Захранване за компютър : как да го изберем?

В тази статия ще се опитаме да изясним възможно най-разбираемо, без да задълбаваме в техническа терминология, няколко ключови въпроса относно съвременните захранвания за настолни компютри.

Да започнем от там : какво представлява захранващият блок?

Захранването осигурява определени по стойност и характеристики напрежения на всички компоненти от които е изграден компютърът – процесор, дънна платка, памет, твърди дискове, графични карти, разширителни карти и така нататък. Функцията на захранващия блок е в това, да преобразува променливото напрежение (AC) от електрическата мрежа в постоянни (изправени) напрежения (DC), специфични за компютърните модули.

Тези напрежения са 3.3V, 5V и 12V и от качеството им зависи правилното функциониране на всички отделни компоненти. Захранването, освен това, има и защитна функция – трябва да осигури надеждна защита на захранваните компоненти при възникване на повреда в самото него.

Какво е Коефициент на полезно действие (КПД) на захранването?

Вече имаме представа какво е захранване. На пазара ни има огромно разнообразие от марки и модели с цени от 30 лв. до 800 лв. и мощност от 200W до 1500W. Много често захранващи блокове с еднаква мощност, дори от един и същ производител, са с различни цени. Причина за това е тяхното КПД и сертификатите, които притежават. Коефициента на полезно действие на захранването се измерва със сертификата (80 Plus) и се изчислява като разделим изходната мощност на входната мощност. Т.е., ако предположим, че имаме захранващ блок от 500W, работещ на пълна мощност и неговото КПД е 70%, то енергията, която ще консумира от електропреносната мрежа ще е 500W / 0.7 = 714.3W, като 214.3W ще бъдат загубени като разсеяна топлина. Т.е., колкото е по-голям КПД на захранването (т.е., по-близка до 100%), толкова по-минимални ще са загубите, съответно и реалната консумация на енергия.

Сертификат 80 PLUS на компютърното захранване.

Сертификатът 80 PLUS, който е създаден през 2004 от Ecos Consulting, се използва за да удостовери, че сертифицираният захранващ блок има повече от 80% енергийна ефективност при съответно 20%, 50% и 100% товар и притежава фактор на мощността от 0.9 или по-голям при 100% товар. По долу в таблицата са дадени наличните към настоящият момент сертификати 80 Plus.

Както се вижда, различните сертификати гарантират КПД на захранването от 80% за 80 PLUS до над 90% за 80 PLUS Platinum и Titanium. Другото важно нещо, което се вижда от горната табличка е, че най-висок коефициент на полезно действие захранванията гарантират при 50-70% товар.

Не е задължително, обаче, едно захранване да е сертифицирано за да е качествено. Много сериозни производители също си спестяват излишните разходи за сертификати (които никак не са малки) за да придобият ценово предимство, като използват вече наложената тяхна марка. Cooler Master, Fortron, Seasonic, Enermax, Thermaltake, EVGA , Corsair – почти всички големи производители имат и „по-бюджетни серии“ захранвания, които не са сертифицирани по 80PLUS, но са с висок КПД и качество. Затова, най-добре е преди да тръгнете „на пазар“ да проучите в интернет модела, който сте харесали – ако има ревюта и тестове, значи всичко е наред и захранването е качествено. Ако не намирате никаква информация за него, освен от сайта, където е листвано и смятате да го купите, вероятността късметът ви да ви „подхлъзне“ е доста голяма.

Как да определим какво захранване ни трябва?

Този избор зависи от вашите бъдещи намерения. Зависи от това как ще използвате компютъра, с какъв хардуер ще бъде и смятате ли впоследствие да надграждате с още консуматори. Например, днешните тъй наречени „NoName“ или „китайски“ захранвания, с цени между 25 лв. и 40 лв. и внушителни отбелязани мощности от порядъка на 500-600W, обикновено имат КПД около 70-75% и не надхвърлят 20A на +12V вериги, дори и в спецификациите си да са написали нещо друго. Тези захранвания нямат сертификати и често имат спестени филтриращи елементи в схемите. Тогава вършат ли работа? Да, ако ви трябва евтин офис или домашен компютър до 600-700 лв. и няма да слагате мощна видеокарта, може би не е удачно да плащате около 2-3 пъти повече за сертифицирано марково захранване. 10% разлика повече в консумираната енергия ( забележете, че това е при пълно натоварване) е пренебрежимо малка разлика, за да се харчат излишни пари. Един такъв компютър (до около 600 лв.), обикновено консумира от порядъка на 150-200W при пълно натоварване. При това положение, със 70% ефективно захранване ще изразходва 214-285W, а със 80 PLUS – 187-250W. Т.е., говорим за около максимум 35W на час, когато го използваме. Разликата в консумацията става още по-пренебрежима, ако няма да използвате компютъра непрекъснато. Ако през по-голяма част от деня той стои изключен или в режим на хибернация, разлика няма да има 🙂 .

Евтиното захранване обаче, не осигурява същата степен на сигурност за захранваните компоненти при евентуална повреда. Както и не предоставя едно и също константно качество – при липса на сертифициращ надзор, производителят днес може да реши да сложи в една серия качествени компоненти, а утре в друга да ги замени с по-евтини, за да намали разходите си. В тези захранвания често се пропускат да се монтират задължителни филтри и други компоненти, които водят до големи колебания и шум в подаваните от тях напрежения, съответно могат да доведат до нестабилност в цялата система. Няма как да сте сигурни, че продуктът без сертификат и от неизвестен производител без реноме, ще е константно с едно и също качество. Затова изборът е ваш – повече пари за по-качествено марково захранване, или по-евтино „китайско“ и „на късмет“.

Ако смятате да изпозвате компютъра за сериозни цели и със сериозен хардуер, то тогава задължително ви трябва захранване от реномиран производител или такова със 80 PlUS сертификат. Най-добре да отговаря и на двете условия. Общо взето, компютър на стойност над 1000 лв., задължително трябва да е с качествено захранване. Ето няколко производителя, на които можете да се доверите, които държат на реномето и качеството на техните продукти и които се предлагат на българският пазар – Cooler Master, Fortron, Seasonic, Enermax, Thermaltake, EVGA , Corsair, Fractal Design.

Колко мощно захранване за компютър да изберем?

Принципът „колкото повече – толкова по-добре“ тук е на почти 100% верен. Оптималният вариант е да си подберете захранващият блок така, че да се натоварва между 50% и 80%. В този диапазон, както казахме, захранванията са с най-висок коефициент на полезно действие. Т.е., ако компютърът ви ще изразходва грубо 400W, то е добре захранването да е 500-600W. Разбира се, не е проблем да е и по-мощно – особено, ако смятате в бъдеще да надграждате или в момента не ви стигат финансите за всички компоненти.

В интернет, между другото, е пълно с онлайн калкулатори, чрез които можете да изчислите необходимата ви консумация. Ето, примерно, този на Cooler Master – попълнете табличката с компонентите, които смятате да купите и ще видите препоръчителната минимална мощност. Обърнете внимание, че това е максималната стойност, т.е., в никакъв случай няма да я надхвърлите!

Минимални изисквания на видеокартите за захранване.

Производителите на видеокарти обикновено дават минимални изисквания за мощността на захранващият блок – особено за високия клас карти. Тези изисквания обикновено са завишени с поне 50%, в някои случаи и с повече. Това е така, защото производителите на видеокарти няма как да знаят какво точно захранване ще използвате, с какво качество ще е и дали ще има необходимите напрежения и големина на тока на +12 V вериги. Затова завишават препоръчителните изисквания, за да са спокойни, че дори да изберете по нискокачествено захранване, видеокартата ще работи.

Затова най-добре ползвайте онлайн калкулатор, прочетете някое ревю в интернет, където е описана реалната консумация, консултирайте се със специалисти от специализирани магазини, или най-добре, направете всичко изброено 🙂 . Така можете да спестите доста пари от захранване, ако се окаже, че вместо 750W например, 500W или 600W ще ви свърши работа.

Колко електроенергия консумира реално компютърът?

Вече би трябвало да е станало ясно, но да го кажем пак.

Компютърът (чрез захранващият блок) консумира толкова електроенергия, колкото е реалната консумация на компонентите вътре в него, разделена на коефициента на полезно действие!

Т.е., ако имате захранващ блок 1000W със сертификат 80 PLUS GOLD и компютърът ви като компоненти реално консумира 400W при пълно натоварване, то реалната максимална елекроенергия, която може да изразходва за един чaс ще е 400W/0.87=460W. В режим на хибернация, обикновено консумацията не надвишава 100W , т.е., ще имате консумация от около 120W максимум.

При консумацията на електроенергия, високата ефективност на захранващия блок вече е от голямо значение. Защото това ви спестява пари от сметките за ток. Особено, ако ползвате компютъра ежедневно и натоварено, разликата, която се получава от консумирана електроенергия може да достигне внушителна сума на година. Т.е., неправилният избор на захранващ блок може сериозно да навреди на бюджета ви.

Пример: Да предположим, че имате сериозен компютър с Core i7 и 2 видеокарти GTX780 в SLI режим, който ползвате за изчисления на видео и играете в останалото време. Ползвате го почти непрекъснато по 7-8 часа на ден. Такъв компютър има консумация от порядъка на 750-800W при пълно натоварване.

Със захранване EVGA SuperNOVA 1300 G2 80 PLUS PLATINIUM с цена 369 лв. и КПД 92%, системата ще консумира приблизително 870W на час, или 2540kWh годишно (8 часа дневно, 365 дни).

Със захранване SeaSonic M12II-850 Bronze с цена 219лв. и КПД 81% системата ще консумира приблизително 988W на час, или 2885kWh годишно (8 часа дневно, 365 дни).

Получава се разлика от около 345kWh годишно. При цена от 0.21 лв. за kWh към момента, имаме 72.45 лв. годишна разлика в консумацията на електричество, ако хипотезата за времето за работа, разбира се, бъде спазена. Разликата не е много голяма, но за 2 години цената на двете захранвания се компенсира от сметката ви за ток.

Реално и двете захранвания са качествени и подходящи – кое ще изберете е въпрос на личен избор. Всичко зависи най-вече от това как ще използвате компютъра и с какъв хардуер ще е – ако ще го държите повечето време изключен, то тогава всички калкулации които правихме по-горе не ви засягат особено 🙂 – просто си вземете най-достъпното и все пак качествено захранване. Иначе, посмятайте и преценете….

Активно (APFC) или Пасивно (PFC или PPFC) захранване?

Какво е Power Factor Corection и съответно какво е Активно и Пасивно PFC е обяснено в тази статия изключително компетентно и с подробности.

Най-общо казано Активното PFC има 2 основни предимства :

1. Захранването с Активно PFC е много по-устойчиво на големи промени в ел. напрежението, включително и на краткотрайни пикови прекъсвания – т.е., много полезно за райони с проблемно електроснабдяване, каквито май са повечето в България.

2. Ако ще използвате UPS, Активното PFC захранване ще ви осигури много по-висок коефициент на полезно действие, тъй като фактора на мощността ФМ~0.99 клони почти към единица, докато при Пасивните PFC фактора на мощността е със стойности около 0.6-0.68.

Пример: Имате 500W захранванe с Пасивно PFC и ФМ=0.6 и пак 500W Активно PFC с ФМ=0.99. Чували сте, предполагам, че мощността на UPS устройствата се измерва основно във VA (ВолтАмпери). Обикновено, дори и най-евтините модели UPSи са с фактор на мощността не по-малък от 0.5 – 0.6. В първият случай , за да захрани захранването с Пасивно PFC, ще ни е необходим UPS с мощност 833VA (при ФМ=0.6). Във вторият случай, при Aктивното PFC ще ни е необходим 505VA UPS. Т.е., ще имаме по-малък разход за UPS.

Но тук идва и основният недостатък на активните PFC – те са по-скъпи от пасивните. И дали ще спестявате от UPS или от Захранващ блок, отново е въпрос на избор, който ще трябва да направите.

Конкретен пример

(осъвременена редакция от 08-02-2024)

Да вземем за пример компютърната система SPEED GAME MAXXX Extreme i9K 4090 геймърски компютър и да изчислим с онлайн калкулатор като най-достъпно средство, какво захранване би било подходящо.

Като основни компоненти и консуматори имаме :

Ако имате и вие какво да допълните, оставете мнение или ни пишете. Не претендираме за изчерпателност, нито за 100% техническа точност, така че всеки съвет или препоръка ще ни е полезен. Ако мнението ви е наистина полезно и технически обосновано, с удоволствие ще го включим в статията, като ви цитираме. Моля само да пишете на достъпен език, без излишни терминологии, за да е възможно по-ясно и разбираемо.

• Всички посочени цифри и изчисления в статията са хипотетични и са направени на база декларираните от производителите спецификации.
• Примерите са дадени за да илюстрират принципите и обстоятелствата, на основата на които да вземете обосновано решение при избора на захранващ блок и не претендират за точност и изчерпателност.

В статията са ползвани материали от : Денислав Славчев “А” и “Б” на компютърното захранване.