Menü

Bilgisayar güç kaynağı (Power Supply)

17 Mart 2015 - Hardware
Bilgisayar güç kaynağı (Power Supply)

Bilgisayar güç kaynağı, prizden elektriği alıp onu bilgisayarınızın değişik parçaları için gereksinim duydukları değişik gerilimlere ayarlayan parçadır. Genellikle metal bir kasa yerleştirilmiş, içinde transformatör veya elektronik devreler bulunan, bilgisayar birimlerinin çalışmaları için gereksinim duyulan farklı gerilim değerlerinde doğru akım sağlayan Donanım donanımdır. Sıradan bir bilgisayarın kullandığı güç kaynağı yaklaşık 450-600 Watt güçtedir.

Yarıiletken teknolojisindeki gelişmeler sayesinde günümüz güç kaynaklarında, pahalı olan ve çok yer kaplayan transformatörler genellikle kullanılmamaktadır.

Power supply’ lar, günüzde anahtarlamalı güç kaynağı olarakta anılırlar. Bir PC güç kaynağının sağladığı genel çıkış voltajları

3.3 volt DC
5 volt DC
12 volt DC
3.3 volt ve 5 volt genellikle dijital devrelerde kullanılırken 12 volt disk ve fan motorlarının çalıştırılmasında kullanılır.

Power supply bilgisayar kasasının üst arka köşesinde bulunan bir elemandır.

Bilgisayar güç kaynakları bilgisayarların en hayati bileşenlerindendir. AC elektriği DC elektriğe çevirerek bilgisayarın kullanımına sunar.

power5

 

 

 

 

 

 

Power Supply Konnektörleri

Güç birimlerinin ana karta (motherboard) bağlanması için değişik konnektörler (connectors) kullanılır. AT kasalarda ana kart üzerindeki iki yuvaya P8 ve P9 dişi konnektörleri takılır. ATX kasalarda ise tek bir 20 kabloyu konnektör kullanılır.

power1

 

 

 

 

 

 

Bir Power Supply (güç birimi) birimi bilgisayara elektriğin girmesini sağlar. AC akımı çevirerek 3.3 ya da 5 voltluk doğru akım (DC) elde eder. PC’ler için Power supply birimlerinin değişik biçimleri ve boyutları vardır. Boyutlar önemlidir, çünkü bilgisayarların değişik boyutta kasaları vardır. Örneğin ATX kasalar için ATX power supply birimlerinin olması gibi.

Sistemin elektriğinin açılması ve kapatılmasında BIOS ve İşletim sistemi de kullanılır. İşletim sistemi kapandığında BIOS aracılığıyla sistemin elektriğini kesebilir.

Güç kaynaklarının sınıflandırılmasında en temel özellik sahip olduğu watt değeridir. Watt voltaj ve amper değerlerinin çarpımından oluşan bir güç birimidir.

Trafosuz elektronik adaptörler – Switcher Teknolojisi

1980 öncesine kadar güç kaynakları çok ağır ve büyük boyutlulardı. 220 volt 50 hz AC elektriği 5 volt DC ve 12 volt DC gerilime dönüştürmek için büyük ve ağır transformatörler ve neredeyse kola şişesi büyüklüğünde kondansatörler kullanılmak zorundaydı.

Günümüzde kullanılan switching power supply / anahtarlamalı güç kaynağı ise daha hafif ve ufak yapılara sahiptirler. 50 hz frekansı çok daha büyük frekanslara çevirirler. Bu çevirme işlemi sayesinde daha ufak ve hafif transformatörler yapılabilmektedir. Ayrıca yüksek frekanslı AC akım kolaylıkla düzeltme ve filtreleme imkanları sunmaktadır. Böylece voltaj değişimlerine duyarlı hassas elektronik devreler için problem kaynağı olan voltaj değişimleri önlenmiş olur.

power2

 

 

 

 

 

 

Yukarıdaki şekilde bir switch mode güç kaynağının içi görülmektedir. Soldaki ısı dağıtıcı metale transistörler tutturulmuştur. Bu transistörler switch işlemini gerçekleştirir ve transformatörden yüksek frekanslı güç elde edilmesini sağlar. Sağdaki ısı dağıtıcı metale ise AC sinyalin doğrultulmasını ve DC gerilime dönüştürülmesini sağlayan diyotlar iliştirilmiştir.

Switcher güç kaynakları AC hattan ihtiyaçları kadar güç çekerler. Güç kaynağı tarafından sağlanan temel voltaj ve akım değerleri güç kaynaklarının üzerinde bulunan etiketlerde belirtilir.

power3

 

 

 

 

 

 

 

 

Burada dikkat edilmesi gereken nokta, tüm kanallara tabloda yazan maksimum değerlerde yüklenmenin mümkün olmadığı. “Birleşik güç” (Combined Power) değeri burada devreye giriyor. Örneğin +12V kanallarından maksimum 440Watt çekebiliyoruz; mesela bunun dağılımı +12V1 için 10A, +12V2 için 15A ve +12V3 için 12A şeklinde olabilir. +12V1 ve +12V3 kanallarından ise toplamda max. 300W çekilebiliyor.

Kafa karışıklığı olmasın, tüm güç kaynaklarında “combined power” dediğimiz kavram vardır. Aşağıda bu konuyla ilgili bilgi bulabilirsiniz.

Güç kaynağında aktif PFC devresi kullanılmış. Güç faktörü düzeltimi, Ev kullanıcıları için bu birşey ifade etmese de, Aktif PFC devrelerinde güç faktörü düzeltimi ideal olan rakam 1’e çok yakınken (0.90 ile 0.95 arasında olur genelde), pasif PFC devrelerinde bu değer 0.5’lere kadar düşebilir.

Power Supply Standartizasyonu

Kişisel bilgisayar kullanımı için en az 6 farklı standart güç kaynağı vardı. Ancak günümüzde en çok kullanılan ATX temelli güç kaynaklarıdır. ATX bir standarttır ve bu güç kaynağının tüm ATX kasalara uyup tüm ATX anakartlarla çalışacağı anlamına gelir.

Güç kaynaklarını test ederken üzerinde durmamız gereken parametrelerden birisi de verimlilik değerleri. Kutu üzerinde %84 gibi bir verimlilik değerinden bahsedilmiş; biz de testlerde %80 civarında bir değer elde ettik. İyi bir değer. Verimlilik, ortaya çıkan ısı miktarını ve elektrik faturasını doğrudan etkilediği için, ve bilgisayar sistemlerinin güç tüketimi günden güne arttığı için üzerinde durduğumuz bir konu.

Verimlilik AC Güç (Şebekeden çekilen) DC Güç (Sisteme verilen) Güç Kaybı
%100 550W 550W 0W
%80 687,5W 550W 137,5W
%50 1100W 550W 550W
%25 2200W 550W 600W

Örneğin bizim bilgisayarımızın güç kaynağından aldığı güç 550W ve güç kaynağı %80 verimlilik ile çalışıyor olsaydı, şunları söyleyebilirdik:

  1. Güç kaynağı şebekeden 687,5W çekecekti.
  2. Güç kaybımız 137.5W olacaktı ve bu kendisini ısı olarak güç kaynağında gösterecekti. Isı artacak, bunu soğutmak için fan devri artacak, gürültü oluşacak..
  3. Verimlilik düştükçe ödememiz gereken elektrik faturası da artacaktı.

Bu arada bir hatırlatma: ATX 2.0 standardında, güç kaynaklarının minimum %70 verimlilik sunması gerektiği belirtiliyor.

İleri Güç Yönetimi

İleri güç ayarları ( APM ) sistem kullanımı için 5 farklı seviyenin ayarlanabilmesini sağlar. Microsoft ve Intel tarafından elektrik enerjisini korumak isteyen kullanıcılar için geliştirilmiştir. Bu özelliği kullanabilmek için işletim sistemi, BIOS, anakart ve takılı olan diğer tüm donanımların APM için uyumlu olmaları gerekmektedir. Eğer APM’ den kaynaklandığına inanılan bir yavaşlama ve çakışma olursa APM özelliği BIOS’ tan kapatılabilir.

Güç Kaynağı Tüketim Değerleri

Güç kaynakları hiçbir zaman %100 kapasiteyle çalışmazlar. Bu yüzden herzaman ihtiyaç duyulan güçten daha yüksek kapasiteye sahip bir güç kaynağı kullanılmalıdır. Belli başlı bazı bilgisayar parçalarının çektikleri güçler şöyledir :

AGP Ekran Kartı : 20 – 30 watt
PCI Kart : 5 watt
SCSI PCI Kart : 20 – 25 watt
Disket Sürücü : 5 watt
Ethernet Kartı : 4 watt
50x CD-ROM Sürücü : 10-25 watt
RAM : Her 128 Mb’ a 10 watt
5200 RPM IDE Harddisk : 5-11 watt
7200 RPM IDE Harddisk : 5 – 15 watt
Anakart ( İşlemci veya RAM takılı olmadan ) : 20 – 30 watt
550 MHz Pentium 3 : 30 watt
733 MHz Pentium 3 : 23.5 watt
300 Mhz Celeron : 18 watt
600 MHz Athlon : 45 watt

 

Power Supply Terimleri

Power Supply detaylı olarak anlamak için Peak (max, tepe) değeri , rail sayısı ve değerleri , PFC , verimlilik , 80+ , 82+ , amper değerleri , 8 pin pci exp besleme , crossfire , sli gibi kavramların bilinmesi gerekir.

-RAIL SAYISI VE DEĞERLERİ

Çoğu durumda, birden fazla +12 V aslında sadece her sınırlı bir çıkış yeteneği ile çoklu +12 V çıkışlar bölünmüş tek bir +12 V kaynağıdır. Bu şekildeki power supply’lere single rail denir. Piyasadaki standart güç kaynakları single rail’dir.

İki +12 V kaynaklarına sahip birkaç birimleri, ama bu genellikle çok yüksek çıkışlı güç kaynakları vardır. Ve çoğu durumda bu çoklu +12 V çıkışlar daha iyi güvenlik için dört, beş ya da altı +12 V toplam oluşturmak üzere tekrar ikiye ayrılıyor. Bu tür power supply yapılarına multiple rail yapılardır. +12 V rail birimleri çok nadirdir ve tüm 1000W + birimleri (Enermax Galaxy, Topower / Tagan “Dual Engine”, Thermaltake Sert Güç 1000W ve 1200W, örneğin.)

Bazı durumlarda, iki adet +12 V rail çıkışları aslında büyük bir +12 V çıkış oluşturmak için kombine edilmiştir (Ultra X3 1000W, PC Power & Cooling Turbo Serin 1000W, örneğin.

 

-PFC Nedir?

Alternatif akım (AC), 220V şebeke geriliminde 50 defa yön değiştirir (salınım). Tamamen dirençten oluşan basit AC devresinde, örneğin lamba veya su ısıtıcısı, voltaj ve akımın dalga formlarını incelediğinizde, senkronize olarak birbirini takip ettiğini görürüz. AC salınımlarında yükte maksimum voltaj geçtiğinde, maksimum akım geçecek anlamına gelir. Voltaj inişe geçtiği zaman, akım da inişe geçecektir. Yani birbirlerini taklip eden bir salınım grafiği göreceğiz. Bu, basit bir AC yüküne örnek.

Bobin veya kapasitörlerin bulunduğu komplex AC yüklerinde ise, akım dalgaları voltaj dalgalarını izlemez. Bunun sebebi ise, yüklerde tutulan enerjinin oluşturduğu zaman farklılığı. Bu zaman farklılığı nedeniyle güç akış yönünde değişiklikler olur ve tek yönden elde edilen net güce gerçek güç (P) denir. Her döngü sonunda saklanan enerjinin şebekeye geri dönmesiyle oluşan güce ise reaktif güç denir. Devrelerde herhangi bir işlem yaptığımız zaman sadece gerçek gücü kullanırız (P). Reaktif güç, şebekeye geri döner ve herhangi bir iş yapmaz.

Güç faktörü ise; gerçek gücün (P), görünüşteki güce (S) bölümüyle ortaya çıkan değerdir. Gerçek güç, bizim o işi yapmamız için gereken gücü bize belirtir ve “watt” ile ifade edilir. Şebekede görünen güç ise VA (volt-amper) şeklinde ifade edilir. Dalgaların düzensizliğinden dolayı, belirli miktarda güç çekmek için şebekeden daha fazla akım çekilir. Örneğin. 1 kW’lık gerçek güç elde etmek istersek ve güç faktörü 1 ise, şebekeden 1 kVA’lık güç çekilir. ( 1 kVA x 1 = 1 kW). Ancak güç faktörü 0.5 olursa, 1 kW’lık gerçek güç için şebekeden 2 kVA güç çekmemiz gerekecek. (2 kVA x 0.5 = 1 kW). Güç faktörü, 0 ile 1 arasında değişir. Güç faktörü 0 iken herhangi bir iş yapılmaz.Güç faktörü 1 iken, gerçek güç ile şebekede görünen güç aynıdır ve ideal durum budur.

Ev kullanıcıları sadece kullandıkları gerçek güç (watt) için para ödüyorlar. Ve bundan dolayı ev kullanıcıları için reaktif güç veya şebekede görünen güç bir anlam ifade etmiyor. Ancak bu, şebekeye yük bindiren bir durum. Reaktif güç ne kadar fazlaysa şebekedeki yük o kadar artacak; kablolamanın daha kaliteli olması gerekecek, jeneratörlerin ve transformatörlerin daha büyük olması gerekecek. Bu da, tabii elektrik dağıtıcısı firmaların istemeyeceği bir durum. Bir ev kullanıcısının şebekede yaratacağı istenmeyen yük önemli olmasa da, büyük makinalarla çalışan fabrikaların şebekeye bindireceği yük önemli olacaktır. Bunun için, sanayii kuruluşlarının bulunduğu organize sanayii bölgelerinde fabrikalar, kullandıkları gerçek gücün yanında reaktif güç için de bir bedel öderler.

Günümüzdeki güç kaynaklarında ise artık reaktif gücü minimuma indirmek için “güç faktörü düzeltimi” – power factor correction (pfc) özelliğini görüyoruz. PFC özelliği pasif veya aktif olabiliyor. Giriş seviyesi kaliteli güç kaynaklarında pasif PFC devresi görürken, üst modellerde ise aktif PFC devresi görüyoruz. Aktif PFC devrelerinin güç faktörü düzeltimi 0.99’a kadar çıkabiliyor; ki bu da ideal olan 1’e çok yakın. APFC olmayan güç kaynaklarında güç faktörü 0.5 ile 0.7 arasında değişebiliyor.

Tek bilgisayarın kullanıldığı evler için önemli olmasa da, çok sayıda bilgisayarın kullanıldığı ofislerde ve işletmelerde, şebekeye bindirilen istenmeyen gücü minimuma indirmek için, güç faktörü düzeltimi özelliğine sahip güç kaynakları tercih edilmeli. Biz, ev kullanıcıları için de PFC özelliği olan güç kaynaklarını önereceğiz. Zaten artık firmaların neredeyse tüm ürün gamlarında PFC özelliğini görüyoruz çünkü bazı ülkeler güç kaynakları için PFC özelliğini şart koşuyor. (Örneğin AB).

 

PFC özellikli güç kaynakları hakkında bilinen yaygın yanlışlar var. Bilinmesi gerekenler şöyle:

* Aktif PFC, ikinci bir devredir. Bu devre, şebekeden resistif olarak güç alır (tıpklı bir lamba gibi) ve diğer devreye aktarır. Diğer devreyi, ana şebekeden tamamen izole eder. Dolayısıyla aktif PFC devresi bir miktar gücü ısıya dönüştürecektir ve bu da güç kaynağı verimliliğini biraz aşağı çeker. Yani: Bir güç kaynağına PFC devresi eklerseniz, onun verimliliğini yaklaşık %1-4 oranında aşağıya çekersiniz.

* PFC’li güç kaynakları, herhangi bir voltaj regülasyon özelliğine sahip değildir. Daha stabil anlamına gelmez.

* Güç faktörü ve güç faktörü düzeltimi, tamamen şebeke ile ilgilidir. Donanımınızın harcadığı gerçek güç miktarını değiştirmez.

 

 

-Verimlilik

Güç kaynağının çektiği enerjiyi kullanma oranıdır.Meselâ;300 W güç kaynağı olsun.%80 verimlilikte çalışsa,prizden 360 W güç alması gerekir. Bu da 60 W enerjinin boşa harcanması demek. O yüzden güç kaynağında verimliliğe dikkat ediniz. Ayrıca satıcıların “%100 verimli güç kaynağı” gibi sözlerine kanmayın.Çünkü; %100 verimlilik, şimdilik mümkün değil. Günümüzde en yüksek verimlilik %90’lara ulaştı.

Kaliteli bir güç kaynağının avantajları :

Power Supply Problemleri

PC güç kaynakları belkide arızaya en meyilli bilgisayar bileşenidir. Sürekli şekilde AC gerilime maruz kalara devamlı ısınma ve soğuma şartlarında çalıştığı için bilgisayar bileşenleri içinde en çok arıza güç kaynaklarında meydana gelmektedir. Power supply sorunları kendini genelde işletim sisteminin durup dururken donması veya kendi kendine yeniden başlatma yapmasıyla belli olabilir.

Please follow and like us:
facebooktwittergoogle_pluslinkedinrssby feather
pinterestlinkedinmailby feather
Etiketler:

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir