Artykuły i Testy

Zasilacz to jeden z najważniejszych komponentów w komputerze. Często niedoceniany i kupowany jako element przymusowy, co później skutkuje w najlepszym przypadku śmiercią samego zasilacza, a nierzadko też i innych komponentów (dyski twarde, płyty główne).

Zasilacz zamienia prąd zmienny (czyli ten, jaki mamy w domowym gniazdku) na prąd stały. Następnie działa jak przetwornica i zamienia prąd stały na żądane wartości (3.3V, 5V, 12V). Serwowane napięcia powinny być precyzyjne i stabilne (teoretycznie niezależnie od obciążenia). To główne zadanie zasilacza, jednak ma on szereg dodatkowych czynności, jakie powinien wykonywać - oczywiście im lepszy zasilacz, tym jest ich więcej.

Prąd zmienny w gniazdku jest daleki od ideału. Dotyczy to szczególnie mniejszych miejscowości, gdzie występują bardzo krótkie spadki napięcia i piki. Każda taka anomalia przekłada się oczywiście na napięcia serwowane przez zasilacz. Dlatego też markowe zasilacze posiadają szereg filtrów, których zadaniem jest utrzymanie napięcia, czy też w krytycznej sytuacji, odcięcie prądu w celu niedopuszczenia do uszkodzenia zasilanych podzespołów.

Jak już wspomniane zostało wyżej, zasilacz cały czas powinien serwować stałe napięcia na liniach. Nie jest to łatwe, gdyż zasilacz komputerowy wykorzystuje zazwyczaj jeden lub dwa tranzystory polowe i transformatory. Oznacza to, że zmiana obciążenia jeden z linii powoduje zmianę napięć na innej linii. Każdy z producentów stosuje swoje sposoby na rozwiązywanie tego problemu. Ważnym czynnikiem wpływającym na jakość stosowanych rozwiązań jest cena. Producenci muszą więc wyważyć rozwiązania z ceną.

Prawdziwa moc

Kupując zasilacz kierujemy się przede wszystkim jego mocą maksymalną jaką podaje producent. Tutaj pojawia się problem, bo sposobów na deklarowanie mocy maksymalnej jest więcej niż producentów - ci potrafią modyfikować swoją definicję zależnie od modelu Producenci podając maksymalną moc często definiują ją jako moc chwilową (czyli taką, jaką zasilacz potrafi dostarczyć przez określony czas - np. 30 sekund). Lepsze modele posiadają moc maksymalną podaną jako moc ciągłą. Natrafiamy więc na sytuacje, kiedy model X za 130zł posiada zadeklarowaną moc 600W, a model Y za 400zł ma zadeklarowaną moc 550W. Teoretycznie ten tańszy jest lepszy - ale czy na pewno?

Producent modelu X zadeklarował moc 600W jako moc chwilową (30 sekund), a faktyczna moc ciągła to np. 470W (chociaż jak się może okazać, może on posiadać mocną linię +5V, która na niewiele nam się zda - ale o tym za chwilę). Natomiast producent Y podał moc ciągłą i jego zasilacz może bezpiecznie pracować z takim obciążeniem - mało tego, jego moc chwilowa wynosi 700W i może trwać do 120 sekund! Drobna różnica, nieprawdaż?

Kolejnym utrudnieniem dla kupującego zasilacz jest fakt, że posiada on kilka linii o różnych napięciach. Producenci podają maksymalne obciążenie na poszczególnej linii, ale w momencie, kiedy pozostałe są nieobciążone. A przed momentem przecież wspominaliśmy, że obciążając jedną linię wpływamy też na wydajność pozostałych. Wiele tańszych zasilaczy posiada przerośnięte linie +3.3V i +5V, które mogą dostarczyć prąd rzędu 40A, a ta wpływa zaledwie na wyższą wartość mocy na tabliczce.

Przykładowo dla tanich zasilaczy 500W, linia +3.3V jest w stanie dostarczyć 28A, a +5V aż 40A - natomiast +12V zaledwie 18A. Z drugiej strony markowy zasilacz 1000W (!!!) dla linii +3.3V i +5V dostarcza po 24/28A. Pozostała moc przypisana jest aż do 6 linii +12V, z których pojedynczą można obciążyć prądem aż 75A.

Dlaczego jest to tak ważne? Otóż obecne komputery korzystają przede wszystkim z linii +12V. Z +12V korzystają przede wszystkim karty graficzne oraz procesory. Te dwa elementy stanowią największe obciążenie dla zasilacza i potrafią pobierać nawet i 85% całkowitej mocy. Pozostałe linie wykorzystywane są przez USB, pamięć RAM, czy karty PCI. Oznacza to, że linia +12V powinna dostarczać największą moc, a nie linie +3.3V i +5V. Niestety w przykładowym tanim zasilaczu 500W mamy przerośnięte linie +3.3V i +5V, które generują nieużyteczną moc i wprowadzają użytkownika w błąd. Tak więc przy zakupie należy zwracać przede wszystkim na wydajność linii +12V.

Warto przy tej okazji wspomnieć, że nowoczesne zasilacze posiadają więcej niż jedną linię 12V. Jest to wynik norm, jakie zasilacze powinny spełniać. Chodzi tutaj o ograniczenie maksymalnego prądu do 240VA dla każdej z linii. Zasilacz jest klasyfikowany jako urządzenie elektryczne, do którego konsument ma swobodny dostęp. To trochę dziwne, gdyż znikomy procent użytkowników zagląda do wnętrza komputera podczas jego pracy. Z drugiej strony procent ten jest dużo większy niż w przypadku np. monitorów, telewizorów, czy sprzętu audio.

Producenci zostali więc zmuszeni do ograniczenia prądu do 240VA. Jest to spory problem w przypadku linii 12V, gdzie prąd powyżej 20A po prostu przekracza 240VA. Sprzedawane obecnie karty graficzne są w stanie pobierać ponad 150VA, co przy dwóch kartach oznaczałoby przekroczenie 240VA. A gdzie prąd dla czterordzeniowych procesorów, które lubią zadowalać się prądem również ponad 100VA? Nie należy zapominać o tym, że już wkrótce na rynku dostępne będą tryby łączenia trzech i czterech kart graficznych, gdzie 240VA przekraczane będzie w znaczący sposób (do nawet i 600VA).

Producenci poradzili sobie z tym problemem bardzo szybko, wprowadzając więcej niż jedną linię +12V. Niestety spowodowało to powiększenie kosztów produkcji, gdyż pojawiły się dodatkowe układy ograniczające prąd do 240VA dla pojedynczej linii +12V. Również podział na kilka linii spowodował, że serwowany prąd jest mniej stabilny niż w przypadku braku ograniczenia.

Ten podział wpłynął również na karty graficzne, gdzie pojawiły się dwie wtyczki zewnętrznego zasilania.

Niestety podział na kilka linii dał nowe pole do manewru dla speców od marketingu. Pomimo korzystania z kilku linii, większość zasilaczy korzysta z jednego transformatora - są też jednak modele, które posiadają dwa połączone ze sobą transformatory. Producenci na tabliczkach podają maksymalny prąd, jaki zasilacz może dostarczyć daną linią. Dla zasilaczy z więcej niż jedną linią +12V wartość ta zawsze wynosi 20A z prostego powodu - ograniczenie nałożone przez specyfikacja ATX12V. Dla zasilacza o mocy 500W i z trzema liniami +12V zdefiniowanymi na 16A każda, okazuje się, że sumując prąd otrzymujemy maksymalną moc wynoszącą aż 576W (z samych linii +12V). Jednak tak nie jest. Wiemy, że trzy linie mają jeden wspólny transformator i faktycznie maksymalny sumaryczny prąd, jaki można uzyskać w przykładowym zasilaczu na liniach +12V to 30A. Mało tego, tak naprawdę na każdej z linii można uzyskać prąd 20A. Producenci ponownie wykorzystują owe nieścisłości jako pole do marketingowego mydlenia oczu. Nie podają 20A dla każdej z linii z prostego powodu - by zachować sobie zapas na mocniejsze zasilacze. W końcu jakby to wyglądało, gdyby zasilacz 500W miał trzy linie z prądem 20A, a zasilacz 650W tak samo?

Co jest więc istotne? Ważny jest sumaryczny prąd +12V, który nie wszyscy producenci podają.

Przy tej okazji warto wspomnieć o jeszcze nowym pomyśle. Otóż produkuje się zasilacze z przełącznikiem podpisanym jako SPLIT - COMBINED. Gdy przełącznik znajduje się w pozycji SPLIT, poszczególne linie +12V ograniczone są do 240VA. Chcąc uzyskać większy prąd niż 20A dla pojedynczej linii, należy przełączyć się w tryb COMBINED. Wtedy to zostaje zniesione ograniczenie i na każdy z linii może pojawić się maksymalny prąd, jaki jest w stanie podać zasilacz. W ten sposób zasilacz spełnia wymogi bezpieczeństwa, a zarazem może pracować najwydajniej. Warto więc przełączyć zasilacz do tryb COMBINED, by móc cieszyć się najlepszą stabilnością i wydajnością.

Co więc zrobić, jeżeli mamy zasilacz o nieokreślonym maksymalnym prądzie dla linii +12V? Jednym z dobrych pomysłów jest zwrócenie uwagi na liczbę linii +12V. Jeżeli są one jedna albo dwie, nie liczmy na zbyt duży prąd, jaki jest w stanie zaserwować zasilacz. Najmocniejsze zasilacze posiadają nawet i sześć linii +12V. Maksymalny prąd dla takiego zasilacza to około 75A dla linii +12V. Ponadto podliczmy moc serwowane na innych liniach i odejmijmy od deklarowanej. To co wyjdzie, to moc jaka przypada na +12V.