Một nguồn cung cấp năng lượng là gì? Và nó hoạt động như thế nào?

Một nguồn cung cấp năng lượng là gì? Nó chỉ đơn giản là phần cứng được sử dụng để chuyển đổi nguồn điện được cung cấp từ ổ cắm thành nguồn điện có thể sử dụng cho nhiều bộ phận bên trong vỏ máy tính.

Bạn có muốn biết thêm về nguồn cung cấp năng lượng là gì và cách thức hoạt động không? Đừng bỏ lỡ bài viết của chúng tôi!

Chỉ số nội dung

Một nguồn cung cấp năng lượng là gì?

Một nguồn năng lượng chuyển đổi dòng điện xoay chiều (AC) thành một dạng năng lượng liên tục mà các thành phần máy tính cần để hoạt động, được gọi là dòng điện một chiều (DC). Không giống như một số thành phần phần cứng không bắt buộc phải sử dụng, chẳng hạn như SSD, bộ nguồn là một phần quan trọng bởi vì nếu không có nó, phần còn lại của phần cứng bên trong không thể hoạt động.

Nguồn cung cấp thường được viết tắt là PSU và còn được gọi là nguồn điện. Bo mạch chủ, hộp và bộ nguồn có các kích cỡ khác nhau được gọi là "các yếu tố hình thức". Ba yếu tố này phải tương thích để chúng hoạt động đúng với nhau.

Một nguồn cung cấp trong hộp

Bộ nguồn được gắn ở mặt sau của hộp hoặc khung. Nếu bạn đi theo dây nguồn của máy tính, cái được kết nối với tường, bạn sẽ thấy nó kết nối với mặt sau của nguồn điện.

Mặt sau là bộ phận duy nhất của nguồn điện mà hầu hết mọi người nhìn thấy. Ngoài ra còn có một quạt mở ở mặt sau của nó gửi không khí vào mặt sau của vỏ PC.

Phía bên của nguồn cung cấp đối diện với bên ngoài hộp có một cổng nam ba nhánh, trong đó một dây nguồn cắm vào và đầu còn lại được kết nối trực tiếp với ổ cắm trên tường.

Nó cũng thường bao gồm một công tắc nguồn và một công tắc điện áp màu đỏ trên các nguồn rất thấp.

Bên trong PC, một số lượng lớn cáp kéo dài từ nguồn. Các đầu nối nằm ở hai đầu đối diện của cáp kết nối với các bộ phận khác nhau trong máy tính để cung cấp năng lượng.

Một số đầu nối được thiết kế đặc biệt để kết nối với bo mạch chủ, trong khi một số đầu nối khác có đầu nối thích ứng với ổ cứng, ổ đĩa quang, card đồ họa…

Bộ nguồn được đánh giá bằng watts để cho biết mức độ chúng có thể cung cấp cho máy tính. Vì mỗi bộ phận của máy tính cần một lượng điện nhất định để hoạt động đúng, điều quan trọng là phải có nguồn cung cấp năng lượng (PSU) có thể cung cấp đúng lượng.

Bộ nguồn hoạt động như thế nào

Nếu có bất kỳ thành phần nào thực sự quan trọng đối với hoạt động của máy tính, thì đó là nguồn điện. Không có nó, một chiếc máy tính chỉ là một hộp trơ đầy nhựa và kim loại.

Bộ nguồn sử dụng công nghệ chuyển mạch để chuyển đổi đầu vào AC thành điện áp DC thấp hơn. Các điện áp được sử dụng nhiều nhất là:

• 3, 3 volt 5 volt 12 volt

Ngày nay, khoảng 90% hoặc 95% tải trọng nằm trên đường ray 12V. Do đó, các đường ray khác vẫn ở vị trí thứ cấp ngày càng tăng.

Sức mạnh của một nguồn cung cấp luôn luôn xuất hiện trong watt. Một watt là sản phẩm của điện áp tính bằng volt và dòng điện tính bằng ampe hoặc ampe.

Ngày nay, một máy tính được bật bằng một nút nhỏ và tắt bằng tùy chọn menu hoặc với chính nút đó. Các tùy chọn này đã được tích hợp vào PSU tiêu chuẩn vài năm trước.

Bằng cách này, hệ điều hành có thể gửi tín hiệu đến PSU để báo hiệu nó tắt. Nút ấn sẽ gửi tín hiệu 5 volt đến nguồn điện để cho bạn biết khi nào nên bật. Bộ nguồn cũng có một mạch cung cấp năng lượng ở chế độ chờ, được gọi là 5VSB (đứng 5 volt), ngay cả khi máy tính đã tắt, để các thiết bị vẫn ở chế độ chờ có thể hoạt động và có thể bật nguồn.

Trước khoảng năm 1980, nguồn cung cấp năng lượng có xu hướng nặng và cồng kềnh. Họ đã sử dụng các máy biến áp lớn, nặng và tụ điện lớn để chuyển đổi điện áp đường dây ở mức 120 volt và 60 hertz thành 5 volt và 12 volt DC.

Các bộ nguồn được sử dụng ngày nay nhẹ hơn và nhỏ hơn nhiều (có ATX, SFX và các kích thước khác). Chúng biến đổi dòng điện từ 60 Hz (Hz hoặc chu kỳ mỗi giây) sang tần số cao hơn nhiều, chuyển thành nhiều chu kỳ hơn mỗi giây. Việc chuyển đổi này cho phép một máy biến áp nhỏ, nhẹ trong nguồn cung cấp để giảm điện áp thực tế 115 volt (hay 230 ở châu Âu và hầu hết thế giới) thành điện áp cần thiết cho thành phần cụ thể đó.

Dòng điện xoay chiều tần số cao do PSU cung cấp cũng dễ dàng lọc và chỉnh lưu hơn so với điện áp dòng AC 60 Hz ban đầu, giảm các biến đổi điện áp và nhiễu cho các thiết bị điện tử nhạy cảm.

Một bộ nguồn chuyển đổi chỉ lấy nguồn điện cần thiết từ dòng AC. Các điện áp và dòng điện điển hình của nguồn điện được chỉ định trên nhãn.

Tiêu chuẩn hóa nguồn điện

Trong những năm qua, có ít nhất sáu tiêu chuẩn cung cấp năng lượng khác nhau cho PC. Vài thập kỷ trước, ngành công nghiệp đã quyết định sử dụng các bộ nguồn dựa trên ATX.

ATX là một đặc điểm kỹ thuật công nghiệp, nghĩa là, PSU có các đặc tính vật lý để phù hợp với hộp ATX tiêu chuẩn và các đặc tính điện để hoạt động với bo mạch chủ ATX.

Cáp nguồn PC sử dụng các đầu nối tiêu chuẩn và được thiết kế theo cách gây khó khăn cho việc kết nối các đầu nối sai. Ngoài ra, các nhà sản xuất quạt thường sử dụng các đầu nối giống như cáp nguồn cho ổ đĩa hoặc thiết bị ngoại vi (Molex), cho phép quạt dễ dàng có được 12 volt mà nó cần.

Vấn đề PSU

Bộ nguồn của máy tính chắc chắn là thành phần rất có thể bị hỏng, vì nó bị nóng và lạnh sau mỗi lần sử dụng và nhận đầu vào AC đầu tiên khi bật PC.

Quạt không hoạt động, khởi động lại PC ngẫu nhiên liên tục, gặp sự cố khi tải và thậm chí các sự cố về hiệu suất chơi game đều có thể là triệu chứng của nguồn cung cấp bị lỗi, chất lượng kém hoặc không đủ. Bạn phải tính đến việc các thành phần của nguồn suy giảm qua nhiều năm và 10 năm trước là nguồn 850W, ngày nay có thể là 650W và hiệu suất của nó cũng có thể bị ảnh hưởng và gây nguy hiểm cho các thành phần của bạn.

Một phông chữ chất lượng cao sẽ tồn tại 10 năm mà không có vấn đề gì. Dù sao, chúng tôi khuyên bạn nên làm mới thiết bị của mình và đài phun nước khoảng 10 năm tuổi, bạn nên thay đổi nó để có chất lượng.

Đối với bất kỳ vấn đề nào mà bạn nghi ngờ là lỗi của nguồn điện, bạn có thể xử lý bảo hành, thử một đơn vị khác… Tuy nhiên, điều bạn không bao giờ nên làm là mở nó để sửa chữa. Nhiều người sẽ không đồng ý, nhưng với sự phức tạp của các bộ phận bên trong của nó, làm mất hiệu lực bảo hành đi kèm với việc mở nó, và khả năng các cú sốc điện thậm chí bị ngắt kết nối nên được xem xét.

Rất khó để bạn sửa chữa lỗi trong nguồn mà không có sơ đồ điện và / hoặc kiến ​​thức nâng cao về điện tử.

Cải thiện cung cấp điện

Ngày nay, các thiết kế bên trong mới đã xuất hiện trong các bộ nguồn, chẳng hạn như điều chỉnh điện áp VRM (mô-đun điều chỉnh điện áp), độc lập. Chúng là các nguồn DC-DC. Ưu điểm chính của nó là điện áp không kích hoạt khi tải không cân bằng, một tình huống xảy ra rất phổ biến trong các PC hiện tại (hãy nhớ tải 12 V so với các đường ray khác).

Các thiết kế gần đây trên các máy chủ web bao gồm các bộ nguồn cung cấp một nguồn dự phòng có thể được hoán đổi trong khi nguồn cung cấp năng lượng khác đang được sử dụng.

Một số máy tính mới, đặc biệt là các máy tính được thiết kế để sử dụng làm máy chủ, cung cấp các PSU dự phòng, nghĩa là, có hai hoặc nhiều PSU trong máy tính, một trong số đó cung cấp năng lượng và các máy khác hoạt động như một bản sao lưu.

Nguồn dự phòng sẽ tiếp quản ngay lập tức trong trường hợp nguồn chính bị hỏng. Nguồn điện chính sau đó có thể được thay đổi trong khi sử dụng nguồn năng lượng khác.

Nguồn điện bên ngoài

Nhưng các bộ nguồn nằm trong PC không phải là bộ duy nhất tồn tại. Các loại cung cấp năng lượng khác là bên ngoài.

Ví dụ, một số máy chơi game có nguồn điện được kết nối với dây nguồn phải được đặt giữa bàn điều khiển và tường. Trong các trường hợp khác, nguồn điện được tích hợp vào một số ổ cứng ngoài, cần thiết nếu thiết bị không thể trích xuất đủ năng lượng từ máy tính qua USB.

Nguồn cung cấp bên ngoài có lợi vì chúng làm cho thiết bị nhỏ hơn và hấp dẫn hơn. Tuy nhiên, một số loại nguồn cung cấp năng lượng này khá lớn và vị trí của chúng có thể gặp vấn đề.

Đỉnh hiện tại

Nguồn cung cấp năng lượng thường là nạn nhân của sự đột biến và tăng đột biến hiện tại, vì đây là nơi thiết bị nhận được năng lượng điện. Do đó, thường nên cắm thiết bị vào bộ lưu điện hoặc bộ bảo vệ đột biến có bộ ngắt mạch.

Sức mạnh

Xếp hạng PSU thường là số liệu rõ ràng nhất để chọn nguồn điện. Nếu bạn chọn một nguồn năng lượng có rất ít năng lượng, hệ thống của bạn sẽ tắt khi tiêu thụ nhiều năng lượng hơn mức PSU có thể cung cấp. Ngược lại, mua một tấn watts có thể là một sự lãng phí tiền bạc. Vậy đâu là tiện lợi nhất?

Điều quan trọng là tạo ra mức tiêu thụ năng lượng ước tính cho PC của bạn. Mỗi thành phần mới sẽ thay đổi lượng watt mà hệ thống của bạn cần để tiếp tục chạy. Nhìn chung, chúng tôi đang hướng tới hiệu quả năng lượng và CPU và GPU mới đang tiêu thụ ngày càng ít hơn.

Để ước tính nhu cầu watt, bạn có thể sử dụng máy tính tại Outervision.com, cho phép bạn chọn kiểu dáng và mô hình của CPU và GPU, bộ lưu trữ và các thành phần khác. Nếu bạn dự định ép xung hệ thống của mình, bạn cũng có thể định cấu hình đồng hồ CPU, điện áp, đồng hồ GPU và đồng hồ card đồ họa. Trong mọi trường hợp, thường sẽ thuận tiện hơn khi nhận được lời khuyên của chuyên gia so với máy tính.

Khi bạn đã nhập tất cả các chi tiết bạn muốn đưa vào, máy tính sẽ hiển thị ba số: công suất tải, công suất UPS được đề xuất và công suất PSU được đề xuất.

Để thiết lập một công suất mà bạn có thể dễ dàng tìm thấy, hãy làm một vài điều. Đầu tiên, làm tròn công suất đến mốc 50W gần nhất (370W sẽ làm tròn lên tới 400W). Với phương pháp này, bạn thường có thể tìm thấy một nguồn năng lượng cung cấp năng lượng dồi dào, ngay cả khi bạn nâng cấp lên thứ gì đó mạnh hơn trong tương lai.

Đối với một số hệ thống, có thể không bảo hành thêm 50 W trở lên. Các CPU bị khóa (CPU Intel không có ký hiệu "K" hoặc "X") ít có khả năng được sử dụng trong các tình huống tiêu thụ nhiều năng lượng hơn so với thông số kỹ thuật của chúng yêu cầu. Ngoài ra, các CPU này có xu hướng giảm tốc độ xung nhịp tối đa khi được làm nóng, điều này cũng giúp tiết kiệm năng lượng.

Khi nói đến việc mở khóa CPU và ép xung GPU, tốt hơn là nên có nhiều năng lượng. Điều này có thể hữu ích khi bạn muốn ép xung hoặc khi thêm các thành phần vào hệ thống ép xung. Ép xung thường đòi hỏi phải làm mát tốt hơn, và mỗi quạt và máy bơm nước cũng sẽ hút watt.

Cũng cần lưu ý rằng hệ thống của bạn sẽ không luôn luôn có sức mạnh tối đa. Hầu hết các PC chỉ tiêu thụ 100 watt hoặc ít hơn khi không hoạt động, và hiếm khi hơn 150W trong khi thực hiện các công việc hàng ngày như làm việc trên tài liệu hoặc lướt web. Nhưng bạn muốn cung cấp năng lượng để xử lý các yêu cầu năng lượng cao nhất, không phải tải điển hình.

Hiệu quả và chứng nhận 80 Plus

Điện tử không bao giờ hoạt động với hiệu suất 100 phần trăm trong thế giới thực. Nhãn "80 Plus" trên PSU biểu thị rằng nó đã được đánh giá cho một mức độ hiệu quả nhất định. Trước khi chúng tôi chuyển sang Chứng nhận 80 Plus, hãy nói về hiệu quả.

Khi nguồn cung cấp năng lượng (hoặc thiết bị khác) có hiệu suất 80 phần trăm, 80 phần trăm năng lượng định mức được cung cấp cho hệ thống và 20 phần trăm còn lại bị mất dưới dạng nhiệt. Nếu một nguồn cung cấp đang rút 500 W từ tường và hiệu quả 80 phần trăm khi tải 100 phần trăm, bạn chỉ có thể cung cấp 400 W ở công suất tối đa. Một PSU như vậy sẽ được đánh giá ở mức 400W, vì đó là công suất tối đa sẽ được cung cấp cho hệ thống.

Vì sức mạnh được đánh giá của PSU có tính hiệu quả, nên không có nhiều việc phải làm. Đó là nó, trừ khi bạn quan tâm đến hóa đơn tiền điện. Nếu bạn muốn giữ PC của bạn mọi lúc, hoặc nếu bạn dành nhiều giờ chơi, một PSU hiệu quả hơn có thể giúp bạn tiết kiệm tiền.

Nếu cùng một nguồn cung cấp 400W có hiệu suất 90 phần trăm, nó sẽ rút ra 444W (thay vì 500W) từ tường để cung cấp 400W cho PC của bạn. Sự khác biệt đó tương đương với năng lượng gần như tương đương với bóng đèn 60W. Và bạn càng chơi nhiều trò chơi đòi hỏi khắt khe, càng nhiều giờ kilowatt bắt đầu tích lũy.

Điều quan trọng cần lưu ý là hiệu quả của nguồn cung cấp không phải là tuyến tính và thay đổi tùy thuộc vào tải. Thông số kỹ thuật 80 Plus yêu cầu nguồn điện cung cấp ít nhất 80 phần trăm hiệu suất ở 115V (tại Hoa Kỳ) trên tất cả các tải từ 20 phần trăm trở lên. Đối với các kết nối 230V (EU), PSU phải có hiệu suất 82 phần trăm ở mức tải 20 và 100 phần trăm và 85 phần trăm hiệu quả ở mức tải 50 phần trăm.

Chất lượng một phần là một lý do tuyệt vời khác để có được một nguồn cung cấp năng lượng hiệu quả hơn. PSU càng hiệu quả thì càng ít nhiệt. Điều đó có nghĩa là các thành phần tồn tại lâu hơn và bạn không cần sử dụng quạt làm mát nhiều. Tuy nhiên, điều này không phải lúc nào cũng đúng. Ví dụ, hãy nghĩ đến một đài phun nước Vàng 80 Plus với tụ điện chất lượng kém và quạt có thời gian sử dụng ngắn, với các tản nhiệt nhỏ vô lý và Đồng 80 Plus với quạt hàng đầu, tản nhiệt hào phóng và tụ điện tốt. Không nghi ngờ gì, Đồng là tốt hơn.

Một số bộ nguồn đủ hiệu quả để bạn không phải cắm quạt mọi lúc. Tùy thuộc vào trường hợp của bạn, một nguồn cung cấp năng lượng kém hiệu quả hơn có khả năng làm tăng nhiệt độ môi trường bên trong hộp.

Điều này không cần phải nói, nhưng một nguồn cung cấp năng lượng hiệu quả hơn cũng xanh hơn. Một PC chơi game công suất cao đang tải là một thiết bị quan trọng, giống như máy giặt hoặc tủ lạnh. Tiêu thụ ít năng lượng làm giảm nhu cầu tải của toàn bộ mạng, điều này có thể giúp duy trì tốc độ ngoại tuyến, đặc biệt là trong thời điểm nhu cầu cao.

Đảm bảo

Khi mua các linh kiện PC, bạn sẽ thường thấy các sản phẩm dường như không tạo ra sự khác biệt đáng kể nào trên các tờ đặc tả tương ứng của chúng. Khi điều này xảy ra, có thể hữu ích khi đi với một thương hiệu bạn thích hoặc xem xét một thứ kém hấp dẫn hơn nhiều so với thông số kỹ thuật: bảo hành.

Cho đến hôm nay, một nguồn có bảo hành 2 năm bị tụt hậu trên thị trường và không nên xem xét. Mặc dù chúng khác nhau, hầu hết các PSU đều được bảo hành từ ba đến năm năm. Tuy nhiên, bảo hành bảy và mười năm được cung cấp với một số sản phẩm. Đây không phải là một chỉ số trực tiếp về chất lượng, nhưng nó là một loại bảo hiểm hạn chế đáng để xem xét.

Nguồn cung cấp mô-đun

Sau sức mạnh và hiệu quả, tính mô đun là một trong những điểm bán hàng quan trọng nhất cho đài phun nước. Trong nhiều trường hợp, một bộ nguồn PSU mô-đun là lý tưởng. Ở những người khác, đó là điều cuối cùng bạn muốn. Nhưng những gì làm cho một mô-đun PSU?

Nói một cách đơn giản, một bộ nguồn mô-đun cho phép bạn kết nối (hoặc ngắt kết nối) cáp khi cần thiết. Mặt khác, các bộ nguồn truyền thống có cáp kết nối vĩnh viễn với nguồn điện.

Các PSU bán mô-đun đạt được sự cân bằng giữa hai loại: một số cáp (thường là bo mạch chủ và cáp CPU) được kết nối vĩnh viễn, trong khi các cáp khác (PCIe, SATA và Molex) có thể tháo rời.

PSU mô-đun có một lợi thế rất lớn khi nói đến quản lý cáp. Quản lý cáp có thể là một trong những công việc tẻ nhạt và tốn kém nhất trong xây dựng PC. Bộ nguồn mô-đun cho phép bạn chỉ sử dụng các dây cáp cần thiết để gắn PC, có thể giảm đáng kể tình trạng lộn xộn cáp trong hộp. Điều này đôi khi có thể cải thiện lưu lượng không khí ngoài tính thẩm mỹ.

Nhược điểm của việc có cáp có thể tháo rời là bản thân các loại cáp thường sử dụng các đầu nối độc quyền. Ngay cả cáp từ các dòng sản phẩm khác nhau từ cùng một nhà sản xuất có thể không tương thích. Vì vậy, luôn luôn nên lưu trữ cáp trong hộp hoặc túi để lưu trữ chúng một cách an toàn để lưu trữ sau này.

PSU mô-đun cũng chiếm nhiều không gian trong hộp hơn các mô hình không mô-đun. Trên tháp ATX, điều này thường không phải là vấn đề, nhưng nó có thể gây ra sự cố thực sự trên hệ thống mini-ITX. Các đầu nối ở đầu cáp thêm khoảng 1/2 inch đến 3/4 inch so với chiều dài của PSU. Mặt khác, các PSU không mô-đun, không có các đầu nối ở cuối PSU, vì các dây cáp chỉ đi ra phía sau thiết bị.

Trong trường hợp giải phóng mặt bằng ở phía sau PSU có thể rất chặt chẽ, hãy xem xét sử dụng nguồn điện không theo mô-đun nếu công trình cho phép. Sẽ khó khăn hơn để lưu trữ cáp không sử dụng, nhưng giải phóng mặt bằng sẽ ít vấn đề hơn. Nếu không gian không phải là một vấn đề, phông chữ mô-đun hoặc bán mô-đun thường được đề nghị. Nó sẽ làm sạch cấu trúc và cho phép bạn thay thế cáp khi cần thiết.

Vấn đề kích thước

Giống như mọi thứ khác đi vào vỏ máy tính, kích thước vật lý của PC có thể có tác động lớn. Mặc dù điều này thường được biểu hiện với các PSU công suất cao hơn, ngay cả các mô hình watt thấp có thể quá lớn trong một số phiên bản. Có thể khó có được nguồn PSU EVGA 1600W để phù hợp với tháp công suất trung bình, nhưng việc lấy nguồn PSU ATX trong hộp ITX mini sẽ khó khăn hơn nhiều.

Mặc dù có một số hộp hỗ trợ hệ số dạng SFX nhỏ hơn, nhiều hộp mini-ITX vẫn được chế tạo cho PSU ATX. Đây là một phước lành hỗn hợp. Không có nhiều loại PSU SFX có sẵn cho người tiêu dùng, do đó, với ATX cung cấp nhiều tùy chọn hơn. Ngay cả với lựa chọn đó, bạn phải chọn các mảnh một cách cẩn thận. Ví dụ, hộp ITX chỉ có khả năng chấp nhận phông chữ với cấu hình và kích thước nhất định. Trong một không gian nhỏ như vậy, việc cung cấp nguồn mô-đun rất được khuyến khích, nhưng cực kỳ đắt đỏ ở định dạng đặc biệt: SFX.

Kết luận về cung cấp năng lượng là gì?

Đúng là PSU không phải là phần quyến rũ nhất của PC. Một PSU tốt không cung cấp các điểm thẩm mỹ để hiển thị với bạn bè của bạn, như CPU ​​hoặc GPU tốt, nhưng PSU phù hợp sẽ đảm bảo rằng bạn có thể sử dụng các bộ phận đó cho toàn bộ tiềm năng của họ.

Bạn sẽ mua một chiếc xe thể thao chỉ để sử dụng xăng rẻ nhất bạn có thể tìm thấy? PSU có thể giống như nhiên liệu có chỉ số octan cao cho thiết bị chơi game của bạn, giúp cung cấp năng lượng sạch và đảm bảo mọi thứ không bị bốc khói.

Nếu có một lời khuyên cuối cùng, đó là đừng bỏ qua PSU của bạn. Bạn luôn có thể mua thêm dung lượng hoặc RAM, nhưng PSU xấu có thể đánh vần thảm họa.

Một nguồn cung cấp năng lượng vững chắc với đủ năng lượng dự phòng sẽ giúp hệ thống có tuổi thọ cao và đảm bảo nâng cấp miễn phí. Nếu bạn có câu hỏi, bạn luôn có thể tham khảo hướng dẫn của chúng tôi về các nguồn cung cấp năng lượng tốt nhất trên thị trường, ở đây bạn sẽ tìm thấy các mô hình tốt nhất theo phạm vi giá.

Bạn nghĩ gì về bài viết của chúng tôi về nguồn cung cấp năng lượng là gì? Bạn đang thiếu một cái gì đó?