Τι πρέπει να γνωρίζετε πριν αγοράσετε τροφοδοτικό (κι ας μην είστε ηλεκτρολόγοι)

[insomnia.gr]

Το τροφοδοτικό είναι ένα από τα πιο παραμελημένα στοιχεία ενός υπολογιστή. Δεν είναι λίγοι εκείνοι που ασχολούνται μαζί του στο τέλος της διαδικασίας στησίματος ενός desktop, χρησιμοποιώντας όσο budget τους έχει απομείνει και φροντίζοντας απλώς η ισχύς του να καλύπτει τις απαιτήσεις των υπόλοιπων υποσυστημάτων. Μέγα λάθος. Το τροφοδοτικό, βλέπετε, είναι εκ των βασικότερων εξαρτημάτων ενός PC. Η λειτουργία του είναι πολύ συγκεκριμένη: παίρνει το ρεύμα από την πρίζα και διανέμει την κατάλληλη ποσότητα ισχύος στο κάθε υποσύστημα του υπολογιστή, αποτελώντας παράλληλα την «ασπίδα» του τελευταίου από κάθε λογής πρόβλημα που μπορεί να εμφανιστεί.

Τι πρέπει να ξέρετε όμως για ένα τροφοδοτικό; Ποια είναι τα χαρακτηριστικά στα οποία θα πρέπει να δώσετε βαρύτητα κατά την έρευνα αγοράς σας, ώστε να έχετε το κεφάλι σας ήσυχο; Πάμε να δούμε όλα εκείνα τα… περίεργα αρκτικόλεξα που καλό θα ήταν να έχετε υπ’ όψιν σας.

Ας ξεκινήσουμε το ταξίδι μας από το σημείο που το τροφοδοτικό μπαίνει στο παιχνίδι. Όταν συνδέουμε το τροφοδοτικό στην πρίζα, λαμβάνει "το λανθασμένο είδος ρεύματος" από το ηλεκτρικό δίκτυο. Δυστυχώς, τα εξαρτήματά μας δεν μπορούν να λειτουργήσουν με αυτό το είδος ενέργειας. Επίσης, η τάση που λαμβάνει το τροφοδοτικό είναι πολύ υψηλή. Πριν προχωρήσουμε, ας παρουσιάσουμε την πιο βασική έννοια που υπάρχει όταν πρόκειται για την ισχύ:

Από τη μία πλευρά έχουμε την ισχύ, η οποία εκφράζεται σε Watt (W).  Η ισχύς (P) σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα ορίζεται ως το γινόμενο της τάσης (V) και της έντασης του ρεύματος (I). Η μαθηματική σχέση που περιγράφει αυτή τη σχέση είναι: P = V × I όπου:

• P είναι η ισχύς, μετρούμενη σε Watt (W)
• V είναι η τάση, μετρούμενη σε Volt (V)
• I είναι η ένταση του ρεύματος, μετρούμενη σε Ampere (A)

Η ισχύς είναι το αποτέλεσμα του πολλαπλασιασμού της έντασης του ρεύματος (Α) επί την τάση (V) μιας γραμμής.

Τώρα, όπως αναφέρθηκε παραπάνω, το ηλεκτρικό δίκτυο παρέχει υπερβολικά μεγάλη τάση, γι' αυτό και το πρώτο καθήκον ενός τροφοδοτικού είναι να μειώσει την τάση. Ταυτόχρονα, μετατρέπει το εναλλασσόμενο ρεύμα (AC) σε συνεχές ρεύμα (DC). Στην πραγματικότητα ο όρος συνεχές ρεύμα δεν είναι απολύτως σωστός. Αλλά για να είμαστε πιο κοντά στην αλήθεια, ας το ονομάσουμε συνεχή τάση.

Ως τελευταίο βήμα σε αυτή τη διαδικασία, το μόνο που απομένει είναι η σταθεροποίηση της τάσης πριν αυτή αναλάβει τη τροφοδοσία των εξαρτημάτων μέσω των Rails.

Rails

Στα χαρακτηριστικά των τροφοδοτικών θα δείτε να αναφέρεται το rail ή αλλιώς…ράγα. Ουσιαστικά πρόκειται για το σχεδιασμό ενός τροφοδοτικού και λειτουργεί όπως οι λωρίδες ενός αυτοκινητόδρομου: όσο περισσότερες ράγες, τόσο μεγαλύτερος ο όγκος των οχημάτων που μπορούν να περάσουν. Όπως είναι αναμενόμενο, μια ράγα 12V έχει περισσότερες δυνατότητες από μια ράγα των 3,3V ή 5V. Τα τροφοδοτικά μονής ράγας διαθέτουν μια 12V ράγα και είναι ευκολότερο να συνδεθούν. Ωστόσο τα τροφοδοτικά πολλαπλών rails διαθέτουν πολλές ράγες των 12V και, ως εκ τούτου, προσφέρουν μεγαλύτερη ασφάλεια. Θα εξηγήσουμε αργότερα γιατί. Η σειρά Straight Power της be quiet! για παράδειγμα έχει μια ράγα των 12 V, ενώ το Dark Power Pro διαθέτει έξι (!) των 12V. Στο ακόλουθο παράδειγμα του be quiet! Straight Power 12 μπορείτε να δείτε ότι διαθέτει μια 12V και άλλες ράγες που φέρνει στο παιχνίδι το τροφοδοτικό.

OCP

Overcurrent protection ή προστασία υπερέντασης. Αν κάποιο υποσύστημα προσπαθήσει να αντλήσει περισσότερο ρεύμα απ’ ό,τι μπορεί να προσφέρει το τροφοδοτικό, το σύστημα OCP επεμβαίνει και σταματά την παροχή. Σε διαφορετική περίπτωση θα είχαμε υπερθέρμανση εωσότου κάποιο στοιχείο (καλώδια, βύσματα, υποσύστημα, τροφοδοτικό) να έβγαινε εκτός λειτουργίας. Ένα τροφοδοτικό με πολλές 12V ράγες, ένα τροφοδοτικό πολλαπλών ραγών, διαθέτει ένα OCP σε κάθε 12V ράγα.

OVP

Overvoltage protection ή προστασία υπέρτασης. Σε περίπτωση που η τάση φτάσει σε πολύ υψηλά επίπεδα, το OVP απενεργοποιεί το τροφοδοτικό, προστατεύοντας τόσο το ίδιο, όσο και το υπόλοιπο σύστημα. Αν δεν υπήρχε το OVP, τότε η υπερβολική τάση θα προκαλούσε ζημιές στα υποσυστήματα που δεν θα ήταν σε θέση να την αντέξουν.

UVP

Undervoltage protection ή προστασία υπότασης. Μιλάμε για το αντίθετο του OVP, καθώς προστατεύει το τροφοδοτικό από τη χαμηλή τάση η οποία, σημειώστε, είναι εξίσου επιβλαβής με την υψηλή τάση. Σκεφτείτε ότι πρόκειται για κάτι ανάλογο του να ξεκινάτε ένα αυτοκίνητο με πέμπτη ταχύτητα: οι στροφές ανεβαίνουν πολύ ψηλά αλλά το όχημα παραμένει ακίνητο.

SCP

Short circuit protection ή προστασία βραχυκυκλώματος. Ακόμα μία σημαντική δικλείδα ασφαλείας του τροφοδοτικού. Ενεργοποιείται όταν εντοπιστεί βραχυκύκλωμα το οποίο μπορεί να οφείλεται σε ελαττωματικό καλώδιο ή τη σύνδεση καλωδίου στο λάθος βύσμα. Το SCP απενεργοποιεί το τροφοδοτικό άμεσα προς αποφυγή περαιτέρω φθοράς.

OPP

Overpower protection ή προστασία υπέρβασης ισχύος. Μία σπουδαία λειτουργία η οποία ναι μεν θυμίζει αρκετά το OCP, όμως εστιάζει στον κύριο μετασχηματιστή, την «καρδιά» του τροφοδοτικού.

OTP

Overtemperature protection ή προστασία υπερθέρμανσης. Όπως προδίδει και η ονομασία της, η εν λόγω λειτουργία προστατεύει το τροφοδοτικό από την υπερθέρμανση. Σου συνιστούμε να δώσεις ιδιαίτερη προσοχή εδώ αφού αρκετές προτάσεις δεν είναι εξοπλισμένες με αυτή (κάτι που δεν ισχύει με το Dark Power 13, όπως και όλα τα τροφοδοτικά της be quiet!).

SIP

Surge protection & inrush current limiter ή προστασία από υπέρταση και περιοριστής ρεύματος εισροής. Κατ’ αρχάς η διαφορά μεταξύ overvoltage και surge είναι πως το πρώτο αφορά τη σταθερά αυξημένη τάση που οφείλεται στο δίκτυο ηλεκτροδότησης, ενώ το δεύτερο προσφέρει προστασία από ξαφνικές αυξήσεις που μπορεί να οφείλονται σε εξωγενείς παράγοντες όπως π.χ. κεραυνοί. Όσο για το δεύτερο σκέλος του συστήματος, μέσω του περιορισμού του ρεύματος εισροής, εμποδίζει την πτώση του γενικού διακόπτη του σπιτιού σας.

Αποδοτικότητα

Η απόδοση ενός τροφοδοτικού επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες, όπως ο εσωτερικός σχεδιασμός, η ποιότητα των υλικών, κ.α. Ακόμα αντικατοπτρίζεται στο πιστοποιητικό του σύμφωνα με το σύστημα 80 PLUS, το οποίο ξεκινά από το "απλό" 80 PLUS και φτάνει μέχρι το 80 PLUS Titanium της σειράς Dark Power 13 (μέσω των Bronze, Silver, Gold και Platinum).

Όσο πιο ψηλή είναι η αποδοτικότητα του τροφοδοτικού, τόσο λιγότερη είναι η ενέργεια που σπαταλά και η θερμότητα που παράγει (και κατ’ επέκταση ο θόρυβος που κάνει).

Καλώδια

Στην αγορά θα βρείτε δύο ειδών τροφοδοτικά: αυτά που έχουν όλα τα καλώδια επάνω τους κι εκείνα που διαθέτουν βύσματα ώστε να συνδέσετε τα καλώδια που χρειάζεστε. Ιδανικά καλό θα ήταν να προτιμήσετε τροφοδοτικό με αρθρωτό σχεδιασμό, ώστε να διατηρήσετε το εσωτερικό του desktop σας καθαρό, εξασφαλίζοντας καλύτερη ροή αέρα και απαγωγή θερμότητας.

Πρότυπα λειτουργίας

Τα πρότυπα που ακολουθούν οι κατασκευαστές τροφοδοτικών είναι τα ATX 3.0 και PCIe 5.0, αφού προσφέρουν σπουδαίες δυνατότητες ως προς την υποστήριξη καρτών γραφικών (των πλέον απαιτητικών υποσυστημάτων δηλαδή). Δεν αργεί πάντως ο καιρός που η βιομηχανία θα μεταβεί στα πρότυπα ATX 3.1 και PCIe 5.1. Το νέο βύσμα 12V-2X6/12VHPWR 90ο PCIe είναι αρκετά μικρότερο σε μέγεθος σε σχέση με το αμέσως προηγούμενο (το λεγόμενο 6+2 ή 8-pin βύσμα), όμως έχει τη δυνατότητα να μεταφέρει ισχύ έως και 600 W.

[JPaxilleas]

Και να προσθέσουμε και τα παρακάτω για να έχουν όλοι μια καλύτερη εικόνα συνολικά.

Τι είναι οι πιστοποιήσεις 80 Plus για τα τροφοδοτικά. Πρακτικά είναι ένας τρόπος με τον οποίο αξιολογείται ένα τροφοδοτικό, ώστε το τελευταίο να εγγυάται τουλάχιστον 80% απόδοση σε μια μεγάλη ποικιλία φορτίων με διαφορετικά επίπεδα (παρακάτω περιγράφεται η απόδοση ενός τροφοδοτικού).

Συγκεκριμένα η εν λόγω πιστοποίηση 80 Plus είναι ένα ανεξάρτητο πρόγραμμα δοκιμών για την απόδοση ενός τροφοδοτικού. Δηλαδή ο εκάστοτε κατασκευαστής υποβάλλει το τροφοδοτικό του σε μια τρίτη και ανεξάρτητη οντότητα (οργανισμό πιστοποίησης), η οποία το αξιολογεί υπό ελεγχόμενες συνθήκες. Συγκεκριμένα ένα τροφοδοτικό δοκιμάζεται σε τρεις καταστάσεις φόρτου, στο 20%, στο 50% και στο 100% των δυνατοτήτων του.

Για παράδειγμα για ένα τροφοδοτικό κατασκευαστή που δηλώνεται ως ένα 850W PSU αυτό θα αξιολογηθεί στα:

• 170W (20% των 850W)
• 425W (50% των 850W)
• 850W (100% των 850W)

Σε κάθε επίπεδο φόρτου η αποδοτικότητα (efficiency) υπολογίζεται ως εξής:

(Αποδοτικότητα) Efficiency = Εξερχόμενη Τάση (DC Output) / Τάση Δικτύου (AC Input)

Για να περάσει τώρα το παραπάνω τροφοδοτικό το εν λόγω τεστ και να πάρει την πιστοποίηση θα πρέπει η απόδοση να είναι τουλάχιστον 80%:

• 80% + αποδοτικότητα στο 20% του φόρτου
• 80% + αποδοτικότητα στο 50% του φόρτου
• 80% + αποδοτικότητα στο 100% του φόρτου

Εάν θέλει τώρα ο κατασκευαστής να πάρει μεγαλύτερη πιστοποίηση, τότε θα πρέπει να πιάσει τα παρακάτω νούμερα ανά εξεταζόμενο φορτίο:

Για να διευκρινίσουμε κάτι που μπερδεύονται και οι περισσότεροι φίλοι. Ένα τροφοδοτικό με αποδοτικότητα 87% όταν λειτουργεί στο 100% των δυνατοτήτων του (ας πούμε ότι έχουμε ένα 80 Plus Gold PSU στα 850 Watt) σημαίνει ότι τραβάει από την πρίζα του σπιτιού μας 850 Watt, παρέχει τελικά στο σύστημά μας (0,87 x 850) = 739 Watt και τα υπόλοιπα 121 Watt μετατρέπονται σε θερμότητα. Όταν δουλεύει στο 50% τραβάει από την πρίζα του σπιτιού μας 425 Watt, παρέχει τελικά στο σύστημά μας (0,90 x 850) = 765 Watt και τα υπόλοιπα 85 Watt μετατρέπονται σε θερμότητα (άρα όταν δουλεύει στο 50% έχουμε λιγότερες απώλειες σε θερμότητα και άρα μικρότερη κατανάλωση σε ρεύμα).

Για δυο ίδια τροφοδοτικά στα 850 Watt καλύτερο είναι αυτό που έχει καλύτερη αποδοτικότητα στο αντίστοιχο φορτίο (load στο 20%, στο 50% και στο 100% των δυνατοτήτων του).

Παράλληλα εφόσον στο 100% το τροφοδοτικό παρέχει τη μέγιστη ισχύ στο σύστημά μας (βάσει και της αποδοτικότητάς του) το σύνολο των υποσυστημάτων στον υπολογιστή μας δεν μπορεί να έχει απαιτήσεις σε ισχύ μεγαλύτερες από αυτή τη μέγιστη. Έτσι στο παραπάνω παράδειγμά μας (80 Plus Gold PSU στα 850 Watt) 739 Watt είναι τα συνολικά watt που παρέχονται στο σύστημά μας. Εάν π.χ. βάλουμε σε αυτό το σύστημα μια RTX 4090 που μπορεί να καταναλώνει 600 Watt μας μένουν μόνο 139 Watt για τα υπόλοιπα υποσυστήματα, οπότε είναι εύκολα κατανοητό ότι θέλουμε ένα μεγαλύτερο τροφοδοτικό.

Σε αυτό το Link μπορεί κάποιος να δει τη λίστα όλων των κατασκευαστών τροφοδοτικών με 80 Plus πιστοποίηση.

Σε αυτό το Link π.χ. όλα τα Corair τροφοδοτικά 80 Plus Gold

Αναφορικά με τη ποιότητα των τροφοδοτικών, αυτό δεν είναι εύκολο να διαπιστωθεί χωρίς γνώση βασικών αρχών φυσικής και ηλεκτρονικών. Ευτυχώς όμως υπάρχουν άπειρες ιστοσελίδες οι οποίες δοκιμάζουν τα τροφοδοτικά και έτσι μπορεί ο οποιοσδήποτε  να ανατρέξει για περισσότερες πληροφορίες (π.χ. με μια γρήγορη ματιά μπορεί κάποιος να διαπιστώσει ότι τα εξαρτήματα που συνθέτουν τα ηλεκτρονικά ενός τροφοδοτικού παίζουν μεγάλο ρόλο στη συνολική του ποιότητα και είναι άλλης ποιότητας κάποια ηλεκτρονικά εξαρτήματα κατασκευασμένα  στην Ιαπωνία σε σχέση με κάποιες άλλες χώρες κατασκευής).

Έτσι σε αυτά τα γνωστά sites κάποιος μπορεί να βρει δοκιμές για πληθώρα τροφοδοτικών πολλών κατασκευαστών:

• TechPowerUp (εδώ)
• Tom's Hardware (εδώ)
• Anandtech (εδώ)
• Efficiency & Noise Level Certifications Database (εδώ)
• Cultists Νetwork (εδώ)

[cpc464]

Κάτι ακόμα που δεν αναφέρεται και θέλει πολύ προσοχή, όταν αγοράζουμε τροφοδοτικό φροντίζουμε να ενημερωνόμαστε και τι προέλευσης πυκνωτές χρησιμοποιεί,ένα ποιοτικό psu χρησιμοποιεί μάρκες υψηλής ποιότητας όπως Rubycon,Nichicon,Sanyo,Hitachi,Panasonic και Nippon-chemicon, οι πυκνωτές είναι ένα απο τα ποιό σημαντικά εξαρτήματα καθώς επηρεάζονται απο την θερμότητα και όσο γερνάνε χάνουν την απόδοση τους.

Για να μάθουμε τι πυκνωτές χρησιμοποιεί ένα psu ψαχνουμε πριν αγοράσουμε reviews σαν αυτά που βγάζει το Guru3d που είναι αρκετά αναλυτικά με σκληρά τεστ.

[NiKoSmile]

https://www.cybenetics.com/index.php?option=eta&nLang=en

Επεξ/σία 16 Ιουνίου από NiKoSmile

[Ruthl3ss]

Στις 13/6/2024 στις 9:11 ΜΜ, JPaxilleas είπε

Όταν δουλεύει στο 50% τραβάει από την πρίζα του σπιτιού μας 425 Watt, παρέχει τελικά στο σύστημά μας (0,90 x 850) = 765 Watt και τα υπόλοιπα 85 Watt μετατρέπονται σε θερμότητα (άρα όταν δουλεύει στο 50% έχουμε λιγότερες απώλειες σε θερμότητα και άρα μικρότερη κατανάλωση σε ρεύμα).

Δε γίνεται να τραβάει 425 Watt απ την πρίζα, και να σου δίνει 765 Watt. Εκτός αν είναι μαγικό. Λάθος έχει γίνει υποθέτω εδώ.

[Snip]

Προφανώς και θα εννοεί 0,90 x 425 = 382,5 Watt.

[CoffeeDrink10]

Σήμερα έμαθα οτι τάση του ρεύματος μετράται σε Magnitude

Επεξ/σία 25 Ιουνίου από CoffeeDrink10

[argi_mix]

Έχω την εντύπωση πως τα ονομαστικά Watt ενός τροφοδοτικού , είναι η παρεχόμενη ισχύς και οχι η κατανάλωση. Αν π.χ. ένα τροφοδοτικό στο 100% της ισχύς του , τροφοδοτεί τα υποσυστήματα με 800watt και έχει 80% αποδοτικότητα, τότε καταναλώνει 1000 watt. 

 Ο @JPaxilleas αναφέρει το αντίστροφο.

Επεξ/σία 30 Ιουνίου από argi_mix

[JPaxilleas]

Στις 25/6/2024 στις 9:49 ΜΜ, Snip είπε

Προφανώς και θα εννοεί 0,90 x 425 = 382,5 Watt.

Σωστά.