Компютърно захранване – Импулсно захранване

Захранването е един от най-важните компоненти в компютъра и единственият без който със сигурност по никакъв начин никоя част от компютъра няма да работи. От качеството на захранването пряко зависи здравето на останалите компоненти.

Компютърното захранване е една метална кутия с отвори за вентилация и кабели излизащи от нея. Работата му е да дари живот на всички останали компоненти в компютъра, като им доставя непрестанно нужните стойности на напрежение. От него не зависи колко бързо ще работи компютъра и ако си го смените, по никакъв начин няма да усетите че сте направили ъпгрейд (освен може би ако новото е по-тихо).

Много често неговата важност се пренебрегва от голяма част от потребителите. Винаги е най-лесно да спестите пари от едно захранване и да ги вложите в повече памет или по-бърз процесор. Това е доста изкушаващо, но и доста грешно. Най-голямата грешка, която можете да направите при закупуване на компютър, е да не се поинтересувате от това какво е захранването или умишлено да го замените с по-евтино.

За какво служи компютърното захранване?

Основната задача на компютърното захранване е да преобразува напрежението от електрическата мрежа от променливо със стойност от около 220V (в други държави 110V) в постоянно със стойности от 3.3V, 5V и 12V. От качествата на тези напрежения зависи безпроблемната работа на останалите компоненти. Захранването също трябва да осигури защита на останалите компоненти в случай че в него възникне повреда.

Какво е импулсно захранване?

В съвременните компютри се използват така наречените импулсни захранвания. За разлика от стандартните трансформаторни захранвания, импулсните преобразуват нискочестотния ток (с честота 50/60Hz) във високочестотен ток (над 50KHz – тоест над 50000Hz). Това позволява да се постигне висока мощност, като се използват много по-малки трансформатор (за намаляне на напрежението от 220V на нужните стойности споменати по-горе) и кондензатори. Така значително се намалява и размера на захранването.

Друго преимущество на импулсните захранвания е че са по-ефективни. Техен недостатък е фактът че генерират високочестотен сигнал, който може да предизвика смущения както в компонентите в компютъра, така и в друга апаратура извън компютъра. Поради това всички компютърни захранвания са в метални кутии – защото метала поема тези смущения.

Как работи компютърното (импулсното) захранване?

1. Първо токът минава през филтър, който премахва ненужните смущения в сигнала постъпващ от ел. мрежата. (За повече информация относно дадена част от захранването посетете съответният линк!)
2. Следва изправител и удвоител на напрежение. Изправителят (схема Грец) изправя сигнала (от променливо напрежение да стане в постоянно), а удвоителят ако е нужно удвоява напрежението (от 110V на 220V).
3. Извършва се корекция на фактора на мощността от блокът PFC – Power Factor Correction. Той значително повишава ефективността на импулсното захранване и днес няма захранвания без PFC. Известни са два метода за корекция – Passive PFC и Active PFC. При вторият се постига много по-добра корекция и се използва във висококачествените компютърни захранвания.
4. След PFC сигналът минава през PWM конвертор, който го преобразува в импулсно с висока честота (над 50KHz).
5. Превключващи транзистори превключват с голяма скорост за да осигурят правоъгълната форма на сигнала.
6. Стигнахме до импулсните трансформатори. Те може да са два или три, но най-големият винаги осигурява напреженията, които се ползват от компонентите в компютъра (+12V, + 5V, +3.3V, -12V и -5V).
7. Преди да бъдат доставени към съответните компоненти, отново следва изправяне и филтриране на напреженията.

Защо е важно качеството на импулсното захранване (компютърното захранване)?

На няколко пъти в статията бяха споменати разлики между качествените импулсни захранвания и евтините боклуци, така да се каже. Но какво реално губите при евтините захранвания?

При евтините компютърни захранвания масово се спестяват филтриращи елементи, стабилизиращи и общо взето всичко без което захранването ще върви видимо безпроблемно. Спестяват се защити и се пренебрегва безопасност, само и само да стане колкото може по-евтино захранването. Използват се елементи с ниско качество и ниска издръжливост. Преустройват се електрически схеми, по начин който все още вършат някаква работа, но използват по-евтини елементи. Направо човек да се учуди от изобретателността и гениалността на китайците, когато стане въпрос да се прави нещо евтино и калпаво.

Мощността, на която реално издържат тези захранвания, е далеч по-малка от написаната на стикера. Аз лично в момента не мога да намеря захранване, което да си струва човек да си купи и е с цена под 40 лева (само захранването без кутия). Примерно като абсолютен минимум, за който и да е компютър, може да се вземе един Fortron 300W. Можете да се 100% сигурни че е много по-мощно и издръжливо от примерно Codegen 400W.

Неща, които могат да ви се случат ако ползвате некачествено захранване

1. След време ви се поврежда хард диска и вие се чудите как така се развали толкова бързо и никога повече не си купувате такава марка.
2. Въпреки че на захранването ви пише 400W с големи букви, а вие очевидно не ползвате дори и 300W, като почнете да записвате диск ви се рестартира компютъра, по необяснима за вас причина.
3. Чувате цвърчене от към компютъра и след като ви писва да го слушате, отваряте кутията забелязвате силно подути кондензатори по дънната платка. Или игнорирате този звук и когато те потекат и повредят изцяло вашето дъно, го сменяте и вините производителя на дъното.
4. Работите си съвсем спокойно, в един момент лампите премигват за части от секундата. Вие поглеждате към тях изненадани и в следващият момент, когато погледнете монитора виждате черен екран и след малко ви се зарежда операционната система (неочакван рестарт ви погубва цялата работа).
5. Вашият компютър претърпява лек токов удар и захранването изгаря. Разочаровани но относително спокойни си купувате ново, отново по-евтино, и го монтирате на вашият компютър. Пускате го и нищо не става или системата не зарежда до край и забива или се рестартира. Осъзнавате че при този токов удар сте изгубили много повече от едно захранване.