Zasilacz – często zapominana i bagatelizowana część w komputerze. Dzieje się to za sprawą cięcia kosztów, w których niestety jako pierwszy obrywa zasilacz, co rzutuje późniejszymi problemami z prawidłowym działaniem całego zestawu. Tym artykułem chciałbym omówić kilka ważnych cech zasilaczy, które mam nadzieję, wywołają trochę refleksji przy wyborze zasilacza i jednocześnie skupią uwagę na właściwym jego doborze. Całość postarałem się ubrać w najprostsze słowa, omijając pojęcia i wzory fizyczne, a tego, co nie udało mi się ominąć wyjaśniam w słowniczku poniżej. W skrócie – po cywilnemu i dla każdego.

Słowem wstępu…

Na samym wstępie chciałbym nakreślić kilka pojęć, które pojawią się w artykule, a niektórym mogą one totalnie nic nie mówić.

  • PSU (ang. Power Supply Unit) – często używany skrót, który znaczy zasilacz.
  • PFC (ang. Power Factor Correction) – Korekcja współczynnika mocy, o nim trochę więcej w artykule.
  • Sprawność – w języku potocznym można ją określić stosunkiem energii faktycznie zużytej przez podzespoły komputera do tej pobranej z gniazdka. Na podstawie tego, możemy obliczyć stratę energii elektrycznej naszego zasilacza. Stracona energia jest wydalana w postaci ciepła, więc im wyższa sprawność, tym niższe temperatury na zasilaczu i wyższa kultura pracy.
  • Moc bierna – moc, z której na dobrą sprawę nie ma żadnego pożytku, jednak bez niej nie działałyby maszyny elektryczne. Nadmiar tej mocy generuje ciepło, dlatego jest poddawana zmniejszeniu w układzie PFC zasilacza, aby obniżyć temperatury i podnieść sprawność.

Czym tak naprawdę cechuje się dobry zasilacz? 

Jest wiele cech, które przemawiają za jakością zasilacza. Dla bardziej wtajemniczonych w temat dobrą cechą zasilacza są m.in. zastosowane w nim kondensatory, ale dla entuzjastów wybierających PSU do swojego blaszaka najważniejszymi cechami powinny być informacje o: zabezpieczeniach jakie posiada, certyfikacie sprawności, maksymalnym obciążeniu i natężeniu na każdej z linii, zastosowanym układzie korekcji współczynnika mocy, czasem również podawany jest wskaźnik MTBF, który określa nam średni czas bezawaryjnej pracy zasilacza, wyrażany w godzinach.

Przezorny zawsze ubezpieczony… czyli o zabezpieczeniach w zasilaczach.

Zatem zacznijmy od zabezpieczeń. Każdy zasilacz, niezależnie od swojej ceny musi zawierać zestaw podstawowych zabezpieczeń, aby spełniać normę ATX12V i dopuszczenie do użytku. Zacznijmy od trzech obowiązkowych zabezpieczeń:

  • Over Voltage Protection (OVP) – jest to zabezpieczenie chroniące przed zbyt wysokim napięciem wyjściowym na każdej z linii. Aktywuje się w przypadku podniesienia się napięć o 15% od wartości nominalnych.
  • Over Current Protection (OCP) – zabezpieczenie chroniące przed przeciążeniem stabilizatora zbyt wysokim natężeniem prądu. Monitorując każdą linię, wyłącza zasilacz w przypadku przeciążenia którejś z nich.
  • Short Circuit Protection (SCP) – w przypadku wystąpienia zwarcia w obwodzie naszego komputera bądź samego zasilacza, zabezpieczenie to wyłącza nasz komputer, chroniąc przed dalszymi uszkodzeniami resztę podzespołów. Jest ono o tyle ważne, że pomimo iż nie jest obowiązkowe, znajdziemy je w większości zasilaczy, niezależnie od ich klasy.

Przejdźmy teraz do nieobowiązkowych, ale bardzo często stosowanych zabezpieczeń:

  • Under Voltage Protection (UVP) – działa odwrotnie do OVP, zabezpieczając nasz komputer przed zbyt niskimi napięciami na każdej z linii. To w połączeniu z OVP pozwala nam perfekcyjnie zabezpieczyć naszego blaszaka przed niechcianymi skokami napięcia w gniazdkach, które mogłyby spowodować uszkodzenia.
  • Over Load Protection/Over Power Protection (OLP/OPP) – zabezpieczenie chroniące przed przeciążeniem.
  • Over Temperature Protection (OTP) – zabezpieczenie chroniące przed zbyt wysoką temperaturą zasilacza. Jej powodem może być zbyt wysokie obciążenie, utrudniona cyrkulacja powietrza w jego wnętrzu.
  • Input Over Voltage Protection (IOVP) – chroni zasilacz przed zbyt wysokim napięciem wejściowym. Zabezpieczenie spotykane w zasilaczach z manualnym przełącznikiem trybu pracy pomiędzy 115 V a 230 V.
  • Input Under Voltage Protection (IUVP) – działa odwrotnie do IOUP, zabezpieczając zasilacz przed zbyt niskim napięciem wejściowym.
  • Surge & Inrush Protection – zabezpieczenie chroniące przed prądami udarowymi, występującymi przykładowo po uderzeniu pioruna.

Które z powyższych powinien zawierać zasilacz dobrej jakości? Każde. Na szczęście zasilacze już ze średniej półki cenowej, których cena oscyluje przy cenie 250zł, już je zawierają. Oczywiście próżno szukać zabezpieczeń IOVP i IUVP w zasilaczach z aktywnym PFC, ale dlaczego tak jest, wyjaśnię przechodząc od razu do tematu układu korekcji współczynnika mocy.

Układ korekcji współczynnika mocy – do czego służy?

Pomówmy teraz o układzie korekcji współczynnika mocy – brzmi strasznie, prawda? Postaram się jak najbardziej w prostych słowach wyjaśnić, jak to działa. Głównym jego zadaniem jest zminimalizowanie prądów biernych, a to przekłada się na niższe temperatury. Jednak sam układ nie ma żadnego wpływu na jakość napięć w zasilaczu, co NIE przekłada się na jego finalną sprawność. Na stronach internetowych czy pudełkach od zasilaczy układy te są oznaczane skrótem PFC, a te z kolei dzielą się na dwa:

  • Układ aktywnego PFC – układ bazując na aktualnym zapotrzebowaniu na energię, sam dostosowuje się do obciążenia zasilacza, oferując tym samym wysoki współczynnik mocy wynoszący od 0,90 do 0,99. Dodatkową zaletą aktywnego PFC jest również to, że zasilacz w niego wyposażony jest w stanie działać w obydwu zakresach napięć (110V -240 V) samoczynnie się przełączając, co eliminuje potrzebę montażu dodatkowego przełącznika na tyle zasilacza, bądź konieczność jego wymiany w przypadku chęci używania blaszaka na przykład w słonecznym Los Angeles.
  • Układ pasywnego PFC – układ jest ustawiony na stałe na określone obciążenie, co w pewnej części przekłada się na niższy, aczkolwiek wciąż porównywalny do układu aktywnego współczynnik mocy (0,8-0,95). Różnica względem aktywnego PFC pojawia się wtedy, gdy wyjdziemy poza zakres zaprojektowanego przez producenta obciążenia PSU. Wtedy współczynnik ten potrafi znacząco odbiec od tego, jaki uzyskalibyśmy na układzie aktywnym.

A co, jeśli nasz zasilacz nie posiada żadnego z wyżej wymienionych układów? Był to często spotykany scenariusz w tanich zasilaczach. Mogliśmy się liczyć wtedy z niską sprawnością, wysokimi temperaturami a co za tym idzie – niską kulturą pracy i diametralnie krótszą żywotnością sprzętu. Jednak podkreślę – BYŁ to problem. Teraz wymogi dotyczące zasilaczy zawierają w sobie konieczność montażu układu PFC, przynajmniej pasywnego, dlatego też ten jest najczęściej spotykany w tanich zasilaczach.

Certyfikaty sprawności

Spoglądając na ofertę zasilaczy, możemy napotkać się na PSU z certyfikatem „80 Plus”. Co to dokładnie jest? – odpowiedź jest prostsza niż się może wydawać, i nie, to nie jest ograniczenie prędkości! Mianowicie certyfikat ten, określa nam sprawność energetyczną zasilacza. Wciąż niejasne? Racja, jeśli jesteśmy nowi w te klocki lub się tym nie interesujemy, to dużo nam to nie mówi. Mówiąc prosto, określa nam, ile energii przekazanej przez zasilacz jest „marnowane”, co przez to idzie, ile z niej tracimy na przy okazji zasilenia naszego blaszaka. 

Sprawność zasilacza zapisujemy za pomocą procentów, a na potrzeby konsumenckie, utworzono sześć kategorii sprawności. Warto napomnieć, że certyfikat „80 Plus” różni się na rynku europejskim od tego, który jest na rynku Amerykańskim (wynika to z innego napięcia w gniazdkach). My dziś pomówimy o standardzie europejskim.

Certyfikat dzielimy na:

  • 80 Plus (82/85/82)
  • 80 Plus Bronze (85/88/85)
  • 80 Plus Silver (87/90/87)
  • 80 Plus Gold (90/92/89)
  • 80 Plus Platinum (92/94/90)
  • 80 Plus Titanum (90/94/96/94)

A co oznaczają poszczególne wartości w nawiasach? Zasilacz, aby uzyskać daną wysokość sprawności, musi przejść przez wiele etapów testów, jak i spełniać kilka wymogów. Podstawowym testem jest obciążenie zasilacza na 10%*, 20%, 50% oraz 100% (wartości w nawiasach przy podziale), a wymogiem jest posiadanie przez zasilacz układu PFC.

Więcej na temat certyfikatów sprawności wraz z testem w kolejnym artykule, gdzie również poruszę delikatnie sprawność od strony fizycznej. Premiera już wkrótce!

* – tylko w przypadku certyfikatu 80 PLUS Titanium

Linie zasilające i ich parametry

Składając komputer i umieszczając do niego nasz nowo nabyty zasilacz spoglądamy na naklejkę z tabelką. Na tej właśnie tabelce mamy wymienione wszystkie linie dystrybucji energii do naszego komputera przez zasilacz wraz z maksymalnymi ich obciążeniami. Pierwsze skrzypce gra linia +12 V, to właśnie ona w nowoczesnych komputerach jest najbardziej „silna”.

Poruszając temat tej linii, możemy ją podzielić na zasilacze z wieloma liniami +12 V (często spotykane rozwiązanie w tanich zasilaczach, ale również spotykane w tych droższych, czasem celowo stosowane) jak i na te z pojedynczą 12-stką, tzw. single rail. Zasilacze wyposażone w wiele linii są przestarzałe, dlatego zalecamy ich unikać.

Jaka jest różnica pomiędzy tymi zastosowaniami? Najprościej będzie to zobrazować przykładem z życia codziennego. Załóżmy, że składamy nasz nowy komputer. Wybraliśmy, bo był na promocji, zasilacz o dwóch liniach +12V, każda o maksymalnym obciążeniu 16A. Do linii +12V1 podłączymy procesor i kartę, a +12V2 zostawimy samą sobie. Wtedy cała +12V1 będzie obciążana, kiedy jej bliźniacza linia będzie sobie odpoczywać gdzieś na plaży na Florydzie. Poskutkuje to wyższymi temperaturami, a co za tym idzie, szybszym zużyciem materiału.

Dodatkowo może dojść (i zdarzały się takie przypadki niejednokrotnie!) do stopienia się konektora do płyty/karty lub samozapłonu przewodu! Dlaczego tak brutalnie? Średnice przewodów w zasilaczach są (a raczej powinny być!) dobierane na podstawie zaprojektowanego dla nich obciążenia + zapas. O ile w przypadku markowego zasilacza taka sytuacja nie powinna mieć miejsca, o tyle w budżetowym, zasilaczu z serwisu aukcyjnego, gdzie są montowane przewody „takie, jakie są pod ręką”, zjawisko to może mieć duże prawdopodobieństwo wystąpienia.

Z kolei, kiedy mamy +12V w single rail, cały zasób energii jest rozłożony na jedną linię, co za tym idzie, mamy jedną, niezależną i silną linię. Nie musimy się wtedy martwić o rozkład obciążenia na kilka linii. Oczywiście w przypadku kilku, jak i jednej linii, jeśli PSU będzie wykonane „po kosztach”, ze słabej jakości materiału, same przewody mogą nie wytrzymać zaprojektowanego dla nich obciążenia i może dojść do samozapłonu.

Co przemawia za pojęciem „mocna linia +12V”?

Przemawia za tym jej maksymalne obciążenie. Maksymalne obciążenie linii +12V powinno wynosić od 95 do 100% maksymalnej mocy całego zasilacza. Więc zakładając że, mamy zasilacz o mocy 600W,  maksymalne obciążenie powinno mieścić się w zakresie od 580 do 600W.

A co z liniami +3.3V i +5V?

Poniżej porównanie wnętrza markowego zasilacza z zasilaczem z serwisu aukcyjnego.

One również nie mogą być zaniedbane. Powinniśmy tak dobrać zasilacz, aby podłączone do nich urządzenia nie kolidowały z zapotrzebowaniem na obciążenie linii +12V. Sumując maksymalne obciążenia wszystkich linii, często wychodzi, że mogą one dostarczyć więcej niż sam zasilacz jest w stanie. Jednak w ich przypadku nie ma stałych wartości, jakie powinny mieć. Ich maksymalne obciążenie wacha się od 15 do 25A, zależnie od mocy całościowej zasilacza.

Przewody też są ważne!

W akapicie wyżej, wspomniałem nieco na temat przekroju grubości okablowania zasilacza. Ale poza jego przekrojem, możemy wyróżnić jeszcze więcej jego właściwości.

Mianowicie:

  • Długość przewodów
  • Rodzaj okablowania (niemodularne/pół-modularne/modularne)
  • Liczba dostępnych złącz

Na początek pomówmy o długości przewodów…

Dobierając zasilacz powinniśmy zwrócić szczególną uwagę na wymiary obudowy jaką mamy. Większe obudowy (np. Phanteks Enthoo 719) będą wymagać od zasilacza długich przewodów. Kupując PSU ze zbyt krótkimi przewodami, może się okazać, że zabraknie nam kilku centymetrów do wtyczki zasilającej CPU. W takim wypadku pozostaje nam zmiana zasilacza na inny bądź zastosowanie przedłużek do kabli, co nie dodaje estetyki naszego zestawu.

Dlatego wybierając zasilacz, zwracajmy na uwagę na długość okablowania jaka nam jest potrzebna.

Rodzaje okablowania

Zasilacze pół- i pełno- modularne zagościły na rynku IT, stając się jednymi z najczęściej wybieranych zasilaczy. Dobrze ułożone kable to nie tylko piękna stylistyka, ale również dobry przepływ powietrza w obudowie.

Zasilacze niemodularne nie mają opcji odłączenia żadnego z przewodów. Niestety, jesteśmy skazani wtedy na upychanie kabli gdzie się da, przez co tracimy przestrzeń w obudowie jak i jakże ważną wentylację wewnątrz obudowy. Jednak takie zasilacze mają sens w biurowych zestawach komputerowych. Poprzez dobór odpowiedniego zasilacza z wystarczającą liczbą złącz, może się okazać, że modularny zasilacz na nic nam się tutaj nie zda.

Zasilacze pół-modularne to już małe pole do popisu. Przeważnie PSU z takim rozwiązaniem ma odpinane przewody zasilające CPU, PCI-E jak i SATA POWER i MOLEX. Jedynymi przewodami do których jesteśmy przywiązani to 24-pin i podstawowa wiązka 4pinowa do zasilania CPU. Minusem okablowania pół-modularnego jest wciąż niemożność wykonania w pełni autorskiego okablowania. Mam na myśli oczywiście tzw. “CableMod”.

Zasilacze modularne to już pełne pole do popisu! Tutaj każdy przewód możemy odpiąć, wymienić go na inny w innym kolorze, oplocie itp. Najtańsze modularne zasilacze można już znaleźć już w cenie 350 złotych. Jednak tutaj radzę uważać. Nie warto kupować taniego zasilacza modularnego, bo kosztem tego są podzespoły z którego jest wykonany jak i same przewody – mogą okazać się bardzo cienkie.

Rodzaje złącz

Ten punkt śmiało mogę określić to kolejnym przy wybieraniu zasilacza pod zestaw komputerowy. Nowe płyty główne te pod Intel jak i pod AMD coraz częściej mają trzy złącza po 4pin do zasilania CPU. Niestety, wiele tańszych zasilaczy (określmy to zasilaczami poniżej 450zł) mają możliwość zasilenia tylko 2 takich wtyczek, czyli powszechnie teraz stosowanej pary złącz 4pin. To samo tyczy się wtyczek zasilających kartę graficzną (6 lub 8 pin). Powinniśmy zadbać o to aby nasz zasilacz oferował odpowiednią liczbę złącz pod naszą kartę. Osobiście odradzam stosowania przełączek typu MOLEX -> PCIE lub PCIE 6pin -> PCIE 8pin. Skoro nasz zasilacz nie posiada tych złącz, to znaczy że nie jest przygotowany do takiego obciążenia.

Awaryjność – czy dotyczy ona zasilaczy?

Jak każdy sprzęt elektroniczny, zasilacz również ma swoją żywotność. W tym celu w Informatyce zastosowano pojęcie MTBF. Określa nam ono średni czas bezawaryjnej pracy urządzenia w określonym czasie jego użytkowania, przeważnie podawanym w godzinach.

Podsumowanie

Zbierając to wszystko, jak wybrać zasilacz o dobrej jakości? Można na to spojrzeć dwojako. Dobry zasilacz to taki, którego współczynnik MTBF będzie wskazywał na dobrą jakość wykonania poprzez określenie jego trwałości. Jednak dobrze wykonany zasilacz to nie tylko pełen pakiet zastosowanych zabezpieczeń, aktywne PFC, mocna pojedyncza linia +12V czy obecność wentylatora RGB.

Oprócz wyżej wymienionych, za jakość wykonania zasilacza odpowiada zastosowana jakość użytych do jego budowy części. Zdarzają się zasilacze z pełnym pakietem zabezpieczeń, certyfikatem 80 PLUS GOLD, które nie trzymają się zadeklarowanych napięć, przegrzewają się, a co za tym idzie – hałasują i ulegają szybkiemu uszkodzeniu. Warto też zwrócić uwagę na średnicę przewodów. Nie musimy być specjalistami z dziedziny elektryki, żeby poczuć, że przewody w naszym zasilaczu są po prostu za cienkie pod palcami. Starajmy się omijać takie zasilacze.

W celu ułatwienia wam wyboru zapraszamy do zakładki „Polecane Komponenty”, gdzie przygotowaliśmy dla was zestawienie polecanych przez nas zasilaczy w różnych przedziałach cenowych w celu ułatwienia wyboru.

ZOBACZ PROPOZYCJE ZASILACZY