Hva er en strømforsyning? Og hvordan fungerer det?

Hva er en strømforsyning ? Det er ganske enkelt maskinvaren som brukes til å konvertere strømmen som leveres fra stikkontakten til brukbar strøm for de mange delene i datamaskinkassen.

Vil du vite mer om hva en strømforsyning er og hvordan den fungerer? Ikke gå glipp av artikkelen vår!

Innholdsindeks

Hva er en strømforsyning?

En strømkilde konverterer vekselstrøm (AC) til en kontinuerlig form for energi som datamaskinkomponenter trenger for å fungere, kalt likestrøm (DC). I motsetning til noen maskinvarekomponenter som ikke er obligatoriske å bruke, for eksempel en SSD, er strømforsyningen en avgjørende brikke fordi uten den kan ikke resten av den interne maskinvaren fungere.

Strømforsyningen er ofte forkortet som PSU og er også kjent som en strømkilde. Hovedkort, esker og strømforsyninger kommer i forskjellige størrelser som kalles "formfaktorer." Disse tre elementene må være kompatible for at de skal fungere ordentlig sammen.

En strømforsyning i boksen

Strømforsyningen er montert på baksiden av boksen eller chassiset. Hvis du følger strømkabelen til datamaskinen, den som er koblet til veggen, vil du se at den kobles til baksiden av strømforsyningen.

Baksiden er den eneste delen av strømforsyningen som folk flest ser. Det er også en vifteåpning på baksiden av den som sender luft bak på PC-saken.

Siden av strømforsyningen som vender mot utsiden av boksen, har en trepolig hannport som en strømledning kobles inn i og den andre enden er direkte koblet til vegguttaket.

Den inkluderer også en strømbryter, og en rød spenningsbryter på veldig, veldig lavt nivå kilder.

Inni PC-en strekker det seg et stort antall kabler fra kilden. Kontaktene som ligger i motsatte ender av kablene kobles til forskjellige komponenter i datamaskinen for å levere strøm.

Noen kontakter er spesielt designet for å koble til hovedkortet, mens andre har kontakter som tilpasser seg harddisker, optiske stasjoner, grafikkort…

Strømforsyninger er rangert etter watt for å vise hvor mye strøm de kan gi til datamaskinen. Siden hver del av datamaskinen krever en viss mengde strøm for å fungere ordentlig, er det viktig å ha en strømforsyning (PSU) som kan levere riktig mengde.

Hvordan en strømforsyning fungerer

Hvis det er noen komponent som er helt avgjørende for driften av en datamaskin, er det strømkilden. Uten den er en datamaskin bare en inert boks full av plast og metall.

Strømforsyninger bruker koblingsteknologi for å konvertere vekselstrøminngang til lavere likespenning. De mest brukte spenningene er:

• 3, 3 volt 5 volt 12 volt

I dag er omtrent 90% eller 95% av lasten på 12V skinnen. Derfor forblir de andre skinnene i en stadig sekundær stilling.

Kraften til en strømforsyning vises alltid i watt. En watt er produktet av spenningen i volt og strømmen i ampere eller ampere.

I dag slås en datamaskin på med en liten knapp og slås av med et menyalternativ eller med selve knappen. Disse alternativene ble integrert i standard PSU for flere år siden.

På denne måten er operativsystemet i stand til å sende et signal til PSU for å signalisere at det skal slå seg av. Trykknappen sender et 5 volt signal til strømforsyningen for å fortelle deg når du skal slå på. Strømforsyningen har også en krets som leverer strøm i ventemodus, kalt 5VSB (5 volt stå ved), selv når datamaskinen er slått av, slik at enhetene som blir stående på i ventemodus kan fungere og kilden kan slås på.

Før cirka 1980 hadde strømforsyningene en tendens til å være tunge og klumpete. De brukte store, tunge transformatorer og enorme kondensatorer for å konvertere ledningsspenningen ved 120 volt og 60 hertz til 5 volt og 12 volt DC.

Strømforsyningene som brukes i dag er mye lettere og mindre (det er ATX, SFX og andre dimensjoner). De transformerer strømmen fra 60 Hz (Hz, eller sykluser per sekund) til en mye høyere frekvens, noe som betyr flere sykluser per sekund. Denne konverteringen gjør at en liten, lett transformator i strømforsyningen kan gjøre den faktiske spenningsreduksjonen på 115 volt (eller 230 i Europa og det meste av verden) til spenningen som kreves for den aktuelle komponenten.

Den høyfrekvente vekselstrømmen som leveres av en PSU, er også enklere å filtrere og utbedre sammenlignet med den opprinnelige 60 Hz AC-spenningen, noe som reduserer spenningsvariasjoner og støy for sensitiv datamaskinelektronikk.

En byttet strømforsyning tar bare strømmen den trenger fra vekselstrømledningen. De typiske spenningene og strømene til en strømforsyning er angitt på etiketten.

Standardisering av strømforsyninger

Gjennom årene var det minst seks forskjellige strømforsyningsstandarder for PC-er. For noen tiår siden bestemte industrien seg for å bruke ATX- baserte strømforsyninger.

ATX er en industriell spesifikasjon, det vil si at PSU har de fysiske egenskapene til å passe til en standard ATX-boks og de elektriske egenskapene for å fungere med et ATX hovedkort.

PC-strømkablene bruker standardkontakter og er designet på en måte som gjør det vanskelig å koble feil kontakter. Også vifteprodusenter bruker ofte de samme kontaktene som strømkabler for diskstasjoner eller periferiutstyr (Molex), slik at en vifte enkelt får de 12 volt den trenger.

PSU-problemer

Datamaskinens strømforsyning er sikkert den komponenten som mest sannsynlig vil mislykkes, da den går i varme og deretter kaldt ved hver bruk, og mottar den første vekselstrøminngangen når PC-en er slått på.

En ikke-fungerende fan, kontinuerlig tilfeldig PC starter på nytt, krasjer ved belastning og til og med problemer med spillytelse kan alle være et symptom på en feil strømforsyning, dårlig kvalitet eller utilstrekkelig. Du bør være klar over at komponentene i kilden forringes gjennom årene, og det som for 10 år siden var en 850W kilde, i dag kan det være 650W, og ytelsen kan også bli påvirket og sette komponentene i fare.

En font av høy kvalitet skal vare i 10 år uten problemer. Vi anbefaler uansett at hvis du skal fornye utstyret ditt og fontenen er rundt 10 år, bør du endre det for en kvalitet.

For ethvert problem du mistenker er feilen i strømforsyningen, kan du enten behandle en garanti, prøve en annen enhet… Det du imidlertid aldri bør gjøre er å åpne den for reparasjon. Mange vil være uenige, men med kompleksiteten i interiørkomponentene, bør ugyldiggjøring av garantien som følger med å åpne den, og muligheten for elektriske støt til og med koblet ut.

Det er veldig vanskelig for deg å reparere en feil i en kilde uten å ha den elektriske skjematiske og / eller avanserte kunnskapen om elektronikk.

Forbedringer av strømforsyningen

I dag har nye interne konstruksjoner dukket opp i strømforsyninger, for eksempel VRM (spenningsreguleringsmoduler) spenningsregulering, som er uavhengige. De er DC-DC kildene. Den viktigste fordelen er at spenningene ikke utløses når belastningen er ubalansert, en situasjon som forekommer veldig ofte på nåværende PC-er (husk 12V-belastningen sammenlignet med de andre skinnene).

Nyere design på webservere inkluderer strømforsyninger som tilbyr en ekstra kilde som kan byttes mens den andre strømforsyningen er i bruk.

Noen nye datamaskiner, spesielt de som er designet for bruk som servere, gir overflødige PSU-er, det vil si at det er to eller flere PSU-er på datamaskinen, hvorav den ene gir strøm og den andre fungerer som sikkerhetskopi.

Standbykilden overtar umiddelbart i tilfelle svikt fra den primære kilden. Primærstrømmen kan deretter endres mens du bruker den andre strømkilden.

Eksterne strømforsyninger

Men strømforsyningene som er plassert inne i en PC er ikke de eneste som finnes. Den andre typen strømforsyning er ekstern.

Noen spillkonsoller har for eksempel en strømforsyning koblet til strømkabelen som må være plassert mellom konsollen og veggen. I andre tilfeller er strømforsyningen innebygd i noen eksterne harddisker, som kreves hvis enheten ikke kan hente ut nok strøm fra datamaskinen via USB.

Eksterne strømforsyninger er gunstige fordi de gjør enheten mindre og mer attraktiv. Noen av disse typene strømforsyninger er imidlertid ganske store, og deres plassering kan være problematisk.

Nåværende topper

Strømforsyninger er ofte ofre for bølger og strømspisser, da det er her enheten får elektrisk strøm. Derfor anbefales det ofte å koble enheten til en UPS eller en overspenningsvern med effektbryter.

makt

PSU-rangeringen er vanligvis den mest åpenbare beregningen for å velge strømkilde. Hvis du velger en strømkilde med veldig lite strøm, slås systemet av når det bruker mer strøm enn PSU kan gi. Omvendt kan det være bortkastet penger å kjøpe massevis av watt. Så hva er det mest praktiske?

Nøkkelen er å lage et estimert strømforbruk for din PC. Hver nye komponent vil endre mengden watt systemet ditt trenger for å fortsette å kjøre. Totalt sett går vi mot energieffektivitet, og nye CPUer og GPUer bruker mindre og mindre.

For å estimere wattbehov kan du bruke kalkulatoren på Outervision.com, som lar deg velge merke og modell for CPU og GPU, lagring og andre komponenter. Hvis du planlegger å overklokke systemet ditt, kan du også konfigurere CPU-klokke, spenning, GPU-klokke og grafikkortklokke. I alle fall er det vanligvis mer praktisk å motta ekspertråd enn en kalkulator.

Når du har lagt inn alle detaljene du vil inkludere, viser kalkulatoren tre tall: lastekraft, anbefalt UPS-strøm og foreslått PSU-strøm.

Gjør et par ting for å angi en effekt som du enkelt kan finne. Først må du runde opp strømmen til nærmeste 50W-merke (370W ville runde opp til 400W). Med denne metoden kan du vanligvis finne en strømkilde som leverer rikelig med strøm, selv om du oppgraderer til noe kraftigere i fremtiden.

For noen systemer kan det hende at det ikke er garantert at ytterligere 50 W eller mer. Låste CPU-er (Intel CPU-er uten "K" eller "X" -betegnelsen) er mye mindre sannsynlig å bli brukt i situasjoner der de bruker mer strøm enn spesifikasjonene krever. Disse prosessorene har også en tendens til å redusere sin maksimale klokkehastighet når de varmes opp, noe som også hjelper til med å spare strøm.

Når det gjelder å låse opp CPU-er og overklokke GPU, er det bedre å ha rikelig med strøm. Dette kan være nyttig når du vil overklokke, eller når du legger til komponenter i et overklokkingssystem. Overklokking krever ofte bedre kjøling, og hver vifte og vannpumpe vil også trekke watt.

Det er også verdt å merke seg at systemet ikke alltid vil ha maksimal effekt. De fleste PC-er bruker bare 100 watt eller mindre mens de er inaktiv, og sjelden mer enn 150W mens de gjør hverdagslige oppgaver som å jobbe på dokumenter eller surfe på nettet. Men du vil at strømforsyningen skal håndtere topp effektbehov, ikke typiske belastninger.

Effektivitet og 80 pluss sertifisering

Elektronikk fungerer aldri med 100 prosent effektivitet i den virkelige verden. Etiketten "80 Plus" på en PSU betegner at den har blitt vurdert til et visst nivå av effektivitet. La oss snakke om effektivitet før vi går over til 80 Plus-sertifisering.

Når en strømforsyning (eller annen enhet) er 80 prosent effektiv, blir 80 prosent av den nominelle kraften levert til systemet, og de andre 20 prosentene går tapt i form av varme. Hvis en strømforsyning trekker 500 W fra veggen og er 80 prosent effektiv ved 100 prosent belastning, kan du bare levere 400 W ved maksimal effekt. En slik PSU vil bli vurdert til 400W, siden det er den maksimale effekten som skal leveres til systemet.

Siden PSUs nominelle effekt tar effektivitet, er det ikke mye matematikk å gjøre. Det er det, med mindre du bryr deg om elektriske regninger. Hvis du liker å holde PCen på hele tiden, eller hvis du bruker lange timer på å spille, kan en mer effektiv PSU spare deg for penger.

Hvis den samme 400W strømforsyningen er 90 prosent effektiv, vil den trekke 444W (i stedet for 500W) fra veggen for å levere 400W til din PC. Denne forskjellen tilsvarer nesten den samme energien som en 60W lyspære. Og jo mer du spiller krevende spill, desto mer kilowattimer begynner å samle seg.

Det er viktig å merke seg at effektiviteten til strømforsyningen ikke er lineær og endres avhengig av belastningen. 80 Plus-spesifikasjonen krever at en strømforsyning er minst 80 prosent effektiv ved 115V (i USA) på alle belastninger på 20 prosent eller mer. For 230V (EU) tilkoblinger må en PSU være 82 prosent effektiv ved 20 og 100 prosent belastning, og 85 prosent effektiv ved 50 prosent belastning.

Delkvalitet er en annen god grunn til å få en mer effektiv strømforsyning. Jo mer effektiv en PSU er, jo mindre varme genererer den. Det betyr at komponentene varer lenger, og du trenger ikke bruke kjøleviften like mye. Dette er likevel ikke alltid sant. Tenk for eksempel på en 80 Plus Gold-fontene med kondensatorer av dårlig kvalitet og en kortvarig vifte, med absurde små varmeledd, og en 80 Plus Bronze med en ledende vifte, sjenerøs varmespredning og anstendige kondensatorer. Uten tvil er bronsen bedre.

Noen strømforsyninger er effektive nok til at du ikke trenger å koble til viften hele tiden. Avhengig av din sak, har en mindre effektiv strømforsyning potensialet til å øke omgivelsestemperaturen inne i boksen.

Dette sier seg selv, men en mer effektiv strømforsyning er også grønnere. En høytdrevet spill-PC under last er en viktig enhet, akkurat som en vaskemaskin eller et kjøleskap. Forbruk av mindre energi reduserer belastningsbehovet i hele nettverket, noe som kan bidra til å holde pigger offline, spesielt i tider med stor etterspørsel.

garantier

Når du handler etter PC-komponenter, vil du ofte finne produkter som ikke ser ut til å gjøre noen vesentlig forskjell på de respektive spesifikasjonene. Når dette skjer, kan det være nyttig å gå med et merke du foretrekker, eller å se på noe som er mye mindre attraktivt enn de tekniske spesifikasjonene: garantien.

Per i dag er en kilde med 2 års garanti på markedet og bør ikke vurderes. Selv om de varierer, kommer de fleste PSU- er med en tre til fem års garanti. Imidlertid tilbys en syv og ti års garanti med noen produkter. Dette er ikke en direkte indikator på kvalitet, men det er en slags begrenset forsikring som er verdt å vurdere.

Modulære strømforsyninger

Etter kraft og effektivitet er modularitet et av de viktigste salgsstedene for fontener. I mange tilfeller er en modulær PSU-strømforsyning ideell. I andre er det det siste du ønsker. Men hva gjør en PSU-modulær?

Enkelt sagt, en modulær strømforsyning lar deg koble til (eller koble fra) kabler etter behov. Tradisjonelle strømforsyninger har derimot kabler permanent koblet til strømforsyningen.

Semimodulære PSU-er har en balanse mellom de to: noen kabler (vanligvis hovedkortet og CPU-kablene) er permanent tilkoblet, mens andre kabler (PCIe, SATA og Molex) er avtakbare.

Modulære PSU-er har en enorm fordel når det kommer til kabelhåndtering. Kabeladministrasjon kan være en av de mest kjedelige og dyre oppgavene i PC-konstruksjon. En modulær strømforsyning lar deg bare bruke kablene som er nødvendige for å montere en PC, noe som kan redusere kabelruten betydelig i boksen. Dette kan noen ganger forbedre luftstrømmen i tillegg til estetikk.

Ulempen med å ha avtakbare kabler er at kablene generelt bruker proprietære kontakter. Selv kabler fra forskjellige produktlinjer fra samme produsent kan være inkompatible. Som sådan anbefales det alltid å oppbevare kabler i en eske eller en pose for å lagre dem trygt for senere lagring.

Modulære PSUer tar også mer plass i esken enn ikke-modulære modeller. På ATX-tårn er dette vanligvis ikke et problem, men det kan forårsake reelle problemer på et mini-ITX-system. Kontaktene på enden av kablene legger omtrent 1/2-tommer til 3/4 tomme til PSU-lengden. Ikke-modulære PSU-er har derimot ikke kontakter på enden av PSU-en, siden kablene ganske enkelt går ut på baksiden av enheten.

I tilfeller hvor avstanden på baksiden av PSU kan være veldig tett, bør du vurdere å bruke en ikke-modulær strømforsyning hvis konstruksjonen tillater det. Det vil være vanskeligere å lagre ubrukte kabler, men klaring vil være mindre problematisk. Hvis plass ikke er et problem, anbefales vanligvis modulære eller halvmodulære skrifter. Det vil rense strukturen og la deg skifte ut kablene når det er nødvendig.

Størrelse betyr noe

Som alt annet som går inn i en PC-sak, kan de fysiske dimensjonene til en PC ha stor innvirkning. Selv om dette vanligvis manifesteres med PSU-er med høyere effekt, kan til og med lav-watt modeller være for store i noen versjoner. Det kan være vanskelig å få en 1600W PSU EVGA-kilde for å passe til et middels krafttårn, men det er mye vanskeligere å få en PSU ATX- kilde i en mini ITX-boks hvis ting er trangt.

Selv om det er noen bokser som støtter den mindre SFX- formfaktoren, er det fortsatt mange mini-ITX-bokser som er bygget for PSU ATX. Dette er en blandet velsignelse. Det er ikke et bredt utvalg av PSU SFX tilgjengelig for forbrukeren, så å gå med ATX gir flere alternativer. Selv med det valget, må du velge brikkene nøye. ITX-bokser er for eksempel bare i stand til å godta skrifter med en viss konfigurasjon og størrelse. På en så liten plass anbefales det å ha en modulær strømforsyning, men ekstremt dyrt i et spesielt format: SFX.

Konklusjon om Hva er en strømforsyning?

Det er sant at PSU- er ikke er den mest sexy delen av en PC. En god PSU tilbyr ikke estetiske poeng å vise med vennene dine, som en god CPU eller GPU, men riktig PSU vil sikre at du kan bruke disse delene til deres fulle potensiale.

Vil du kjøpe en sportsbil bare for å bruke den billigste bensinen du kan finne? PSU-er kan være som drivstoff med høyt oktan for spillutstyret ditt, og bidra til å gi ren kraft og sikre at alt ikke går opp i røyk.

Hvis det er et siste tips, er det ikke å skimpe på PSU-en din. Du kan alltid kjøpe mer lagringsplass eller RAM, men en dårlig PSU kan stave katastrofe.

En solid strømforsyning med nok reservekraft vil gi systemet levetid og sikre bekymringsfrie oppgraderinger. Hvis du har spørsmål, kan du alltid se vår guide for markedets beste strømforsyninger, her finner du de beste modellene etter prisklasse.

Hva syntes du om artikkelen vår om hva som er strømforsyning? Mangler du noe?