• #блок питания

За что такие деньги? Отличия блоков питания для ПК

Блок питания, в отличие от процессора или видеокарты, не влияет на скорость вашего компьютера. Он выполняет другую важную задачу — обеспечивает комплектующие стабильным и качественным питанием. А ещё, зачастую, становится единственным защитником от бед, связанных с сетью 220 В: скачков и просадок напряжения, импульсных и электромагнитных помех.

От того, насколько БП готов к таким ситуациям, зависит судьба вашего железа — проработает оно годы или до первого броска напряжения в электросети. Тем более странно видеть, когда БП выбирают «на сдачу», ориентируясь только на количество Ватт, нарисованных на корпусе.

Качественный блок питания — не обязательно самый мощный, но всегда — надёжный. Главные его отличия не снаружи, а внутри (хотя солидный блок и внешне можно отличить от ноунейма). Первое отличие — цена. Хороший блок не может стоить дёшево. С другими отличиями разберёмся далее по порядку. Заодно я покажу на реальных примерах, к чему приводит необоснованная экономия на БП.

Вес
Начнём с самого простого способа оценить качество блока питания — его веса (правильнее говорить массы, но так уж сложилось). Качественный БП редко бывает лёгким. Трансформаторы, радиаторы, дроссели, конденсаторы и другие элементы схемотехники имеют вес, от этого не уйти. Если блок слишком лёгкий, значит производитель что-то в него не «доложил».

Справедливости ради, увесистый блок не гарантирует 100% качество. Тенденции последних трёх лет предполагают схемы с цифровым стабилизатором питания, которые исключают увесистые элементы. Постепенно фактор веса становится косвенным.

Также встречаются производители-мошенники, которые искусственно утяжеляют блоки: ставят радиаторы из железа, а не алюминия, да и просто могут положить в корпус какой-нибудь балласт. Но это скорее исключение из правил.

Перед вами два блока питания. Внешне — почти одинаковые серые коробочки. Оба на 600 Вт. Один полегче и подешевле, другой — потяжелее и подороже. В чём отличие? Снимаем крышку и смотрим.

Наполнение элементной базой — небо и земля. Слева элементов на плате в разы меньше, чем на фото справа. Вместо диодов, дросселей и других важных компонентов — перемычки. На оставшихся элементах тоже знатно сэкономили: трансформаторы — мелкие, одиночный дроссель, отсутствие какой-либо защиты по входу. Да, дешёво, но я бы такой блок в свой компьютер не поставил, и вам бы не советовал.

Комплекс защит на входе и выходе
Блок питания просто обязан иметь защиту, а точнее, комплекс защит по питанию. И элементы, которые придают вес блоку питания, его обеспечивают. Для чего именно этот комплекс:

• от пониженного и повышенного напряжения. Если напряжения, которыми БП питает комплектующие (+12V , +5V, +3.3V) выйдут за допустимые пределы, система обесточится автоматически,
• от перегрева. При достижении температуры внутри блока критической (например, вышел из строя вентилятор БП), срабатывает датчик температуры и блок отключается. Если защиты нет, возможно перегорание элементов, вплоть до пожара,
• от короткого замыкания. При появлении признаков КЗ в системе блок питания отключается. Если защита не предусмотрена, можно сразу выбирать новый БП,
• от перегрузки по току. При резком увеличении потребляемого тока, БП  принудительно отключается. То же самое, что и в случае с коротким замыканием.

Хороший блок питания спасёт систему практически в любой ситуации. В крайнем случае — ценой собственной жизни. БП без комплекса защит при первом же значительном скачке напряжения не просто сгорит сам, но и утащит с собой на тот свет комплектующие.

Способность работать при низком напряжении
Блоки с APFC (Active Power Factor Correction — корректор коэффициента активной мощности) способны работать при напряжении сети от 100 В, как например e2e4 Gaming Evolution G500 и G600. Когда бюджетный блок не «заведётся» или выключится из-за внезапной просадки напряжения сети, компьютер с более продвинутым БП продолжит работать.

Наличие APFC даёт и другие преимущества:

• ПК стабильно работает даже при «гуляющем» сетевом напряжении,
• cнижаются помехи от БП, влияющие на соседнюю технику,
• уменьшается негативное влияние на электрическую сеть (меньшие пульсации напряжения, пониженная реактивная мощность).

БП e2e4 Gaming Evolution G600 с APFC работает при напряжении сети от 100 В

Энергоэффективность
КПД эффективных блоков питания — не ниже 80%. При меньшем значении большая часть электроэнергии тратится на бесполезный нагрев окружающей среды, а не питание системы.

Существует международный стандарт 80 PLUS, который определяет энергоэффективность блоков питания. Стандарт делит устройства на подкатегории в зависимости от КПД, от 80 до 91%. Для домашних и офисных машин имеет смысл использовать БП, имеющие сертификат от 80 PLUS до Gold. Более высокие стандарты Platinum и Titanium в силу дороговизны используются в основном в серверных решениях, ЦОД (центрах обработки данных) и топовых игровых ПК.

КПД — коэффициент полезного действия при 100% нагрузке БП

Как правило, на соответствие стандарту 80 PLUS сертифицируют свои блоки известные производители (be quiet!, Enermax, Thermaltake, Seasonic, Zalman и другие), а не однодневки-ноунеймы. Поэтому сертификат энергоэффективности — косвенное подтверждение качества БП. К сожалению, случается, что известные бренды ведут себя нечестно — на сертификацию отдают блоки с хорошей начинкой, а в продажу поставляют с другой, более низкого качества, но уже со значком 80 PLUS.

БП e2e4 Gaming Evolution G500 сертифицирован по стандарту 80 PLUS Gold

Кабели
Кабели блока питания — это жилы, по которым течет ток к элементам системы: материнской плате, процессору, видеокарте и другим. Ток значительный — до нескольких десятков ампер, поэтому от качества кабелей зависит безопасность и работоспособность системы. Оценить качество кабелей возможно по параметрам:

• сечению,
• материалу,
• оплётке,
• длине.

Сначала замерим толщину провода в изоляции, а потом снимем её и сравним сечение жил. В качестве подопытных возьмём два блока питания и исследуем ветку питания видеокарты, т.к. это одна из самых энергоёмких подсистем компьютера.

Сечение и материал кабелей
Измеряем провод +12V электронным штангенциркулем. Слева — БП бюджетного класса, справа — более высокого уровня. Разница в 0.3 мм вроде небольшая, но смотрите что будет дальше.

На самом деле замеры по изоляции мало о чём говорят — нужно знать толщину токоведущей жилы, а узнать её возможно только, если разрезать кабель. Мы это проделаем за вас. Снимаем изоляцию и измеряем толщину жил. Блоки питания те же, что и выше.

Заметьте, что на толщина провода в изоляции примерно одинакова. При снятом же «маскировочном» слое картина меняется на глазах. Диаметр жилы слева меньше, чем справа в 2.3 раза!  Да, так тоже можно удешевлять блок — закладывать тонкие «проволочки» и наращивать на них толстый слой изоляции. Хотя правильнее делать наоборот.

Чем тоньше жила кабеля, тем она сильнее будет греться при протекании тока. При определённой нагрузке нагрев будет таким, что изоляция оплавится, а потом и обгорит. Что и произошло на фото, которые я показал выше.

Оценить допустимую нагрузку блока питания помогает наклейка на его корпусе. Как ею пользоваться. Самая нагруженная ветка у БП — +12V, а её основной потребитель — видеокарта. Кроме неё есть и другие потребители (материнская плата, SSD, HDD, вентиляторы), но они даже в совокупности не сравнятся в «прожорливости» с  видеоподсистемой.

В качестве примера рассмотрим видеокарту GeForce RTX 2080 Ti. Она потребляет около 250 Вт, т.е. по жиле +12V при максимальной нагрузке протекает ток порядка 250/12≈21 А. Смотрим строку OUTPUT DC — для +12V допустимый ток целых 60 А. Запас более чем солидный даже с учётом неучтённых «едоков».

БП e2e4 Union REVENGE мощностью 800W.
На наклейке: мощности, напряжения и предельные токи по всем линиям

Оплётка
Оплётка защищает провода от зажимов и перегибов провода, от повреждений при случайном касании высокотемпературных элементов системы. А ещё это важная часть эстетической составляющей — провода в оплётке выглядят аккуратно, не висят по всему корпусу и не мешают воздуху циркулировать. Конечно, сборщик может сам стянуть провода нейлоновыми хомутами, но зачем, если производитель уже обо всём позаботился.

Все блоки питания e2e4 серии Union имеют оплётку

Длина провода
Некоторые производители так стремятся сэкономить каждый цент, что закладывают в свои блоки провода минимальной длины. Самое обидное, когда это выясняется при сборке ПК в просторном корпусе — провода просто не дотягиваются до разъёмов. Приходится искать замену, сборка затягивается, сроки сдвигаются.

Кабели блоков питания e2e4 — длины хватит для любого корпуса

Подводя итог по «кабельному хозяйству» хочется отметить, что в кабеле всё должно быть на уровне: и материал жилы, и её сечение, и длина. Из таких мелочей и складывается качество и надёжность БП. Законы физики не обойти, а с электрическим током лучше не шутить. Стоит ли экономить на БП, рискуя в один момент потерять всю систему? По-моему, ответ очевиден.

Вентилятор
Казалось бы, что такого в простом вентиляторе, чтобы писать про него отдельно. Оказывается, не такой он и простой.

Основная задача вентилятора — втягивать воздух снаружи и охлаждать элементы блока питания, желательно бесшумно. Эффективность вентилятора зависит от его конструкции, типа подшипника и наличия дополнительных функций, например, автоматической регулировки оборотов в зависимости от нагрузки. Разберём их подробнее.

В корпус вентилятора БП интегрирована заглушка,
направляющая воздух в нужную сторону

Подшипник
Возможно, вам доводилось слышать вой или треск вентилятора блока питания при включении ПК. Ответственный за акустический дискомфорт — подшипник вентилятора.

Без подшипника не обойтись — на нём закреплена и вращается крыльчатка вентилятора, которая создаёт приток охлаждающего воздуха для БП, не позволяя ему перегреться. Чем качественнее сделана система охлаждения, тем дольше и тише проработает БП.

В БП начального уровня применяются подшипники скольжения. Они дешёвые, но радуют тишиной недолго. Через 6-8 месяцев такой подшипник начинает гудеть, трещать и как логичный финал — выходит из строя. В 99.9% остановка вентилятора приводит в лучшем случае к отказу БП, в худшем — к пожару.

Намного лучше себя ведут гидродинамические подшипники. Они тихие, работают дольше (до 50 000 часов), но стоят дороже.

Автоматическая регулировка скорости вращения
Вентилятор шумит в основном на полных оборотах, и это оправданно при высокой нагрузке на систему. Когда же нагрузка минимальна и комплектующие греются слабо, вентилятор можно и притормозить. Для этого придумали систему, которая будет регулировать скорость вентилятора в зависимости от нагрузки. Как правило данная функция предусмотрена в БП, производители которых заботятся об акустическом комфорте пользователей.

Заключение
Главное, что я хотел сказать — не экономьте на блоке питания. Надёжные БП не бывают дешёвыми хотя бы из-за стоимости силовых электронных компонентов.

Я подробно описал на чём производители экономят, предлагая свои изделия по заманчиво низким ценам:

• заведомо некачественной элементной базе,
• отсутствии модулей защиты,
• толщине и длине проводов,
• ненадёжном вентиляторе,
• приписывании лишних Ватт к мощности.

Такая экономия рано или поздно выйдет боком. На фото я показал лишь малую долю сгоревшей техники, которую пользователи приносят в сервис-центр e2e4.

По своему опыту я рекомендую при выборе БП обращать внимание на следующие вещи:

1. Мощность блока должна быть выбрана с запасом 20−30%, а не впритык.
2. Наличие сертификата 80PLUS. Это некий «ГОСТ», подтверждающий, что независимая аккредитованная организация провела тестирование и оценила КПД источника питания. Сам по себе высокий КПД не означает качество БП, но косвенно его подтверждает.
3. Вес устройства. Не рекомендую покупать БП, у которого заявлена мощность 500−600 Ватт, а весит он меньше 1 кг. Производитель явно лукавит.
4. Защита. Надёжность — самое главное качество БП. Стоимость блока не сопоставима с суммарной стоимостью всех комплектующих, поэтому БП в критических ситуациях может спасти дорогостоящее оборудование, иногда ценой своей «жизни».
5. Наличие APFC будет жирным плюсом среди прочих равных.
6. Вентилятор — только с гидродинамическим подшипником. Иначе треск или его стопор не заставит долго ждать.

Теперь вы знаете как выбрать качественный блок питания для компьютера и можете быть спокойны за своё «железо».