Feladva: 2018. március 01. • 21:00

hogyan működik

Mint jól tudják, az áramellátás az egyik PC hardver alkatrészek nagyobb jelentőségű, mivel mint mindig mondjuk, ez a PC szívét képviseli, mivel a többi jó működése ettől az alkotóelemtől függ, sőt, ha a forrás nem működik, akkor semmi sem működik. Ebben a cikkben elmondjuk neked mi az áramellátás, hogyan működik, milyen tulajdonságokkal rendelkezik és milyen tápegységeket találhatunk.

Szembesülve azzal a kérdéssel, hogy mi az a tápegység, a túlnyomó többség biztosan azt fogja mondani, hogy ez az az elem, amelyhez az áram csatlakozik, és amely felelős minden más energiaellátásáért, és valóban igazad van, bár kissé alapvető szint. Emiatt a részletekbe fogunk bocsátkozni, hogy elmélyülten elmondhassuk nemcsak, hogy mi ez, hanem hogyan is működik ez a létfontosságú alkotóelem.

Mi az a tápegység és hogyan működik

Mint már említettük, a forrás az, amely felelős az energia ellátásáért a PC többi alkatrészéért. Először is meg kell értenie, hogy létfontosságú különbség van az elektromos ellátás tekintetében, és hogy azt nem lehetne végrehajtani, ha a forrás nem végzi a munkáját, vagyis az az energia, amely az elektromos aljzatból érkezik hozzánk a dugó váltakozó áramú, és a számítógép alkatrészei mégis egyenárammal működnek. Ezért a tápegységet alkotó egyik alkomponens az AC/DC átalakító (igen, mint a nehézfém-sáv), amely szó szerint átalakítja a váltakozó áramot egyenárammá, hogy a PC használni tudja.

De a dolog nem áll meg itt; Amellett, hogy a váltakozó áramot egyenárammá alakítja, a forrásnak képesnek kell lennie arra, hogy a számítógép alkatrészeit pontosan a szükséges feszültséggel látja el, és mint sokan tudják, főleg három értékre van szükség: + 12 V, + 5V és +3, 3 V. Ezért a tápegységek belső feszültségátalakítóval is rendelkeznek, hogy minden alkatrésznek pontosan megadhassák a szükséges feszültséget, se több, se kevesebb.

Ezen felül minden tápegység rendelkezik szűrővel (ezek az Y és X kondenzátorok, amelyeket megtalálhatunk mind a bemeneti aljzatban, mind a különböző alkatrészekben), amelyek felelősek azért, hogy az áramot elektromos zaj nélkül táplálják, amit általában hívunk ez "tiszta patak". Ezeknek a szűrőknek a minősége a táplált áram ingadozásától függ, és nagy felelősséggel tartoznak a hatékonyság és a védelmi rendszerek tekintetében.

Hogyan működik a tápegység?

Mint már említettük, a tápegység első funkciója az áram átalakítása váltakozóról egyenáramra, és ez az AC/DC átalakítóval történik. Korábban ugyanennek az átalakítónak három kimenete volt (12, 5 és 3,3 voltos feszültség esetén), de ez meglehetősen nem hatékony és sok hőt is termelt, így a modern források az összes beléjük kerülő feszültséget + 12 V DC-re konvertálják, majd háromon keresztül DC/DC átalakítók Függetlenül generált +12, +5 és + 3,3 V feszültség. Ez azért történik, mert a legkevésbé használt feszültségeket (5 és 3.3) nem alakítják át, ha nem használják őket, ezzel sok energiát és hőt megtakarítva.

Ha megvan a szükséges feszültség, azt induktorok és kondenzátorok segítségével szűrjük, és itt még két paraméter játszik szerepet: feszültségszabályozás a feszültség stabil és a elektromos zaj, mert minél nagyobb a zaj, annál jobban kopnak az alkatrészek a hő hatására. Magyarázzuk el ezt.

A számítógépes tápegységek kapcsolási technológiát alkalmaznak a váltakozó áram egyenárammá alakítására; Amíg az egyenirányító be vagy ki van kapcsolva, az egyenáramú impulzusok a váltakozó áramú bemenet által meghatározott sebességgel jönnek létre (ami Spanyolország esetében 50 Hz, de például Mexikóban 60 Hz). Ezek az impulzusok zajt generálnak.

Az egyes feszültségek árama áthalad a induktor (fojtásoknak nevezik), amelyek stabilizálják és simítják ezen impulzusok hullámfrekvenciáját, csökkentve a zajt. Aztán a kondenzátorokhoz megy (a híres japán kondenzátorok itt játszanak), amelyek tárolják az elektromos töltést és újra felszabadítják azt a zaj nélkül, amelyről beszéltünk. Ennek módja az, hogy ha a kondenzátorba belépő feszültség növeli vagy csökkenti a kapcsolási frekvenciát, akkor a kondenzátor töltése csökken vagy emelkedik, de sokkal lassabban, mint a kapcsolási frekvencia, miközben a kondenzátor kimenete mindig rögzített, változatok nélkül, vagy ahogy korábban mondtuk, "tiszta".

Nyilvánvalóan szinte lehetetlen tökéletesen sima grafikont készíteni a kimeneti feszültség szempontjából, mivel még akkor is, ha szinte az összes zajt megszüntettük, a hullámok (Ripple), a kimeneti feszültségben kis csúcsok és völgyek keletkeznek. Itt lépnek ismét játékba a nagy, soros elrendezésű kondenzátorok, mivel minél lassabb a változás a legnagyobb és a legkisebb feszültség között, annál stabilabb a kimeneti feszültség.

Néhányan elgondolkodhatnak azon, hogy miért nem helyeznek be akkor sokkal több kondenzátort, és a válasz az, hogy ez csökkentené a hatékonyságot. Egyetlen elektronikai alkatrész sem 100% -ban hatékony, és az energia egy kis része mindig hővé alakul. A kondenzátorok esetében az általuk generált hő szinte teljes egészében az általuk kiküszöbölhető elektromos zajnak köszönhető, de még így is ez az oka annak, hogy rendesen látni fogjuk, hogy a források közül kettő van ebből a híres nagy kondenzátorból, és nincs több. Meg kell találnunk az egyensúlyt.

Vegyünk egy példát: a következő képen olyan forrásból láthatja a Ripple-t, amely nem rendelkezik jó szűréssel, vagy másképpen fogalmazva, a kondenzátorai nem jó minőségűek.

Most ezen a másik képen láthatja a kiváló minőségű tápegység 12 V-os kimenetét.

Mindezen szivárgások után még sok munkát kell elvégezni, mielőtt a táp kimerülne a PC többi alkatrészéhez. Amint azt korábban említettük, a feszültségszabályozónak nagyon fontos felelőssége van, mivel ő felel azért, hogy meghatározza, mennyire jól vagy rosszul reagál a forrás hirtelen terhelésváltozásokra (vagy fogyasztásra), például amikor benchmarkot indítunk.

Itt lép életbe Ohm híres törvénye, amely meghatározza, hogy minél jobban növekszik az áram intenzitása (Amper), annál nagyobb az ellenállás, és minél nagyobb az ellenállás, annál nagyobb a feszültség (az ellenállás az egyetlen érték, amely változatlan marad azóta, hogy a fizikai összetevőktől függ). A jó minőségű forrásnak képesnek kell lennie mindezek kompenzálására, általában a „felügyeleti IC” által végzett belső ellenőrzés révén, amely képes megmondani a forrás PWM vezérlőjének, hogy az egyenirányítónak a feszültség beállításához más frekvenciára kell kapcsolnia.

Ebben a tekintetben a digitális tápegységek jóval hatékonyabbak, mint a normál tápegységek, mivel a monitorozás digitálisan történik, így a kompenzáció sokkal gyorsabban fut. Minél lassabb ez a kapcsolás, annál több alkatrész szenved hőelhasználódástól, ami szintén csökkenti a hatékonyságot.

Mindazon túl, amit eddig elmagyaráztunk, szem előtt kell tartanunk, hogy a valóságban a PC nem csak három feszültségértékkel (12, 5 és 3,3 V) működik, hanem például a DDR4 RAM 1,2 és 1,35 között használ V futni. A feszültségszabályozó is ennek a feladata, és ellátja az egyes alkatrészek szükséges feszültségét; Például a RAM esetében a feszültséget a + 3,3 V sínről táplálják, mivel ez a legközelebbi.

Típusok és kategóriák

A tápegységeket a Tiers kategorizálhatja, de ez annak értékelése, hogy mennyire jól vagy rosszul működnek, ami végül is szubjektív. A 80 Plus tanúsítás által meghatározott hatékonyságuk alapján azonban kategorizálhatók.

Az EGK (Európai Gazdasági Közösség) megállapította, hogy a 80 Plus Bronze tanúsítás által meghatározott paraméterek (függetlenül attól, hogy rendelkeznek-e ezzel a tanúsítvánnyal vagy sem) a minimum ahhoz, hogy a gyártó Európában értékesíthesse termékeit. Mindenesetre ezt a tanúsítást már csak a belépő szintű tápegységek birtokolják, míg az Ezüst és Arany tömítések sokkal gyakoribbak, a Platinum és a Titán pedig már a csúcskategóriás tápegységekhez van fenntartva.

Másrészt osztályozhatunk egy tápegységet mérete vagy alakja alapján is, mivel azt egy szabvány határozza meg:

  • ATX: a jelenlegi szabvány, 150 x 150 x 86 mm méretekkel, bár ezek ATX források is, amelyeknek a hossza nagyobb, amíg a 86 mm magasságot és a 150 mm szélességet betartják.
  • SFX: a méretek kisebbek, mivel kis formátumú rendszerekhez tervezték. Ezek mérete 100 x 125 x 63,5 mm, és adapterre van szükségük ahhoz, hogy a szokásos ATX dobozokba telepíthessék őket.
  • SFX-L: Ez az SFX források olyan változata, amely nagyobb ventilátor telepítését teszi lehetővé. Mérete 130 x 125 x 63,5 mm.
  • TFX: méretük 85 x 65 x 185 mm, és általában speciális berendezéseknek és szervereknek szánják őket.
  • Flex ATX: ezek a szerverekben és speciális berendezésekben is használt változatok, amelyek sajátossága a hot plug and play engedélyezése, vagyis két redundáns forrással rendelkező rendszerekben az egyik eltávolítható, a másik a rendszer leállítása nélkül telepíthető. Mérete 150 x 81,5 x 40,5 mm.