Периферийные устройства

Анатомия. Из чего состоит блок питания?

Он есть в каждом компьютере, ноутбуке и приставке. Он не влияет на вашу частоту кадров и майнинг биткоинов. У него нет миллиардов транзисторов, и в его производстве не используются новейшие полупроводниковые техпроцессы. Звучит скучно? Ничуть! Без этой штуки наши компьютеры абсолютно ничего бы не сделали.

БП, они же блоки питания (англ. PSU, Power Supply Units), не взрывают заголовки журналов как новейшие процессоры, но это интереснейшие технологии, заслуживающие нашего внимания. Так что надевайте белые халаты, маски, перчатки и приступим к вскрытию нашего скромного парнишки – блока питания, разберём его на части и рассмотрим, чем занимается каждый его орган.

И да, совсем недавно мы разбирались как правильно выбрать Блок питания. Рекомендуем к прочтению.

Устройства ввода

Клавиатура

Клавиатура – это панель с клавишами: буквами, цифрами, знаками препинания и другими кнопками. Является главным устройством ввода информации и управления компьютером. Бывает проводной и беспроводной.

Проводные подключаются кабелем к системному блоку через интерфейс USB или PS/2.

Беспроводные имеют маленький передатчик в комплекте, который подключается в USB порт. В такой клавиатуре нужно периодически заряжать аккумулятор или менять батарейки в зависимости от модели.

В ноутбуках клавиатура встроенная.

Компьютерная мышь

Мышь – это небольшое устройство, которое управляет курсором. Обычно она овальной формы, на ней расположены две кнопки и колесико посередине. Свое название получила из-за внешнего сходства с мелким грызуном.

При помощи мыши мы управляем окнами в операционной системе, запускаем и закрываем приложения, работаем в интернете и выполняем другие действия.

Всё это можно делать и клавиатурой при помощи сочетаний клавиш, но мышкой управлять компьютером проще.

Как и клавиатуры, мыши бывают проводными и беспроводными.

Проводные подключаются кабелем через интерфейс USB.

Беспроводные имеют в комплекте маленький беспроводной передатчик и работают от аккумулятора или батареек.

В ноутбуках функцию мышки выполняет тачпад, по которому нужно водить пальцем для управления курсором.

Микрофон

Используется для онлайн разговоров и записи аудио на компьютер. Микрофон подключается кабелем в звуковую карту. В ноутбуке он встроен.

Веб-камера

Обычно веб-камера крепится к верхней части монитора на стационарном ПК и подключается кабелем в USB порт. В нее может быть встроен микрофон. Используется для звонков по интернету и записи видео роликов.

В ноутбуке веб-камера уже встроена в верхнюю часть экрана.

Джойстик

Используется для управления действиями в компьютерных играх. Подключается к USB порту. Вместе с ним обычно поставляется программа для назначения клавиш.

Графический планшет

Используется для рисования в графических программах. Подключается через интерфейс USB. Пользователь водит специальным карандашом (стилусом) по планшету и линии отображаются в графическом редакторе на компьютере.

Устройства захвата видео

К таким устройствам относятся специальные карты и модули, которые позволяют делать захват видео с видеокамеры, видео магнитофона, цифрового тюнера и других цифровых устройств.

После настройки захват происходит в специальную программу, после чего накладываются спецэффекты и готовый материал сохраняется в цифровом формате.

Устройства видео захвата бывают как встроенными в компьютер, так и внешними с подключением по USB.

Сканер

Используется для оцифровки книг, журналов и документов. Происходит это так: на стекло кладут страницу и сверху закрывают крышкой. Сканер делает фотографирование и загружает результат в компьютер.

Сканеры бывают обычными, в которых фотографирование происходит по одной странице вручную, и профессиональными, где страницы автоматически переворачиваются. Соединяются с компьютером через USB.

Современные типоразмеры

Принципиальная схема у всех БП аналогична, но вот конструкция может иметь определенные отличия. Рассмотрим более детально типы и виды современных стандартов, которые можно найти на рынке.

Этот вид представила компания Intel в 1995 году как замену теряющему актуальность AT. БП старого образца уже не хватало мощности, чтобы обеспечить энергией новые прожорливые компьютеры.

Такой БП имеет основной 20 или 24-пиновый коннектор для подключения материнки и 4-пиновый коннектор для подключения питания +12 В, подающегося на процессор. Может использоваться с материнскими платами ATX, microATX, BTX и microBTX.

Сегодня этот вид является самым распространенным, поэтому при выборе комплектующих для сборки системного блока рекомендую ориентироваться именно на него. Для игрового компьютера следует использовать ATX версии 2.3. Габариты — 150x86x140 мм.

Еще одно детище Intel, которое представлено в 1997 году. По сравнению с предыдущим вариантом, отличается уменьшенными габаритами, что позволяет собрать миниатюрный системный блок, подобрав соответствующие комплектующие.

Коннекторы для питания материнки и процессора такие же, как в предыдущем случае. Подходит для mini-ITX (имею в виду стандарты материнских плат), ATX, FlexATX, microBTX, picoBTX, DTX.

При покупке такого блока следует убедиться, что он физически подойдет по габаритам к корпусу, а также имеет все необходимые коннекторы для подключения дополнительных устройств. Размеры — 125×51,5×100 мм

В 1998 несколько крупных производителей комплектующих создали отраслевую группу SSI, на которую возложили задачу разработки и продвижения отраслевых форм-факторов. В результате создана спецификация EPS – типоразмер БП для сервера начального уровня.

Такой БП имеет 24-пиновый коннектор для питания материнской платы и 8-пиновый коннектор для подключения процессора. Совместим с материнскими платами ATX и Extended ATX. От обычных блоков такие отличаются большей мощностью.

Как вариант, можно использовать маломощный сервер в качестве домашнего ПК, однако учитывайте, что обойдется такое удовольствие гораздо дороже обычного десктопного компьютера, из-за специфических комплектующих. Размеры — 150×86 и глубиной от 180 до 230мм.

В 2002 году появился TFX для низкопрофильных корпусов. По сравнению с ATX, он имеет более вытянутую форму и наклон, что делает монтаж более удобным. Спроектирован стандарт с расчетом на выходную мощность от 180 до 300 Ватт, что вполне достаточно для компактных рабочих станций. Коннекторы для подключения питания:

• Материнская плата – 20 или 24-пиновый
• Процессор – 4-пиновый +12 В.

Такие БП совместимы с материнками microATX, FlexATX, microBTX, picoBTX, Mini-ITX и DTX. Габариты: 85×65,2×175

Компактный стандарт, представленный в 2003 году компанией Intel. Рассчитан на среднеразмерные системы с объемом корпуса от 10 до 15 литров. Выходная мощность до 300 Ватт. Имеют «неправильную» форму – не прямоугольный параллелепипед, как в предыдущих случаях, а Г-образный профиль. Оборудован такими же разъемами, как и ATX. Может использоваться с материнскими платами microBTX, picoBTX и DTX. Общие размеры 150×86х96.

Стандарт, разработанный в 2004 году компанией «Интел», как решение для ультракомпактных систем с объемом корпуса до 9 литров. Обеспечивает выходную мощность до 260 Ватт. Оборудован основным 24-пиновым и дополнительным 4-пиновым коннекторами. Используется с материнками picoBTX, nanoBTX и DTX.

Извините, но фотку этого зверька не нашел. Так же есть своеобразный вырез в задней части корпуса, а общие размеры составляют 62×72х210 мм.

FlexATX

Стандарт, разработанный в 2007 году как решение для компактных настольных систем и серверов. Имеет основной 24-пиновый и дополнительный 4-пиновый коннекторы. Совместим с материнскими платами microATX, FlexATX, microBTX, picoBTX, nanoBTX, Mini-ITX и DTX. Обеспечивает выходную мощность до 270 Ватт. Здесь по объемам — 40,5×81,5×150 миллиметров.

Качество изготовления БП.

Как выбрать блок питания компьютера в магазине? Способов оценки качества БП в магазине у покупателя не много. Но парочку косвенных показателей качества все же стоит затронуть. Это цена и как ни странно вес изделия. Чем тяжелее блок, тем меньше сэкономили на его материалах. В дешёвых БП будет отсутствовать большая часть деталей, которая есть в дорогих моделях. Эти недостающие детали обеспечивают стабильную работу блока питания в условиях высоких нагрузок и перепадов напряжения.
На картинке выше в разобранном виде показана плата дешевого БП. На ней красным обведены места с перемычками, которые у нормальных блоков заменяются дросселями, конденсаторами и другими более надежными элементами.
Такие блоки на много быстрее выходят из строя и вместе с собой могут утащить и более дорогие комплектующие компьютера. Такие блоки питания подойдут для простеньких офисных систем, способных работать только с текстом. Для мощных игровых систем стоит покупать тяжёлые модели от тех производителей, которые уже давно хорошо себя зарекомендовали на рынке блоков питания (Chiftec, Zalman, Thermaltake, Coolermaster, FSP и другие).

Каждый блок питания имеет свою энергоэффективность, то есть какой процент электроэнергии теряется при преобразовании переменного тока напряжением 220 или 115 вольт в постоянный ток напряжением 12В, 5В и 3.3В. Данный показатель называют коэффициентом полезного действия (сокращённо КПД). 80 PLUS — это программа по развитию энергоэффективности в компьютерных БП. Практически у любого БП КПД бывает выше 60-70%, а стандартно хорошим показателем считается КПД 80% и выше.
Вот таблица классификации уровней энергоэффективности сертификатов.

Тип тестирования			115 В				230 В				Коэффициент мощности
Нагрузка			10 %	20 %	50 %	100 %	10 %	20 %	50 %	100 %
80 PLUS			—	80 %	80 %	80 %	—	80 %	80 %	80 %	0,8 при 100%-й нагрузке
80 PLUS Bronze		—	82 %	85 %	82 %	—	81 %	85 %	81 %	0,9 при 50%-й нагрузке
80 PLUS Silver		—	85 %	88 %	85 %	—	85 %	89 %	85 %
80 PLUS Gold		—	87 %	90 %	87 %	—	88 %	92 %	88 %
80 PLUS Platinum		—	90 %	92 %	89 %	—	90 %	94 %	91 %	0,94 при 50%-й нагрузке
80 PLUS Titanium		—	92 %	94 %	90 %	90 %	94 %	96 %	91 %	0,95 при 50%-й нагрузке

Источник таблицы: Википедия.
О принадлежности БП к тому или иному стандарту может свидетельствовать соответствующая иконка на крышке.
Если в качестве примера взять блок питания мощностью 600Вт с сертификатом 80 Plus Gold, то при полной нагрузке он будет потреблять 660-682 Вт от сети (600*100/88). Из них 600Вт пойдёт на питание комплектующих компьютера, а 60-82Вт будет идти на нагрев БП. Так как, блоки питания с высоким КПД менее подвержены нагреву, то и необходимость установки на них мощной системы охлаждения отсутствует. Поэтому система охлаждения на таких БП более тихая.
Помимо этого, из таблицы видно, что блоки питания с 80 Plus сертификатами, наилучшую энергоэффективность выдают при нагрузке в 50%. Поэтому нет смысла покупать БП с 1000ВТ и выше для простых систем (которым хватает 400-500Вт), с одной видеокартой и процессором, так как такая система не сможет нагрузить такой БП даже в половину.

Как узнать мощность блока питания компьютера?

Компьютерный блок питания — это вторичный источник электропитания, который необходим для снабжения комплектующих компьютера энергией постоянного тока, путем преобразования сетевого напряжения до необходимых значений. Мощность блока питания является одной из главных его составляющих, благодаря которой гарантируется ровная и стабильная работа ПК. В случае, если мощности будет не хватать, можно ждать появления проблем. Например, при пиковых значениях компьютер будет банально отключаться, так как ему не хватает мощности для работы всех компонентов системы.

Как узнать необходимую мощность блока питания?

Для того, что бы подобных проблем при работе ПК не наблюдалось, необходимо изначально позаботиться о покупке мощного БП, которого с лихвой хватит для работы. Как это сделать? Некоторые люди высчитывают примерную мощность самостоятельно, а можно воспользоваться каким-нибудь сервисом, который произведет подсчеты за вас.

Возьмем, например, сервис от известного сайта casemods.ru (https://www.casemods.ru/services/raschet_bloka_pitania.html). Для того, что бы произвести расчеты, вам понадобится ввести некоторые данные:

• Разгон процессора (по желанию)

• Количество оптических и жестких дисков

• Мощность материнской платы

• Разгон видеокарты (по желанию)

После введения всех этих данных система покажет вам среднюю и пиковую мощность, исходя из которых вы можете увидеть примерную мощность вашего будущего БП.

Вы можете воспользоваться другим сервисом, коих в сети предостаточно, причем они преимущественно англоязычные. Особой роли это не играет, поскольку разницы между итоговыми данными если и будет, то совсем небольшая.

К слову, при выборе блока питания особое внимание стоит уделять фирме-производителю. Почему? Дело в том, что, как уверяют независимые специалисты, огромное количество компаний, производящих БП, слегка увеличивают реальную мощность БП на 10-20%. Как правило, на работоспособности это не сказывается, но о данном факте забывать не стоит. Менее известные компании нередко увеличивают реальную мощность на 30-50%, что, сами понимаете, может действительно привести к поломкам. Более того, БП от малоизвестных компаний зачастую славятся своим посредственным качеством, что в свою очередь может привести к быстрому выходу из строя самого блока питания.

Впрочем, даже именитый производитель не всегда может защитить своего покупателя, а все потому, что БП известных производителей очень часто подделывают. Что бы не купить подделку, приобретайте комплектующие только в известных и проверенных магазинах.

Что же касается фирм-производителей, то рекомендуется отдать свое предпочтение таким известным компаниям, как Zalman, Termaltake, CoolerMaster, PowerMan, Hiper. Это одни из лидеров на рынке, которым определенно стоит доверять, если, конечно, вам не попадется подделка.

Как узнать мощность установленного блока питания?

Как бы странно это не звучало, но программными методами определить мощность БП в настоящее время не предоставляется возможным. Ни одна программа не способна это сделать. И это в 21 веке…

Но не стоит переживать. Узнать мощность вы все равно сможете, только для этого придется провести несколько нехитрых действий. Снимите боковину у системного блока, найдите в нем установленный БП и внимательно осмотрите его — на одной из его сторон будет расположена наклейка, где в том числе указана мощность БП.

Все? Не совсем. Чуть выше я упоминал, что производители нередко завышают реальную мощность, так что по факту она скорее всего окажется несколько меньше, чем написано на наклейке. С другой стороны, если вы изначально брали БП с запасом мощности, то никаких проблем это доставить не должно.

Особенности

Не секрет, что современные блоки питания (БП) стали мощнее, имеют улучшенные характеристики и конечно же современный дизайн, нежели их предшественники те же 10-15 лет назад. Также, многие из вас знают (или узнают сейчас), что современные БП имеют новые коннекторы для комплектующих, ранее не используемых в персональных компьютерах (ПК). Наличие новых коннекторов связано с появлением новых (или модернизацией старых) комплектующих компьютера, улучшения их ТТХ и как следствие, потребность в дополнительном питании.

На рынке, кроме обычных, можно найти модульные или частично модульные БП. Отличительная черта модульного от обычного — кабели из блока заменены разъемами для подключения кабелей с коннекторами. Так, вы можете отключить неиспользуемые кабели в блоке питания, освободив место в системном блоке для лучшей вентиляции.

Современный БП соответствует стандартам сертификации энергоэффективности и коэффициенту полезного действия, которые применяются для распределения мощности и эффективности подачи питания на комплектующие компьютера. Благодаря «большей прожорливости» в питании тех же видеокарт, материнских плат, БП содержит дополнительные провода, контакты и коннекторы.

Сигнальные линии PSON и PWOK

PSON (Power Supply ON) – специальная сигнальная линия для включениявыключения блока питания логикой материнской платы. Когда этот сигнал не подключен к земле, блок питания должен оставаться в выключенном состоянии, за исключением канала +5В (дежурное). При логическом нуле (напряжение ниже 1 В) – логика включает блок питания. PWOK (Power OK) – сигнальная линия, по которой блок питания сообщает материнской плате, что все выходные линии находятся в нормальном состоянии и стабилизация осуществляется в заданных стандартом пределах. Время задержки появления сигнала при нормальной работе блока питания с момента подачи логического нуля по PSON – 900 мс.

Блок питания должен иметь схемы защиты, которые отключат основные выходы при нештатных ситуациях. Защита должна блокировать повторный запуск до повторного появления сигнала включения на проводе PSON. Защита от перегрузки по току (Over Current Protection, OCP) обязательна для линий +3.3, +5, +12, -12, +5 (дежурное), минимальный порог срабатывания – 110%, максимальный 150%. При перегрузке блок должен выключится и не включаться до появления сигнала включения, или до полного обесточивания сетевого напряжения. Защита от перенапряжения (Over Voltage Protection, OVP) также обязательна и должна отслеживаться внутри самого источника питания. Напряжение никогда не должно превышать указанные в таблице 29 в любой момент времени.

Послесловие

На этом все! Надеюсь Вы много чего узнали (а кто знал, — вспомнил) из данного материала и теперь выбор и покупка «правильного» блока питания не вызовет у Вас ни малейшей сложности, более того, теперь Вы станете «гуру» по оным вопросам, для большинства своих собратьев по «железкам» :-).

До новых встреч, оставайтесь на ИТ-волне « Заметки.Сисадмина », не переключайтесь! 😉

Если у Вас есть вопросы, дополнения, и прочие разности, то комментарии к Вашим услугам.

PS : За существование данной статьи спасибо члену команды 25 КАДР

Белов Андрей (Sonikelf) Заметки Сис.Админа [Sonikelf’s Project’s] Космодамианская наб., 32-34 Россия, Москва (916) 174-8226