Собираем мощный
ПК: как выбрать блок
питания?
Вы собрали компьютер и вдруг поняли, что каким-то образом процессор, материнская плата, вентиляторы и кулеры, а также видеокарта, да и вообще всё, что находится в корпусе, должно как-то работать. Как? С помощью блока питания! «Эльдоблог» подскажет, как выбрать «бэ-пэшечку» так, чтобы электричества хватило на все комплектующие вашей сборки. Какой блок питания выбрать для компьютера? Как выбрать блок питания для игрового пк? Даём ответы на эти важные вопросы.
Блок питания — обязательный элемент при сборке ПК. Вы можете не брать видеокарту, потому что она может быть встроена в процессор. Но БП должен быть всегда, иначе просто ничего не будет работать.
БП — это устройство, которое преобразует напряжение переменного тока от сети в напряжение постоянного тока. Также блок питания защищает от незначительных помех напряжения.
Содержание
Как бы просто это не звучало, но для того, чтобы определить мощность будущего блока питания, необходимо сложить потребляемую мощность всех компонентов ПК и сделать небольшой запас, на случай каких-либо изменений или модернизации. Также следует учесть один момент, который заключается в том, что блоки питания от не именитых брендов часто завышают свои характеристики, или указанная мощность БП рассчитана при максимальной нагрузке. Таким образом, если БП будет работать на пике мощности постоянно, это, несомненно, приведет к уменьшению его срока службы и может привести к различным сбоям в питании. Если при выборе вы все же отдали предпочтение малоизвестному бренду, следует покупать БП с запасом мощности хотя бы в полтора раза, а лучше в два раза. Добавлю, что мощность БП следует подбирать из значений номинального потребления всех компонентов ПК, а не пиковых значений. Для покрытия пикового энергопотребления мы как раз и берем БП с запасом мощности.
Что касается реальных цифр, следует сказать, что для офисного ПК или компьютера для бытовых задач хватит БП с мощностью до 400 Вт. Что касается современных ПК для игр, часто приходится использовать БП с мощностью 800-900 Вт и более. При выборе блока питания рекомендую также не забывать о потреблении энергии систем охлаждения и всевозможных декоративных подсветках. Для вашего удобства в интернете можно найти специальный калькулятор для расчета.
У мене внутри, гм… неонка!
Внимание: описание части вунтренней конструкции сознательно опущена: те, кто знают электротехнику / увлекается микроэлектроникой — в курсе, как устроен БП, прекрасно обойдутся и без этого раздела, а тем, кому всё это вновинку теоретический материал в более подробном виде вряд ли сейчас необходим, остальным же — википедия в помощь.
Сами внутренности блока питания можно условно разделить на три больших части: входные цепи, преобразователь и выходные цепи.
Во входных цеплях переменный ток, пройдя через несколько фильтров и корректор мощности (о нём — чуть позже), «выпрямляется» диодным мостом:
Несмотря на постоянную смену полярности на входе, взаимная ориентация диодов позволяет получить фиксированный выход с «плюсом» и «минусом». После подобного преобразования переменный ток превращается в постоянный, правда, с одним небольшим неприятным эффектом: вместо постоянного тока и постоянного напряжения, мы получаем постоянный ток переменного напряжения:
Для нормального дальнейшего преобразования постоянного тока необходимо применить различные фильтры: конденсаторы, дроссели, стабилизаторы напряжения, которые сгладят пульсации в напряжении до приемлемых величин.
Далее спрямлённый и укрощённый до постоянных величин ток попадает в блок преобразования, который состоит из двухтактного преобразователя на биполярных, что нынче редкость или MOSFET-транзисторах. Далее используется импульсный трансформатор, который и создаёт необходимые компьютеру напряжения (+3.3, +5 и +12 Вольт). Он же используется для гальванической развязки внутренностей БП и ПК с внешней сетью. Основная магия происходит здесь. Схемотехника внутри устройства отвечает за стабильность и эффективность преобразования, и чем она лучше, тем дороже устройство и тем меньше энергии расходуется впустую: на нагрев, шум вентилятора и счета за электричество. Кроме того, чем лучше начинка, тем меньше шансов, что с компьютером что-либо случится по причине нестабильного питания.
Выходные цепи обеспечивают повторную фильтрацию полученных линий питания и осуществляют «обратную связь» железа с ПК: рост потребления электроэнергии вызывает просадку по напряжению, а она даёт понять БП, что необходимо увелчить производительность трансформатора и восстановить требуемые параметры внутренней сети питания ПК.
Рейтинг топ-10 по версии КП
Хороший вариант блока питания от именитого производителя компьютерного «железа». Он сделан так, чтобы эргономично вписаться в любой системный блок, благодаря системе съемных разъемов. Также здесь есть огромное количество проводов, которыми можно запитать все компоненты компьютера, включая такой раритет как Floppy-дисковод. В системе 80 PLUS этот блок питания получил «бронзу».
Характеристики
Это одна из самых аскетичных моделей, которая есть на рынке. За полторы тысячи рублей вы получите БП со скромной мощностью в 350 Вт. Такого будет достаточно для «железа» скромного домашнего компьютера, на котором не запускают ничего серьезнее браузера и офисных программ. У этого блока питания есть одна важная особенность — отсутствие кабеля питания для видеокарты, поэтому он подойдет только сборок со встроенным в процессор графическим процессором.
Характеристики
Надежный блок питания от производителя «железной» периферии для компьютеров. Такой БП подойдет для самых требовательных систем с несколькими видеокартами, работающими в связке. Мощности в 1000Вт хватит с достатком. О высокой производительности девайса говорит его вес — аж 3,5 кг. По системе 80 PLUS этот БП получает «золото». Все съемные кабели устройства производитель для удобства спрятал в оплетку.
Характеристики
«Рабочая лошадка» в списке лучших блоков питания для компьютеров 2022. Некоторых может оттолкнуть слишком «простой» и серый вид устройства, так как сейчас почти все производители красят БП в матовый черный цвет. Те, кому без разницы как выглядит деталь компьютера, которую они не видят, оценят соотношение цены и качества этого блока питания. Честной мощности по линии в 12В в нем останется чуть меньше 500 Вт, чего вполне хватит для начальных игровых систем.
Характеристики
Любопытный блок питания, которому самое место в «офисной» сборке, если владелец собирает бесшумный компьютер. Эта модель БП практически не создает лишнего шума из-за продуманной системы охлаждения. Установив его в ПК с нетребовательным «железом» с пассивным охлаждением и ССД диском вы будете слышать шум, по уровню сравнимый с тихим шепотом. Провода БП аккуратно уложены в оплетку.
Характеристики
Блок питания от известного производителя с забавным для русского человека названием. Начнем с того, что «Урал» заслужил золотую оценку производительности по 80 PLUS. Производитель заявляет, что по линии 12В он выдает честные 648Вт, чего хватит для железа не последней мощности. Все кабели кроме того, что идет к материнской плате можно отстегнуть для удобства. Охлаждает БП полупассивный кулер, который включается в момент сильного нагрева.
Характеристики
Производительный блок питания, который подойдет даже к требовательной игровой системе. Из заявленных «пиратскими» создателями 750 Вт этот БП выдает по полезной линии 12В 744 Вт. Любителям порядка внутри системного блока понравится модульная система разъемов и их плотная обмотка. Кстати, самих разъемов тут много. Например, вы сможете подключить аж 4 дополнительных PCI-E платы и 8 ССД-дисков.
Характеристики
Забавный вариант для любителей модинга компьютеров. Производитель не стал ограничиваться одной лишь мощностью БП и встроил в него систему подсветки. В остальном — блок питания соответствует всем «геймерским» стандартам. Тут есть модульная система подключения, удобные плоские кабели и умное охлаждение, которое включается во время нагрузки.
Характеристики
Форм-фактор ATX, мощность 850 Вт, полупассивная система охлаждения, количество разъемов SATA — 9, PCI-E — 4, «золото» по 80 PLUS.
Продвинутая модель бюджетного блока питания. Сразу стоит отметить, что производит его компания, которая уже давно занимается компьютерной техникой. Также у этой модели есть бронзовый сертификат формата 80 PLUS, что говорит о готовности соответствовать популярным стандартам производительности. Разъемов под платы тут два — хватит на видео и аудио карты.
Характеристики
Форм-фактор ATX, мощность 400 Вт, активная система охлаждения, количество разъемов SATA — 6, PCI-E — 2, «бронза» по 80 PLUS.
Самая производительная модель в нашей подборке лучших блоков питания для компьютеров 2022. Купив такой БП, вы сможете забыть о его замене надолго. По классификации 80 PLUS модель получила «платину». Примечательно, что все разъемы, включая подключение материнской платы здесь съемные, а это значит, что вы сможете организовать пространство внутри системного блока по вашим требованиям. Кабели блока питания покрыты мягкой, но прочной оплеткой.
Характеристики
Форм-фактор ATX, мощность 1200 Вт, полупассивная система охлаждения, количество разъемов SATA — 12, PCI-E — 12, «платина» по 80 PLUS.
⇡#Входной выпрямитель
После фильтра переменный ток преобразуется в постоянный с помощью диодного моста – как правило, в виде сборки в общем корпусе. Отдельный радиатор для охлаждения моста всячески приветствуется. Мост, собранный из четырех дискретных диодов, – атрибут дешевых блоков питания. Можно также поинтересоваться, на какой ток рассчитан мост, чтобы определить, соответствует ли он мощности самого БП. Хотя по этому параметру, как правило, имеется хороший запас.
В цепи переменного тока с линейной нагрузкой (как, например, лампа накаливания или электроплитка) протекающий ток следует такой же синусоиде, как и напряжение. Но это не так в случае с устройствами, имеющими входной выпрямитель, – такими как импульсные БП. Блок питания пропускает ток короткими импульсами, примерно совпадающими по времени с пиками синусоиды напряжения (то есть максимальным мгновенным напряжением), когда подзаряжается сглаживающий конденсатор выпрямителя.
Потребление тока импульсным БП
Сигнал тока искаженной формы раскладывается на несколько гармонических колебаний в сумме с синусоидой данной амплитуды (идеальным сигналом, который имел бы место при линейной нагрузке).
Мощность, используемая для совершения полезной работы (которой, собственно, является нагрев компонентов ПК), указана в характеристиках БП и называется активной. Остальная мощность, порождаемая гармоническими колебаниями тока, называется реактивной. Она не производит полезной работы, но нагревает провода и создает нагрузку на трансформаторы и прочее силовое оборудование.
Векторная сумма реактивной и активной мощности называется полной мощностью (apparent power). А отношение активной мощности к полной называется коэффициентом мощности (power factor) – не путать с КПД!
У импульсного БП коэффициент мощности изначально довольно низкий – около 0,7. Для частного потребителя реактивная мощность не составляет проблемы (благо она не учитывается электросчетчиками), если только он не пользуется ИБП. На бесперебойник как раз таки ложится полная мощность нагрузки. В масштабе офиса или городской сети избыточная реактивная мощность, создаваемая импульсными БП уже значительно снижает качество электроснабжения и вызывает расходы, поэтому с ней активно борются.
Электрическая схема и потребление тока блоком Active PFC
В частности, подавляющее большинство компьютерных БП оснащаются схемами активной коррекции фактора мощности (Active PFC). Блок с активным PFC легко опознать по единственному крупному конденсатору и дросселю, установленным после выпрямителя. В сущности, Active PFC является еще одним импульсным преобразователем, который поддерживает на конденсаторе постоянный заряд напряжением около 400 В. При этом ток из питающей сети потребляется короткими импульсами, ширина которых подобрана таким образом, чтобы сигнал аппроксимировался синусоидой – что и требуется для имитации линейной нагрузки. Для синхронизации сигнала потребления тока с синусоидой напряжения в контроллере PFC имеется специальная логика.
Схема активного PFC содержит один или два ключевых транзистора и мощный диод, которые размещаются на одном радиаторе с ключевыми транзисторами основного преобразователя БП. Как правило, ШИМ-контроллер ключа основного преобразователя и ключа Active PFC являются одной микросхемой (PWM/PFC Combo).
Блок Active PFC и входной выпрямитель (Antec VP700P)
Коэффициент мощности у импульсных блоков питания с активным PFC достигает 0,95 и выше. Кроме того, у них есть одно дополнительное преимущество – не требуется переключатель сети 110/230 В и соответствующий удвоитель напряжения внутри БП. Большинство схем PFC переваривают напряжения от 85 до 265 В. Кроме того, снижается чувствительность БП к кратковременным провалам напряжения.
Кстати, помимо активной коррекции PFC, существует и пассивная, которая подразумевает установку дросселя большой индуктивности последовательно с нагрузкой. Эффективность ее невелика, и в современном БП вы такое вряд ли найдете.
Параметры, которые важно учитывать при выборе
Это первая характеристика, на которую нужно обращать внимание. Выбор зависит от планируемого для сборки корпуса. Основной форм-фактор – ATX. Данный стандарт имеет высоту 86 и ширину 150 мм. Длина может отличаться значительно, и в характеристиках корпуса указывается, какой длины блок питания туда вмещается.
Для компактных корпусов, как правило, требуются блоки питания стандарта SFX – высота 60 и ширина 100 мм. Также имеется еще ряд менее распространенных форматов: TFX, FlexATX, EPS, CFX, LFX.
Следующая характеристика, на которую необходимо обратить внимание при покупке – это общая мощность по всем линиям и нагрузочные характеристики всех линий.
В современной системе основное потребление приходится на канал +12 В. Именно на мощность по этому каналу и нужно смотреть. В более дорогих моделях она может равняться или быть незначительно меньше того значения, что указано в названии модели.
В бюджетных моделях зачастую производители указывают общую мощность в виде суммы максимально выдаваемых Ватт по всем линиям. Например, по линии +12 В — 530 Вт, по линиям +3,3 и +5 В – 120 Вт, а модель маркируется как 650 Вт, хотя по факту это — модель на 550 Вт.
Также следует обратить внимание на такой показатель, как допустимая нагрузка в Амперах на каждый канал. Больший показатель у идентичных моделей лучше. Можно встретить в продаже блоки питания с несколькими виртуальными линиями +12 В, которые делят между собой эту допустимую нагрузку. Какого-то преимущества подобные модели не дают, и в последнее время мода на использование виртуальных линий сошла на нет.
Как подобрать БП по мощности для своего ПК? Проще всего воспользоваться онлайн-калькуляторами. Значения они выдают адекватные, могут немного завышать их для надежности, так скажем, «с запасом».
- Обзор и тестирование блока питанияbe quiet! Dark Power Pro P11 550W
Второй вариант сложнее – посчитать потребляемую мощность самому по характеристикам комплектующих. Основное потребление приходится на процессор и видеокарту, по ним и стоит ориентироваться. Главное не путать такую характеристику как TDP (требования по теплоотводу) процессора и его потребляемую мощность, они могут отличаться, хотя обе характеристики и указываются в Ваттах. На значение TDP можно ориентироваться как на примерный показатель, реальное энергопотребление бывает немного меньше.
Все остальные комплектующие потребляют суммарно достаточно мало – от 50 до 100 Вт максимум.
Что бы ваш БП не работал все время под полной нагрузкой, необходим небольшой запас по мощности – 20-30%, но избыточная мощность не требуется – это лишние расходы средств.
В среднем для игрового ПК с одной видеокартой требуются модели от 500 до 700 Вт, с двумя видеокартами — от 650 до 850 Вт. Для офисных ПК без видеокарты хватит блока питания и на 300 – 400 Вт.
- Обзор и тестирование блока питания GIGABYTE P650B
Разъемов должно быть достаточно для подключения всех потребителей, всевозможные переходники – это плохой вариант, особенно для подключения видеокарт.
Основные разъемы, без которых не обойтись – это ATX 24-pin и 4-pin для питания CPU. Стандарт EPS12V предполагает использование разборного 8-pin разъема для питания CPU, так что встретить современную модель БП с 4-pin разъемом практически невозможно, только очень бюджетные варианты.
Также в последнее время все чаще БП комплектуются двумя кабелями с 8-pin разъемами, и не только в топовых, но и в среднебюджетных вариантах. Связано это с повышенным требованием к питанию у современных процессоров с возможностью разгона, и материнские платы, поддерживающие их разгон, оснащаются именно двумя такими разъемами.
Для подключения видеокарт, если им недостаточно питания по линии PCI-E x16 (а это 75 Вт), используются 8-pin и 6-pin разъемы (150 и 75 Вт соответственно). Обычно БП комплектуются кабелем с двумя разборными 6+2-pin разъемами — это необходимый минимум.
Для подключения прочей периферии, накопителей и т.д. используются SATA разъемы и Molex. Последний является устаревшим и встречается все реже. Через SATA подключаются не только накопители HDD или SSD, но и подсветка, помпы СЖО, различные контроллеры, так что этих разъемов нужно достаточно много.
Основные параметры блоков питания
Форм-фактор
Выбор форм-фактора блока питания определяется корпусом, в котором вы предполагаете разместить комплектующие. Основной форм-фактор для персональных компьютеров — АТХ.
Стандарт АТХ четко оговаривает два габаритных размера для БП — высота 86 мм и ширина 150 мм. В длину блоки могут быть различны.
Этот параметр нужно также учитывать при покупке. Производители корпусов обычно пишут, какой максимальной длины БП можно установить в их корпус.
В продаже есть блоки других форм-факторов — FlexATX, SFX, TFX и даже внешние блоки питания.
Мощность
Общая мощность блока питания — это суммарная мощность по всем линиям. В современном компьютере основная нагрузка приходится на 12 В канал, по остальным линиям стандартный компьютер потребляет не более 50 Вт. Поэтому именно на мощность по каналу 12 В надо обращать основное внимание. В качественных блоках она близка или даже равна общей мощности.
Разъемы
Основной 24-контактный разъем.
Наличествует во всех блоках. Чаще всего представлен в виде разделяющегося на 20-контактный и дополнительные 4 контакта. Это было сделано для совместимости со старыми платами с 20-контактным разъемом. Правда, это платы очень древние, и сейчас таких немного, поэтому постепенно производители блоков переходят к цельному разъему в 24 контакта.
То есть, разъем 20+4 и 24 — одно и тоже.
В разъеме отсутствует один пин. Это не брак. Напряжение -5 В было исключено за ненужностью, а пустой контакт в разъеме остался.
Разъем питания процессора
Бывает 4-контактным и 8-контактным (который часто разделяется на два разъема по 4 контакта).
Изначально питание процессора на платах обеспечивалось с помощью 4-контактного разъема, но с ростом энергопотребления процессоров, выросли токи, поэтому применили 8-контактный разъем. На бюджетных платах иногда до сих пор ставят 4-контактный.
Разъемы для питания видеокарты
Бывают двух типов — 6-контактный и 8-контактный.
8-контактный чаще всего представлен в виде разбирающегося разъема 6+2 контакта.
Через 6-контактный разъем можно обеспечить мощность до 75 Вт, через 8-контактный — до 150 Вт. Еще 75 Вт мощности обеспечивает разъем расширения PCIe x16.
SATA
15-контактный разъем для питания HDD, SSD и прочего.
Molex
4-контактный разъем. Ранее применялся для питания HDD, приводов оптических дисков и прочего. В современном компьютере используется достаточно редко, в основном для питания вентиляторов, реобасов и т. д.
Floppy
Предназначался для питания накопителей на гибких магнитных дисках. Сейчас используется очень редко, поэтому частенько представлен в виде переходника Molex-Floppy.
Кабели
Бывают блоки с отстегивающимися кабелями (модульная конструкция) или жестко закрепленными.
Отстегивающиеся кабели удобны тем, что неиспользуемые можно убрать, чтобы они не захламляли внутреннее пространство корпуса и не мешали охлаждению. Полностью модульные БП удобны еще при снятии блока для чистки, например.
Не нужно для этого вытаскивать проведенные под поддоном корпуса кабели.
К минусам модульной системы относят вероятность плохого контакта в разъемах. Пайка действительно в данном случае надежнее. Впрочем, какого-то массового выгорания контактов у модульных БП так до сих пор и не случилось, хотя единичные случаи есть.
Система охлаждения
Бывает трех видов:
1) Активная. Во время работы блока вентилятор вращается постоянно.
2) Полупассивная. При низких нагрузках вентилятор не работает.
3) Пассивная. Вентилятора нет.
Блоки питания с пассивным охлаждением редки и очень дороги. Наиболее оптимальны блоки с полупассивным охлаждением. Во-первых, это положительно сказывается на ресурсе вентилятора. Во-вторых, даже в корпусе с противопылевыми фильтрами пыль есть, а при работе вентилятор засасывает ее внутрь блока, где она оседает на радиаторах и деталях, ухудшая охлаждение.
В вентиляторы ставят подшипники скольжения, качения и гидродинамические. Для использования в блоках питания предпочтительнее последние — они более долговечны, и именно поэтому в топовых БП стоят вентиляторы с гидродинамическими подшипниками.
Вентиляторы в основном встречаются типоразмера 120 или 140 мм. Маленькие, размером 80 мм, которые встраивались в переднюю или заднюю стенку, ушли в прошлое, сейчас встретить такой блок в продаже трудно.
Также в вентиляторы в последнее время стали встраивать подсветку.
Корректор мощности
Мощность бывает активная и реактивная. Активная — полезная, передаваемая в нагрузку, а реактивная — бесполезная, которая впустую нагревает провода.
В Европе и многих других странах запрещено продавать БП без коррекции мощности, поэтому установка схем PFC — не инициатива производителей блоков. Как любая дополнительная схема, она потребляет энергию, уменьшает КПД, усложняет и удорожает конструкцию.
Для компенсации реактивной мощности в БП существуют две схемы: активная (APFC) и пассивная.
Пассивная это банальный дроссель огромных размеров. Таким образом часто дорабатывались БП, в которых корректор изначально не был предусмотрен.
Активная более сложна в реализации, но более эффективна. Во всех современных блоках используется только APFC.
У нас в России бытовые счетчики считают только активную мощность, поэтому обычному пользователю никаких плюсов от наличия корректора нет, разве что нетребовательность к уровню входного напряжения. Блоки с активным корректором могут работать в широком диапазоне — от 90 до 250 В, что приятно, если у вас нестабильное напряжение в сети.
С другой стороны, блоки с APFC могут конфликтовать с UPS. Поэтому к подбору источника бесперебойного питания надо подходить с особой тщательностью.
Сертификат 80 Plus
Данный сертификат характеризует энергоэффективность блоков питания или его КПД (отношение полезной энергии к общему количеству потраченной).
Известный миф: Если заявленная мощность блока 500 Вт, а его КПД — 80%, то он может выдать лишь 500*0,8=400 Вт. Неверно — блок выдаст все 500 Вт, а потребление от сети составит 625 Вт. То есть, 125 Вт будет потреблять сам БП.
Сертификация 80 Plus классифицируется по уровням. Начальный уровень — просто 80 Plus. Блок с таким сертификатом имеет на корпусе значок белого цвета.
Далее в порядке возрастания идут Bronze, Silver, Gold, Platinum, Titanium.
Список сертифицированных блоков можно найти тут.
Сертификация блока процедура недешевая, поэтому для бюджетных моделей частенько ей пренебрегают. Иногда даже придумывают собственные значки, внешне похожие на официальные.
Отсутствие какого-либо сертификата говорит либо о низком КПД (то есть, безнадежно устаревшей схемотехнике блока), либо о бережливости производителя. Вы четко должны понимать, что в таком случае покупаете продукт на котором жестко экономили, и ладно, если только на сертификации.
Поэтому, лучше обращать внимание на БП, имеющие хотя бы бронзовый сертификат.
Чем выше сертификат блока, тем выше его КПД, меньше энергопотребление (и ваши счета за электроэнергию), меньше нагрев и, с очень большой вероятностью — шум.
