Fuente de alimentación de la computadora
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Fuente de alimentación de computadora incorporada : un dispositivo diseñado para convertir el voltaje de CA de la red eléctrica en voltaje de CC para alimentar una computadora o una computadora servidor. [una]
Hasta cierto punto, la fuente de alimentación también realiza funciones de estabilización y protección contra interferencias menores de la tensión de alimentación.
Además, como componente que ocupa una parte importante dentro de la carcasa de la computadora, contiene (o está montado en la carcasa de la fuente de alimentación) componentes para enfriar piezas dentro de la carcasa de la computadora.
Descripción
Se suponía que el estándar de computadora personal ( compatible con PC ), de acuerdo con las especificaciones de diferentes años, proporcionaría voltajes de salida de ±5 / ±12 / +3.3 voltios , así como +5 voltios de modo de espera (+5VSB).
- Los principales circuitos de alimentación de las computadoras eran periódicamente líneas de voltaje de +3,3, +5 y +12 V. Tradicionalmente, cuanto mayor es el voltaje en la línea, más energía se transmite a través de estos circuitos.
- Los voltajes de suministro negativos (-5 y -12 V) permitieron corrientes pequeñas y actualmente no se usan
en las placas base modernas.
- El voltaje de -5 V fue utilizado solo por la interfaz ISA en la placa base. Las versiones ATX y ATX12V anteriores a 1.2 usaban el pin 20 y un cable blanco para proporcionar -5 VCC. Este voltaje (así como el pin y el cable) es opcional en la versión 1.2 y está completamente ausente en las versiones 1.3 y posteriores.
- El voltaje -12 V es necesario solo para la implementación completa del estándar de interfaz serial RS-232 utilizando microcircuitos sin un inversor incorporado y un multiplicador de voltaje, por lo tanto, a menudo también está ausente.
- El voltaje +12 V se utiliza para alimentar a los consumidores más potentes. La división de las tensiones de alimentación en 12 y 5 voltios es recomendable tanto para reducir las corrientes por los conductores impresos de las placas, como para reducir las pérdidas de energía en los diodos rectificadores de salida de la fuente de alimentación.
- La placa base utiliza voltajes de ±5, +12, +3,3 V en espera.
- Para discos duros , unidades ópticas , ventiladores, se utilizan voltajes de +5 y +12 V.
- Los consumidores de energía más poderosos (como la tarjeta de video , el procesador central , el puente norte ) están conectados a través de convertidores secundarios ubicados en la placa base o en la tarjeta de video , alimentados por circuitos de +5 V y +12 V.
- El voltaje de +3,3 V en la fuente de alimentación se forma a partir del voltaje de +5 V y, por lo tanto, existe un límite en el consumo de energía total de ±5 y +3,3 V.
- El voltaje en los módulos de memoria tiene una fuerte tendencia a disminuir y para DDR4 SDRAM se ha reducido a 1,2 voltios.
En la mayoría de los casos, para la computadora de este ejemplo, se usa una fuente de alimentación conmutada , hecha de acuerdo con un esquema de medio puente (push-pull) . Las fuentes de alimentación con transformadores acumuladores de energía (circuito flyback) tienen naturalmente una potencia limitada por las dimensiones del transformador y, por lo tanto, se usan con mucha menos frecuencia. Mucho más común es el esquema de un convertidor de ciclo único directo, que no está tan limitado en términos de peso y dimensiones. Esto usa el mismo m/s que en el convertidor flyback.
Dispositivo (circuitos)
Un circuito de fuente de alimentación de conmutación ampliamente utilizado consta de las siguientes partes:
Circuitos de entrada
- Un filtro de entrada que evita la propagación del ruido impulsivo a la red [2] . Además, el filtro de entrada reduce la corriente de entrada de la carga de los condensadores electrolíticos cuando la fuente de alimentación está conectada a la red (esto puede dañar el puente rectificador de entrada).
- En modelos de alta calidad: corrector de potencia pasivo (en barato) o activo (PFC), que reduce la carga en la red de suministro .
- Puente rectificador de entrada que convierte el voltaje de CA en CC pulsante.
- Filtro condensador que suaviza el rizado de la tensión rectificada.
- Una fuente de alimentación independiente de bajo consumo que proporciona +5 V para el modo de espera de la placa base y +12 V para alimentar el chip convertidor de la fuente de alimentación. Por lo general, se realiza en forma de convertidor flyback en elementos discretos (ya sea con estabilización grupal de voltajes de salida a través de un optoacoplador más un diodo zener ajustable TL431 en el circuito OS , o estabilizadores lineales 7805/7812 en la salida) o (en la parte superior modelos) en un chip tipo TOPSwitch.
Convertidor
- Convertidor de medio puente sobre dos transistores bipolares .
- Esquema para controlar el convertidor y proteger la computadora contra el exceso / disminución de los voltajes de suministro, generalmente en un microcircuito especializado (TL494, UC3844, KA5800, SG6105, etc.).
- Transformador de pulsos de alta frecuencia , que sirve para formar los valores nominales de voltaje necesarios, así como para el aislamiento galvánico de los circuitos (entrada de salida y también, si es necesario, salida entre sí). Los voltajes pico en la salida de un transformador de alta frecuencia son proporcionales al voltaje de suministro de entrada y exceden significativamente los voltajes de salida requeridos.
- Circuitos de retroalimentación que mantienen un voltaje estable en la salida de la fuente de alimentación.
- Controlador de voltaje PG (Power Good, "el voltaje es normal"), generalmente en un amplificador operacional separado .
circuitos de salida
- Rectificadores de salida. Los voltajes positivo y negativo (5 V y 12 V) utilizan los mismos devanados de salida del transformador, con los diodos rectificadores conmutados en diferentes direcciones. Para reducir las pérdidas, con un gran consumo de corriente, se utilizan como rectificadores los diodos Schottky , que tienen una pequeña caída de tensión directa.
- Estabilización del grupo de salida del acelerador . El inductor suaviza los pulsos almacenando energía entre pulsos de los rectificadores de salida. Su segunda función es la redistribución de energía entre los circuitos de tensión de salida. Entonces, si la corriente consumida aumenta en cualquier canal, lo que reduce el voltaje en este circuito, el inductor de estabilización de grupo como transformador reducirá proporcionalmente el voltaje en otros circuitos de salida. El circuito de retroalimentación detectará la disminución en el voltaje de salida y aumentará la fuente de alimentación general, lo que restaurará los valores de voltaje requeridos.
- Condensadores de filtro de salida. Los condensadores de salida, junto con la bobina de estabilización de grupo, integran los pulsos, obteniendo así los valores de tensión requeridos que, gracias a la bobina de estabilización de grupo, son significativamente inferiores a las tensiones de salida del transformador.
- Una (línea única) o varias (múltiples líneas, normalmente +5 y +3,3) resistencias de terminación de 10-25 ohmios para garantizar un funcionamiento en vacío seguro .
Las ventajas de tal fuente de alimentación:
- Circuito simple y probado con una calidad satisfactoria de estabilización de voltaje de salida.
- Alta eficiencia (65-70%). Las principales pérdidas se deben a procesos transitorios, que duran mucho menos tiempo que el estado estacionario. Sobre todo, se calientan los diodos que rectifican 5 y 12 voltios. Los transistores de potencia no se calientan mucho.
- Pequeñas dimensiones y peso, debido tanto a la baja generación de calor en el elemento de regulación, como a las pequeñas dimensiones del transformador, debido a que éste trabaja a alta frecuencia.
- Bajo consumo de metal, por lo que las potentes fuentes de alimentación conmutadas son más económicas que las de transformador, a pesar de su mayor complejidad.
- Capacidad de conexión a redes con un amplio rango de voltajes y frecuencias, o incluso redes DC. Gracias a esto es posible la unificación de equipos producidos para varios países del mundo, y por ende su reducción de costo en la producción en masa.
Desventajas de una fuente de alimentación de medio puente en transistores bipolares:
- Al construir circuitos electrónicos de potencia, el uso de transistores bipolares como elementos clave reduce la eficiencia general del dispositivo [3] . El control de los transistores bipolares requiere una cantidad significativa de energía.
Cada vez se construyen más fuentes de alimentación para computadoras en torno a MOSFET de alta potencia más costosos . El circuito de tales fuentes de alimentación de computadora se implementa tanto en forma de circuitos de medio puente como de convertidores directos de ciclo único. Para cumplir con los requisitos de peso y tamaño para una fuente de alimentación de computadora, los convertidores directos usan frecuencias de conversión significativamente más altas (100-150 kHz).
- Una gran cantidad de productos de bobinado, desarrollados individualmente para cada tipo de fuente de alimentación. Dichos productos reducen la capacidad de fabricación de la fuente de alimentación.
- En muchos casos, estabilización insuficiente del voltaje de salida a través de los canales. El inductor de estabilización de grupo no permite proporcionar valores de voltaje en todos los canales con alta precisión. Esta desventaja es inherente a los circuitos de transistores bipolares y de efecto de campo, topologías push-pull y de ciclo único. Las fuentes de alimentación modernas más caras y potentes generan voltajes de ± 5 y 3,3 V utilizando convertidores secundarios del canal de 12 V.
Sistema de refrigeración
Durante el funcionamiento, la fuente de alimentación se calienta . Algunos de sus componentes más cargados son los transistores de alto voltaje y los rectificadores de diodos de bajo voltaje , que generan una cantidad importante de calor. Por ello, están equipados con radiadores de refrigeración . Además, la fuente de alimentación tiene un ventilador. Según la versión, puede tener un ventilador trasero con un diámetro de 80 mm o un ventilador inferior con un diámetro de 120 mm. El ventilador trasero está ubicado en su pared trasera cerca del enchufe del cable de alimentación y funciona para soplar; El ventilador inferior está soplado y está ubicado en una carcasa extraíble, atornillada a la carcasa de la fuente de alimentación. En las paredes de la carcasa de dicha fuente de alimentación, ubicadas en el espacio interno de la carcasa de la unidad del sistema , hay orificios a través de los cuales se aspira aire frío hacia la fuente de alimentación. El ventilador de 120 mm está ubicado en el interior de la caja de la unidad del sistema. La pared trasera de una fuente de alimentación de este tipo tiene la forma de una rejilla a través de la cual sale el aire caliente. Los ventiladores se conectan al conector correspondiente en la placa de la fuente de alimentación (a veces, los ventiladores se conectan a la placa de la fuente de alimentación de forma no desmontable mediante soldadura). A veces, para la decoración, los ventiladores regulares de la fuente de alimentación se reemplazan por ventiladores retroiluminados. En este caso, a menudo es problemático conectarlos directamente a la placa de alimentación. Por lo tanto, los cables de dichos ventiladores se sacan junto con otros cables y los enchufes se conectan al conector de la placa base correspondiente o a uno de los conectores de alimentación libres de la fuente de alimentación (generalmente Molex , todo depende del enchufe del ventilador).
Conectores PSU / fuente de alimentación
La fuente de alimentación estándar AT está conectada a la placa base con dos conectores de seis pines, que se incluyen en un conector de 12 pines en la placa base. Los cables multicolores van a los conectores de la fuente de alimentación, y la conexión correcta es cuando los contactos de los conectores con cables negros convergen en el centro del conector de la placa base. El pinout del conector AT en la placa base es el siguiente:
| una |
2 |
3 |
cuatro |
5 |
6 |
7 |
ocho |
9 |
diez |
once |
12
|
|
|
-
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| PG |
vacío |
+12V |
-12V |
general |
general |
general |
general |
-5V |
+5V |
+5V |
+5V
|
ATX
- El conector de alimentación principal de 20 pines +12V1DCV se utilizó con las primeras placas base en el factor de forma ATX , antes de la llegada de las placas base con un bus PCI-Express .
- Conector de alimentación principal de 24 pines +12V1DC ( MOLEX Molex Mini-Fit Jr. de 24 pines PN# 39-01-2240 ( o equivalente ) en el lado de la fuente de alimentación con contactos Molex 44476-1112 (HCS) ( o equivalente ); enchufe Compañero de placa base El tipo Molex 44206-0007 ( o equivalente ) está diseñado para admitir placas base PCI Express de 75 W [5] . La mayoría de las placas base que se ejecutan en ATX12V 2.0 también admiten fuentes de alimentación ATX v1.x (4 pines permanecen sin usar), por lo que algunos fabricantes hacen que los nuevos cuatro pines sean desmontables.
Conector de alimentación de placa base ATX12V 2.x de 24 pines
(20 pines no tiene los últimos cuatro: 11, 12, 23 y 24)
| Color |
Señal |
Contacto |
Contacto |
Señal |
Color
|
| Naranja
|
+3,3 V
|
una
|
13
|
+3,3 V
|
Naranja
|
| sentido de +3,3 V
|
Marrón
|
| Naranja
|
+3,3 V
|
2
|
catorce
|
-12V
|
Azul
|
| El negro
|
Tierra
|
3
|
quince
|
Tierra
|
El negro
|
| Rojo
|
+5V
|
cuatro
|
dieciséis
|
Encendido
|
Verde
|
| El negro
|
Tierra
|
5
|
17
|
Tierra
|
El negro
|
| Rojo
|
+5V
|
6
|
Dieciocho
|
Tierra
|
El negro
|
| El negro
|
Tierra
|
7
|
19
|
Tierra
|
El negro
|
| Gris
|
poder bueno
|
ocho
|
veinte
|
-5V
|
Blanco
|
| Violeta
|
+5 VSB [6]
|
9
|
21
|
+5V
|
Rojo
|
| Amarillo
|
+12V
|
diez
|
22
|
+5V
|
Rojo
|
| Amarillo
|
+12V
|
once
|
23
|
+5V
|
Rojo
|
| Naranja
|
+3,3 V
|
12
|
24
|
Tierra
|
El negro
|
- Los tres pines sombreados (8, 13 y 16) son señales de control, no de alimentación.
- El "encendido" es elevado por la resistencia a +5 voltios dentro de la fuente de alimentación, y debe ser bajo para encender la alimentación.
- "Potencia buena" se mantiene baja hasta que las otras salidas estén en el nivel de voltaje requerido.
- El cable de “sensado de +3,3 V” se usa para compensar la caída de voltaje en el cable al monitorear el voltaje en el conector ATX en sí, y no en la placa de la fuente de alimentación, como otros voltajes [7] .
|
| El pin 20 (y el cable blanco) se usa para proporcionar -5 VCC en las versiones ATX y ATX12V anteriores a la 1.2. Este voltaje ya no se requiere en la versión 1.2 y está completamente ausente en las versiones 1.3 y posteriores.
|
| En la versión de 20 pines, los pines de la derecha están numerados del 11 al 20.
|
| El cable naranja de +3,3 V CC y el cable de detección marrón de +3,3 V conectados al pin 13 tienen un grosor de 22 AWG ; todos los demás - 18 AWG
|
- Conectores y clavijas ATX PS 12V (conector de alimentación P4)
-
-
-
-
-
- Conector PCIe6/PCIe8 para alimentación adicional para tarjetas gráficas potentes
-
-
También en el BP se colocan:
- Conector " ATX12V " de 4 pines (también llamado " conector de alimentación P4 ") - conector auxiliar para alimentar el procesador: conector MOLEX 39-01-2040 o equivalente con pines Molex 44476-1112 (HCS) o equivalente; Enchufe de acoplamiento de la placa base Molex 39-29-9042 o equivalente. Cable de 18 AWG.
En el caso de construir un sistema de alta potencia (más de 700 W), se expande a " EPS12V " ( Ing. Entry-Level Power Supply Specification ) - un conector auxiliar de 8 pines para alimentar la placa base y el procesador 12 V [8] ;
- Conector de unidad de disquete de 4 pines con AMP 171822-4 pines o equivalente. alambre de 20 AWG;
- Conector de 4 pines para alimentar un dispositivo periférico como un disco duro o una unidad óptica con interfaz PATA : un MOLEX 8981-04P macho o equivalente con pines AMP 61314-1 o equivalente. Cable de 18 AWG.
- Conectores de 5 pines MOLEX 88751 para conectar alimentación a dispositivos SATA consta de una carcasa tipo MOLEX 675820000 o equivalente con pines Molex 675810000 o equivalente [4] ;
- Conectores de 6 u 8 pines para alimentar tarjetas de video PCI Express x16 .
A fines de la década de 2000 , comenzó a usarse un principio modular para la instalación de cables, cuando solo salen de la fuente de alimentación el cable principal de 24 (20 + 4) pines y el cable de alimentación EPS12V de 4 + 4 pines para la placa base ATX12V / EPS12V caso, mientras que otros cables para periféricos son extraíbles, en conectores [9] .
Estándares para fuentes de alimentación producidas en masa
-
Una fuente de alimentación conmutada clásica para una computadora personal masiva con una potencia de 450 W (FSP ATX-450PNF). Su ventilador de 120 mm está soplado
-
Fuente de alimentación conmutada clásica para una computadora personal masiva con un ventilador de 80 mm
-
Factor de forma de fuente de alimentación SFX
-
Factor de forma de fuente de alimentación TFX
-
Factor de forma de PSU Flex-ATX
-
Fuente de alimentación intercambiable en caliente redundante en un servidor de conmutación por error
-
Fuente de alimentación para portátil ASUS. Las fuentes de alimentación para otros modelos tienen un aspecto similar.
AT (obsoleto)
En las fuentes de alimentación para computadoras del factor de forma AT , el interruptor de alimentación interrumpe el circuito de alimentación y generalmente se coloca en el panel frontal de la caja con cables separados; en principio, no hay fuente de alimentación de reserva con los circuitos correspondientes. Sin embargo, casi todas las placas base AT+ATX tenían una salida de control de fuente de alimentación, y las fuentes de alimentación, al mismo tiempo, una entrada que permitía a la placa base estándar AT controlarla (encenderla y apagarla).
ATX (moderno)
| Salida |
Tolerancia |
Mínimo |
Calificado |
Máximo |
unidad de medida
|
| +12V1CC [I 1] |
±5% |
+11.40 |
+12.00 |
+12.60 |
Voltio
|
| +12V2CC [I2] |
±5% |
+11.40 |
+12.00 |
+12.60 |
Voltio
|
| +5 VCC |
±5% |
+4.75 |
+5.00 |
+5.25 |
Voltio
|
| +3,3 V CC [I 3] |
±5% |
+3.14 |
+3.30 |
+3.47 |
Voltio
|
| -12 VCC |
±10% |
−10,80 |
−12.00 |
−13.20 |
Voltio
|
| +5 VSB |
±5% |
+4.75 |
+5.00 |
+5.25 |
Voltio
|
- ↑ Con una carga máxima de +12 VCC, el rango de voltaje de salida de +12 VCC puede fluctuar dentro de ± 10 %.
- ↑ Nivel de voltaje mínimo de 11,0 V CC durante la carga máxima a +12 V2 CC.
- ↑ El conector de alimentación principal de la placa base y el conector de alimentación SATA requieren resistencia en el rango .
Se han aumentado los requisitos de +5 VCC: ahora la PSU debe suministrar una corriente de al menos 12 A (+3,3 VCC - 16,7 A, respectivamente, pero la potencia total no debe exceder los 61 W) para un sistema típico de consumo de energía de 160 W . Se reveló un sesgo en la potencia de salida: antes el canal principal era de +5 V, ahora se dictaron los requisitos para la corriente máxima de +12 V. Los requisitos se debieron a un mayor aumento en la potencia de los componentes (principalmente tarjetas de video), cuyos requisitos no podrían ser satisfechos por líneas de +5 V debido a corrientes muy grandes en esta línea.
Parámetros de fuentes de alimentación típicas con potencia superior a 61 W
Sistema típico, consumo de energía 160 W
| Salida |
Mínimo |
Calificado |
Máximo |
Unidad
de medida
|
| +12 VCC |
1.0 |
9.0 |
11.0 |
Amperio
|
| +5 VCC |
0.3 |
12.0 [II 1] |
+5.25 |
Amperio
|
| +3,3 VCC |
0.5 |
16.7 [II 1] |
|
Amperio
|
| -12 VCC |
0.0 |
0.3 |
|
Amperio
|
| +5 VSB |
0.0 |
1.5 |
2.0 |
Amperio
|
Sistema típico, consumo de energía 180 W
| Salida |
Mínimo |
Calificado |
Máximo |
Unidad
de medida
|
| +12 VCC |
1.0 |
13.0 |
15.0 |
Amperio
|
| +5 VCC |
0.3 |
10.0 [II 2] |
+5.25 |
Amperio
|
| +3,3 VCC |
0.5 |
16.7 [II 2] |
|
Amperio
|
| -12 VCC |
0.0 |
0.3 |
|
Amperio
|
| +5 VSB |
0.0 |
1.5 |
2.0 |
Amperio
|
Sistema típico, consumo de energía 220 W
| Salida |
Mínimo |
Calificado |
Máximo |
Unidad
de medida
|
| +12 VCC |
1.0 |
15.0 |
17.0 |
Amperio
|
| +5 VCC |
0.3 |
12.0 [II 3] |
|
Amperio
|
| +3,3 VCC |
0.5 |
12.0 [II 3] |
|
Amperio
|
| -12 VCC |
0.0 |
0.3 |
|
Amperio
|
| +5 VSB |
0.0 |
2.0 |
2.5 |
Amperio
|
Sistema típico, consumo de energía 300 W
| Salida |
Mínimo |
Calificado |
Máximo |
Unidad
de medida
|
| +12 VCC |
1.0 |
18.0 |
18.0 |
Amperio
|
| +5 VCC |
1.0 |
16.0 [II 4] |
19 |
Amperio
|
| +3,3 VCC |
0.5 |
12.0 [II 4] |
|
Amperio
|
| -12 VCC |
0.0 |
0.4 |
|
Amperio
|
| +5 VSB |
0.0 |
2.0 |
2.5 |
Amperio
|
- ↑ 1 2 La potencia total en las líneas +3,3 VDC y +5 VDC no debe exceder los 61 W
- ↑ 1 2 La potencia total en las líneas +3,3 VDC y +5 VDC no debe superar los 63 W
- ↑ 1 2 La potencia total en las líneas +3,3 VDC y +5 VDC no debe exceder los 80 W
- ↑ 1 2 La potencia total en las líneas +3,3 VDC y +5 VDC no debe exceder los 125 W
Fuentes de alimentación para portátiles
La fuente de alimentación de una computadora portátil (y otras computadoras móviles ) se utiliza tanto para cargar su batería (batería) como para garantizar el funcionamiento sin batería. Por tipo de rendimiento, la fuente de alimentación de una computadora portátil suele ser una unidad externa. Debido al hecho de que las características eléctricas de los diferentes modelos de computadoras portátiles pueden variar mucho, aún no existe un estándar único para las fuentes de alimentación externas y, por regla general, sus fuentes de alimentación no son intercambiables. Existe una iniciativa para estandarizar las fuentes de alimentación de los portátiles [10] .
Características de la fuente de alimentación para portátiles:
- Los fabricantes de portátiles utilizan diferentes conectores de alimentación; Hay bastantes tipos de ellos, aunque solo unos pocos generalizados.
- Los voltajes de alimentación difieren : normalmente es de 18,5 V o 19 V, aunque hay opciones con un voltaje de 15 o 16 V (principalmente subportátiles ); 19,5 voltios; 20V o incluso 24V ( iBook ).
- Las fuentes de alimentación se distinguen por la potencia de salida máxima , entregando una corriente de 3,16 A (para tipos más antiguos); 3.42A; 4,74A; 6,3 A; 7,9 A, dependiendo de la potencia que se suponga que debe alimentar la computadora.
El reemplazo de la fuente de alimentación de la computadora portátil debe abordarse con precaución (el reemplazo debe tener la misma polaridad, la diferencia en el voltaje de suministro no supera los 0,5 V y tener suficiente energía), de lo contrario, esto puede provocar la falla de la computadora portátil.
También hay fuentes de alimentación universales diseñadas para computadoras portátiles de diferentes modelos y diferentes fabricantes. Dicha fuente de alimentación tiene un interruptor de voltaje y un conjunto de enchufes intercambiables para la conexión.
Fuentes de alimentación para pequeños ordenadores
Las placas basadas en el Intel NM10 Express Chipset con procesadores soldados de la familia Atom (como Intel BOXDN2800MT [11] ) no tienen los conectores habituales de 24 pines para las placas base de las computadoras personales: en cambio, la placa se alimenta a través de un circuito conector de CCdesde fuera. Al cambiar la configuración de una computadora construida sobre la base de dicha placa base, es posible variar la fuente de alimentación requerida en un amplio rango.
Eficiencia y eficiencia de la fuente de alimentación
La eficiencia de la fuente de alimentación "típica" descrita anteriormente es de aproximadamente 65-70%. Para obtener valores mayores, se utilizan soluciones de circuitos especiales. La eficiencia es igual a la relación entre la energía suministrada para el consumo de los componentes de la computadora y la energía consumida de la red. Las características de la fuente de alimentación indican la potencia máxima de salida para el consumo de los componentes de la computadora (es decir, cuanto menor es la eficiencia, mayor es la potencia consumida de la red).
La certificación 80 PLUS (como parte del estándar de eficiencia energética Energy Star 4.0 de 2007 ) certifica que las fuentes de alimentación de la computadora cumplen con ciertas pautas de eficiencia energética : la eficiencia de la fuente de alimentación debe ser de al menos el 80 % al 20 %, 50 % y 100 % de carga en relación con la clasificación de la fuente de alimentación potencia, y el factor de potencia debe ser 0,9 o mejor al 100% de carga.
Y aunque inicialmente la certificación 80 PLUS se llevó a cabo únicamente para su uso en redes con un voltaje de 115 V (que son comunes, por ejemplo, en los EE. UU., pero no en Rusia), y por lo tanto la eficiencia de las fuentes de alimentación certificadas según el 80 El estándar PLUS puede ser inferior al 80 % en redes de 220/230 V, sin embargo, los niveles de especificación posteriores, comenzando con 80 PLUS Bronze, han sido certificados para su uso en redes de 230 V. Sin embargo, las PSU certificadas 80 PLUS pueden tener una eficiencia inferior al 80 % con cargas inferiores a 20%, lo cual es bastante importante, ya que la mayoría de las PC rara vez funcionan con el máximo consumo de energía, pero es mucho más probable que estén inactivas. Además, la eficiencia puede ser inferior a la declarada en las condiciones de funcionamiento de la fuente de alimentación a una temperatura diferente de la temperatura ambiente (a la que se realiza la certificación) [12] .
Los niveles de certificación Bronce, Plata y Oro se agregaron al estándar en 2008, Platino en 2009 y Titanio en 2012 . [13]
La eficiencia mínima normativa de las PSU certificadas se presenta en la tabla (la eficiencia al 10% de carga está regulada solo para titanio):
| Certificado
|
Carga (desde potencia máx.)
|
| diez % |
veinte % |
cincuenta % |
100 %
|
| 80 MÁS |
— |
80% |
80% |
80%
|
| 80 Más Bronce |
— |
81% |
85% |
81%
|
| 80 más plata |
— |
85% |
89% |
85%
|
| 80 más oro |
— |
88% |
92% |
88%
|
| 80 más platino |
— |
90% |
94% |
91%
|
| 80 más titanio |
90% |
94% |
96% |
91%
|
Por ejemplo, una fuente de alimentación de 600 watts certificada por 80 PLUS Gold, a plena carga, consumirá 660-682 watts de la red, de los cuales 60-82 watts se destinan a calentar la PSU. Por lo tanto, las fuentes de alimentación de alta eficiencia son más resistentes al sobrecalentamiento y tienden a tener un sistema de refrigeración más silencioso.
Consumo y disipación de energía
La potencia entregada a la carga de la fuente de alimentación depende de la potencia del sistema informático y varía de 50 W (plataformas integradas de factores de forma pequeños ) a 2 kW (las estaciones de trabajo , servidores o máquinas
de juego más potentes de mayor rendimiento).
En el caso de construir un clúster , el cálculo de la cantidad requerida de energía de entrada tiene en cuenta la potencia consumida por el clúster, la potencia de los sistemas de refrigeración y ventilación, cuya eficiencia , a su vez, es diferente de la unidad. Según APC by Schneider Electric , por cada vatio de energía consumida por los servidores, se requieren 1,06 vatios de refrigeración. El cálculo competente es de particular importancia cuando se crea un centro de almacenamiento y procesamiento de datos ( CPD ) con redundancia según la fórmula N+1 .
Véase también
Notas
- ↑ TR EAEU 048/2019 Reglamento Técnico de la Unión Económica Euroasiática "Sobre los requisitos para la eficiencia energética de los dispositivos que consumen energía" Apéndice N 17 Requisitos para la eficiencia energética de computadoras y servidores
- ↑ para cumplir con los requisitos de la legislación de los países sobre radiación electromagnética , en Rusia: los requisitos de SanPiN 2.2.4.1191-03 2.2.4.1191-03.htm “Campos electromagnéticos en las condiciones de trabajo, en los lugares de trabajo. Normas y reglamentos sanitarios y epidemiológicos” Copia de archivo del 23 de febrero de 2012 en Wayback Machine
- ↑ B.Yu. Semenov. Electrónica de potencia: de lo simple a lo complejo. - M. : SOLOMON-Prensa, 2005. - 415 p. - (Biblioteca del Ingeniero).
- ↑ 1 2 Descrito en detalle en la especificación "Serial ATA: accesorio AT serializado de alta velocidad", sección 6.3 "Especificaciones de cables y conectores"
- ↑ Guía de diseño de fuente de alimentación SFX12V v3.1. Marzo de 2005 Archivado el 26 de septiembre de 2011 en Wayback Machine .
- ↑ +5 VSB ( English standby - modo de espera ), así como la abreviatura de las letras SB , en el título, se refieren al uso de líneas de alimentación en modo de espera
- ↑ Versión 2.1 de la especificación ATX . Archivado desde el original el 28 de agosto de 2011. (indefinido)
- ↑ Algunas placas base que usan un conector de alimentación de CPU de 8 pines deben tener alimentación en todos los pines del conector para funcionar correctamente, mientras que la mayoría de las placas base de este tipo pueden funcionar incluso si usas solo un conector de alimentación de 4 pines; en este último caso, habrá cuatro pines libres en el zócalo de la placa base. Pero antes de iniciar una computadora con esta configuración de conector, debe leer el manual del usuario de la placa base; lo más probable es que refleje si un conector de alimentación de 4 pines se puede conectar a un enchufe de 8 cables en la placa o no. Si está utilizando un procesador que consume más energía de la que puede proporcionar un solo conector de alimentación de 4 pines, aún necesitará encontrar una fuente de alimentación que tenga un conector de 8 pines.
- ↑ Fuente de alimentación modular Cooler Master Silent Pro Gold 600W Archivado el 17 de septiembre de 2018 en Wayback Machine // 3DNews
- ↑ Las empresas de portátiles de Taiwán admiten la estandarización de fuentes de alimentación . Fecha de acceso: 20 de enero de 2011. Archivado desde el original el 6 de julio de 2010. (indefinido)
- ↑ Placa de escritorio Intel BOXDN2800MT . Consultado el 18 de julio de 2013. Archivado desde el original el 7 de noviembre de 2013. (indefinido)
- ↑ Certificación 80 PLUS para fuentes de alimentación Archivado el 29 de agosto de 2012 en Wayback Machine // nix.ru
- ↑ Los suministros de energía para computadoras aumentarán de precio debido al aumento de las tarifas para la certificación 80 PLUS Archivado el 27 de febrero de 2021 en Wayback Machine // 3DNews Daily Digital Digest , 25/11/2020
Literatura
- Muller S. Actualización y reparación de PC / Scott Muller. - 17ª ed. - M. : "Williams" , 2007. - S. 1181-1256. — ISBN 0-7897-3404-4 .
- Golovkov AV, Lyubitsky VB Fuentes de alimentación para módulos de sistema del tipo IBM PC-XT/AT. - M. : "LAD y N", 1995.
Enlaces