מהי הטמפרטורה המקסימלית של ספק הכוח למחשב?
אנשים התרגלו למאוורר הקירור בספק הכוח של המחשב. בשנים הראשונות, למאוורר באספקת החשמל לא הייתה טכנולוגיית עצירה חכמה ולא טכנולוגיית ויסות מהירות בקרת טמפרטורה, הרעש די ברור. עם זאת, בעיה זו נפתרה בצורה טובה מאוד בשנים האחרונות. ויסות מהירות מבוקרת טמפרטורה בספקי כוח מיינסטרים היא כבר פריט חובה, ונעשו תחנות אינטליגנטיות נוספות, ורבים מהם רדיקליים יחסית, לא קרובים לעומס מלא. המאוורר לא מתחיל במצב של ספק הכוח, מה שגורם לאנשים רבים לשאול שאלה כזו, האם ספק הכוח באמת צריך מאוורר?
למעשה, בנוסף לעצירה המושכלת של המאוורר, אכן ישנם מוצרי אספקת חשמל המסירים ישירות את המאוורר והפתרון התרמי הוא בצורת קירור פסיבי. לדוגמה, Haiyun Prime 600 Titanium Fanless הוא ספק כוח ללא מאוורר עם הספק נקוב של 600W. עם זאת, סוג זה של ספק כוח קירור פסיבי נדיר מאוד בשוק. למרות שזה פופולרי, זה לא עיצוב מיינסטרים. גם אם אספקת החשמל עם המאוורר מפסיקה לפעול בצורה חכמה, רבים מהם צריכים לעשות כפתור מתג כדי לגרום למאוורר להפסיק. ניתן להחזיר את המאוורר למצב מבוקר טמפרטורה לפעולה רציפה. לכן, אם ספק הכוח באמת יכול לוותר על המאוורר, ספק כוח הקירור הפסיבי אמור להפוך למיינסטרים, וללחצן בורר המצבים לעצירה חכמה של המאוורר לא יהיה כל ערך.
למעשה, "ספק הכוח אינו מייצר חום גבוה" אינו נכון, מכיוון שהחום שלו מרוכז בעיקר בפנים, רוב ספקי הכוח מראים רק כמות קטנה של חום על המעטפת, והטמפרטורה בתוך ספק הכוח אינה קלה. לפקח באמצעות תוכנה. , באופן טבעי יש חוסר בתחושה אינטואיטיבית. למעשה, אספקת החשמל לא בהכרח פועלת ביציבות ללא מאוורר הקירור, ויצירת החום הפנימית עשויה להיות גבוהה ממה שחושבים.
איפה ספק הכוח של המחשב מייצר חום?
אספקת הכוח של המחשב שלנו מורכבת ממרכיבים שונים, כולל נגדים, קבלים, משרנים, גשרי מיישרים, צינורות מתגים, שנאים וכו'. לכן, לפני שניתן יהיה למסחר ומעשי את טכנולוגיית מוליכים-על בטמפרטורת החדר, אספקת החשמל במהלך תהליך העבודה, הוא בטוח יפיק חום, וחום זה כלול באיבוד אנרגיית אספקת החשמל. זהו גם מדד הביצועים של ספק כוח למחשב, כגון יעילות המרה. ככל שיעילות ההמרה גבוהה יותר, כך ההפסד נמוך יותר. גם החום ירד.
אז מבין הרכיבים המשמשים באספקת החשמל, אילו מהם מייצרים כמויות גדולות יחסית של חום? שיטת השיפוט פשוטה מאוד, כלומר, הרכיבים עם גופי קירור באספקת החשמל גדולים יחסית, בעיקר גשר המיישר וצינורות מתגים שונים בצד הראשוני ובצד המשני. עם זאת, אין זה אומר ששאר הרכיבים אינם מייצרים חום רב. זה בעיקר בגלל שהרכיבים האחרים אינם קלים להתקנה עם גופי קירור, ולרוב הרכיבים עצמם יש טמפרטורת פעולה גבוהה יחסית, כך שאין צורך להגדיר עבורם אמצעי קירור נוספים. ייצור החום של השנאי אינו נמוך מזה של מעגלי הצד הראשוני והצד המשני, אך רוב השנאים הראשיים אינם דורשים אמצעי פיזור חום נוספים, או שתכנון פיזור החום שלהם יכול בעצם לענות על צורכי השימוש.
היכן מרוכז החום ממקור הכוח? למעשה, רוב החימום של ספק הכוח הוא בצד הראשוני ובצד המשני. הצד הראשוני הוא צד המתח הגבוה, והצד המשני הוא צד המתח הנמוך. באופן כללי, החימום של הצד המשני יהיה גבוה יותר מזה של הצד הראשוני, כי ההספק זהה. במקרה של , הזרם שנושא הצד המשני יהיה גבוה יותר, וזרם גבוה יותר באספקת החשמל פירושו לרוב ייצור חום גבוה יותר.
צילמנו תמונת חיישן תרמית כזו בספק כוח מאושר 80Plus זהב עם הספק נקוב של 850W. המבנה של ספק כוח זה הוא PFC פעיל בתוספת תהודה LLC גשר מלא בתוספת תיקון סינכרוני בתוספת DC-DC. לפני הצילום, ספק הכוח פעל במשך 15 דקות בהספק מלא ב-850W, ולאחר מכן הסרנו את מארז החשמל ואת המאוורר, וצילמנו תמונה תרמית תוך 10 שניות. ניתן לראות שהמקום בו הטמפרטורה הפנימית של ספק הכוח נמוכה הוא כ-35 מעלות בלבד, אך המקום הגבוה ביותר הוא מעל 100 מעלות, בעיקר באמצע הספק, ומיקום זה הוא למעשה סינכרוני פלוס 12V מעגל מיישר, ליד השנאי הראשי, שיכול להיות ניתן לראות שגם הטמפרטורה של השנאי הראשי גבוהה יחסית. הטמפרטורות בצד שמאל וימין הן גוף הקירור של גשר מיישר והמודולים פלוס 5V ו-3.3V DC-DC, והטמפרטורה היא בערך 60 מעלות.
בואו נקרב את העדשה. בשלב זה, כ-30 שניות לאחר הסרת המאוורר, אנו יכולים לראות שהטמפרטורה הגבוהה ביותר במעגל המיישר הסינכרוני פלוס 12V היא קרובה ל-110 מעלות, והחלק העליון של השנאי הראשי שלידו הוא כ-65 מעלות, אך מ- פער אנו יכולים לראות שגם הטמפרטורה של הסליל בתוך השנאי הראשי היא ברמה גבוהה מאוד. הצבע של התמונה התרמית כאן קרוב מאוד לזה של מעגל המיישר הסינכרוני, מה שאומר שהטמפרטורה הפנימית של השנאי היא למעשה קרובה ל-100 מעלות. . המיישר הסינכרוני פלוס 12V MosFET של ספק כוח זה ממוקם בחלק האחורי של ה-PCB ומפזר חום דרך גוף הקירור בחזית, מה שאומר שה-PCB גם לוקח על עצמו חלק מתפקוד פיזור החום. אם הטמפרטורה שזוהתה בחזית עלתה על 100 מעלות, אז הטמפרטורה של ה-MosFET מאחור היא בעצם ברמה זו.
בואו נצלם את מעגל המיישר הסינכרוני פלוס 12V מזווית אחרת. בשלב זה, ספק הכוח הגיע להגנת טמפרטורת יתר והפסיק לעבוד, אך עדיין ניתן לראות שטמפרטורת פני השטח של הקבל במעגל המיישר הסינכרוני פלוס 12V היא כ-65 מעלות, והטמפרטורה המקסימלית של ה-PCB נמשכת . מעל 100 מעלות, הטמפרטורה בתוך השנאי הראשי עדיין קרובה ל-100 מעלות. אנו יכולים גם לראות מכאן שמאוורר ספק הכוח אינו מכשיר אופציונלי. בסביבה עמוסה במלואה, הסרת מאוורר ספק הכוח תגרום לאספקת החשמל להפעיל הגנת טמפרטורת יתר ולנתק את הפלט תוך זמן קצר. לכן, כאשר מאוורר אספקת החשמל נכשל לאחר מכן, יציבות המחשב נוטה להיות מופחתת מאוד, וקל לכבות אותו ישירות בעת הפעלת תוכניות בעומס גבוה.
שמנו מאוורר על ספק הכוח והנחנו לו לשבת במשך 5 דקות, ואז טענו אותו במלואו במשך 10 דקות, ואז הסרנו את המאוורר וצילמנו תמונות תרמיות של שאר המיקום. בהשוואה למעגל המיישר הסינכרוני פלוס 12V, הטמפרטורה של מקומות אחרים כמובן נמוכה בהרבה, אך הטמפרטורה במקומות מסוימים תהיה גבוהה יחסית. לדוגמה, טמפרטורת פני השטח של גשר המיישר מגיעה לרמה של 85 מעלות. ניתן לראות שהטמפרטורה בתוך ספק הכוח למעשה אינה נמוכה מהמעבד וה-GPU כשהם נטענים במלואם, אך אין לנו דרך פשוטה ומהירה לזהות את הטמפרטורה הפנימית של ספק הכוח.
מה עושים יצרני ספקי הכוח בתכנון כדי לשמור על אספקת החשמל מתחת לטמפרטורה הבטוחה?
מכיוון שלא ניתן לזלזל בייצור החום של ספק הכוח, אילו מאמצים עשו היצרנים להפחית את ייצור החום של ספק הכוח ולשפר את יעילות פיזור החום של ספק הכוח? למעשה, למרות שאובדן אספקת החשמל לא מתבטא רק בצורת חום, החום של ספק הכוח אכן נובע מאובדן אספקת החשמל, כך שהפחתת אובדן הכוח יכולה להפחית את החום של הספק. אספקת חשמל במידה מסוימת. הפחתת אובדן ספק הכוח פירושה שיפור יעילות ההמרה של ספק הכוח. מסיבה זו, יצרני ספקי כוח רבים יישמו פתרונות עם יעילות המרה טובה יותר, כגון טופולוגיה תהודה של LLC, על המוצרים העיקריים שלהם, מה שמאפשר את המוצרים שלהם מ-80Plus ללבן. מדליית הארד 80Plus ומדליית הארד 80Plus מתקדמות בהדרגה למדליית הזהב של 80Plus, ואפילו לספק הכוח מאושר פלטינה 80Plus יש נטייה להיכנס לשוק המיינסטרים.
כמובן, גישה זו אכן תעלה את המחיר של ספקי כוח מיינסטרים, מכיוון שיעילות המרה גבוהה יותר פירושה דרישות גבוהות יותר למבנה אספקת החשמל, הביצוע והחומרים, והעלות הכוללת תעלה באופן טבעי. לכן, במקום לבזבז עלויות רבות בתמורה להפסד קטן בלבד או להפחתה בייצור החום, קל יותר לראות את ההשפעה על ידי שיפור ישיר של יעילות פיזור החום של ספק הכוח. נפוץ יותר להשתמש בפתרונות פיזור חום טובים יותר, כולל גופי קירור ומאווררי קירור וכו'. לדוגמה, ספקי הכוח מסדרת Thunder Eagle של ASUS מצוידים באותו פתרון קירור ROG Thermal Solution כמו סדרת Thor. אזור פיזור החום של גוף הקירור המותאם אישית גדול מזה של גוף הקירור האלומיניום הרגיל, והוא גם משתמש בפיר Axial-Tech. מאווררי זרימה, שיכולים להביא נפח אוויר ולחץ אוויר גבוהים יותר מאשר מאווררים המשתמשים להבים רגילים.
ספקי הכוח מסדרת Hydro PTM plus של FSP מוסיפים מודול קירור מים על בסיס פיזור חום בקירור אוויר. כאשר שחקנים מרכיבים מערכת קירור מים מפוצלת, לא רק שניתן לשלב בתוכו את אספקת הכוח בצורה טובה יותר, ולגרום למארח להיראות הוליסטי יותר, אלא גם זה יכול להביא לשיפור ממשי בביצועי פיזור החום, שניתן לומר שהוא משרת ריבוי מטרות באבן אחת. ספקי הכוח מסדרת "שבע הליבות" של OC 3 משתמשים בטכנולוגיית מילוי סיליקון מוליך תרמי מוליך תרמית משלהם כדי לעטוף את פיני הרכיב האלקטרוני החשוף, שיכולים למנוע לחות, חמצון, מזיקים ובעיות אחרות, ובו בזמן, זה יכול באופן שווה. להפיץ חום ולהאיץ את ההולכה למעטפת, ובכך לשפר את יעילות פיזור החום של רכיבים בעלי חום גבוה.
למעשה, החום שנוצר על ידי ספק הכוח אינו נמוך, אך רוב ספקי הכוח אינם יכולים לנטר את הטמפרטורה באמצעות תוכנות כמו המעבד וה-GPU, כך שאין מושג אינטואיטיבי עבור רוב האנשים. עם זאת, אינך צריך לדאוג לגבי פיזור החום של ספק הכוח. רוב הרכיבים בתוך ספק הכוח יכולים לעבוד כרגיל בטמפרטורות גבוהות יותר. ערכת פיזור החום שהוגדרה על ידי היצרן עבור אספקת החשמל נבדקה גם היא במשך זמן רב. מצב ההגנה למעשה קשה מאוד. רק שאנחנו לא יכולים להתעלם מפיזור החום של ספק הכוח. בשימוש יומיומי, אנחנו עדיין צריכים לשים לב אם יציאת המאוורר או חור פיזור החום של ספק הכוח חסומים. בעת רכישת שלדה, נסו לבחור מוצרים המייעלים את פיזור החום של ספק הכוח, כגון תעלות פיזור חום עצמאיות ושלדה של תא אספקת החשמל העצמאי מועילה לפיזור החום של ספק הכוח ולפעולה היציבה של ה-. מכונה שלמה.
