Ефикасност на напојувањето со компјутер
Многу нови напојувања за компјутер се украсуваат со 80 + x Логоа.
- Но, колку навистина носи тоа?
- И колку е лошо моето старо напојување што не содржи никакви информации за ефикасноста што сега ја постигнува?
- И колку му е потребно на мојот компјутер во секој случај?
Генерал
На темата 80+, важно е да се каже дека Ефикасност на поголеми напојувања i.a. поради принципот подобро отколку кај малите напојувања. - Чекај малку, каква ефикасност? - Оној на истиот компјутер? - Не!
Се разбира, помоќната единица за напојување има само подобра ефикасност со соодветно поголемо оптоварување. Тоа не кажува ништо за ефикасноста при одредено оптоварување. Наместо спротивното. Во ист товар има помало напојување обично оној со слична ефикасност подобра ефикасност.
Калкулатор за ефикасност
| номинален капацитет | В. | |
| 1-ва мерна точка | % Оптоварување = Ш | Ефикасност % = Потрошувачка В. |
| 2-та мерна точка | % Оптоварување = Ш | Ефикасност % = Потрошувачка В. |
| 3-та мерна точка | % Оптоварување = Ш | Ефикасност % = Потрошувачка В. |
| сопствена потрошувачка | В. | |
| Линеарна ефикасност | % | |
| Омички загуби | 1/kW | |
| прогноза | % Оптоварување = В. | Ефикасност% = потрошувачка W |
Прирачник: Внесете ги карактеристиките на вашето напојување во полињата со номинална моќност и ефикасност за мерење на точката 1 до 3. Овие можат да се најдат или во сертификацијата 80+ или во листот со податоци за напојувањето. Сега внесете ја очекуваната потрошувачка на компјутерот при правење прогноза. Тогаш се проценува ефикасноста на единицата за напојување на вашиот компјутер.
Опасност: Пресметката не ја зема предвид распределбата на товарот на различните шини. Ако дистрибуцијата значително отстапува од номиналната дистрибуција на оптоварување на единицата за напојување, вредностите ќе бидат многу непрецизни. Типично, реалната ефикасност се влошува.
Зависност од оптоварување на ефикасноста
За сите 80+, на Ефикасност единица за напојување без оптоварување е секогаш 0%. Тоа е исто така логично, бидејќи ништо не излегува и секоја единица за напојување има своја потрошувачка.
Ако ги земете предвид физичките основи, ефикасноста на напојувањето со вклучен режим е при употребливо приближување, фракционо рационално полином од 2-ри ред:
η = l/(a l 2 + b l + c) со η = ефикасност, l = релативно оптоварување и a, b, c = константи на единица за напојување во зависност од дизајнот.
Броевите за опционално може да се користат сите во проценти или исто така во апсолутна смисла. Резултатот од формулата за ефикасност е тогаш во истата единица. Сепак, вредностите и единиците на коефициентите a, b и c се менуваат.
c претставува само-потрошувачка (во единици со полн товар), б линеарни загуби и квадратни (омски) загуби.
Ова потоа дава крива што започнува од нула и стрмно се крева со максимум на средина и умерен пад кон полн товар. Погледнете пример.
Листови со податоци
Податоците во листовите за единиците за напојување обично не даваат детални информации за зависноста од ефикасноста, особено со мали оптоварувања. Напротив, има некои тотални глупости. На пр. Криви произволно нацртани од одделот за маркетинг во разнобојни, неточни за дијаграмите во размери (на пр. Во Enermax).
Но, со 80+ сертификација, најмалку 3 измерени вредности се задолжителни. И од овие вредности, можете да ја пресметате кривата на ефикасност прилично прецизно ако ја користите горенаведената формула како основа.
Ефикасноста (η1, η2, η3) е дадена за три различни споделувања на оптоварување (l1, l2, l3). Тогаш константите a, b, c резултираат на следниов начин:
Сега можете да ја пресметате кривата.
Пример Enermax PRO 82+ на 230V AC
| 1 | l1 = 20% | η1 = 84% |
| 2 | l2 = 50% | η2 = 88% |
| 3 | l3 = 100% | η3 = 86% |
a = 0,111 = 0,0000111 [1 /% 2]
b = 1,02 = 0,0102 [1 /%]
c = 0,029
Она што веднаш можете да го видите овде е дека таквото напојување не изгледа добро при мало (празно) оптоварување. Да земеме типична, едноставен компјутер со графички плочи што вртат палци. Можеби му треба со запис 30W. Ако сега користам напојување со номинално оптоварување од 400W, ова се користи само на 7,5%. Во примерот погоре, ова е едвај доволно и покрај навистина доброто напојување 70% ефикасност!: -О
Па, можеби и моделот на напојување од 150W Alt-PC го стори тоа. Но, пред сите да можат да ги канибализираат старите компјутери: мора да бидете сигурни дека старите единици за напојување можат да испорачуваат доволно енергија на шината + 12V, бидејќи постарите компјутери главно се напојуваа од + 5V и + 3.3V.
точност
Ногата на коњот во целата приказна е дека целата оваа пресметка е разумно точна за само едно прекинувачко напојување. Напојувањето за компјутер се состои од половина дузина напојувања за различни напони, кои се повеќе или помалку меѓусебно поврзани. На кратко, прави разлика дали истата моќност ја црпите на 3,3V или 12V. Како по правило, можете да кажете: ефикасноста со повисоките излезни напони е секогаш подобра отколку долните. Ова е исто така една од причините зошто современите напојувања се поефикасни од старите модели. Претходно, капацитетот на носење струја на ниски напони беше пропорционален поголем.
Измерете ја ефикасноста
За да ја одредите ефикасноста на единицата за напојување, потребна ви е снимен и на доставена моќ. Вториот може да се користи со комерцијални Мерач на потрошувачка на енергијафаќање. (Но, бидете внимателни, во оптек има секакви детски играчки кои не покажуваат корисни вредности. Затоа, претходно информирајте се за уредот.)
Мора да ги ставите ушите за да го снимите излезот. За цена на соодветен амперметр за еднонасочно стегање, компјутерот може да работи со какво било напојување за целиот свој живот. Планот Б е да истражувате подлабоко во торбата со трикови.
Се разбира, постапката прикажана овде е исто така погодна за мерење на максималната потрошувачка на комбинација и за соодветно дизајнирање на напојувањето. Но, бидете внимателни, не е сосема тривијално да се донесе максимална потрошувачка на компјутер. Старите класици како Prime95 може да го користат процесорот на половина пат, но ниту графичката картичка ниту дисковите.
Мерење на индиректна струја
Внимание: ако сакате да го направите ова мерење, мора да знаете што е струја, и каде можете, а каде не. Енергетскиот пакет мора да работи во отворена состојба! Постои опасност по животот.
За да ја одредите излезната моќност на единицата за напојување, потребна ви е потрошувачка на енергија на секоја од нејзините шини за напојување. За да се измери директно со мултиметар, треба да се прекинат линиите и да се помине струјата низ мерниот уред. Ова одзема многу време и ризично, бидејќи компонентите на компјутерот може да се уништат ако контактот е лабав. Поради оваа причина, јас покажувам друг метод овде што не бара никакви измени на кабелските врски.
Измерете го падот на напонот
Принципот е едноставен. Се мери падот на напонот генериран од струјата на оптоварување на приклучните кабли до напојувањето. Ви треба А. Миливолтметар. Голем број едноставни дигитални мултиметри со резолуција од 0,1mV во најмалиот опсег на мерење на DC напон се исто така соодветни, иако работите се малку помалку прецизни. Ако можете да направите малку нескопосништво, можете да закачите и едноставен засилувач на инструменти пред него, на пример, со INA106.
За да се измери падот на напонот, единицата за напојување мора да се отвори и советите за мерење да бидат поставени директно на точката на потекло на каблите за напојување што излегуваат во единицата за напојување. Во зависност од видот на единицата за напојување, можеби ќе биде потребно да се отстрани плочата за струја и да се работи со единицата за напојување целосно расклопена. Потоа можете да измерите на лесно достапните точки на лемење од долната страна.
И од друга страна да ги користите целните точки, на пример во приклучоците. Сепак, отпорноста на транзиција на различните пинови може да варира со неколку линии со иста боја паралелно поврзани. Затоа е поточно да се работи главната плоча во демонтирана состојба и да се користат точките за лемење на дното.
Целата работа мора да секако за секого користете приклучок за напојување и сите се користи за тоа Патеки бидат извршени. Во пракса, некој ќе се ограничи на најважните работи. Значи, воопшто не ви требаат црните подземни линии, на ATX конекторот мерите еднаш за + 3.3V (портокалово), еднаш за + 5V (црвено) и еднаш за + 12V (жолто), остатокот не може да се мери на овој начин во секој случај . И кога станува збор за периферни уреди, сè што не е апсолутно потребно е исфрлено без да троши многу (на пр. ЦД-РОМ). Со некои табли исто така треба да внимавате на снабдувањето со снабдување + 5VSB (виолетова).
Измерете го отпорот на линијата
Ако знаете пад на напон под оптоварување, тогаш потребен ви е само отпор на врската за да ја одредите струјата според законот на Ом. Ова се добива со повторување на истото мерење, додека со исклучен и исклучен компјутер од мрежата, по истата линија се испраќа позната струја. Клучно е секогаш да се мерат точно во истите точки како порано и да не се одделуваат приклучоците во меѓувреме.
Од каде да се добие позната струја?
Па, најлесниот извор за ова е стар компјутерски напојување и голем керамички отпор од 8 до 15Ω. Отпорникот е поврзан во серија со + 12V, што резултира со струја од приближно 1А. Внимание, отпорникот гори околу 10W. Како прво, мора да го издржи тоа и, второ, станува жешко со текот на времето. Затоа, држете ги прстите на растојание.
Секој што има лабораториско напојување, се разбира, исто така може да го користи ова. Свртете го излезниот напон на приближно 1V и излезната струја на приближно 1A. Последната вредност треба да биде разумно точна за читање или треба да се измери.
Во примерот од десната страна, јас само користев старо напојување АТ и жичев сè што леташе слободно со клипови за алигатор. За да имам минимално оптоварување, поврзав доволно дебела диода за исправување во насока напред, паралелна со врвовите за мерење. Сè додека тест сондите не се во контакт со линија, струјата тече низ диодата. Во исто време, ова го ограничува напонот помеѓу советите за испитување на помалку од 1V.
Така што напојувањето не се прекине повторно веднаш, мора да обезбедите минимално оптоварување од + 5V. Затоа ставив втор, сличен отпорник помеѓу + 5V и земја во различен приклучок. Не станува многу жешко. Обично, напојувањето со напон од + 3.3V на ATX не мора да мора да се вчита.
Најдобар начин да се одреди точната струја, земајќи го предвид отпорот на линијата, е да се измери напонот на отпорникот додека се поврзани алигаторните клипови за испитните сонди. Ом законот го прави останатото:
Iref = U/R со Iref = течна струја, U = напон на отпорот и R = зголемена вредност на отпор.
Кога ги притискате советите за тест, треба да примените сила, така што отпорноста на контактот останува мала. Може да кажете дали сте точни кога напнатоста повеќе не опаѓа. Вредноста на офсет, под која не доаѓа, се одредува со едноставно притискање на советите за тест директно заедно. Оваа вредност потоа се одзема од сите измерени вредности. За мене тоа беше скоро точно 1mV.
Ако сакате да го направите тоа поправилно, подобро е да ги затегнете клиповите за алигатор до точките за лемење на дното на таблата и да го измерите напонот веднаш до него (метод со 4 точки). Тогаш не е потребна посебна сила и никаква корекција.
Резултат
Кога трите најважни напони на приклучокот ATX, за + 12V на приклучокот за процесорот и за + 5V и + 12V на дисковите поврзани преку Molex приклучоци и сл., Се поминати во горната церемонија, податоците може да се проценат.
| +12V процесор | 4,2mV | 11.0mV | 1.0А | 10,0mΩ | 0,42А | 5,05W |
| +12V ATX | 2,54mV | 13,6mV | 12,6mΩ | 0,2А | 2.4W | |
| +5V ATX | 7.0mV | 6,1mV | 5,1mΩ | 1.37А | 6,9W | |
| +3.3V ATX | 9,5mV | 7,2mV | 6,2mΩ | 1,56А | 5,15W | |
| Формула: | Измерена вредност | Измерена вредност | Измерена вредност | R = Уреф/Иреф | Јон = Уон/Р. | P = јонски јон |
Се на се 19,5W. Податоците се мерат на тест сервер со AMD Athlon X2 250 на плоча ASUS M4A78LT-M LE со чипсет AMD 760 и 4GB DDR3 ECC-RAM меморија. Покрај таблата имаше само еден Intel SSD, на кој имам
Информации за позадина
Зошто ефикасноста на напојувањето треба да следи рационален полином од 2-ри ред?
Па, потрошувачката на напојување ги следи елементарните физички закони. Наједноставната точка е постојаната основна потрошувачка на самата единица за напојување. Покрај тоа, постојат загуби кои зависат од квадратот на излезната струја, на пример, предизвикани од омски отпори (P = R · I 2). Сепак, повеќето напојувања се регулираат со модулација на ширина на пулсот. Излезната моќност се зголемува квадратно со струјата во јадрото и затоа ефективно остануваат само линеарни загуби зависни од моќноста. Ова исто така важи и за загубите на хистерезисот во јадрото.
Ова значи дека потрошувачката е квадратна равенка на излезната моќност. Сепак, бидејќи степенот на флуктуација е дефиниран како излезна моќност по потрошувачка, се јавува фракциониот рационален полином.
Дали тоа не ги оштетува компонентите ако внесете тест текови однадвор?
Не, ако навистина започнете од вистинските точки, струјата за мерење ќе биде во краток спој од каблите и приклучоците. Тогаш практично нема воопшто моќ. И ако не го добиете тоа точно, ограничувањето на напонот на диодата гарантира дека обично ништо не се случува - барем додека останете на приклучоците за напојување.