Che cos'è un alimentatore? E come funziona?

Che cos'è un alimentatore ? È semplicemente il componente hardware utilizzato per convertire l'energia fornita dalla presa in energia utilizzabile per le molte parti all'interno del case del computer.

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Indice dei contenuti

Che cos'è un alimentatore?

Una fonte di alimentazione converte la corrente alternata (CA) in una forma continua di energia che i componenti del computer devono funzionare, chiamata corrente continua (CC). A differenza di alcuni componenti hardware che non sono obbligatori da utilizzare, come un SSD, l'alimentatore è un elemento cruciale perché, senza di esso, il resto dell'hardware interno non può funzionare.

L'alimentatore è spesso abbreviato come PSU ed è anche noto come fonte di alimentazione. Schede madri, scatole e alimentatori sono disponibili in diverse dimensioni chiamate "fattori di forma". Questi tre elementi devono essere compatibili per funzionare correttamente insieme.

Un alimentatore nella scatola

L'alimentatore è montato sul retro della scatola o del telaio. Se segui il cavo di alimentazione del computer, quello collegato alla parete, vedrai che si collega al retro dell'alimentatore.

La parte posteriore è l'unica parte dell'alimentatore che la maggior parte delle persone vede. C'è anche un'apertura della ventola sul retro che invia aria sul retro del case del PC.

Il lato dell'alimentatore rivolto verso l'esterno della scatola ha una porta maschio a tre poli in cui si collega un cavo di alimentazione e l'altra estremità è direttamente collegata alla presa a muro.

Spesso include anche un interruttore di alimentazione e un interruttore di tensione rosso su sorgenti di livello molto, molto basso.

All'interno del PC, un gran numero di cavi si estende dalla sorgente. I connettori situati alle estremità opposte dei cavi si collegano ai vari componenti all'interno del computer per fornire energia.

Alcuni connettori sono progettati specificamente per connettersi alla scheda madre, mentre altri hanno connettori che si adattano a dischi rigidi, unità ottiche, schede grafiche…

Gli alimentatori sono classificati in watt per mostrare quanta energia possono fornire al computer. Poiché ogni parte del computer richiede una certa quantità di energia per funzionare correttamente, è importante disporre di un alimentatore (PSU) in grado di fornire la quantità corretta.

Come funziona un alimentatore

Se c'è qualche componente che è assolutamente vitale per il funzionamento di un computer, è la fonte di alimentazione. Senza di essa, un computer è solo una scatola inerte piena di plastica e metallo.

Gli alimentatori utilizzano la tecnologia di commutazione per convertire l'ingresso CA in tensioni CC inferiori. Le tensioni più utilizzate sono:

• 3, 3 volt 5 volt 12 volt

Oggi, circa il 90% o il 95% del carico è sulla guida a 12V. Pertanto, le altre rotaie rimangono in una posizione sempre più secondaria.

La potenza di un alimentatore appare sempre in watt. Un watt è il prodotto della tensione in volt e della corrente in ampere o ampere.

Oggi, un computer viene acceso con un piccolo pulsante e spento con un'opzione di menu o con il pulsante stesso. Queste opzioni sono state integrate nel PSU standard diversi anni fa.

In questo modo, il sistema operativo è in grado di inviare un segnale all'alimentatore per segnalarne l'arresto. Il pulsante invia un segnale di 5 volt all'alimentatore per dirti quando accenderlo. L'alimentatore ha anche un circuito che fornisce energia in standby, chiamato 5VSB (5 volt in attesa), anche quando il computer è spento, in modo che i dispositivi che rimangono in standby possano funzionare e la sorgente possa essere accesa.

Prima del 1980 circa, gli alimentatori tendevano ad essere pesanti e voluminosi. Hanno usato trasformatori grandi e pesanti e enormi condensatori per convertire la tensione di linea a 120 volt e 60 hertz in 5 volt e 12 volt DC.

Gli alimentatori utilizzati oggi sono molto più leggeri e più piccoli (ci sono ATX, SFX e altre dimensioni). Trasformano la corrente da 60 Hz (Hz o cicli al secondo) a una frequenza molto più elevata, che si traduce in più cicli al secondo. Questa conversione consente a un trasformatore piccolo e leggero nell'alimentatore di ridurre la tensione effettiva di 115 volt (o 230 in Europa e nella maggior parte del mondo) alla tensione richiesta per quel particolare componente.

La corrente alternata ad alta frequenza fornita da un alimentatore è anche più facile da filtrare e rettificare rispetto alla tensione di linea CA originale da 60 Hz, riducendo le variazioni di tensione e il rumore per l'elettronica del computer sensibile.

Un alimentatore commutato prende solo l'energia di cui ha bisogno dalla linea CA. Le tensioni e le correnti tipiche di un alimentatore sono indicate sull'etichetta.

Standardizzazione degli alimentatori

Nel corso degli anni, ci sono stati almeno sei diversi standard di alimentazione per PC. Qualche decennio fa, l'industria ha deciso di utilizzare alimentatori basati su ATX.

ATX è una specifica industriale, ovvero l'alimentatore ha le caratteristiche fisiche per adattarsi a una scatola ATX standard e le caratteristiche elettriche per funzionare con una scheda madre ATX.

I cavi di alimentazione del PC utilizzano connettori standard e sono progettati in modo tale da rendere difficile il collegamento di connettori errati. Inoltre, i produttori di ventole utilizzano spesso gli stessi connettori dei cavi di alimentazione per unità disco o periferiche (Molex), consentendo a una ventola di ottenere facilmente i 12 volt necessari.

Problemi di alimentazione

L'alimentazione del computer è sicuramente il componente che più probabilmente si guasta, poiché si riscalda e poi si raffredda ad ogni utilizzo e riceve il primo ingresso CA all'accensione del PC.

Una ventola non funzionante, riavvii casuali continui del PC, arresti anomali al caricamento e persino problemi di prestazioni di gioco possono essere tutti sintomi di un alimentatore difettoso, di scarsa qualità o insufficiente. Dovresti essere consapevole che i componenti della sorgente si deteriorano nel corso degli anni e che 10 anni fa era una fonte da 850 W, oggi potrebbe essere 650 W e le sue prestazioni possono anche essere influenzate e mettere in pericolo i tuoi componenti.

Un carattere di alta qualità dovrebbe durare 10 anni senza problemi. Ad ogni modo, raccomandiamo che se hai intenzione di rinnovare la tua attrezzatura e la fontana ha circa 10 anni, dovresti cambiarla con una di qualità.

Per qualsiasi problema che sospetti sia dovuto all'alimentazione, puoi elaborare una garanzia, provare un'altra unità… Tuttavia, ciò che non dovresti mai fare è aprirlo per la riparazione. Molti non saranno d'accordo, ma con la complessità dei suoi componenti interni, annullando la garanzia fornita con l'apertura, e dovrebbe essere considerata la possibilità di scosse elettriche anche disconnesse.

È molto difficile per te riparare un guasto in una fonte senza avere il suo schema elettrico e / o una conoscenza avanzata dell'elettronica.

Miglioramenti dell'alimentazione

Oggi, sono emersi nuovi design interni negli alimentatori, come la regolazione della tensione VRM (moduli di regolazione della tensione), che sono indipendenti. Sono le fonti DC-DC. Il suo principale vantaggio è che le tensioni non si innescano quando il carico è sbilanciato, una situazione che si verifica molto comunemente nei PC attuali (ricordare il carico a 12 V rispetto alle altre guide).

I progetti recenti sui server Web includono alimentatori che offrono una fonte di riserva che può essere scambiata mentre l'altro alimentatore è in uso.

Alcuni nuovi computer, in particolare quelli progettati per essere utilizzati come server, forniscono PSU ridondanti, ovvero ci sono due o più PSU nel computer, uno dei quali fornisce alimentazione e l'altro funge da backup.

La fonte di standby subentra immediatamente in caso di guasto da parte della fonte primaria. L'alimentazione primaria può quindi essere cambiata mentre si utilizza l'altra fonte di alimentazione.

Alimentatori esterni

Ma gli alimentatori situati all'interno di un PC non sono i soli esistenti. L'altro tipo di alimentazione è esterno.

Ad esempio, alcune console di gioco hanno un alimentatore collegato al cavo di alimentazione che deve essere posizionato tra la console e la parete. In altri casi, l'alimentatore è incorporato in alcuni dischi rigidi esterni, necessari se il dispositivo non è in grado di estrarre energia sufficiente dal computer tramite USB.

Gli alimentatori esterni sono utili perché rendono il dispositivo più piccolo e più attraente. Tuttavia, alcuni di questi tipi di alimentatori sono piuttosto grandi e il loro posizionamento potrebbe essere problematico.

Picchi attuali

Gli alimentatori sono spesso vittime di sovratensioni e picchi di corrente, poiché è qui che il dispositivo riceve energia elettrica. Pertanto, si consiglia spesso di collegare il dispositivo a un UPS o a un dispositivo di protezione da sovratensione con interruttore automatico.

potere

La valutazione del PSU è di solito la metrica più ovvia per la scelta di una fonte di alimentazione. Se si sceglie una fonte di alimentazione con pochissima energia, il sistema si spegne quando consuma più energia di quanta ne possa fornire l'alimentatore. Al contrario, l'acquisto di una tonnellata di watt potrebbe essere uno spreco di denaro. Quindi qual è il più conveniente?

La chiave è creare un consumo energetico stimato per il tuo PC. Ogni nuovo componente cambierà la quantità di watt di cui il tuo sistema ha bisogno per continuare a funzionare. Nel complesso, ci stiamo muovendo verso l'efficienza energetica e nuove CPU e GPU consumano sempre meno.

Per stimare la richiesta di watt è possibile utilizzare la calcolatrice su Outervision.com, che consente di selezionare la marca e il modello di CPU e GPU, memoria e altri componenti. Se si prevede di overcloccare il sistema, è anche possibile configurare l'orologio della CPU, la tensione, l'orologio GPU e l'orologio della scheda grafica. In ogni caso, di solito è più conveniente ricevere la consulenza di un esperto rispetto a quella di una calcolatrice.

Dopo aver inserito tutti i dettagli che si desidera includere, la calcolatrice visualizza tre numeri: potenza di carico, potenza UPS consigliata e alimentazione PSU suggerita.

Per impostare una potenza che puoi facilmente trovare, fai alcune cose. Innanzitutto, arrotondare la potenza al segno più vicino da 50 W (370 W arrotonderebbe fino a 400 W). Con questo metodo, di solito è possibile trovare una fonte di alimentazione che offre ampia potenza, anche se si passa a qualcosa di più potente in futuro.

Per alcuni sistemi, potrebbero non essere garantiti altri 50 W o più. Le CPU bloccate (CPU Intel senza la designazione "K" o "X") hanno molte meno probabilità di essere utilizzate in situazioni in cui consumano più energia di quanto richiesto dalle loro specifiche. Inoltre, queste CPU tendono a ridurre la velocità massima di clock quando riscaldate, il che aiuta anche a risparmiare energia.

Quando si tratta di sbloccare le CPU e overcloccare la GPU, è meglio avere molta potenza. Ciò può essere utile quando si desidera eseguire l'overclocking o quando si aggiungono componenti a un sistema di overclocking. L'overclocking richiede spesso un migliore raffreddamento e ogni ventola e pompa dell'acqua assorbiranno anche watt.

Vale anche la pena notare che il sistema non sarà sempre alla massima potenza. La maggior parte dei PC consuma solo 100 watt o meno quando è inattivo e raramente più di 150 W mentre svolge attività quotidiane come lavorare su documenti o navigare sul Web. Ma vuoi che l' alimentatore gestisca i massimi requisiti di alimentazione, non i carichi tipici.

Efficienza e certificazione 80 Plus

L'elettronica non funziona mai al 100% di efficienza nel mondo reale. L'etichetta "80 Plus" su un alimentatore indica che è stato valutato per un certo livello di efficienza. Prima di passare alla certificazione 80 Plus, parliamo di efficienza.

Quando un alimentatore (o altro dispositivo) è efficiente all'80 percento, l'80 percento della potenza nominale viene erogata al sistema e l'altro 20 percento viene perso sotto forma di calore. Se un alimentatore sta assorbendo 500 W dalla parete ed è efficiente all'80% con un carico del 100%, è possibile erogare solo 400 W alla massima potenza. Tale alimentatore avrà una potenza nominale di 400 W, poiché è la massima potenza che verrà erogata al sistema.

Poiché la potenza nominale dell'alimentatore tiene conto dell'efficienza, non c'è molta matematica da fare. Questo è tutto, a meno che non ti interessi delle bollette elettriche. Se ti piace mantenere il tuo PC sempre acceso o se trascorri lunghe ore a giocare, un alimentatore più efficiente può farti risparmiare.

Se lo stesso alimentatore da 400 W è efficiente al 90 percento, assorbirà 444 W (anziché 500 W) dalla parete per fornire i 400 W al PC. Questa differenza equivale quasi alla stessa energia di una lampadina da 60 W. E più giochi impegnativi, più kilowattora iniziano ad accumularsi.

È importante notare che l'efficienza dell'alimentazione non è lineare e varia in base al carico. La specifica 80 Plus richiede che un alimentatore sia efficiente almeno all'80 percento a 115 V (negli Stati Uniti) su tutti i carichi del 20 percento o più. Per le connessioni a 230 V (UE), un alimentatore deve essere efficiente all'82 percento con carico del 20 e 100 percento e efficiente all'85 percento con carico del 50 percento.

La qualità delle parti è un altro ottimo motivo per ottenere un alimentatore più efficiente. Più efficiente è un alimentatore, minore è il calore che genera. Ciò tende a significare che i componenti durano più a lungo e non è necessario utilizzare la ventola di raffreddamento. Tuttavia, questo non è sempre vero. Ad esempio, pensa a una fontana 80 Plus Gold con condensatori di scarsa qualità e una ventola di breve durata, con dissipatori di calore assurdamente piccoli, e un bronzo Plus 80 con una ventola leader, generosa dissipazione del calore e condensatori decenti. Senza dubbio, il bronzo è migliore.

Alcuni alimentatori sono abbastanza efficienti da non dover collegare sempre la ventola. A seconda del caso, un alimentatore meno efficiente ha il potenziale per aumentare la temperatura ambiente all'interno della scatola.

Ciò è ovvio, ma un alimentatore più efficiente è anche più ecologico. Un PC da gioco ad alta potenza sotto carico è un dispositivo importante, proprio come una lavatrice o un frigorifero. Il consumo di meno energia riduce la richiesta di carico dell'intera rete, il che può aiutare a mantenere i picchi offline, soprattutto in periodi di forte domanda.

garanzie

Quando acquisti componenti per PC, troverai spesso prodotti che non sembrano fare alcuna differenza significativa nelle rispettive schede tecniche. Quando ciò accade, può essere utile andare con un marchio che preferisci o guardare qualcosa di molto meno attraente delle specifiche tecniche: la garanzia.

Ad oggi, una fonte con una garanzia di 2 anni è in ritardo sul mercato e non dovrebbe essere considerata. Anche se variano, la maggior parte degli alimentatori ha una garanzia da tre a cinque anni. Tuttavia, con alcuni prodotti viene offerta una garanzia di sette e dieci anni. Questo non è un indicatore diretto di qualità, ma è una specie di assicurazione limitata che vale la pena considerare.

Alimentatori modulari

Dopo potenza ed efficienza, la modularità è uno dei punti vendita più importanti per le fontane. In molti casi, un alimentatore PSU modulare è l'ideale. In altri, è l'ultima cosa che vuoi. Ma cosa rende modulare un alimentatore?

In poche parole, un alimentatore modulare consente di collegare (o scollegare) i cavi secondo necessità. Gli alimentatori tradizionali, d'altra parte, hanno cavi collegati permanentemente all'alimentatore.

Le PSU semi-modulari trovano un equilibrio tra i due: alcuni cavi (di solito i cavi della scheda madre e della CPU) sono collegati in modo permanente, mentre altri cavi (PCIe, SATA e Molex) sono staccabili.

Le PSU modulari hanno un enorme vantaggio in termini di gestione dei cavi. La gestione dei cavi può essere una delle attività più noiose e costose nella costruzione di PC. Un alimentatore modulare consente di utilizzare solo i cavi necessari per montare un PC, il che può ridurre significativamente l' ingombro dei cavi nella confezione. Questo a volte può migliorare il flusso d'aria oltre all'estetica.

L'aspetto negativo di avere cavi staccabili è che i cavi stessi generalmente utilizzano connettori proprietari. Anche i cavi di diverse linee di prodotti dello stesso produttore potrebbero essere incompatibili. Come tale, è sempre consigliabile conservare i cavi in ​​una scatola o in una busta per conservarli in modo sicuro per un successivo stoccaggio.

Le PSU modulari occupano anche più spazio nella confezione rispetto ai modelli non modulari. Sulle torri ATX questo di solito non è un problema, ma può causare problemi reali su un sistema mini-ITX. I connettori all'estremità dei cavi aggiungono circa 1/2-inch a 3/4 di pollice alla lunghezza dell'alimentatore. Le PSU non modulari, d'altra parte, non hanno connettori sull'estremità della PSU, poiché i cavi escono semplicemente dal retro dell'unità.

Nei casi in cui il gioco sul retro dell'alimentatore può essere molto stretto, prendere in considerazione l'uso di un alimentatore non modulare se la costruzione lo consente. Sarà più difficile conservare i cavi non utilizzati, ma il gioco sarà meno problematico. Se lo spazio non è un problema, si consigliano caratteri modulari o semi-modulari. Pulirà la struttura e ti consentirà di sostituire i cavi quando necessario.

Le dimensioni contano

Come tutto il resto che si inserisce in un case per PC, le dimensioni fisiche di un PC possono avere un grande impatto. Sebbene ciò si manifesti generalmente con alimentatori di potenza superiore, anche alcuni modelli a basso watt potrebbero essere troppo grandi in alcune versioni. Può essere difficile ottenere una sorgente EVGA PSU da 1600 W per adattarsi a una torre di media potenza, ma è molto più difficile ottenere una sorgente ATX PSU in una mini scatola ITX se le cose sono strette.

Sebbene ci siano alcune scatole che supportano il fattore di forma SFX più piccolo, molte scatole mini-ITX sono ancora costruite per PSU ATX. Questa è una benedizione mista. Non c'è una grande varietà di SFX PSU disponibili per il consumatore, quindi andare con ATX offre più opzioni. Anche con quella scelta, devi scegliere i pezzi con cura. Le caselle ITX, ad esempio, sono in grado di accettare caratteri con una determinata configurazione e dimensione. In uno spazio così piccolo, è altamente raccomandato avere un alimentatore modulare, ma estremamente costoso in un formato speciale: SFX.

Conclusione su Che cos'è un alimentatore?

È vero che le PSU non sono la parte più sexy di un PC. Una buona PSU non offre punti estetici da mostrare ai tuoi amici, come una buona CPU o GPU, ma la giusta PSU ti garantirà di essere in grado di utilizzare quelle parti al massimo delle loro potenzialità.

Compreresti un'auto sportiva solo per usare la benzina più economica che riesci a trovare? Gli alimentatori possono essere come carburante ad alto numero di ottano per le tue attrezzature da gioco, contribuendo a fornire energia pulita e assicurando che tutto non vada in fumo.

Se c'è un ultimo suggerimento, non è quello di lesinare sul tuo alimentatore. Puoi sempre acquistare più spazio di archiviazione o RAM, ma un alimentatore difettoso può provocare un disastro.

Un solido alimentatore con sufficiente potenza di riserva garantirà la longevità del sistema e garantirà aggiornamenti senza problemi. Se hai domande puoi sempre consultare la nostra guida sui migliori alimentatori sul mercato, qui troverai i migliori modelli per fascia di prezzo.

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