РЕКЛАМА
ИНФОРМАЦИЯ
ПОЛЕЗНЫЕ ССЫЛКИ
Как правильно выбрать комплектующие для компьютера с воздушным охлаждением. Часть 1

Как правильно выбрать комплектующие для компьютера с воздушным охлаждением. Часть 2

Как работает блок питания?

Сертификат 80 PLUS Gold: четыре блока питания на 700-850 Вт

Дешёвый блок питания: не удивляйтесь, если он сгорит

Тесты блоков питания: четыре модели для массового рынка. Часть II

Тесты блоков питания: четыре модели для массового рынка

Тесты блоков питания: четыре модели на 500 Вт

Блоки питания: конструкция, форм-факторы и спецификации

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru

СОБЕРИ САМ

Блоки питания: конструкция, форм-факторы и спецификации
Краткое содержание статьи: THG.ru в сотрудничестве с Que Publishing публикует четыре главы из 20-го издания книги Скотта Мюллера "Апгрейд и ремонт ПК" (Scott Mueller, Upgrading And Repairing PCs, 20th Edition), посвящённые блокам питания.

Блоки питания: конструкция, форм-факторы и спецификации


Редакция THG,  21 февраля 2012
Назад
Вы читаете страницу 12 из 12
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Далее


Коэффициент компенсации колебаний тока (PFC)

Чтобы улучшить эффективность выпрямления тока и снизить уровень гармонических колебаний в сети, схема блока питания должна способствовать снижению импульсного характера потребляемого тока. В частности, во многих странах ЕС действуют строгие стандарты, регламентирующие характер потребления тока и уровень импульсных колебаний, связанных с работой выпрямителя напряжения. Это значит, что блок питания должен иметь цепь компенсации импульсных колебаний потребляемого тока - PFC (Power Factor Correction).

Коэффициент компенсации колебаний (PFC) показывает, насколько эффективно блок питания использует входящий ток и выражается величиной от 0 до 1. Высокий коэффициент означает, что электрическая энергия расходуется эффективно, низкий указывает на недостаточно эффективное её использование. Чтобы осмыслить, что представляет собой данный коэффициент, необходимо представлять, как работает цепь выпрямления переменного тока в блоке питания.

Как правило, различают два типа нагрузки на линии сети переменного тока:

  • Резистивная нагрузка (также называется активной или безындукционной) - предполагает постоянный тип нагрузки, энергия конвертируется в тепло или свет. Примеры - электролампы, обогреватели, электроплиты и т.д.
  • Реактивная нагрузка (или индуктивная) - переменный тип нагрузки, который создаёт катушка индуктивности, трансформатор, электродвигатель. В течение одной половины полупериода энергия электрического тока преобразуется в магнитное поле, а течении следующей энергия магнитного поля преобразуется в электрический ток. При индуктивной нагрузке кривая тока отстаёт от кривой напряжения на ту же половину полупериода.

Резистивную нагрузку часто называют рабочей силой и измеряют в киловаттах (кВт). Индуктивная нагрузка, в свою очередь, часто называется реактивной энергией и измеряют в киловольт-амперах реактивной нагрузки (кВАР). Рабочая сила и реактивная энергия, в свою очередь, образуют полную мощность, которая измеряется в киловольт-амперах (кВА). Коэффициент компенсации представляет собой отношение рабочей силы к полной мощность, то есть кВт/кВА. В идеальном случае, коэффициент равен единице, то есть рабочая сила и полная мощность совпадают.

Концепция активной нагрузки, или рабочей силы, довольно легка для понимания. Например, лампочка, которая потребляет энергию мощностью 100 Вт, генерирует 100 Вт тепловой и световой энергии. Это - чисто резистивная нагрузка. Суть индуктивной нагрузки осмыслить, однако, сложнее. Представьте себе трансформатор, который имеет две катушки - одна генерирует электромагнитное поле, вторая отвечает за его превращение обратно в электрический ток. Определённая энергия расходуется на то, чтобы насытить катушку током и генерировать э/м поле, даже если никакой работы не производится. Электрический трансформатор, который ни к чему не подключён, есть пример чисто индуктивной нагрузки. Очевидно, энергия потребляется, так как создаётся электромагнитное поле, но, вместе с тем, никакой рабочей силы в данном случае нет, так как работа не производится.

Когда трансформатор подключён к нагрузке, мы имеем дело как с индуктивной нагрузкой, так и с рабочей силой. Другими словами, мощность расходуется для выполнения работы (например, если трансформатор используется для питания ламы накаливания), а полная мощность используется для поддержания электромагнитного поля в обмотках трансформатора. В сети переменного тока эти нагрузки могут не совпасть с фазой, то есть синусоиды колебаний переменного тока не совпадут, что приведёт к гармоническим искажениям. Это может создавать эффект акустического шума, приводить к сильному нагреву трансформатора и неизбежным потерям мощности.

PFC включает дополнительные конденсаторы, которые могут поддерживать индуктивную нагрузку без потребления дополнительной мощности. Это позволяет уравнять рабочую силу и полную мощность таким образом, чтобы коэффициент компенсации приближался к единице. Как правило, это не означает лишь появление дополнительных конденсаторов в цепи стабилизатора входящего тока. Активная система PFC предполагает более интеллектуальную систему, устроенную таким образом, чтобы полностью уравнять резистивную и индуктивную нагрузки, чтобы на выходе мы получили коэффициент компенсации, равный единице.

Блок питания, имеющий систему активной компенсации колебаний тока, снижает искажения тока из сети и имеет коэффициент PFC, равный 0,9 или выше. Блок питания без цепи PFC имеет серьёзные искажения и, нередко, допускает весьма серьёзное воздействие эффекта несовпадения фаз на фактические характеристики. Как правило, мощность БП без системы PFC составляет примерно 60% от заявленной.

Наличие или отсутствие активной цепи PFC может повлиять на рейтинг вашего БП, а может и не повлиять - всё зависит от того, каким образом измерена мощность блока питания, указанная в характеристиках. Но активная PFC, несомненно, повысит эффективность использования электроэнергии. Блок питания с системой коррекции колебаний преобразует всю энергию, полученную от сети переменного тока, в эффективную мощность. Если речь идёт о большом парке ПК, экономия электроэнергии оказывается достаточно весомой и может достигать 40%.

Международная электротехническая комиссия (International Electrotechnical Commission - IEC) представила стандарты, связанные с низкочастотной системой питания. Исходные стандарты составляли 555,2 (гармонические) и 555,3 (пиковые), но они в данный момент были переработаны и теперь известны как IEC 1000-3-2 и IEC 1000-3-3. В соответствии со спецификацией EMC, большинство электрических устройств продаются в странах Европейского Союза при наличии сертификата IEC. Стандартны IEC1000-3-2/3 стали обязательными в 1997 и 1998 годах.

Если вы живёте не в Европе, где использование PFC обязательно, мы всё же рекомендуем использовать блоки питания, оснащённые PFC. Сертификат 80 PLUS для высокоэффективных БП включает требование наличия обязательного PFC. Основное преимущество блоков питания, оснащённых PFC, заключается в том, что ни не перегружают сеть переменного тока, не оказывая таким образом воздействия на работу других устройств.

Сертификаты SLI и CrossFireX

И nVidia, и AMD имеют программы сертификации, которые предполагают тестирование и определение БП, которые могут обеспечить требуемой мощностью несколько видеокарт, работающих в конфигурации Scalable Link Interface (SLI) или CrossFire. Эти режимы предъявляют очень высокие требования к блоку питания, так как необходимо обеспечить питанием не только материнскую плату, процессор и несколько жёстких дисков, но и две-три графические карты, каждая из которых может потреблять 300 Вт и более.

Процесс сертификации предполагает включение производителей блоков питания, которые предоставляют БП для тестирования - в результате прошедшие тест модели получают специальный сертификат, который является гарантией, что данный блок питания способен обеспечить достаточную мощность для работы нескольких видеокарт, равно как и для нормальной работы других компонентов системы. Наличие любого из данных сертификатов, фактически, гарантирует, что БП рассчитан на высокую мощность нагрузки и соответствует строгим требованиям к конструкции и качеству производства. Для дополнительной информации по данным сертификатам, можно посетить следующие сетевые ресурсы:

Мы рекомендуем перед покупкой БП изучить данные ресурсы либо искать значки "NVIDIA SLI-Ready" и "AMD CrossFireX Technology" непосредственно на коробках.

Сертификаты безопасности

Многие агентства по всему миру осуществляют сертификацию электрических и электронных компонентов на соответствие стандартам качества и безопасности. Наиболее известным из них является Underwriters Laboratories (UL), находящееся в США. UL предлагает сертификат 60950 (Safety of Information Technology Equipment), который включает блоки питания и большинство других компонентов ПК. Рекомендуется покупать БП, прошедшие сертификация UL. Не каждое изделие с сертификатом UL является качественным, но некачественные продукты данного сертификата не имеют.

В Канаде за сертификацию блоков питания отвечает Canadian Standards Agency (CSA). Немецким аналогом является TUV Rheinland и VDE, а в Норвегии сертификацией занимается агентство NEMKO. Эти агентства отвечают за сертификацию электронных компонентов по всей Европе. Производители БП, которые представлены на мировом рынке комплектующих, стараются пройти сертификацию, как минимум, UL, CSA и TUV, если не всех агентств, о которых мы здесь упомянули.

Наряду с сертификатом UL, многие производители блоков питания, во всяком случае наиболее авторитетные, также заявляют, что их изделия прошли сертификацию Class B в американском Федеральном агентстве по связи (Federal Communications Commission - FCC). Это подразумевает, что они отвечают стандартам FCC для электромагнитных и радиочастотных помех (EMI / RFI). Но это спорный момент, так как FCC не предполагает сертификацию блоков питания в качестве отдельных компонентов. Вот что сказано об этом в статье 47 Списка Федеральных Ограничений (Code of Federal Regulations), часть 15, секция 15.101:

"Сертификация FCC в данный момент НЕ проводится для материнских плат, корпусов и внутренних блоков питания. Утверждения производителей, что они продают "сертифицированные FCC корпуса", "сертифицированные FCC материнские платы" или "сертифицированные FCC блоки питания", не соответствуют действительности".

На самом деле, сертификат FCC может распространяться только на собранную базовую платформу, включающую корпус, материнскую плату и блок питания. Таким образом, блоки питания, якобы имеющие сертификацию FCC, прошли её не сами по себе, а как часть системы - вместе с материнской платой и компьютерным корпусом, причём не обязательно именно такими, какие вы будете использовать с данным БП. Это, впрочем, не значит, что производители явно вводят покупателей в заблуждение, или что информация о сертификации FCC не является правдой. Но это означает, что наличие сертификата FCC для блока питания имеет меньший вес, чем других сертификатов, например, UL.


СОДЕРЖАНИЕ

Отзывы о блоках питания в Клубе экспертов THG [ 9 отзывов] Отзывы о блоках питания в Клубе экспертов THG [ 9 отзывов]


РЕКЛАМА
РЕКОМЕНДУЕМ ПРОЧЕСТЬ!

История мейнфреймов: от Harvard Mark I до System z10 EC
Верите вы или нет, но были времена, когда компьютеры занимали целые комнаты. Сегодня вы работаете за небольшим персональным компьютером, но когда-то о таком можно было только мечтать. Предлагаем окунуться в историю и познакомиться с самыми знаковыми мейнфреймами за последние десятилетия.

Пятнадцать процессоров Intel x86, вошедших в историю
Компания Intel выпустила за годы существования немало процессоров x86, начиная с эпохи расцвета ПК, но не все из них оставили незабываемый след в истории. В нашей первой статье цикла мы рассмотрим пятнадцать наиболее любопытных и памятных процессоров Intel, от 8086 до Core 2 Duo.

ССЫЛКИ
Реклама от YouDo
Услуги по набору текста в Липецке на YouDo.