Vad är en strömförsörjning? Och hur fungerar det?

Vad är en strömförsörjning ? Det är helt enkelt den hårdvara som används för att konvertera strömmen från uttaget till användbar ström för de många delarna i datorhöljet.

Vill du veta mer om vad en strömförsörjning är och hur den fungerar? Missa inte vår artikel!

Innehållsindex

Vad är en strömförsörjning?

En kraftkälla omvandlar växelström (AC) till en kontinuerlig form av energi som datorkomponenter behöver för att fungera, kallad likström (DC). Till skillnad från vissa hårdvarukomponenter som inte är obligatoriska att använda, till exempel en SSD, är strömförsörjningen en avgörande del eftersom utan den kan resten av den interna hårdvaran inte fungera.

Strömförsörjningen förkortas ofta som PSU och är också känd som en strömkälla. Moderkort, lådor och strömförsörjning finns i olika storlekar som kallas "formfaktorer." Dessa tre element måste vara kompatibla för att de ska fungera ordentligt tillsammans.

En strömförsörjning i lådan

Strömförsörjningen är monterad på baksidan av lådan eller chassit. Om du följer datorns nätkabel, den som är ansluten till väggen, ser du att den ansluter till baksidan av strömförsörjningen.

Baksidan är den enda delen av strömförsörjningen som de flesta ser. Det finns också en fläktöppning på baksidan av den som skickar luft till baksidan av PC-fodralet.

Sidan på strömförsörjningen som är vänd mot utsidan av lådan har en trepolig hanport i vilken en nätsladd ansluts och den andra änden är direkt ansluten till vägguttaget.

Den innehåller också ofta en strömbrytare och en röd spänningsomkopplare på mycket, mycket låg nivå källor.

Inuti datorn sträcker sig ett stort antal kablar från källan. Anslutningarna som ligger i motsatta ändar av kablarna ansluter till olika komponenter i datorn för att mata ström.

Vissa anslutningar är specifikt utformade för att ansluta till moderkortet, medan andra har anslutningar som anpassar sig till hårddiskar, optiska enheter, grafikkort…

Strömförsörjningen klassificeras efter watt för att visa hur mycket ström de kan ge till datorn. Eftersom varje del av datorn kräver en viss mängd ström för att fungera korrekt, är det viktigt att ha en strömförsörjning (PSU) som kan leverera rätt mängd.

Hur en strömförsörjning fungerar

Om det finns någon komponent som är absolut nödvändig för datorns drift är det strömkällan. Utan den är en dator bara en inert låda full av plast och metall.

Strömförsörjning använder växlingsteknik för att konvertera växelströmsingången till lägre likspänningar. De mest använda spänningarna är:

• 3, 3 volt 5 volt 12 volt

Idag är cirka 90% eller 95% av lasten på 12V-skenan. Därför förblir de andra skenorna i en allt mer sekundär position.

Kraften i en strömförsörjning visas alltid i watt. En watt är produkten av spänningen i volt och strömmen i ampere eller ampere.

Idag slås en dator på med en liten knapp och stängs av med ett menyalternativ eller med själva knappen. Dessa alternativ integrerades i standard PSU för flera år sedan.

På detta sätt kan operativsystemet skicka en signal till PSU för att signalera att den stängs av. Tryckknappen skickar en 5 volt signal till strömförsörjningen för att berätta när du ska slå på. Strömförsörjningen har också en krets som levererar ström i standby, kallad 5VSB (5 volt standby), även när datorn är avstängd, så att enheterna som förblir på i standby kan fungera och källan kan slås på.

Före cirka 1980 tenderade kraftförsörjningen att vara tung och skrymmande. De använde stora, tunga transformatorer och enorma kondensatorer för att konvertera linjespänningen vid 120 volt och 60 hertz till 5 volt och 12 volt DC.

De strömförsörjningar som används idag är mycket lättare och mindre (det finns ATX, SFX och andra dimensioner). De omvandlar strömmen från 60 Hz (Hz, eller cykler per sekund) till en mycket högre frekvens, vilket betyder fler cykler per sekund. Denna omvandling tillåter en liten, lätt transformator i strömförsörjningen att göra den verkliga spänningsreduktionen på 115 volt (eller 230 i Europa och större delen av världen) till den spänning som krävs för den specifika komponenten.

Den högfrekventa växelströmmen som levereras av en PSU är också enklare att filtrera och korrigera jämfört med den ursprungliga 60 Hz växelströmsspänningen, vilket minskar spänningsvariationer och brus för känslig datorelektronik.

En växlad strömförsörjning tar bara den ström som den behöver från växellådan. De typiska spänningarna och strömmarna för en strömförsörjning anges på etiketten.

Standardisering av nätaggregat

Under åren fanns det minst sex olika strömförsörjningsstandarder för datorer. För några decennier sedan beslutade branschen att använda ATX- baserade kraftförsörjningar.

ATX är en industriell specifikation, det vill säga PSU har de fysiska egenskaperna för att passa en standard ATX-låda och de elektriska egenskaperna för att fungera med ett ATX-moderkort.

PC-elkablarna använder standardkontakt och är utformade på ett sätt som gör det svårt att ansluta fel anslutningar. Fläkttillverkare använder ofta samma anslutningar som strömkablar för hårddiskar eller kringutrustning (Molex), vilket gör att en fläkt enkelt kan få de 12 volt den behöver.

PSU-problem

Datorns strömförsörjning är säkert den komponent som troligtvis misslyckas, eftersom den går in i värme och sedan kall för varje användning och får den första AC-ingången när datorn är på.

En icke-fungerande fan, kontinuerlig slumpmässig PC startar om, kraschar vid belastning och till och med problem med spelprestanda kan alla vara ett symptom på en felaktig, dålig kvalitet eller otillräcklig strömförsörjning. Du bör vara medveten om att komponenterna i källan försämras genom åren, och vad för tio år sedan var en 850W-källa, idag kan det vara 650W, och dess prestanda kan också påverkas och äventyra dina komponenter.

Ett teckensnitt av hög kvalitet bör pågå i tio år utan problem. Hur som helst, vi rekommenderar att om du ska förnya din utrustning och fontänen är ungefär 10 år, bör du ändra den för en kvalitet.

För alla problem som du misstänker är felet i strömförsörjningen kan du antingen behandla en garanti, prova en annan enhet… Men vad du aldrig bör göra är att öppna den för reparation. Många kommer inte att hålla med, men med komplexiteten i dess inre komponenter, bör garantin som följer med att öppna den och möjligheten för elektriska stötar till och med frånkopplade övervägas.

Det är mycket svårt för dig att reparera ett fel i en källa utan att ha dess elektriska schematiska och / eller avancerade kunskaper om elektronik.

Förbättringar av strömförsörjningen

Idag har nya interna konstruktioner dykt upp i kraftförsörjningen, såsom VRM (spänningsregleringsmoduler) spänningsreglering, som är oberoende. De är DC-DC-källorna. Dess främsta fördel är att spänningarna inte utlöses när lasten är obalanserad, en situation som uppstår mycket vanligt i nuvarande datorer (kom ihåg 12V-belastningen jämfört med de andra skenorna).

Nya design på webbservrar inkluderar strömförsörjning som erbjuder en reservkälla som kan bytas medan den andra strömförsörjningen används.

Vissa nya datorer, särskilt de som är avsedda för användning som servrar, ger redundanta PSU: er, det finns två eller flera PSU: er i datorn, en av dem ger ström och den andra fungerar som en säkerhetskopia.

Standbykällan tar omedelbart över i händelse av att den primära källan misslyckas. Den primära strömmen kan sedan ändras när du använder den andra strömkällan.

Externa nätaggregat

Men strömförsörjningarna som finns i en dator är inte de enda som finns. Den andra typen av strömförsörjning är extern.

Till exempel har vissa spelkonsoler en strömförsörjning ansluten till nätsladden som måste vara placerad mellan konsolen och väggen. I andra fall är strömförsörjningen inbyggd i vissa externa hårddiskar, vilket krävs om enheten inte kan ta ut tillräckligt med ström från datorn via USB.

Externa strömförsörjningar är fördelaktiga eftersom de gör enheten mindre och mer attraktiv. Vissa av dessa typer av kraftförsörjning är dock ganska stora och deras placering kan vara problematisk.

Nuvarande toppar

Strömförsörjningar är ofta offer för överspänningar och strömspikar, eftersom det är här enheten får elkraft. Därför rekommenderas det ofta att ansluta enheten till en UPS eller ett överspänningsskydd med brytare.

effekt

PSU-betyg är vanligtvis den mest uppenbara metriken för att välja en kraftkälla. Om du väljer en strömkälla med mycket lite ström kommer systemet att stängas av när det förbrukar mer energi än PSU kan ge. Omvänt kan det vara slöseri med att köpa massor av watt. Så vad är det mest praktiska?

Nyckeln är att skapa en uppskattad strömförbrukning för din dator. Varje ny komponent kommer att ändra mängden watt ditt system behöver för att fortsätta köras. Sammantaget går vi mot energieffektivitet och nya CPU och GPU förbrukar mindre och mindre.

För att uppskatta wattbehovet kan du använda kalkylatorn på Outervision.com, som låter dig välja märket och modellen för CPU och GPU, lagring och andra komponenter. Om du planerar att överklocka ditt system kan du också konfigurera CPU-klockan, spänningen, GPU-klockan och grafikkortklockan. I alla fall är det vanligtvis mer bekvämt att få expertrådgivning än en kalkylator.

När du har angett alla detaljer som du vill inkludera visar räknaren tre siffror: lastkraft, rekommenderad UPS-ström och föreslagen PSU-ström.

Gör ett par saker för att ställa in en effekt som du enkelt kan hitta. Avrunda först kraften till närmaste 50W-markering (370W skulle runda upp till 400W). Med den här metoden kan du vanligtvis hitta en strömkälla som levererar gott om energi, även om du uppgraderar till något kraftfullare i framtiden.

För vissa system kanske inte ytterligare 50 W eller mer krävs. Låsta CPU-apparater (Intel-CPU: er utan "K" eller "X" -beteckningen) är mycket mindre benägna att användas i situationer där de förbrukar mer energi än deras specifikationer kräver. Dessutom tenderar dessa CPU: er att minska sin maximala klockhastighet vid uppvärmning, vilket också sparar ström.

När det gäller att låsa upp CPU och överklocka GPU är det bättre att ha gott om ström. Detta kan vara användbart när du vill överklocka, eller när du lägger till komponenter i ett överklockningssystem. Överklockning kräver ofta bättre kylning, och varje fläkt och vattenpump drar också watt.

Det är också värt att notera att ditt system inte alltid har maximal effekt. De flesta datorer förbrukar bara 100 watt eller mindre medan de är i viloläge, och sällan mer än 150W medan de utför dagliga uppgifter som att arbeta på dokument eller surfa på nätet. Men du vill att strömförsörjningen ska hantera toppeffektkrav, inte typiska belastningar.

Effektivitet och 80 Plus-certifiering

Elektronik fungerar aldrig med 100 procent effektivitet i den verkliga världen. Etiketten "80 Plus" på en PSU anger att den har fått en viss effektivitetsnivå. Innan vi går till 80 Plus-certifiering, låt oss prata om effektivitet.

När en strömförsörjning (eller annan enhet) är 80 procent effektiv levereras 80 procent av den nominella kraften till systemet och de andra 20 procenten går förlorad i form av värme. Om en strömförsörjning drar 500 W från väggen och är 80 procent effektiv vid 100 procent belastning, kan du bara leverera 400 W vid maximal effekt. En sådan PSU kommer att klassificeras till 400W, eftersom det är den maximala effekten som kommer att levereras till systemet.

Eftersom PSU: s nominella effekt tar hänsyn till effektivitet är det inte mycket matte att göra. Det är det om du inte bryr dig om elräkningar. Om du gillar att hålla din dator på hela tiden, eller om du tillbringar långa timmar med att spela, kan en mer effektiv PSU spara pengar.

Om samma 400W- strömförsörjning är 90 procent effektiv drar den 444W (istället för 500W) från väggen för att leverera 400W till din PC. Denna skillnad motsvarar nästan samma energi som en 60W-glödlampa. Och ju mer du spelar krävande spel, desto fler kilowattimmar börjar samlas.

Det är viktigt att notera att effektförsörjningen inte är linjär och förändras beroende på belastningen. Specifikationen för 80 Plus kräver att en strömförsörjning är minst 80 procent effektiv vid 115V (i USA) för alla belastningar på 20 procent eller mer. För 230V (EU) anslutningar måste en PSU vara 82 procent effektiv vid 20 och 100 procent belastning och 85 procent effektiv vid 50 procent belastning.

Delkvalitet är ett annat bra skäl att få en effektivare strömförsörjning. Ju effektivare en PSU är, desto mindre värme genererar den. Det tenderar att innebära att komponenterna håller längre, och du behöver inte använda kylfläkten lika mycket. Ändå är detta inte alltid sant. Tänk till exempel på en 80 Plus Gold-fontän med kondensatorer av dålig kvalitet och en kortlivad fläkt, med absurde små kylflänsar, och en 80 Plus brons med en ledande fläkt, generös värmeavledning och anständiga kondensatorer. Utan tvekan är bronsen bättre.

Vissa strömförsörjningar är tillräckligt effektiva för att du inte behöver koppla in fläkten hela tiden. Beroende på ditt fall har en mindre effektiv strömförsörjning potential att öka omgivningstemperaturen inuti lådan.

Detta säger sig självt, men en effektivare strömförsörjning är också grönare. En högdriven speldator under belastning är en viktig enhet, precis som en tvättmaskin eller ett kylskåp. Förbrukning av mindre energi minskar belastningen i hela nätverket, vilket kan hjälpa till att hålla spikar offline, särskilt i tider med hög efterfrågan.

garantier

När du handlar efter PC-komponenter hittar du ofta produkter som inte verkar göra någon väsentlig skillnad på deras respektive specifikationer. När detta händer kan det vara bra att gå med ett märke du föredrar, eller att titta på något som är mycket mindre attraktivt än de tekniska specifikationerna: garantin.

Från och med idag finns en källa med två års garanti på marknaden och bör inte beaktas. Även om de varierar, kommer de flesta PSU-enheter med tre till fem års garanti. Men en sju och tio års garanti erbjuds med vissa produkter. Detta är inte en direkt indikator på kvalitet, men det är en typ av begränsad försäkring som är värt att överväga.

Modulär strömförsörjning

Efter kraft och effektivitet är modularitet en av de viktigaste försäljningsställena för fontäner. I många fall är en modulär PSU-strömförsörjning idealisk. I andra är det det sista du vill ha. Men vad gör en PSU-modulär?

Enkelt uttryckt, med en modulär strömförsörjning kan du ansluta (eller koppla bort) kablar efter behov. Traditionella nätaggregat har å andra sidan kablar som är permanent anslutna till strömförsörjningen.

Semi-modulära PSU: er skapar en balans mellan de två: vissa kablar (vanligtvis moderkortet och CPU-kablar) är permanent anslutna, medan andra kablar (PCIe, SATA och Molex) är avtagbara.

Modulära PSU: er har en enorm fördel när det gäller kabelhantering. Kabelhantering kan vara en av de mest tråkiga och dyra uppgifterna i PC-konstruktionen. En modulär strömförsörjning gör att du bara kan använda kablarna som behövs för att montera en PC, vilket kan minska kablarna i rutan avsevärt. Detta kan ibland förbättra luftflödet utöver estetik.

Nackdelen med att ha löstagbara kablar är att själva kablarna i allmänhet använder egna kontakter. Även kablar från olika produktlinjer från samma tillverkare kan vara inkompatibla. Som sådan är det alltid tillrådligt att förvara kablar i en låda eller väska för att förvara dem säkert för senare lagring.

Modulära PSU: er tar också mer plats i lådan än icke-modulära modeller. På ATX-torn är detta vanligtvis inte ett problem, men det kan orsaka verkliga problem på ett mini-ITX-system. Anslutningarna på kablarnas ände lägger ungefär 1/2-tum till 3/4 tum till PSU-längden. Icke-modulära PSU: er har å andra sidan inga kontakter i slutet av PSU, eftersom kablarna helt enkelt går ut på enhetens baksida.

I fall där avståndet på PSU: s baksida kan vara mycket snäv, överväg att använda en icke-modulär strömförsörjning om konstruktionen tillåter det. Det kommer att vara svårare att lagra oanvända kablar, men avståndet kommer att vara mindre problematiskt. Om utrymme inte är ett problem rekommenderas vanligtvis modulära eller halvmodulära teckensnitt. Det kommer att rengöra strukturen och låta dig byta ut kablarna vid behov.

Storlek är viktig

Liksom allt annat som går in i ett PC-fodral kan de fysiska dimensionerna på en PC ha stor inverkan. Även om detta manifesteras generellt med PSU med högre effekt, kan även modeller med låg watt vara för stora i vissa versioner. Det kan vara svårt att få en 1600W PSU EVGA-källa som passar ett medelstort torn, men det är mycket svårare att få en PSU ATX- källa i en mini ITX-låda om saker är trånga.

Även om det finns några rutor som stöder den mindre SFX- formfaktorn, är många mini-ITX-lådor fortfarande byggda för PSU ATX. Detta är en blandad välsignelse. Det finns inte ett brett utbud av PSU SFX tillgängligt för konsumenten, så att gå med ATX ger fler alternativ. Även med det valet måste du välja bitarna noggrant. ITX-rutor kan till exempel bara acceptera teckensnitt med en viss konfiguration och storlek. I ett så litet utrymme rekommenderas starkt att ha en modulär strömförsörjning men extremt dyrt i ett speciellt format: SFX.

Slutsats om vad är en strömförsörjning?

Det är sant att PSU inte är den sexigaste delen av en PC. En bra PSU erbjuder inte estetiska poäng att visa med dina vänner, som en bra CPU eller GPU, men rätt PSU kommer att säkerställa att du kan använda dessa delar till deras fulla potential.

Skulle du köpa en sportbil bara för att använda den billigaste bensinen du kan hitta? PSU: er kan vara som högoktanbränsle för ditt spelutrustning, vilket hjälper till att ge ren kraft och se till att allt inte går upp i rök.

Om det finns ett sista tips är det inte att skimpa på din PSU. Du kan alltid köpa mer lagringsutrymme eller RAM, men en dålig PSU kan stava katastrof.

En solid strömförsörjning med tillräckligt med reservkraft ger systemet livslängd och garanterar problemfri uppgraderingar. Om du har frågor kan du alltid konsultera vår guide om marknadens bästa kraftförsörjning, här hittar du de bästa modellerna efter prisklass.

Vad tyckte du om vår artikel om vad som är en strömförsörjning? Saknar du något?