Выбирайте аккуратно!

В “Вопросах и ответах…” довольно часто встречались проблемы, связанные с мощностью блоков питания, требуемой для различных конфигураций компьютеров, и другие “траблы” с похожей тематикой. Чтобы уменьшить нагрузку на Сергея Бучина, в данном материале сделана попытка обобщить сведения, касающиеся выбора и эксплуатации блоков питания. Приведенные данные, конечно, не претендуют на абсолютную полноту, но могут пригодиться многим читателям.

Стратегия выбора

При покупке корпуса качество изготовления блока питания на месте оценить трудно (вскрывать БП вам никто не разрешит, если только вы не покупаете корпус, бывший в употреблении). Остается ориентироваться на цену и изготовителя. Кстати, в корпусах от известных фирм могут быть установлены блоки питания от сторонних производителей, поэтому обратите внимание на наличие пломб, наклеек, штрих-кодов и т.д. А что же с ценами? Примерная граница цен на корпуса “нонейм/бренд” находится около суммы в 40 долларов (естественно, цена зависит от места продажи).

Качественные блоки питания, как правило, производятся известными фирмами, хотя возможны и приятные исключения. Как и все хорошее, они не могут стоить слишком дешево, потому что в них устанавливаются надежные элементы и их схемы более “проработаны”. В дешевых корпусах (дешевле 40 “зеленых”) чаще всего устанавливаются блоки питания, изготовленные по “упрощенной методике” – например, вместо помехоподавляющих дросселей (катушек индуктивности) впаяны перемычки, детали используются на пределе конструктивного запаса прочности (по электрической нагрузке и температурному режиму). При длительной работе в жарких условиях возможно даже обугливание печатной платы возле сильно нагревающихся деталей (например, в малогабаритных БП этим страдают источники +5 Вольт “дежурного режима”), так что, если вам удалось добиться “вскрытия” БП, оцените трезвым/свежим взглядом – может быть, его уже ремонтировали именно по этой причине. Из-за наличия тех же помехоподавляющих дросселей качественный и мощный блок питания не может весить менее двух килограмм (дроссель все-таки штука довольно тяжелая). Какие же имена среди производителей БП наиболее известны?

Например, это компании High Power (OEM Chieftec/Supermicro, Enlight), 3Y Power Technology, Sparkle Power Inc. (SPI), Min Maw International (MMI), Fong Kai Industrial (FKI), Sea Sonic Electronic Co Ltd., FSP Group Inc. (марки Fortron, PowerMan). У меня лично не было претензий и к UTT, хотя их изделия стОят не так дорого, как у предыдущих изготовителей. Такие вот “бренды” в данной области…

Теперь о конструктивных различиях блоков питания – ведь они отличаются не только выходными разъемами.

Блоки питания стандарта АТ использовались в компьютерах старых типов. Включение и выключение питания в них производится обычным сетевым выключателем, находящимся под напряжением сети. Сейчас их лучше не покупать, разве что для замены вышедшего из строя БП в старой машине (таких БП, вероятно, уже не производят, а в старых “высыхают”, т.е. теряют емкость электролитические конденсаторы).

Блоки питания стандарта АТХ включаются по команде с материнской платы. Это позволило убрать из корпуса “высоковольтные” провода и повысить электробезопасность. В блоке питания АТХ также есть так называемый “дежурный” источник питания. (В первых моделях и дешевых вариантах блоки АТХ получаются из блоков стандарта АТ путем добавления этого источника, выполненного по простейшей схеме, ну и еще плюс несколько деталей).

В блоках стандарта АТХ 2.03 устанавливаются дополнительные разъемы питания, предназначенные для систем, в которых стоят процессоры с большим потреблением (для Р4). В цепях питания также присутствуют дополнительные помехоподавляющие элементы. Между собой АТХ-сы разных версий отличаются, например, величиной максимального тока, который может обеспечить блок “дежурного режима (примерно от 10 мА в старых БП до 2…2,5 А в последних мощных моделях), так что оцените еще и этот параметр, если вам это действительно необходимо. Есть еще стандарт АТХ12V, по которому к БП добавляется еще один разъем. Дело в том, что раньше для получения низких напряжений с помощью преобразователей на материнской плате использовалось напряжение +5 Вольт, а сейчас для этого стали привлекать и канал +12 Вольт. Прогресс, однако…

На блоках питания иногда встречаются надписи типа “Noise killer” (w/noise killer), что это означает? “Будешь шуметь – берегись!” А если серьезно, то это название специальной технологии. Работает данная система так: при температуре до +35С вентилятор вращается с минимальной скоростью, и его практически не слышно. Когда температура возрастает до +50С, обороты вентилятора увеличиваются до максимальной величины и не снижаются до понижения температуры.

Питание – хорошее и не очень

Теперь, вас интересует, блок питания какой мощности необходим для той или иной груды железа… извините, конфигурации компьютера? Тогда читайте дальше.

Если компьютер у вас – Р200ММХ, то соответственно, 200 Ватт, если Р4-1000 – 1 кВатт (шутка).

Если серьезно, то нужно приблизительно подсчитать сумму мощностей потребления всех девайсов, установленных в корпусе (например, на винчестерах и приводах указаны токи потребления по цепям +5 Вольт и + 12 Вольт). Вот примерные (повторяю – ПРИМЕРНЫЕ!) величины:

    1. Процессор – 75-80 Вт
    2. VRM MB – 10 Bт
    3. Chipset Mb – 10 Bт
    4. Компоненты на МВ – 5 Вт

5. AGP видеокарта — 20 Вт
6. PCI SB — 5 Вт
7. CD-ROM — 5 Вт
8. HDD IDE 7200 rpm — 10 Вт
9. PSU — 60 Вт
10. SDRAM — 5 Вт
Итого: примерно 210 Вт

Дополнительно могут быть следующие устройства:

11. RIMM 2 модуля — 10 Вт
12. PCI карта — 5 Вт
13. CD-RW — 10 Вт
14. DVD-ROM — 7 Вт
15. SCSI HDD 15000 rpm — 25 Вт

(Примечание: некоторые видеокарты требовали своего персонального блока питания, но они не получили широкого распространения. Хотя, если судить по тому, как греются “крутые” современные карточки, эту мощность все-таки пытаются получить прямо из основного блока питания.)

В этом случае потребляемая мощность весьма увеличится и достигнет 252 Вт (с учетом вычета IDE HDD и SDRAM). Таким образом, БП 250 Вт будет работать на пределе. Следует учесть, что на БП указана пиковая мощность, т.е. реальная приблизительно в 1,4 раза ниже.

Реально, нужно брать блок питания мощнее раза в полтора – для обеспечения запаса на будущее (даже если апгрейды и не планируются, ведь блоки питания стареют и перестают выдавать максимально возможную мощность). И еще: нельзя отобрать от блока питания максимальную мощность по 1-2 каналам, даже если не задействовать остальные (а вы об этом разве не знали?). Максимальная мощность для 300-ваттного БП по цепям +12В, +5В, +3,3В не может превышать 180 Ватт, причем если по одному каналу потребляется 180 Ватт, то по другому должна отбираться мощность не более 100 Ватт. Если же кому-нибудь понадобится более подробная информация, пусть посмотрит данные для разработчиков по адресу: www.formfactors.org/developer/specs/atx/ATX12V_PS_1_1.pdf и убедится сам.

А чем же может грозить компьютеру недостаточная мощность блока питания? Неужели он сразу сгорит? Нет, в случае чрезмерной перегрузки должна сработать схема защиты и БП просто не запустится. Только вот защита – вещь такая… своеобразная. Предположим, что машина заводится и работает, но все ли благополучно? Скорее всего, нет. Последствия могут быть самыми разными. Например, весьма печальными для жестких дисков – вспомните хотя бы историю с “дятлами”. Дело в том, что кратковременное снижение напряжения питания жесткий диск воспринимает как команду на отключение и начинает парковать головки. Когда уровень напряжения восстанавливается, диск снова включается и начинает раскручивать “блины”. А напряжение в наших сетях может прыгать постоянно… Могут происходить малопонятные сбои в работе программ. В некоторых случаях при интенсивной работе (в смысле, игре в “Нереал” и т.п.) могут наблюдаться “глюки” на экране. Некачественный блок питания при аварийной ситуации (повышение напряжения на выходе) можетвывести из строя материнскую плату и видеокарту... (Во многих дешевых БП защита от превышения выходного напряжения есть только в цепи +5 или +3,3 Вольта). Например, среди ремонтников этим “славятся” блоки питания GreenWood.

Старение блока питания быстрее заметят те, кто не пользуется блоками бесперебойного питания – “просадки” и “броски” сетевого напряжения для них будут очень чувствительными.

Доверяй, но проверяй

Предположим, есть подозрения на то, что напряжения на выходе блока питания не соответствуют нормам. Как это можно проверить, причем желательно – без дополнительных приборов и затрат?

Для этих целей лучше подходят те программы мониторинга, которые “умеют” рисовать диаграммы (осциллограммы) выходных напряжений БП и напряжений стабилизаторов, установленных на материнской плате. Дело в том, что программы, которые выдают данные о напряжениях только в “цифровом” (числовом) виде, не позволяют увидеть наличия незначительных (или кратковременных) колебаний напряжения (разве только колебания эти будут очень уж большими). Например, это программа PC Alert III фирмы Microstar, поставляемая с материнскими платами. К сожалению, с платами других производителей она работать, скорее всего, не будет. (Примечание: при работе этой программы с некоторыми версиями BIOS наблюдается наглое вранье по поводу температуры, но диаграммы напряжений рисуются нормально.) На этих диаграммах отлично видны выбросы и провалы напряжений, приводящие (или могущие привести) к сбоям в работе. В случае хорошего блока питания эти линии почти прямые, когда же напряжение на выходе некачественного блока питания нестабильно - рисуемые линии будут больше похожи на кардиограмму. (На скриншоте линия нестабильного напряжения видна очень хорошо.)

Следует отметить, что для проверки качества напряжения стрелочные измерительные приборы подходят не всегда – у них большая инерционность в показаниях. А осциллограф – прибор, которым пользуются не в каждом доме… Если же он все-таки имеется, то методика измерений описана, например, в документе под названием ATX/ATX12V Power Supply Design Guide v1.1 (формат PDF, размер около 150 Кбайт), находящемся по указанному выше адресу.

Если есть необходимость замерить величины напряжений на выходах БП, смотрите рисунок. На нем показаны основной разъем питания и два дополнительных.

Коли вы боитесь ошибиться с номерами контактов, ориентируйтесь по цветовой маркировке проводов. При изготовлении блоков питания, в принципе, производители должны придерживаться рекомендаций разработчика. А разработчик требует маркировать провода в жгутах питания не абы как, а согласно такой таблице:

Основной разъем питания:

 

№ контакта

Цепь

Цвет

провода

№ контакта

Цепь

Цвет

провода

1

+3,3VDC

оранжевый

11

(11)

+3,3VDC

(По умолчанию-датчик

+3,3VDC)

оранжевый

(коричневый)

2

+3,3VDC

оранжевый

12

-12VDC

голубой

3

СОМ

черный

13

СОМ

черный

4

+5VDC

красный

14

PS_ON#

зеленый

5

СОМ

черный

15

СОМ

черный

6

+5VDC

красный

16

СОМ

черный

7

СОМ

черный

17

СОМ

черный

8

PWR_OK

серый

18

-5VDC

белый

9

+5VSB

лиловый

19

+5VDC

красный

10

+12VDC

желтый

20

+5VDC

красный

“Датчик” канала +3,3VDC служит для того, чтобы схема регулировки могла компенсировать падение напряжения на сопротивлении проводов между материнской платой и блоком питания при больших токах потребления.

Разъем питания +12 Вольт (в конфигурации АТХ для питания систем с Р4, например)

 

№ контакта

Цепь

Цвет

провода

№ контакта

Цепь

Цвет

провода

1

СОМ

черный

3

+12VDC

желтый

2

СОМ

черный

4

+12VDC

желтый

Дополнительный соединитель для блоков с большими выходными токами (БП большой мощности, где выходные токи:

+3,3VDC Iн > 18A или +5VDC Iн >24A)

 

№ контакта

Цепь

Цвет

провода

1

СОМ

черный

2

СОМ

черный

3

СОМ

черный

4

+3,3VDC

оранжевый

5

+3,3VDC

оранжевый

6

+5VDC

красный

Некоторым, особо везучим товарищам может попасться в руки блок питания со странным, асолютно непонятным разъемом, который не подходит ни к одному соединителю на материнской плате. Это может быть вот что: “необязательный” жгут с хвостом, изображенным на рисунке 3.

Служит он для подачи информации от датчиков вентилятора на системную плату, что обеспечивает контроль скорости вращения и температуры воздуха. Сигнал FanM представляет собой выход типа “открытый коллектор” от тахометрического датчика вентилятора блока питания, вырабатывающего два импульса на каждый оборот ротора. Сигнал FanC предназначен для управления скоростью вентилятора путем подачи напряжения в диапазоне 0…+12 вольт при токе до 20 мА. Если уровень напряжения выше +10,5 вольт, вентилятор работает на максимальной скорости. Уровень ниже +1 Вольт означает запрос от системной платы на остановку вентилятора. Промежуточные значения уровня позволяют плавно регулировать скорость. Внутри БП уровень сигнала подтягивается (за уши…) к уровню +12 вольт, и если дополнительный разъем оставить висеть в воздухе, вентилятор всегда будет работать на максимальной скорости. На дополнительном разъеме также имеются контакты 1394V(+) и 1394R(-) изолированного от схемной земли источника напряжения 8-48 вольт для питания устройств шины IEEE-1394 (FireWire). Цепь +3,3V Sense служит для подачи сигнала обратной связи стабилизатору напряжения +3,3 Вольта.

Цвета проводов на дополнительном разъеме:

Цепь

Цвет проводов

+3,3V Sense

Белый с коричневыми полосками

FanC

Белый с синими полосками

FanM

Белый

1394V

Белый с красными полосками

1394R

Белый с черными полосками

Что касается вентилятора в блоке питания – тут возможны самые разные варианты: от самых дешевых на подшипниках скольжения до “шариковых” с тахометрическими датчиками. Направление движения воздуха через БП менялось с течением времени и конструкторской мысли: сначала воздух выдували изнутри корпуса БП, затем (по ошибке, что ли?..) вдували внутрь, теперь снова вентиляторы работают на “вытяжку”. Случай из практики: блок питания (формата АТ) работает произвольное время, потом отключается. После остывания снова некоторое время (небольшое) работает. Поиски неисправной детали в этом случае затруднительны, ведь “плавающая” неисправность – одна из самых тяжелых. Пропайка ВСЕХ паек ничего не дала. Заменять все детали на плате по одной – занятие для мазохистов, кроме этого, нужно иметь точно такие же исправные. Пришлось решить проблему другим путем: развернуть вентилятор так, что он стал дуть вовнутрь, на детали блока питания. “Припадки” прекратились.

Вот и все, о чем хотелось поведать миру в этот раз.

И да пребудет с вами исправный Power Supply!