Mikä on virtalähde? Ja miten se toimii?

Mikä on virtalähde ? Se on yksinkertaisesti laite, jota käytetään muuntamaan pistorasiasta saatava virta käyttökelpoiseksi virtaksi monissa osissa tietokonekotelossa.

Haluatko tietää enemmän siitä, mikä virtalähde on ja miten se toimii? Älä missaa artikkeliamme!

Sisällysluettelo

Mikä on virtalähde?

Virtalähde muuntaa vaihtovirran (AC) jatkuvaksi energiamuodoksi, jota tietokonekomponenttien on toimittava, nimeltään tasavirta (DC). Toisin kuin jotkut laitteistokomponentit, joita ei tarvitse käyttää, kuten SSD, virtalähde on tärkeä pala, koska ilman sitä muu sisäinen laitteisto ei voi toimia.

Virtalähde lyhennetään usein PSU: ksi ja tunnetaan myös virtalähteenä. Emolevyjä, laatikoita ja virtalähteitä on erikokoisia, joita kutsutaan "muotokertoimiksi". Näiden kolmen elementin on oltava yhteensopivia, jotta ne toimivat kunnolla yhdessä.

Virtalähde laatikossa

Virtalähde on asennettu laatikon tai rungon takaosaan. Jos seuraat seinälle kytketyn tietokoneen virtajohtoa, huomaat, että se kytkeytyy virtalähteen takaosaan.

Takaosa on ainoa osa virtalähteestä, jota useimmat ihmiset näkevät. Sen takana on myös tuuletinaukko, joka lähettää ilmaa PC-kotelon takaosaan.

Virtalähteen puolella, joka on laatikon ulkopuolella, on kolmikärkinen urosportti, johon virtajohto kytketään ja toinen pää on kytketty suoraan pistorasiaan.

Se sisältää usein myös virtakytkimen ja punaisen jännitekytkimen erittäin, hyvin matalan tason lähteissä.

PC: n sisällä suuri määrä kaapeleita ulottuu lähteestä. Kaapeleiden vastakkaisissa päissä olevat liittimet liitetään tietokoneen eri osiin virran syöttämiseksi.

Jotkut liittimet on suunniteltu erityisesti liittämistä varten emolevyyn, kun taas toisissa on liittimet, jotka mukautuvat kiintolevyihin, optisiin asemiin, näytönohjaimiin…

Virtalähteet luokitellaan watteina osoittamaan, kuinka paljon virtaa ne voivat antaa tietokoneelle. Koska jokainen tietokoneen osa vaatii tietyn määrän virtaa toimiakseen oikein, on tärkeää, että sinulla on virtalähde (PSU), joka pystyy toimittamaan oikean määrän.

Kuinka virtalähde toimii

Jos on jotakin komponenttia, joka on ehdottoman välttämätöntä tietokoneen toiminnalle, se on virtalähde. Ilman sitä tietokone on vain inertti laatikko, joka on täynnä muovia ja metallia.

Virtalähteet käyttävät kytkentäteknologiaa muuntaakseen vaihtovirtalähteen matalampaan tasajännitteeseen. Käytetyimmät jännitteet ovat:

• 3, 3 volttia 5 volttia 12 volttia

Nykyään noin 90% tai 95% kuormasta on 12 V kiskolla. Siksi muut kiskot pysyvät entistä toissijaisessa asemassa.

Virtalähteen teho näkyy aina watteina. Watt on jännitteen volteissa ja virran voimakkuus ampeereissa tai ampeereissa.

Nykyään tietokone kytketään päälle pienellä painikkeella ja sammutetaan valikkotoiminnolla tai itse painikkeella. Nämä vaihtoehdot integroitiin tavallisiin PSU-laitteisiin useita vuosia sitten.

Tällä tavalla käyttöjärjestelmä pystyy lähettämään signaalin PSU: lle sen merkitsemiseksi, että se sammuu. Painike lähettää 5 voltin signaalin virtalähteelle ilmoittaaksesi, milloin virta kytketään. Virtalähteessä on myös piiri, joka toimittaa virtaa valmiustilassa, nimeltään 5VSB (5 volttia valmiustilassa), jopa tietokoneen ollessa sammutettuna, jotta valmiustilassa olevat laitteet voivat toimia ja lähteen voi kytkeä päälle.

Ennen noin vuotta 1980 teholähteet olivat yleensä raskaita ja tilaa vieviä. He käyttivät suuria, raskaita muuntajia ja valtavia kondensaattoreita muuntamaan verkkojännitteen 120 voltin ja 60 hertsin virralla 5 voltin ja 12 voltin tasavirtaan.

Nykyisin käytetyt virtalähteet ovat paljon kevyempiä ja pienempiä (on ATX-, SFX- ja muita mittoja). Ne muuntavat virran 60 Hz: stä (Hz, tai jaksoa sekunnissa) paljon korkeammalle taajuudelle, mikä tarkoittaa enemmän jaksoja sekunnissa. Tämä muuntaminen antaa pienelle, kevyelle muuntajalle virtalähteessä todellisen jännitteen pienenemisen 115 voltilla (tai 230 Euroopassa ja suurimmassa osassa maailmaa) kyseisen komponentin tarvittavaan jännitteeseen.

PSU: n toimittama korkeataajuinen vaihtovirta on myös helpompi suodattaa ja oikaista verrattuna alkuperäiseen 60 Hz: n vaihtovirtajännitteeseen, mikä vähentää jännitteenvaihteluita ja melua herkille tietokoneelektroniikoille.

Kytketty virtalähde vie vain tarvitsemansa virran vaihtovirtajohdolta. Virtalähteen tyypilliset jännitteet ja virrat on ilmoitettu etiketissä.

Virtalähteiden standardointi

Vuosien varrella PC: lle on ollut vähintään kuusi erilaista virtalähdestandardia. Muutama vuosikymmen sitten teollisuus päätti käyttää ATX- pohjaisia ​​virtalähteitä.

ATX on teollisuusmääritys, ts. PSU: lla on fyysiset ominaisuudet sopiakseen normaaliin ATX-laatikkoon ja sähköiset ominaisuudet toimimaan ATX-emolevyn kanssa.

PC: n virtajohdot käyttävät vakioliittimiä ja on suunniteltu siten, että vaikeiden väärien liittimien kytkeminen on vaikeaa. Tuuletinvalmistajat käyttävät myös usein samoja liittimiä kuin levyasemien tai oheislaitteiden (Molex) virtajohtoja, jolloin puhallin saa helposti tarvittavat 12 volttia.

PSU-ongelmat

Tietokoneen virtalähde on varmasti komponentti, joka todennäköisimmin vioittuu, koska se menee kuumuuteen ja sitten kylmään jokaisen käytön aikana ja saa ensimmäisen vaihtovirtatulon, kun tietokone käynnistetään.

Ei-toimiva tuuletin, jatkuva satunnainen PC käynnistyy uudelleen, kaatuu kuormituksen yhteydessä ja jopa pelien suorituskykyongelmat voivat kaikki olla oire viallisesta, huonolaatuisesta tai riittämättömästä virransyöttöstä. Sinun on otettava huomioon, että lähteen komponentit hajoavat vuosien varrella, ja mikä 10 vuotta sitten oli 850 W: n lähde, nykyään se voi olla 650 W, ja sen suorituskyky voi myös vaikuttaa ja vaarantaa komponentit.

Korkealaatuisen fontin pitäisi kestää 10 vuotta ilman ongelmia. Joka tapauksessa suosittelemme, että jos aiot uudistaa laitteitasi ja suihkulähde on noin 10 vuotta vanha, sinun tulisi vaihtaa se laadulliseksi.

Jos epäilet virtalähteen vikaa, voit joko käsitellä takuun, kokeilla toista laitetta… Älä kuitenkaan avaa sitä korjattavaksi. Monet ovat eri mieltä, mutta sen sisäkomponenttien monimutkaisuuden vuoksi tulisi harkita sen avaamisen takuun raukeamista ja sähköiskun mahdollisuutta jopa katkaista.

Sinun on erittäin vaikea korjata lähteen vika ilman sen sähköistä kaavamaista ja / tai edistynyttä tietämystä elektroniikasta.

Virtalähteen parannukset

Nykyään virtalähteissä on syntynyt uusia sisäisiä malleja, kuten VRM (jännitesäätömoduulit) jännitesäätö, jotka ovat itsenäisiä. Ne ovat DC-DC-lähteitä. Sen tärkein etu on, että jännitteet eivät laukaise, kun kuorma on epätasapainossa, tilanne, joka esiintyy hyvin yleisesti nykyisissä tietokoneissa (muista 12 V: n kuorma muihin kiskoihin verrattuna).

Viimeisimmät verkkopalvelimien mallit sisältävät virtalähteet, jotka tarjoavat varalähteen, joka voidaan vaihtaa toisen virtalähteen ollessa käytössä.

Jotkut uudet tietokoneet, erityisesti palvelimina käytettäväksi suunnitellut, tarjoavat redundantteja PSU: ita, ts. Tietokoneessa on kaksi tai useampia PSU: ita, joista toinen antaa virtaa ja toinen toimii varmuuskopiona.

Valmiustilan lähde siirtyy heti hallintaan, jos ensisijainen lähde epäonnistuu. Ensiötehoa voidaan sitten muuttaa toista virtalähdettä käytettäessä.

Ulkoiset virtalähteet

Mutta tietokoneen sisällä olevat virtalähteet eivät ole ainoita olemassa olevia. Muun tyyppinen virtalähde on ulkoinen.

Esimerkiksi joissakin pelikonsoleissa on virtajohtoon kytketty virtalähde, jonka on sijaittava konsolin ja seinän välissä. Muissa tapauksissa virtalähde on rakennettu joihinkin ulkoisiin kiintolevyihin, joita tarvitaan, jos laite ei pysty purkamaan tietokoneesta tarpeeksi virtaa USB: n kautta.

Ulkoiset virtalähteet ovat hyödyllisiä, koska ne tekevät laitteesta pienemmän ja houkuttelevamman. Jotkin tällaisista virtalähteistä ovat kuitenkin melko suuria ja niiden sijoittaminen voi olla ongelmallista.

Nykyiset huiput

Virtalähteet ovat usein jännitteiden ja virtapiikkien uhreja, koska laite vastaanottaa tässä sähköä. Siksi on usein suositeltavaa kytkeä laite UPS: ään tai ylijännitesuojaan, jossa on katkaisija.

teho

PSU-luokitus on yleensä ilmeisin tietolähde virtalähteen valinnassa. Jos valitset virtalähteen, jolla on hyvin vähän virtaa, järjestelmä sammuu, kun se kuluttaa enemmän virtaa kuin PSU pystyy tarjoamaan. Toisaalta tonnin watin ostaminen voi olla rahanhukkaa. Joten mikä on kätevin?

Tärkeintä on luoda arvioitu virrankulutus tietokoneellesi. Jokainen uusi komponentti muuttaa järjestelmän tarvittavan watin määrän. Kaiken kaikkiaan olemme siirtymässä energiatehokkuuteen, ja uudet prosessorit ja GPU: t kuluttavat yhä vähemmän.

Voit arvioida watin tarvetta käyttämällä Outervision.com-sivuston laskuria, jonka avulla voit valita suorittimen ja GPU: n, tallennustilan ja muiden komponenttien merkin ja mallin. Jos aiot ylikuormittaa järjestelmän, voit myös määrittää prosessorin kellon, jännitteen, GPU-kellon ja näytönohjaimen kellon. Joka tapauksessa on yleensä helpompaa saada asiantuntijaneuvoja kuin laskinta.

Kun olet kirjoittanut kaikki tiedot, jotka haluat sisällyttää, laskin näyttää kolme numeroa: kuormitusvirta, suositeltava UPS-virta ja ehdotettu PSU-virta.

Aseta helposti löydettävä teho, tee muutama. Pyöristä ensin virta lähimpään 50 W: n merkkiin (370 W: n pyöristettäisiin jopa 400 W: iin). Tällä menetelmällä voit yleensä löytää virtalähteen, joka tuottaa runsaasti virtaa, vaikka päivitätkin jotain tehokkaampaan tulevaisuudessa.

Joidenkin järjestelmien osalta vähintään 50 W: n lisämäärä ei välttämättä ole perusteltua. Lukittuja prosessoreita (Intel-suorittimia ilman "K" tai "X" -merkintää) käytetään paljon vähemmän todennäköisesti tilanteissa, joissa ne kuluttavat enemmän virtaa kuin niiden tekniset vaatimukset vaativat. Lisäksi nämä CPU: t pyrkivät vähentämään maksiminopeuttaan lämmitettäessä, mikä auttaa myös säästämään virtaa.

Suorittaneen prosessorien lukituksen ja GPU: n ylikellottamiseen on parempi, että sinulla on runsaasti virtaa. Tästä voi olla hyötyä, kun haluat overclock-toiminnon tai kun lisäät komponentteja overclock-järjestelmään. Ylikellotus vaatii usein parempaa jäähdytystä, ja jokainen tuuletin ja vesipumppu myös tuottavat watteja.

On myös syytä huomata, että järjestelmäsi ei aina ole maksimiteholla. Suurin osa tietokoneista kuluttaa vain 100 wattia tai vähemmän käyttämättä, ja harvoin yli 150 W, kun suorittaa päivittäisiä tehtäviä, kuten työskennellä asiakirjojen parissa tai surffailla verkossa. Mutta haluat, että virtalähde käsittelee huipputehovaatimuksia, ei tyypillisiä kuormia.

Tehokkuus ja 80 Plus -sertifikaatti

Elektroniikka ei toimi koskaan 100-prosenttisesti tehokkaasti todellisessa maailmassa. PSU: n "80 Plus" -merkki merkitsee, että se on luokiteltu tietylle tehokkuustasolle. Ennen kuin siirrymme 80 Plus -sertifiointiin, puhutaan tehokkuudesta.

Kun virtalähde (tai muu laite) on 80 prosenttia tehokasta, 80 prosenttia nimellisvirrasta toimitetaan järjestelmään, ja muut 20 prosenttia menetetään lämmön muodossa. Jos virtalähde vetää 500 W seinästä ja on 80-prosenttisesti tehokas 100-prosenttisella kuormalla, voit tuottaa vain 400 W: n maksimiteholla. Tällaisen PSU: n nimellisarvo on 400W, koska se on suurin teho, joka järjestelmälle annetaan.

Koska PSU: n nimellisteho ottaa huomioon tehokkuuden, ei ole paljon matematiikkaa. Siinä kaikki, ellet välitä sähkölaskuista. Jos haluat pitää tietokoneesi koko ajan, tai jos vietät pitkiä tunteja pelaamalla, tehokkaampi PSU voi säästää rahaa.

Jos sama 400 W: n virtalähde on 90 prosenttia tehokasta, se kuluttaa 444 W (500 W: n sijasta) seinästä toimittamaan 400 W: n tietokoneellesi. Tämä ero vastaa melkein samaa energiaa kuin 60 W: n lamppu. Ja mitä enemmän pelaat vaativia pelejä, sitä enemmän kilowattituntia alkaa kertyä.

On tärkeää huomata, että virtalähteen hyötysuhde ei ole lineaarinen ja muuttuu kuormasta riippuen. 80 Plus -määritys edellyttää, että virtalähteen on oltava vähintään 80-prosenttisesti tehokasta 115 V: n virralla (Yhdysvalloissa) kaikilla 20%: n tai suuremmilla kuormilla. 230 V (EU) -yhteyksissä PSU: n on oltava 82 prosenttia tehokas 20 ja 100 prosentin kuormituksella ja 85 prosenttia tehokas 50 prosentin kuormalla.

Osien laatu on toinen hieno syy saada tehokkaampi virtalähde. Mitä tehokkaampi PSU on, sitä vähemmän lämpöä se tuottaa. Se tarkoittaa yleensä, että komponentit kestävät pidempään, eikä sinun tarvitse käyttää niin paljon tuuletinta. Tämä ei kuitenkaan aina pidä paikkaansa. Ajattele esimerkiksi 80 Plus Gold -suihkulähdettä, jossa on huonolaatuisia kondensaattoreita ja lyhytaikainen tuuletin, jossa on järjetömästi pieniä jäähdytyselementtejä, ja 80 Plus -pronssista, jossa on johtava tuuletin, runsas lämmönpoisto ja kunnolliset kondensaattorit. Epäilemättä pronssi on parempi.

Jotkut virtalähteet ovat riittävän tehokkaita, joten sinun ei tarvitse kytkeä tuuletinta koko ajan. Tapauksestasi riippuen, vähemmän tehokas virtalähde voi nostaa ympäristön lämpötilaa laatikon sisällä.

Tämä on itsestään selvää, mutta myös tehokkaampi virtalähde on vihreämpi. Suurtehoinen pelitietokone kuormitettuna on tärkeä laite, aivan kuten pesukone tai jääkaappi. Vähemmän energiankulutus vähentää koko verkon kuormitustarvetta, mikä voi auttaa pitämään piikit offline-tilassa, etenkin korkean kysynnän aikana.

takeita

Kun ostat PC-komponentteja, löydät usein tuotteita, joilla ei näytä olevan mitään merkittäviä eroja niiden vastaavissa erikoislehdissä. Kun näin tapahtuu, voi olla hyödyllistä käydä haluamasi tuotemerkin kanssa tai katsoa jotain paljon vähemmän houkuttelevaa kuin tekniset tiedot: takuu.

Tästä päivästä lähtien lähde, jolla on 2 vuoden takuu, on markkinoilla jäljessä, eikä sitä pitäisi harkita. Vaikka ne vaihtelevat, useimmille virtalähteille annetaan 3–5 vuoden takuu. Joillekin tuotteille tarjotaan kuitenkin seitsemän ja kymmenen vuoden takuu. Tämä ei ole suora laadun indikaattori, mutta se on eräänlainen rajoitettu vakuutus, jota kannattaa harkita.

Modulaariset virtalähteet

Voiman ja tehokkuuden jälkeen modulaarisuus on yksi tärkeimmistä myyntikohdista suihkulähteille. Monissa tapauksissa modulaarinen virtalähde on ihanteellinen. Toisissa se on viimeinen asia, jonka haluat. Mutta mikä tekee PSU: sta modulaarisen?

Yksinkertaisesti sanottuna modulaarinen virtalähde antaa sinun kytkeä (tai irrottaa) kaapeleita tarpeen mukaan. Perinteisissä virtalähteissä sen sijaan kaapelit on kytketty pysyvästi virtalähteeseen.

Semi-modulaariset PSU: t saavuttavat tasapainon näiden kahden välillä: jotkut kaapelit (yleensä emolevyn ja CPU-kaapelit) on kytketty pysyvästi, kun taas muut kaapelit (PCIe, SATA ja Molex) ovat irrotettavissa.

Modulaarisilla virtalähteillä on valtava etu kaapelin hallinnassa. Kaapelin hallinta voi olla yksi työläimmistä ja kalleimmista tehtävistä PC-rakentamisessa.Modulaarisen virtalähteen avulla voit käyttää vain tietokoneen asentamiseen tarvittavia kaapeleita, mikä voi vähentää merkittävästi kaapelin sotkuisuutta laatikossa. Tämä voi joskus parantaa ilmavirtaa estetiikan lisäksi.

Irrotettavien kaapelien haittapuoli on se, että kaapelit itse käyttävät yleensä ominaisliittimiä. Jopa saman valmistajan eri tuoteryhmien kaapelit voivat olla yhteensopimattomia. Sellaisena on aina suositeltavaa säilyttää kaapelit laatikossa tai pussissa, jotta ne voidaan säilyttää turvallisesti myöhempää varastointia varten.

Modulaariset virtalähteet vievät myös enemmän tilaa laatikossa kuin ei-modulaariset mallit. ATX-torneissa tämä ei ole yleensä ongelma, mutta se voi aiheuttaa todellisia ongelmia mini-ITX-järjestelmässä. Kaapeleiden päässä olevat liittimet lisäävät noin 1/2 tuumaa - 3/4 tuumaa PSU: n pituuteen. Ei-modulaarisissa PSU-laitteissa sitä vastoin ei ole liittimiä PSU: n päässä, koska kaapelit menevät yksinkertaisesti laitteen takaosasta.

Tapauksissa, joissa tilaa PSU: n takana voi olla hyvin vähän, harkitse muun kuin modulaarisen virtalähteen käyttöä, jos rakenne sallii. Käyttämättömien kaapeleiden varastointi on vaikeampaa, mutta tyhjennys on vähemmän ongelmallista. Jos tilaa ei ole, modulaarisia tai puolimodulaarisia fontteja suositellaan yleensä. Se puhdistaa rakenteen ja antaa sinun vaihtaa kaapelit tarvittaessa.

Kokolla on merkitystä

Kuten kaikki muu, joka tulee tietokoneen koteloon, myös tietokoneen fyysisillä mitoilla voi olla suuri vaikutus. Vaikka tämä ilmenee yleensä suuremman tehon PSU-laitteilla, jopa pienen watin mallit voivat olla joissain versioissa liian suuria. Voi olla vaikeaa saada 1600 W: n PSU EVGA -lähde sopimaan keskitehoiseen torniin, mutta on paljon vaikeampaa saada PSU ATX -lähde mini ITX -laatikkoon, jos asiat ovat tiukka.

Vaikka on olemassa joitain laatikoita, jotka tukevat pienempää SFX- muotokerrointa, monet mini-ITX-laatikot on edelleen rakennettu PSU ATX: lle. Tämä on sekoitettu siunaus. Kuluttajalle ei ole saatavana laajaa valikoimaa PSU SFX: tä, joten ATX: n kanssa käyttäminen antaa enemmän vaihtoehtoja. Jopa tuolla valinnalla, sinun on valittava kappaleet huolellisesti. Esimerkiksi ITX-ruudut pystyvät hyväksymään vain tietyn kokoonpanon ja koon fonttit. Sellaisessa pienessä tilassa modulaarisen virtalähteen käyttäminen on erittäin suositeltavaa, mutta erityisen kallista erityisessä muodossa: SFX.

Päätelmä siitä, mikä on virtalähde?

On totta, että virtalähteet eivät ole tietokoneen seksikkäin osa. Hyvä PSU ei tarjoa esteettisiä pisteitä, joita voi näyttää ystävien kanssa, kuten hyvä CPU tai GPU, mutta oikea PSU varmistaa, että pystyt käyttämään näitä osia täysimääräisesti.

Haluatko ostaa urheiluauton vain halvimman löytämäsi bensiinin käyttämiseksi? PSU: t voivat olla kuin korkea oktaanipolttoaine pelivarusteillesi, auttaen tuottamaan puhdasta virtaa ja varmistamalla, että kaikki ei mene savun sisään.

Jos on yksi viimeinen vinkki, se ei saa kuristaa PSU: ta. Voit aina ostaa lisää tallennustilaa tai RAM-muistia, mutta huono PSU voi johtaa katastrofiin.

Vakaa virransyöttö, jolla on tarpeeksi varavoimaa, antaa järjestelmälle pitkäikäisyyden ja varmistaa huolettoman päivityksen. Jos sinulla on kysyttävää, voit aina tutustua oppaitamme markkinoiden parhaista virtalähteistä, täältä löydät parhaat mallit hintaluokan mukaan.

Mitä mieltä olet artikkelistamme siitä, mikä on virtalähde? Kaipaatko jotain?