Kako saznati koliko električne energije troši vaš računar. Mjerenje potrošnje energije računara. Normalno radno stanje

Možda to ne shvatate, ali vaš desktop računar verovatno koristi mnogo energije. To također znači da je odgovoran za povećanje vašeg računa za struju.

Međutim, mnogi ljudi imaju naviku da ostave svoj PC uključen na duže vrijeme. Neki su čak pretvorili svoj stari računar u kućni server ili medijski centar i ostavljaju sistem da radi 24/7.

Osim mjerenja potrošnje energije u isključenom stanju, uzima u obzir potrošnju energije u mirovanju, pri malom opterećenju sistema i pri punom opterećenju. Mnogi korisnici nisu svjesni da računar troši struju čak i kada je isključen. Kada je računar isključen, izvor napajanja nije potpuno isključen iz napajanja. Čak i nakon isključivanja računara, računar nastavlja da snabdeva napajanje. To odgovara otprilike 15-30 kilovat-sati godišnje ili otprilike 3 do 7 eura godišnje.

Općenito ima smisla staviti računar u stanje mirovanja kada vam nije potreban. U poređenju sa nekim lampama, potrošnja u isključenom stanju ili u mirovanju je naravno niska. Od ključnog značaja jer će potrošnja tišine vjerovatno biti potrošnja energije u svakodnevnoj upotrebi.

Prosječni desktop računar ima ukupnu potrošnju energije od približno 80 do 250 vati, ili više ako ima jače napajanje. Ukupno opterećenje zavisi i od instalirane video kartice, te dodatnih perifernih uređaja i opreme koja je na nju povezana.

Sada, recimo da računar radi i troši 130 vati na sat, 24 sata dnevno, 7 dana u nedelji i 365 dana u godini. Po cijeni od oko 3,20 rubalja po kW/h (kilovat-sat) (trenutno imam ovu cifru na svojoj platnoj kartici), tada kompjuter povećava račun za struju za 3.600 rubalja svake godine.

Svako domaćinstvo ima posrednike koji troše potpuno nepotrebnu, skupu energiju. Ako cijene energije nastave rasti, otpad će biti još značajniji. Bez odustajanja od bilo kakvih pogodnosti, potrošači mogu uštedjeti energiju, a time i novac prigušivanjem ili prigušivanjem.

Frižider, kao stalni potrošač energije, nudi veliki potencijal uštede

Ili kada se električni bojler zagreva na zadatu temperaturu danju i noću, iako je potrebna samo topla voda ujutro i uveče. „Posebno uređaji koji su negdje instalirani ili skriveni u podrumu često se zaborave i rade neprekidno“, napominje Holfert. Potrebno je dosta vremena za povremeno provjeru postavki uređaja. "Kada mi pričamo o tome o puštanju u rad, hladnjaci, na primjer, često koriste temperature koje su zapravo preniske”, kaže Irmela Colasu iz njemačke savezne vlade za okoliš i zaštitu prirode. “Ali to se ne mijenja iz navike – frižider ne bi trebao biti nula stepeni, sedam do osam stepeni je sasvim dovoljno – i štedi energiju.”

3.600 rubalja godišnje može izgledati kao mala brojka, ali važno je zapamtiti da je ovo samo procjena. U nekim krajevima naše zemlje naplaćuju više od 3,20 rubalja. po kWh, a moćniji računari zahtevaju još više energije. Na kraju, to znači da ovu procjenu, može biti mnogo veći ili manji u svakom konkretnom slučaju.

Postoje uslužni programi koje možete koristiti da izračunate tačno koliko energije troši vaše računalo. Na primjer, Microsoft kompanija kreiran besplatna aplikacija, koji će vam pokazati koliko energije računar koristi. Nažalost, Microsoft ne instalira ovaj program prema zadanim postavkama, ali ga možete preuzeti na mreži.

Ako se, na primjer, puter, sir i kobasica vrate u frižider energetske klase A nakon napornog doručka 45 minuta kasnije, potrošnja bi se povećala za 11 posto dnevno, prema procjeni testera proizvoda. Mnogo jači hitovi za toplu hranu.

Ušteda energije korištenjem kućnih aparata

U testnoj laboratoriji, testnom uređaju je bilo potrebno 14% više energije za hlađenje vruće supe na 50 stepeni nego što je topla supa u prostoriji. Mnogo struje i novca može se uštedjeti ako se rublje ne suši, ali svježi zrak. Oni koji ne mogu ili ne žele bez tehničkog pomoćnika neka koriste kondenzatorsku sušilicu sa toplotnom pumpom. Iako je obično mnogo skuplji za kupovinu, troši skoro upola manje električne energije od obične sušilice. Kao što je prikazano, gotovo uvijek se isplati tokom svog vijeka trajanja.

Također možete koristiti online alate kao što su .

Ali svi desktop računari se mogu modifikovati, u smislu da svi imaju različit hardver. Ima smisla procijeniti svoj računar na osnovu onoga što je unutra instalirano. Međutim, da biste to učinili, morate znati ocjene potrošnje svakog dijela i onih koji troše najviše energije.

Ali ručni rad nije uvijek najekonomičnija opcija. Ne samo da mašina za pranje sudova uklanja dosadno posuđe stanarima, već je i energetski efikasnija. “U automatskom programu ekonomični aparati peru veš za oko 30 centi, u strogom programu dobri modeličak i do 25 centi”, objašnjava Till. “Ručno ispiranje istog broja posuđa u prosjeku košta 40 centi kada se voda grije na struju.” Za mašinu za sušenje, veš mašinu i mašinu za suđe uvek treba da budete u potpunosti iskorišćeni.

Koji dijelovi vašeg računara troše najviše energije?

Tipično, što je više hlađenja određenoj komponenti potrebno, to će više energije trošiti. Ovo uključuje hardver kao što su CPU, GPU, matična ploča i napajanje.

Uprkos efikasnim uređajima, potrošnja energije je manja

Do sada je takozvana bela tehnika, kao što su frižideri i zamrzivači, mašine za pranje veša i sušilice su, uz rasvjetu, oduvijek imale lavovski udio u privatnim domaćinstvima, ali sada su ih kompjuterska i zabavna tehnologija sustigle. Već sada čini jednu petinu ukupne potrošnje.

Kada zamijeniti električnu zavjesu

To je zato što njihove nove kupovine ne zahtijevaju nužno manje energije, objašnjava Holfert. Ovo je posebno smrtonosno ako se kupuju nove tehnologije, stare se ne odlažu, već se i dalje koriste kao drugi uređaj. Klasika je frižider, kaže Irmela Kolasu. „Kupuju energetski efikasan, visoko efikasan model i stari električni pušač zaluta u podrum.” Na kraju, naravno, konzumirate više nego prije.

Međutim, matična ploča i napajanje jednostavno uzimaju energiju i prenose je na druge komponente. Dakle, ne uzimajući u obzir one dijelove koji jednostavno preusmjeravaju energiju, i zbrajajući potrošnju energije svih ostalih komponenti, nalazimo prosječnu potrošnju:

Procesor: 55 do 150 W
GPU: 25 do 350 W
Optički pogon: 15 do 27 W
Tvrdi disk: 0,7 do 9 W
RAM: 2 do 5,5 W
Ventilatori kućišta: 0,6 do 6 W
SSD: 0,6 do 3 W
Ostale hardverske komponente:

Tačan nivo potrošnje energije zavisi od opreme. Na primjer, vrhunski AMD procesori imaju do osam jezgara i koriste od 95 do 125 W. s druge strane, jednostavni AMD procesori koji imaju dvije jezgre koriste između 65 i 95 W.

Klase energetske efikasnosti daju informacije o potrošnji energije novih uređaja

Najbolje je ne mijenjati stare uređaje dok ne izazovu nepopravljivu štetu.

Punjači i rezervne funkcije funkcioniraju kao tajni pauci

Punjači za pametne telefone i mobiteli, koji su često uključeni u utičnicu 24/7, često ostaju neprimijećeni - bez potrebe za punjenjem mobilni telefon. „Veoma su topli i shvaćaju da troše energiju“, objašnjava Holfert. Ovdje i za punjači kamere, električne četkice za zube, brijače i sve druge uređaje: isključite utikač čim se baterija potpuno napuni.

Oni imaju potpuno drugačiju procjenu potrošnje.

Kada je reč o grafičkim karticama, kada ih prvi put pogledate, izgledaju kao da su zahtevnije – ali izgled može da vara.

Grafičke kartice visokih performansi mogu koristiti 240 do 350 W snage pod velikim opterećenjem, ali samo 39 do 53 W u mirovanju. U stvarnosti, ne koristite svoju grafičku karticu punom snagom cijelo vrijeme, baš kao što ne koristite svoj procesor punom snagom cijelo vrijeme.

Ušteda energije uz kompjutere i automatizaciju pametnog doma

Naročito kod starijih uređaja, stanje pripravnosti na duži rok. “Sam stereo sistem može lako doprinijeti 20 eura godišnje”, upozorava Colasu. Mnogi stariji uređaji troše više od deset vati u stanju pripravnosti. Često možete postaviti uređaje u način rada za uštedu energije ili onemogućiti funkcije koje vam nisu potrebne. “Na primjer, svako ko prebaci svoj laptop na bateriju automatski će aktivirati funkciju uštede energije,” objašnjava Holfert.

Obično se procesor koristi češće i stoga se smatra komponentom koja koristi više energije.

Ove komponente mogu trošiti od 130 do 600 W ili više. Ako uzmemo zlatnu sredinu, možemo reći da računar troši približno 450 W.

Većina moderni televizori koriste od 80 do 400 W, ovisno o veličini i vrsti tehnologije. Plazma televizori obično troše mnogo više energije u poređenju sa LCD, LEG i OLED televizorima.

Pametni kućni aparati koji su međusobno povezani i koji se mogu kontrolisati putem pametnog telefona sve više preuzimaju tržište. Takođe ih treba posmatrati kao male računare. Ne samo da možete dobro ohladiti, kuvati ili oprati. Sa ruterom koji štedi energiju možete uštedjeti do 165 eura u troškovima energije za samo 5 godina.

Koliko električne energije troši računar u zavisnosti od načina rada?

Količina potrošene energije može se pronaći u uputama za upotrebu ili izmjeriti pomoću mjerača energije. Može vam pokazati vaše troškove energije, obično direktno u evrima. Sa smanjenom snagom prijenosa, smanjuju se i troškovi energije. Poređenje sa trenutnim modelima pokazuje koliko električne energije možete uštedjeti.

Recimo da gledamo TV oko 4 sata dnevno, 7 dana u sedmici. Na 400 W i 3,20 rubalja po kW/h, što je oko 0,400 x 4 x 7 x 3,20 = 35 rubalja. sedmično (ili 1800 godišnje). Nije loše, zar ne?

Ali zapamtite da je to samo ako ga koristite oko 4 sata dnevno. Ako češće gledate TV, ovaj broj će biti znatno veći.

Dakle, u stvarnosti, potrošnja energije prosječnog računara će biti otprilike ista ili nešto veća od high-end TV-a.

Ne morate kupovati novu opremu, mijenjati svoje ponašanje ili trošiti dodatni novac da biste uštedjeli stotine dolara godišnje! Redovno mijenjajte upoređujući snagu s novim jeftinim dobavljačem električne energije i iskoristite nisku cijenu električne energije i visoki novi bonus za kupce.

Uz 24-satni kontinuirani rad, omogućava vam da isključite brojilo električne energije bez pauze. Ima tipičnu potrošnju energije od 5 do 20 vati. Uz cijenu struje od 25 centi po kWh, to znači troškove energije između 11 i 44 eura godišnje.

Srećom, postoji nekoliko stvari koje možete učiniti da smanjite količinu energije koju vaš računar koristi.

Isključite računar kada ga ne koristite (na primjer, uveče ili vikendom). Ako želite da se brže pokrene, možete koristiti način spavanja ili hibernacije umjesto da ga potpuno isključite. Kada omogućite režim spavanja, računar prelazi u režim niske potrošnje energije, a dok je u hibernaciji ne koristi skoro nikakvu energiju.
Ako ne želite da isključite računar, isključite monitor kada ga ne koristite.
Zamijenite svoje stare mehaničke čvrste diskove SSD diskovima. Brži su i energetski efikasniji.
Zamijenite staru opremu. Stariji procesori, čvrsti diskovi, RAM, video kartice i druge računarske komponente su manje efikasni. Ako možete, nadogradite na novije komponente za poboljšane performanse i efikasnost.
U BIOS-u provjerite opciju "ACPI Suspend Type" i uvjerite se da je postavljena na S3, a ne na S1 ili S2. Ovo će spriječiti napajanje procesora, RAM-a i nekih drugih komponenti kada je računar u stanju mirovanja.
U Windows-u, u okviru Sistem > Kontrolna tabla > Opcije napajanja, možete promeniti neke postavke uštede energije, uključujući kako i kada računar prelazi u stanje mirovanja. Ovo će vam omogućiti da automatizujete režime male energije.
Ako vam nije potreban moćan računar, promijenite ga u verzije sa "niskom potrošnjom" itd.

Uvod

Potrošnja električne energije računara

Ako se potrošnja energije prebaci na vek trajanja od samo 5 godina, struja košta između 55 i 220 evra. Uz 10-godišnji vek trajanja, možete uštedeti energiju i do 330 evra. Tamo ćete često naći informacije o potrošnji energije. IN moderni modeli Obično je dovoljno pogledati u online trgovini ili direktno od proizvođača u opisu proizvoda. U uređaju male snage proizvođač nema što kriti i ukazuje na potrošnju energije.

Ako ne nađete nikakve informacije o potrošnji energije, čini se da proizvođač ima nešto da sakrije. Sada će vam biti prikazana trenutna potrošnja energije. Većina brojila električne energije vam takođe može direktno pokazati troškove električne energije u eurima.

Više puta su mi postavljali pitanje: koliko energije troši kompjuter? Ovo pitanje je obično zanimljivo sa dva gledišta: prvo, odabrati odgovarajuće napajanje, tako da, s jedne strane, ne preplatite višak struje, ali, s druge strane, ne dobijete kompjuter koji jedva radi na slabom napajanju; drugo, ovo pitanje se ne postavlja tako retko da bi se izračunao uticaj 24-satnog računara na porodični budžet.

U ovom članku su prikazani rezultati mjerenja potrošnje energije nekoliko prilično tipičnih konfiguracija računala, a istovremeno se ispituju svojstva izvora napajanja u odnosu na njihovu potrošnju energije iz mreže napajanja.

Teorijski uvod

U krugovima naizmjenične struje uobičajeno je razlikovati četiri vrste napajanja. Prvo, ovo trenutnu snagu(trenutna snaga) - proizvod struje i napona u datom trenutku. Drugo, radi se o tzv aktivna snaga(aktivna snaga, prosječna snaga) - snaga koju oslobađa čisto otporno opterećenje, mjeri se u vatima - W. Aktivna snaga se u potpunosti koristi za koristan rad (grijanje, mehaničko kretanje), a obično se podrazumijeva kao potrošnja energije. Aktivna snaga se izračunava kroz integral za jedan period trenutne snage:

Budući da stvarno opterećenje obično ima i induktivnu i kapacitivnu komponentu, ono se dodaje aktivnoj snazi reaktivan(reaktivna snaga), mjerena u reaktivnim volt-amperima - VAR. Opterećenje ne troši reaktivnu snagu - primljenu tokom jednog poluciklusa mrežni napon, potpuno se vraća u mrežu tokom sljedećeg poluciklusa, samo uzalud trošeći dovodne žice. Dakle, reaktivna snaga je potpuno beskorisna i bori se kad god je to moguće korištenjem raznih korektivnih uređaja.

Vektorski zbir aktivne i reaktivne snage daje puna moć(prividna snaga) – prema tome, kvadrat ukupne snage jednak je zbroju kvadrata aktivne Pakt i reaktivan Q kapacitet:

Prilagodite snagu odašiljanja prema potrebama

U malom stanu za iznajmljivanje potreban vam je mnogo manji raspon nego u velikoj porodičnoj kući. Smanjenje snage prijenosa smanjuje potrošnju energije i troškove energije. Osim toga, zračenje je smanjeno na potreban nivo. Dugoročno gledano, ušteđeni troškovi energije iznose značajan iznos koji premašuje trošak nove kupovine.

Smanjite svoje troškove energije prelaskom na jeftinog dobavljača električne energije

Morate uzeti u obzir prirodu vašeg odnosa. Onemogućavanje dovodi do nedostupnosti. Snabdjevač jeftinom električnom energijom brine se o ukidanju prethodnog dobavljača električne energije i potpunoj obradi promjena. Više utičnica nožnog prekidača za isključivanje uređaja.

U praksi, međutim, ukupna snaga se ne računa kao reaktivna i aktivna, već kao proizvod srednjeg kvadrata (RMS) vrijednosti struje i napona:

Zauzvrat, srednje kvadratne vrijednosti se izračunavaju kao Kvadratni korijen iz integrala za jedan period kvadrata količine:

Uobičajeni napon od 220V u rasvjetnoj mreži je samo srednja kvadratna vrijednost. Međutim, ovdje je vrijedno napomenuti da većina mjerača pokazuje RMS vrijednosti samo ako je napon ili struja valni oblik sinusoidan. Drugim riječima, recimo, voltmetar se jednostavno kalibriše tako da sinusoidni napon koji pokazuje nešto jednaka srednje kvadratnoj vrijednosti; ako se napon razlikuje od sinusoidnog, tada će voltmetar pokazati točno nešto. I od u pulsni blokovi napajanje nije opremljeno krugovima za korekciju faktora snage (PFC), potrošena struja je jako daleko od sinusoidalne, tada je za mjerenje efektivne struje potrebno koristiti takozvane TrueRMS uređaje koji iskreno integrišu izmjerenu vrijednost - u suprotnom će se greška mjerenja biti veoma veliki. Na primjer, koristili smo multimetar UT-70D kompanije Uni-Trend za praćenje napona i struje:

Ogromne su uštede energije u kući, na radnom mjestu, u školama, javnim ustanovama i mnogim drugim mjestima. Oni koji struju izdašno koriste i koriste efektivna tehnologija, uštedite mnogo novca i oslobodite se okruženje. Stručnjaci procjenjuju da svaki akumulirani kilovat-sat izbjegava 550 grama ugljičnog dioksida u prosjeku širom zemlje. Ovo štedi energiju - posebno efikasan doprinos zaštiti klime.

Spisak posebno ekonomičnih kućnih aparata

Na taj način može se napraviti prva procjena potrošnje električne energije u vlastitom domaćinstvu. Ispituju se različiti izvori i na kraju se kreira lični bilans potrošnje električne energije. Prije kupovine novih električnih aparata za kućanstvo, preporučuje se da konsultujete ovu detaljnu listu opreme od Low Energy Institute of Detmulder. Sadrži tehničke podatke i vrijednosti potrošnje energije za različite uređaje u poređenju. Ovo omogućava ciljanu potragu za energetski efikasnim uređajima, kao i uzimanje u obzir dugoročnih troškova energije i vode.

Međutim, puna snaga nije dovoljna za kompletiranje slike; Za njegovo mjerenje koristili smo digitalni osciloskop ETC M-221, koji je, spojen na šant preko kojeg se napajalo ispitivano napajanje, snimao oscilograme napona i struje. Tako dobijamo funkcije U(t) I ja(t). Točnije, ne same funkcije, već tablica njihovih vrijednosti - dakle, prelazimo s integracije na zbrajanje:

Evo N– broj uzoraka po jednom periodu mrežnog napona. Da bi se olakšalo izračunavanje, napisan je jednostavan program koji čita datoteke sa podacima koje je osciloskop sačuvao sa diska (snima ih u svom formatu, pa je očito bilo nemoguće obraditi podatke, recimo, u Excelu) i izračunava sve vrijednosti koje bi nas mogle zanimati - ukupna i aktivna snaga, efektivna struja i napon, efikasnost jedinice (za to se, naravno, mora znati opterećenje jedinice) i faktor snage - omjer aktivne snage i ukupne snage.

Kako smanjiti potrošnju energije vašeg računara

Posebno ekonomični kućni aparati. Štednjaci, nape, televizori, frižideri i zamrzivači, grijalice, klima uređaji, lampe i inventar, mašine za pranje sudova, usisivači, sušilice, bojleri, bojleri, mašine za pranje veša, hladnjaci vina moraju biti opremljeni energetskom oznakom.

Naljepnica pruža informacije o tome kako uređaj za uštedu energije radi. U prodavnicama, u katalozima ili na internetu uporedite uređaje koji imaju najveću energetsku efikasnost. Mjerač snage možete nabaviti u većini komunalnih preduzeća, nekim trgovinama hardvera, savjetodavnim centrima za potrošače ili mnogim savjetodavnim centrima za okoliš. Ovo će vam pomoći da saznate koliko vaši električni uređaji troše, kolika je stvarna snaga zvijeri i koja su "očekivanja".

Napajanja

Prvi dio eksperimenta za mjerenje snage koju troše kompjuteri je proučavanje rada izvora napajanja sa vještačkim opterećenjem. Ista postavka je korištena kao opterećenje kao kod testiranja izvora napajanja - to je omogućilo da se jedinica koja se proučava na bilo kojoj dopuštenoj snazi, od nule do najveće moguće za datu jedinicu.

Eksperiment je uključivao tri različita izvora napajanja - 250W FSP250-60GTA od Fortron/Source Technology Inc. (FSP grupa), 300W DPS-300TB-1 od Delta Electronics Group i 460W HP2-6460P od Emacs/Zippy Technology Corp.. Ako su prva dva bloka nesumnjivo već poznata čitateljima, onda ću vam ukratko reći o posljednjem - ovaj blok se isporučuje kao dio serverskih kućišta Chenbro Group i vrlo je moćno napajanje Visoka kvaliteta, dizajniran za servere početnog nivoa. Od prva dva bloka razlikuje se ne samo po maksimalnoj snazi, već i po prisutnosti aktivnog PFC-a.

Tokom eksperimenta na jedinice je priključeno opterećenje snage od 25W do 250, 300 ili 400W (ovisno o napajanju), te su snimljeni oscilogrami napona i struje mreže koju troši napajanje. Zatim su na osnovu oscilograma izračunate ukupne i aktivne snage, efikasnost napajanja i faktor snage.

Vidi se da je efikasnost sve tri jedinice pri minimalnoj snazi oko 60%, ali brzo raste sa povećanjem opterećenja (posebno za HP2-6460P jedinicu) i već pri opterećenju od 50-60W dostiže 68% potrebnih za Vodič za dizajn ATX/ATX12V napajanja (odjeljak 3.2.5.1 dokumenta). Prve dvije jedinice - FSP250-60GTA i DPS-300TB-1 - imaju približno istu efikasnost i na maksimumu iznosi oko 80%, dok je za HP2-6460P primjetno veći i dostiže rekordnih 94% pri snazi od 200W .

Utvrđivanje efikasnosti nije bilo samo po sebi cilj – u budućnosti, kada se mjeri snaga koju troše pravi računari, biće potrebno znanje o efikasnosti da bi se energija koja se troši iz mreže pretvorila u snagu koju troši sam računar.

Faktor snage je omjer aktivne snage i prividne snage. Budući da se razlika između ove dvije snage javlja zbog reaktivne snage, koja ne donosi nikakvu korist, idealno bi aktivna snaga trebala biti jednaka prividnoj snazi i, shodno tome, faktor snage bi trebao biti jednak jedinici. Praktične koristi od ovoga prvenstveno će osjetiti vlasnici UPS-a, čija se maksimalna izlazna snaga mjeri u volt-amperima, a ne vatima - ukupna snaga koju isti sistem troši može se smanjiti za četvrtinu samo korištenjem kola za korekciju faktora snage .

Gornji grafikon pokazuje da za jedinice koje nisu opremljene nikakvim korektivnim krugovima, faktor snage je u rasponu od 0,65-0,7, neznatno ovisno o opterećenju; Pasivni PFC koji se koristi u jedinici DPS-300TB-1 pomaže prilično malo - faktor snage se povećava na 0,7-0,75, ali ništa više. Za napajanje s aktivnim PFC-om - HP2-6460P - sve izgleda drugačije: ako je pri malim snagama faktor snage za njega 0,75, tada već pri snazi od 200 W dostiže 0,97, a pri snazi od 400 W dostiže 0,99 .

Na oscilogramima to izgleda ovako: napajanje bez korekcije troši struju u kratkim i visokim impulsima, približno koji se poklapa sa vrhom sinusoida mrežnog napona (zelena linija - napon, žuta - struja):

Ovaj talasni oblik je snimljen pri 200W na Fortron/Source jedinici; kako se opterećenje smanjuje, strujni vrhovi postaju sve uži i niži. Za jedinicu iz Delta Electronics-a, slika izgleda malo drugačije, ali u principu se ništa ne mijenja - sve iste strujne skokove na maksimalnom naponu, samo malo izglađene pasivnim PFC prigušivačem, i nulta struja na naponu manjem od dvije trećine od maksimuma:

Ova slika se objašnjava karakteristikama dizajna kola impulsnih izvora napajanja: na ulazu takvog napajanja nalazi se ispravljač, a zatim kondenzator (ili, tačnije, obično dva kondenzatora), iz kojeg se napaja napon za inverter impulsnog DC-DC pretvarača je već uklonjen. Kada se napajanje uključi na prvom četvrttalasnom mrežnom naponu, kondenzator se puni na nešto više od tri stotine volti. Tada mrežni napon počinje brzo da opada (drugi četvrti talas), dok se kondenzator prazni u opterećenje mnogo sporije - kao rezultat toga, u trenutku kada napon mreže počne da raste (treći četvrti talas), napon na kondenzator koji nije stigao da se isprazni biće oko 250V, a dok je mrežni napon manji – struja punjenja će biti nula (ispravljačke diode su zaključane obrnutim naponom koji je na njih primenjen, jednak razlici napona na kondenzatoru i u mreži). U posljednjoj trećini četvrtine vala (naravno, sve numeričke procjene dajem vrlo približno - u stvarnosti one ovise o veličini opterećenja i kapacitivnosti kondenzatora), napon u mreži će premašiti napon na kondenzatoru. - i struja punjenja će teći. Punjenje će se zaustaviti čim napon u mreži ponovo postane manji nego na kondenzatoru - to će se dogoditi u prvoj polovini četvrtog kvartala.

Za blok s aktivnim PFC-om, slika se potpuno mijenja. Ovdje je struja već proporcionalna naponu, kao kod konvencionalnog otpornog opterećenja:

Kao rezultat toga, snaga koja se uzima iz mreže ravnomjerno je raspoređena u poluperiodu mrežnog napona, a amplituda struje je znatno manja od one kod izvora napajanja bez korekcije faktora snage ili sa pasivnom korekcijom.

Dakle, sve je jasno sa napajanjem, sada možete preći sa laboratorijskih opterećenja na prave računare.

Kompjuteri

U ovom testiranju su učestvovala četiri računara različite snage, od trenutno relativno sporog Pentium III 800MHz do dvoprocesorskog AMD Athlon računara i jednoprocesorskog Pentium 4 3,06GHz.

Konfiguracije računara:

Možemo reći da kancelarijski računar nije brz modernim vremenima procesor, relativno jednostavna video kartica, ništa ekstra.

Procesor Pentium III 800EB
Matična ploča bazirana na Intel i815EPT čipsetu
256MB SDRAM
Winchester Quantum Fireball AS 30GB
Video kartica GeForce2 MX400, 64 MB
3Com 3C905C-TX mrežna kartica
CD-ROM LG CRD-8521B
Kućni računar srednjeg ranga ima dobar, ali relativno jeftin procesor i video karticu koja može podnijeti većinu modernih igara.

AMD Athlon XP 2100+ procesor
Matična ploča bazirana na VIA KT400 čipsetu
256MB DDR SDRAM
Hard disk IBM ICL35 80GB
ATI RadeOn 8500 video kartica
Creative Audigy zvučna kartica
CD-RW Teac CD-W540E
DVD-ROM ASUS E616
Moćna radna stanica - dva procesora, RAID, puno memorije.

Dva AMD Athlon 1200 procesora bazirana na Thunderbird jezgri
512MB DDR SDRAM
Četiri Maxtor D740X 20GB čvrsta diska u RAID nizu
Matrox Millennium grafička kartica
Računar najvišeg nivoa - najbrži procesor, najbrža video kartica.

Procesor Intel Pentium 4 3,06 GHz
Matična ploča bazirana na Intel i850E čipsetu
Dva 512MB RDRAM modula
Dva Western Digital WD400JB čvrsta diska u RAID1 nizu
NVIDIA Quadro4 900XGL video kartica
DVD-RW Pioneer DVR-104

Na računare su povezani optički miš MS IntelliMouse i PS/2 tastatura. Potrošnja energije monitora (NEC LCD 1525V) nije uzeta u obzir - napajao se iz posebne utičnice.

Potrošnja energije je merena u tri režima – u stanju mirovanja (Windows je učitan, ništa se drugo ne dešava), pri defragmentaciji hard diska i pri učitavanju računara pomoću ZD 3D Winbench 2000 i 3D Mark 2001SE (testovi su izabrani, naravno, da procijeniti performanse, ali samo za stvaranje opterećenja na procesoru i video kartici). U svakom slučaju, snimljeno je do desetak oscilograma, ali su konačni rezultati uključivali samo maksimalne izmjerene vrijednosti.

Dakle, evo rezultata. Donja tabela prikazuje potrošnju energije "punjenja" samog računara - to jest, izmjerena potrošnja energije iz mreže je već pomnožena sa efikasnošću korištenog napajanja.

Odnos snage za svaki pojedinačni računar je u principu prilično predvidljiv – na primer, na sistemima sa Athlon XP 2100+ i Pentium 4 3,06 GHz, moćna video kartica dala je svoj doprinos u 3D testovima. Relativno visoka potrošnja sistema na AMD procesorima u stanju mirovanja posljedica je činjenice da je za prelazak u režim štednje energije ovim procesorima potrebno isključivanje sabirnice, što u velikoj većini slučajeva matične ploče nije implementirano. Zahvaljujući četiri hard diska, radna stanica na dva Athlona pokazala je dobar porast potrošnje energije tokom defragmentacije, ali je u 3D testovima snaga porasla za samo 17W - prvo, Matrox Millennium video kartica nema nikakav 3D akcelerator, pa se njena potrošnja mijenja blago, drugo, pošto procesori ne prelaze u režim niske potrošnje bez isključivanja sistemske magistrale, primetno povećanje opterećenja ima veoma slab uticaj na potrošnju energije.

Vrijednosti apsolutne snage su prilično zanimljive. Maksimum zabeležena potrošnja energije je 154W za najmoćniji računar na P4 3.06GHz, sa gigabajtom memorije i Quadro4 900XGL video karticom. Pa čak i ako ovoj snazi dodamo, recimo, DVD drajv i aktivnu upotrebu tvrdih diskova (iako ja lično teško zamislim situaciju da se sve komponente računara koriste punom snagom u isto vrijeme), ukupna snaga potrošnja očito neće prelaziti 200W. Međutim, ovo je prosječna potrošnja energije, a postoji i trenutna potrošnja energije, koja se ne može izmjeriti primjenjenom metodologijom - uzrokovana je skokovima potrošnje, na primjer, pri pomicanju glava tvrdog diska (struja koja se troši u ovom slučaj je otprilike 1-2A duž +12V linije). Ali čak i uzimajući u obzir takve rafale (koji su, usput rečeno, djelomično prigušeni izlaznim kondenzatorima napajanja), trenutna snaga neće prelaziti 250W.

Međutim, česti su slučajevi kada moćni računari ili odbijaju da rade na napajanjima snage 250-300W, ili rade nestabilno (najčešći znak nedostatka napajanja u napajanju je ponovno pokretanje ili zamrzavanje pri pokretanju 3D testovi, igrice i slični programi). Ovdje se radi o tome da za mnoge proizvođače napajanja koncept snage postaje sve proizvoljniji – ako nas odavno više ne iznenađuje takozvana vršna snaga (PMPO – Peak Maximum Power Output) jeftinih kompjuterskih zvučnika, koja dostiže potpuno nerealne vrijednosti od stotine vati, onda ćemo se uskoro, čini se, morati naviknuti na iste oznake snage na jeftinim izvorima napajanja. Ne govorim čak ni o stvarnim strujama koje proizvode izvori napajanja - ali snaga napisana na etiketi često se ne slaže sa strujama opterećenja koja su tamo zapisana.

Kao primjer, uporedimo dvije jedinice koje smo pregledali u petoj seriji testiranja ATX napajanja - Fortron/Source FSP300-60BTV i PowerMini PM-300W. Obje jedinice su navedene kao 300W, ali prvi spada u srednju cjenovnu kategoriju, a drugi u nižu. Ako pogledate etikete, ispada da je FSP300 sposoban da isporuči do 15A struje preko +12V magistrale, a PM-300 samo do 12A.

čemu ovo vodi? U modernim računarima mnogo toga se napaja sa +12V magistrale - evo DC-DC pretvarača za napajanje procesora (u sistemima baziranim na Pentium 4; u sistemima baziranim na AMD procesorima se obično koristi +5V), a video kartica sa ugrađenim stabilizatorom, i hard diskom sa solenoidnom glavom, i DVD-ROM motorom... Očigledno, lako može doći do situacije da trenutna potrošnja na ovoj magistrali premaši mogućnosti jedinice PM-300W, ali će biti u prihvatljivim granicama za FSP300-60BTV pa čak i za mnoge jedinice od 250W, sposobne da isporuče do 13A na ovoj sabirnici neograničeno vrijeme, a na vrhuncu – do 16A (na primjer, jedinice iste kompanije Fortron/ Izvor Ako tome dodamo i mali kapacitet kondenzatora na izlazu PM-300W (a kondenzatori mogu značajno ublažiti skokove u potrošnji), nedostatak bilo kakve rezerve snage... Rezultat je očigledan -). pri prvom skoku struje u jeftinoj jedinici ili će zaštita proraditi (a u mnogim takvim izvorima napajanja nije ni postavljena na deklariranu snagu, već na snagu 20-30 W manje), ili će napon pasti - za kratko vrijeme, ali u tolikoj količini da će se računar zamrznuti ili ponovo pokrenuti.

Štaviše, u prodaji su se nedavno pojavila kućišta i napajanja iz Microlaba sa oznakom “M-ATX-350W”. Naravno, kupac misli da su ove jedinice dizajnirane za snagu od 350W, međutim... Na naljepnici se ne govori o snazi (na njoj jednostavno nema riječi “Izlazna snaga”), ali piše da je maksimalna struja na +12V sabirnica je 10A, a na sabirnici +5V – 20A. Ako otvorite ATX/ATX12V Vodič za projektovanje napajanja i pogledate tabele sa preporučenim kapacitetom opterećenja za izvore napajanja različitih kapaciteta (odeljak 3.2.3.2), ispostaviće se da se takve izlazne struje mogu smatrati normalnim samo za ATX12V od 200W napajanje. Međutim, formalno se nema šta zamjeriti - kao što sam već rekao, izlazna snaga nije nigdje naznačena na jedinici, a naziv modela... „Nazovite to lonac, samo ga ne stavljajte u šporet. “, kako kaže narodna mudrost.

Međutim, postoje i blokovi koji direktno krše zahtjeve Vodiča za dizajn. Na primjer, Codegen 250X1. Ova jedinica se prodaje kao dizajnirana za Pentium 4 procesore, drugim riječima, usklađena sa ATX12V standardom. Naravno, tu je i 4-pinski ATX12V konektor. Istovremeno, maksimalna dozvoljena struja na sabirnici +12V je 9A, dok Vodič za dizajn direktno navodi da na blokovima sa strujom manjom od 10A ovaj konektor ne bi trebao biti prisutan (odjeljak 3.2.3.2), te, shodno tome, takav blok ne može biti usklađen sa ATX12V standardom (odjeljak 1.2.1).

Zaključak

Iz provedenih studija može se izvući nekoliko zanimljivih zaključaka.

Prvo, nije svakom modernom računaru potrebno napajanje snage veće od 300W, a često je dovoljno i 250W. Prosječna potrošnja čak i vrlo sofisticiranog računara je samo oko 150W, odnosno napajanje od 300W osigurava njegov rad sa dobrom maržom. Čak i na video karticama baziranim na GeForce FX čipu, čija potrošnja može doseći i do 70W (za korišteni Quadro4 900XGL - oko 20W), prosječna potrošnja energije iz napajanja neće prelaziti 200W.

drugo, stvarno Problemi s nedostatkom napajanja u napajanju od 300W u pravilu ne postoje - zapravo, mnoge jeftine jedinice jednostavno nisu u stanju isporučiti snagu naznačenu na njima, pa bi problem radije trebalo formulirati kao „nedostatak snage od 150W, više od koje neki izvori napajanja nisu u stanju da isporuče, uprkos 300W naznačenim na etiketi.” Prilikom kupovine napajanja savjetovao bih vam da obratite pažnju ne samo na ukupnu snagu, već i na pojedinačne struje na različitim sabirnicama - kao što vidite, jedinice sa istom deklarisanom snagom mogu se značajno razlikovati u deklarisanim strujama, ne da spomenemo stvarne struje. Osim toga, dobar kriterij je i masa bloka - što je teži, to je u pravilu bolji.

Treće, ne daju sve sheme korekcije faktora snage primjetan učinak. Pasivna korekcija, koja se vrlo široko koristi u jedinicama srednje cijene, poboljšava faktor snage za samo 0,05-0,1 i čini ga manje ovisnom o opterećenju, dok aktivne šeme korekcije mogu dovesti faktor snage do 0,95-0,99. U skladu s tim, prilikom kupovine napajanja treba obratiti pažnju ne samo na činjenicu prisutnosti PFC-a, već i na njegovu implementaciju - jedinice s pasivnim PFC-om mogu se lako razlikovati po dodatnom induktoru impresivne veličine koji sadrže, a koji je obično pričvršćen na gornji poklopac jedinice za napajanje.