для питание материнской платы.
- CPU Power — для дополнительного питания процессора.
- SATA — для подключения к жестким дискам, оптическим приводам и SSD-накопителям.
- PCIe — разъемы дополнительного питания для видеокарты.
- Molex — для подключения вентиляторов, подсветки и других дополнительных устройств.
Количество разъемов оказывает влияние на способность одновременного подключения нескольких устройств с аналогичными типами питающих коннекторов, таких как жесткий диск, SSD-накопитель или оптический привод. Также важно количество разъемов для предоставления дополнительного питания видеокарте, поскольку некоторые модели требуют использования более двух коннекторов.
Электрические параметры блока питания
В процессе эксплуатации компьютерного блока питания важно учитывать не только его мощность, но и ряд электрических параметров, таких как мощность по линии 12 В, ток линий +12, +3.3, +5 и -12 вольт, а также диапазон входного напряжения сети.
Мощность по линии 12 В
Стабильность 12-вольтной линии влияет на работу энергоемких компонентов ПК, таких как процессор и видеокарта. Поэтому мощность по линии 12 вольт является ключевым параметром блока питания, наряду с его номинальной мощностью.
Ток по линии +12 В
Параметр определяет максимальный ток, который может передать блок питания по линии 12 вольт. Если линий несколько, то в характеристиках блока питания указывается несколько значений для каждой линии. Ток по линии +12 вольт измеряется в амперах (А). Например, если мощность блока питания по линии 12 вольт составляет 648 ватт, то сила тока будет равна 54 ампера (648 Вт / 12 В = 54 А).
Ток по линии +3.3 В
Ток по линии +3.3 вольта используется для питания различных частей системы, таких как чипы памяти, контроллеры, и другие устройства, которые требуют данного уровня напряжения. Параметр также указывается в амперах (А), и его величина оказывает влияние на стабильность работы перечисленных компонентов.
Ток по линии +5 В
Ток по линии +5 вольт потребляют такие компоненты, как жесткий диск, оптический привод, платы расширения PCI, вентиляторы и другие устройства, подключаемые к материнской плате. Значение указывается в амперах (А). Чем выше показатель, тем стабильнее работа устройств.
Ток по линии -12 В
Линия -12 вольт используется для питания COM-портов. Значением силы тока данной линии можно пренебречь, если вы конечно не используете специализированных устройств, которые подключаются к COM-порту.
Диапазон входного напряжения сети
Диапазон входного напряжения в характеристиках компьютерного блока питания указывает на интервал напряжений, при котором он способен стабильно работать.
Например, если блок питания имеет диапазон входного напряжения от 100 до 240 вольт, то это означает, что он может работать как при 110 вольтах, так и при 220 вольтах, что делает его совместимым с электросетями разных стран.
Диапазон входного напряжения также указывает на стабильность работы блока питания при перепадах напряжения (в меньшую сторону). Если напряжение сети упадет до 200 вольт, то компьютер продолжит свою работу.
Охлаждение блока питания
На данный момент, компьютерные блоки питания оснащаются вентиляторами 120 — 140 мм. Именно такой диаметр обеспечивает наилучшее охлаждение и низкий уровень шума в сравнении с кулерами 80 мм, которые имели место быть в устаревших моделях БП.
Также встречаются блоки питания без вентиляторов, основанные на использовании радиаторов для рассеивания тепла. Преимущество таких моделей — отсутствие шума. Однако ограничение по мощности составляет приблизительно 600 Вт.
Разъемы блока питания ATX12V и EPS12V
Разъемы блока питания представляют собой специальные соединительные элементы, которые используются для подключения различных устройств к источнику питания внутри компьютера. В блоке питания обычно есть несколько коннекторов разного типа, предназначенных для подключения к различным компонентам. Набор разъемов и их количество зависит от версии применяемого стандарта — ATX12V или EPS12V.
Стандарт ATX12V
ATX12V (Advanced Technology eXtended 12V) представляет собой стандарт, разработанный компанией Intel для компьютерных блоков питания. ATX12V ориентирован на обеспечение улучшенного энергопотребления и поддержку современных технологий, таких как процессоры с множителем частоты и высокопроизводительные графические карты. Стандарт предоставляет дополнительные разъемы питания, необходимые для поддержки современных компонентов, и обеспечивает эффективное распределение электроэнергии внутри системы. ATX12V также поддерживает функцию активного PFC (Power Factor Correction — коррекция коэффициента мощности), что способствует повышению эффективности блока питания.
ATX12V 1.3 (устаревшая версия) — стандарт включает в себя разъёмы:
- MB (20 pin) — для питания материнской платы;
- CPU (4 pin) — для питания процессора;
- Molex-коннектор (4 pin) — для питания: жесткого диска, оптического привода;
- Floppy-коннектор (4 pin) — для питания флоппи-дисковода.
ATX12V 2.0 и выше — версия стандарта, которая используется в настоящее времени, включает в себя разъемы:
- MB (20 + 4 pin) — для питания материнской платы;
- CPU (4 + 4 pin) — для питания процессора;
- Molex (4 pin) — для питания вентиляторов системы охлаждения;
- SATA (15 pin) — для питания: жесткого диска, оптического привода, SSD-накопителя;
- PCI-E (6 pin, 8 pin, 12 pin и 16 pin) — для дополнительного питания видеокарты.
Коннекторы дополнительного питания для видеокарты (PCIe) могут обеспечивать следующие уровни максимальной мощности:
- PCIe 6 pin — 75 Вт;
- PCIe 8 pin (6 + 2 pin) — 150 Вт;
- PCIe 12 pin — 648 Вт (возможно объединение, при помощи специального адаптера, двух 8 pin разъемов в 12-контактный коннектор);
- PCIe 16 pin (12VHPWR) — 668 Вт (согласно спецификации стандарта ATX 3.0).
Стандарт EPS12V
Стандарт EPS12V (Extended Power Supply 12V) обеспечивает более высокую мощность по сравнению с обычными блоками питания ATX12V, что делает его более подходящим для систем, где требуется значительное энергопотребление.
Блоки питания EPS12V (версии 2.9 и выше) разработаны для серверов и рабочих станций. Несмотря на это, данную маркировку можно найти практически на любом БП мощностью более 500 Вт с разъемом 8 pin для питания процессора. Связано это с тем, что производители стараются подчеркнуть надежность своего БП.
Разъемы блока питания EPS12V аналогичны стандарту ATX12V.
Сертификация 80 PLUS
Сертификация 80 PLUS — это широко признанный стандарт, предназначенный для оценки эффективности работы блоков питания. Эффективность БП измеряется в процентах и определяет, какую часть потребляемой энергии блок питания реально передает компонентам ПК, а какую теряет в виде тепла.
Система классификации 80 PLUS включает различные уровни сертификации, такие как Bronze, Silver, Gold, Platinum и Titanium, каждый из которых отражает определенный порог эффективности. Например, блок питания с сертификацией 80 PLUS Gold имеет более высокий уровень эффективности по сравнению с 80 PLUS Bronze.
Уровни сертификации 80 PLUS
| Уровень сертификации | Эффективность при 20% нагрузке | Эффективность при 50% нагрузке | Эффективность при 100% нагрузке |
|---|---|---|---|
| 80 PLUS | 80% | 80% | 80% |
| 80 PLUS Bronze | 82% | 85% | 82% |
| 80 PLUS Silver | 85% | 88% | 85% |
| 80 PLUS Gold | 87% | 90% | 87% |
| 80 PLUS Platinum | 90% | 92% | 89% |
| 80 PLUS Titanium | 90% | 94% | 90% |
Эти значения отражают эффективность блоков питания при различных уровнях нагрузки. Например, блок питания с сертификацией 80 PLUS Bronze должен обеспечивать эффективность не менее 82% при 20% нагрузке, не менее 85% при 50% нагрузке и не менее 82% при полной нагрузке.