Tôi đã đọc bảo vệ đột biến có thực sự cần thiết? và tôi cũng muốn biết tại sao mất điện lại có hại như vậy. Lời giải thích đưa ra là "các tụ điện vượt quá điện áp định mức" Nhưng điều đó sẽ vô nghĩa nếu công suất đi vào PSU nhỏ hơn điện áp thông thường. Điều gì xảy ra với một PSU trong tình trạng mất điện để làm hỏng nó?
Có sự bảo vệ nào được tích hợp trong các PSU hiện đại để ngăn chặn thiệt hại đó không? Có cách nào để bảo vệ máy tính trong điều kiện mất điện ngoài việc sử dụng UPS không?
Câu trả lời:
Mất điện là tình trạng thiếu điện áp, khi nguồn cung cấp AC giảm xuống dưới giá trị danh nghĩa khoảng 10% (nghĩa là danh nghĩa 110-120 hoặc 220-240 ở hầu hết các nơi). Vì vậy, ở Mỹ, điện áp có thể được định nghĩa là điện áp xoay chiều giảm xuống dưới 99V. Đặc điểm kỹ thuật của Intel đối với các bộ nguồn ATX chỉ định rằng các điện áp trong khoảng từ 90 đến 135 và 180 và 265 sẽ cho phép hoạt động cung cấp điện chính xác ( phần 3.1 ), do đó, nguồn cung cấp vẫn sẽ chạy bình thường ngay cả khi xảy ra hiện tượng mất điện đáng chú ý.
Một số người cũng bao gồm sự sụt giảm năng lượng rất ngắn (dưới 30mS, hoặc khoảng 2 chu kỳ AC) khi mất điện, vì bóng đèn sợi đốt sẽ nhanh chóng, nhưng rõ ràng, mờ trong thời gian đó tương tự như điều kiện thiếu điện áp thực.
Trong cả hai trường hợp, Intel định nghĩa chúng là điều kiện thiếu điện áp và thảo luận về những yêu cầu mà nguồn cung cấp năng lượng ATX phải tuân theo trong các điều kiện như vậy trong phần 3.1.3 của Hướng dẫn thiết kế bộ nguồn ATX12V của Intel
Nguồn cung cấp phải chứa mạch bảo vệ sao cho việc áp dụng điện áp đầu vào dưới mức tối thiểu được chỉ định trong Mục 3.1, Bảng 1, sẽ không gây ra thiệt hại cho nguồn điện.
Thông thường các bộ nguồn có một phần đầu vào bao gồm một loạt các mạch thú vị, vào cuối ngày, cung cấp khoảng 308 VAC cho một máy biến áp, sau đó cung cấp năng lượng cho mạch điều hòa và điều hòa. Mạch điện này thực sự tạo thành cơ sở chính của mạch điều tiết, và nếu bạn đang sử dụng ít hơn toàn bộ công suất của nguồn cung cấp thì có thể quản lý với các điều kiện thiếu điện áp đáng kể mà không rơi ra khỏi quy định ở phía đầu ra.
Khi mất điện, nguồn điện sẽ cố gắng cung cấp dòng định mức miễn là có thể (dựa trên điện áp và dòng điện đến) và nếu không thể duy trì quy định, nó sẽ xác nhận lại Power Goodtín hiệu đi đến bo mạch chủ. Bo mạch chủ có trách nhiệm xác nhận lại power ontín hiệu đi đến nguồn cung cấp và nếu kịp thời, thì nguồn cung cấp sẽ giảm tất cả đầu ra và tắt.
Nếu bo mạch chủ không thực hiện được điều này, các bộ cấp nguồn sẽ bỏ đường ray của nó khi nó vượt quá quy định, nhưng điều đó không được đảm bảo, và với nguồn cung cấp năng lượng chất lượng thấp, bạn cũng có thể thấy các linh kiện và bo mạch chủ của mình cũng nhận được điều kiện thiếu điện áp.
Điều gì xảy ra tại thời điểm đó phụ thuộc vào mức độ mạnh mẽ của các thành phần đó, nhưng nhìn chung nó không phải là một điều tốt khi các thành phần cố gắng hoạt động ở điện áp thấp hơn. Hãy nhớ rằng nguồn cung cấp điện luôn cung cấp điện áp thấp trong thời gian ngắn (giảm đầu ra về 0 là không tức thời) vì vậy thời gian thiếu điện áp rất ngắn là ổn. Sự cố chỉ xảy ra nếu nguồn điện vẫn ở trạng thái thiếu điện áp trong một thời gian dài, điều này chỉ có thể xảy ra nếu cả nguồn điện và bo mạch chủ không nhận ra sự cố và tiếp tục cố gắng vận hành.
Hãy nhớ rằng thông số kỹ thuật của Intel không nhiều hơn một hướng dẫn trong ngành và không có cơ quan chứng nhận nào. Ngay cả các nguồn cung cấp năng lượng tốt cũng không bị ràng buộc bởi bất kỳ thỏa thuận nào để làm theo các khuyến nghị của nó. Phần yêu thích của tôi là 3.1.5. Tôi đã thấy nhiều nguồn cung cấp năng lượng, cả đắt tiền và rẻ tiền, không giữ được các khuyến nghị đó!
Các hiệu ứng cụ thể khác nhau tùy thuộc vào thành phần được thảo luận, đây thực sự là một cuộc thảo luận riêng biệt.
PIE. P = IE. Công suất = Thời gian hiện tại Điện áp. Vì vậy, nếu điện áp thấp hơn khi mất điện, nguồn điện phải kéo thêm dòng điện từ nguồn điện để duy trì cùng một nguồn điện. Vì vậy, trong khi ứng suất điện áp thực sự thấp hơn trong thời gian mất điện, thì ứng suất hiện tại đối với nguồn cung cấp tăng để bù lại.
Đây là câu trả lời ngắn gọn: Trong tình trạng mất điện, các bộ nguồn cần phải rút thêm dòng điện để bù cho điện áp cung cấp thấp hơn, gây căng thẳng cho bóng bán dẫn, dây dẫn, điốt, v.v ... Chúng cũng trở nên kém hiệu quả hơn, khiến chúng thu được nhiều dòng điện hơn , làm nặng thêm vấn đề.
Đây là câu trả lời dài: Hầu hết các PC (nếu không phải tất cả) đều sử dụng nguồn điện chuyển đổi. Nếu tất cả các yếu tố của nguồn cung cấp (bóng bán dẫn, máy biến áp, tụ điện, điốt, v.v.) là hoàn toàn lý tưởng, thì một nguồn cung cấp có thể lấy bất kỳ điện áp đầu vào nào và tạo ra công suất mong muốn ở điện áp mong muốn (miễn là có đủ dòng điện ở đầu vào để duy trì P = IE).
Nhưng những yếu tố đó đều xa lý tưởng, vì vậy tất cả các nguồn cung cấp năng lượng trong thế giới thực được thiết kế để hoạt động trong một phạm vi nhất định, ví dụ 80 đến 240V. Ngay cả trong phạm vi chúng được thiết kế, hiệu suất (phần trăm công suất ở đầu ra của nguồn cung cấp so với công suất cần thiết ở đầu vào) có xu hướng giảm khi điện áp đầu vào thấp hơn. Anandtech có một biểu đồ ví dụ tốt . Trục X là công suất ở đầu ra của nguồn cung cấp (tải) và trục Y là hiệu suất. Vì vậy, nguồn cung cấp này là hiệu quả nhất khoảng 300W.
Đối với đầu vào 120V, nó có hiệu suất khoảng 85%, do đó, nó rút ra khoảng 300W / 0,85 = 353W từ tường để giúp bạn có được 300W ở đầu ra. Công suất 53W "mất tích" bị tiêu tan trong mạch cung cấp điện (đó là lý do tại sao PC của bạn có quạt - giống như bộ nguồn của bạn có bóng đèn 50W trong một hộp nhỏ và nó cần phải thoát nhiệt). Vì P = IE, chúng ta có thể tính toán dòng điện cần thiết từ phích cắm trên tường để tạo ra công suất 300W từ 120V: I = P / E = 353W / 120V = 2.9A. (Tôi bỏ qua yếu tố sức mạnh để giữ cho lời giải thích này đơn giản.)
Đối với đầu vào 230V, hiệu suất là 87%, do đó, nó chỉ kéo 344W từ tường, rất tốt. Do điện áp cao hơn rất nhiều nên mức vẽ hiện tại thấp hơn nhiều: 344W / 230V = 1.5A.
Nhưng trong điều kiện mất điện 90V, hiệu quả thậm chí còn kém hơn ở mức 120V: 83,5%. Vì vậy, bây giờ nguồn cung đang kéo 300W / 0.835 = 359W từ tường. Và nó còn kéo dài hơn nữa: 359W / 90V = 4A!
Bây giờ có lẽ sẽ không nhấn mạnh nguồn cung cấp năng lượng này nhiều vì nó được đánh giá ở mức 650W. Vì vậy, hãy xem nhanh những gì xảy ra ở 650W. Đối với 120V, nó hiệu suất 82% -> 793W và 6,6A từ tường. Nhưng hiệu quả thậm chí còn tồi tệ hơn khi tải cao, vì vậy đối với 90V, chúng ta thấy hiệu suất 78,5%, có nghĩa là 828W và 9,2A! Ngay cả khi hiệu suất vẫn ở mức 78,5%, nếu mất điện đến 80V, nó sẽ cần phải kéo 10,3A. Đó là rất nhiều hiện tại; mọi thứ bắt đầu tan chảy nếu chúng không được thiết kế cho loại dòng điện đó.
Vì vậy, đó là lý do tại sao mất điện là xấu cho nguồn cung cấp năng lượng. Họ cần phải vẽ thêm dòng điện để bù cho điện áp cung cấp thấp hơn, rất căng thẳng đối với bóng bán dẫn, dây dẫn, điốt, v.v ... Chúng cũng trở nên kém hiệu quả hơn, khiến chúng rút ra nhiều dòng điện hơn, làm cho vấn đề trở nên trầm trọng hơn.
Ví dụ về phần thưởng: Đây là một lời giải thích nhanh về lý do tại sao các bộ nguồn lại hoạt động kém hiệu quả hơn khi điện áp cung cấp giảm. Tất cả các thành phần điện tử (bóng bán dẫn, máy biến áp, thậm chí các dấu vết trên bảng mạch in) có một số loại điện trở tương đương. Khi một bóng bán dẫn điện được bật "bật", nó có "điện trở", giả sử 0,05ohms. Vì vậy, khi 3A của dòng điện chạy qua bóng bán dẫn đó, nó nhìn thấy 3A * 0,05ohms = 0,15V trên các đạo trình của nó. Công suất 0,15V * 3A = 0,45W hiện đang bị tiêu tan trong bóng bán dẫn đó. Đó là năng lượng lãng phí - đó là nhiệt trong nguồn cung cấp năng lượng, không phải năng lượng cho tải. Đó là kịch bản 300W của chúng tôi, kịch bản 120V.
Trong kịch bản công suất tối thiểu 90V, bóng bán dẫn có cùng điện trở 0,05ohm, nhưng hiện tại có 4A dòng điện chạy qua nó, vì vậy nó giảm 4A * 0,05ohms = 0,2V trên các đạo trình của nó. Công suất 0,2V * 4A = 0,8W hiện đang bị tiêu tan trong bóng bán dẫn đó. Vì vậy, mỗi thiết bị (và có rất nhiều trong số chúng) trong nguồn cung cấp có điện trở / điện áp giảm trên nó sẽ tạo ra nhiều nhiệt hơn (lãng phí điện năng) khi điện áp cung cấp giảm. Vì vậy, nói chung và trong lý do, điện áp cao hơn cho bạn hiệu quả cao hơn.