Măsurarea consumului de energie al calculatoarelor
Am întrebat în mod repetat întrebarea - cât de mult putere folosește un calculator? Această întrebare este de obicei de interes din două puncte de vedere: în primul rând, pentru a selecta o sursă de alimentare adecvată pentru o parte nu plătește o primă de putere excedent, dar pe de altă parte, nu trebuie să fie greu de angajat pe calculatorul slab BP; în al doilea rând, nu este mai puțin frecvente, această întrebare se cere pentru a calcula impactul unui ceas de calculator de lucru asupra bugetului familiei.
Acest articol prezintă rezultatele măsurătorilor consumului de energie câteva configurații destul de tipice ale calculatoarelor, și în același timp a studiat și proprietățile surse de alimentare asociate cu consumul de energie de la rețeaua electrică.
În AC circuite pentru a distinge între patru tipuri de putere. În primul rând, este puterea instantanee (puterea instantanee) - produsul curentului la tensiune, la un moment dat. În al doilea rând, așa-numita putere activă (putere activă, putere medie) - puterea eliberată de sarcină pur rezistivă, aceasta este măsurată în Watt - Ws. Puterea activă este complet pe bună lucrare (încălzire, mișcare mecanică), și de obicei se înțelege prin consumul de energie. Puterea activă se calculează prin perioada integrală peste una dintre puterea instantanee:
Deoarece sarcina reală este de obicei mai multe componente inductive și capacitive, prin puterea activă se adaugă la reactiv (puterea reactivă), măsurată în volți-Amperi reactiv - VAR. Încărcați puterea reactivă nu este consumată - au primit timp de o jumătate de ciclu al tensiunii de rețea, acesta este complet dat înapoi la rețea în următoarea jumătate de ciclu, dar nimic nu incarca cablurile. Astfel, puterea reactivă este complet inutil, și cu posibilitatea de luptă folosind diferite dispozitiv de corecție.
Suma vectorială a puterii active și reactive conferă capacitate maximă (putere aparentă) -, respectiv, puterea totală este egală cu pătratul sumei pătratelor Pactului de putere activă și reactivă Q:
În practică, cu toate acestea, puterea totală este calculată nu prin reactivă și proactivă, și ca produs al RMS (medie pătratică - RMS) de tensiune și curent:
La rândul lor, valorile efective sunt calculate ca rădăcina pătrată a perioadei integrale peste una dintre valorile pătrate de:
220 toată rețeaua de iluminat de tensiune obișnuită - doar rms. Aici, cu toate acestea, este de remarcat faptul că majoritatea instrumentelor prezintă valorile RMS numai în cazul în care forma de tensiune sau curent - sinusoidal. Cu alte cuvinte, să zicem, un cadran voltmetru este gradat, astfel încât tensiunea sinusoidală să le arate ceva egal cu valoarea efectivă; în cazul în care tensiunea este diferită de undă sinusoidală - voltmetru va indica este ceva. Și, din moment ce unitățile de putere puls nu sunt echipate cu circuitele de corecție a factorului de putere (Power Factor Correction - PFC), consumul de curent este foarte departe de a fi sinusoidală, apoi măsurarea efectivă a curentului este necesar să se folosească așa-numitele instrumente TrueRMS, integrând în mod echitabil valoarea măsurată - în caz contrar, eroarea măsurători vor fi foarte mare. De exemplu, avem de a controla tensiunea și curentul utilizat de UT-70D multimetru de la Uni-Trend:
Cu toate acestea, capacitatea maximă pentru a completa imaginea un pic, au nevoie de mai multă putere activă. Pentru a măsura am folosit un osciloscop ETC digitale M-221, care, fiind conectat la șunt, care a fost alimentat prin sursa de alimentare de studiu, opriți tensiune și curent. Astfel, vom obține funcția de U (t) și I (t). Mai precis, nu funcțiile în sine și tabelul cu valorile lor - de aceea trecem de integrare la însumării:
Acolo unde N - numărul de eșantioane pe o perioada de tensiunea de rețea. Pentru a facilita calculul simplu program a fost scris pentru a citi de pe disc stocate fișierele de date osciloscop (le salvează în formatul său de proprietate proprie, astfel încât să prelucreze datele, de exemplu, în Excel, părea evident imposibil), și calculează tot ceea ce ne poate interesa valoare - o putere deplină și activă, RMS curent și tensiune, unitatea de VLC (pentru aceasta, fluxul desigur, trebuie să fie cunoscută de sarcină) și factorul de putere - raportul dintre puterea activă pentru a finaliza.
Prima parte a experimentului prin măsurarea consumului de energie al calculatoarelor - un studiu al sursei de alimentare cu o sarcină artificială. Sarcina utilizată aceeași setare ca atunci când testarea de alimentare - îi este permis să se încarce unitatea de monitorizare la orice putere admisă de la zero la maxim posibil pentru o anumită unitate.
Experimentul a implicat trei de alimentare diferite - 250W FSP250-60GTA de Fortron / Source Technology Inc. (Grupul FSP). 300W DPS-300TB-1 Delta Electronics Group și 460W HP2-6460P de la Emacs / Zippy Technology Corp. În cazul în care primele două blocuri de cititori sunt, fără îndoială deja familiarizați cu, ceva despre ultima scurt spune - acest aparat vine cu serverul șasiu Chenbro Group și este un PSU puternic este foarte înaltă calitate, concepute pentru servere entry-level. Primele două blocuri ale sale distins nu numai prin puterea maximă, dar, de asemenea, un PFC activ.
In timpul experimentului o unitate de încărcare se conectează putere de la 25W până la 250, 300 sau 400W (în funcție de sursa de alimentare), și au fost înregistrate de tensiune de formă și curentul consumat de BP. În continuare, pe baza formei de undă și calculată puterea activă, eficiența de alimentare cu energie și factor de putere totală.
Se poate observa că eficiența tuturor celor trei blocuri de la puterea minimă este de aproximativ 60%, dar crește rapid odată cu creșterea sarcinii (bloc special HP2-6460P) și are o 50-60Vt de încărcare ajunge în poziția de ATX / ATX12V alimentare Ghid de alimentare de proiectare 68% (secțiunea 3.2.5.1 document). Primele două blocuri - FSP250-60GTA și DPS-300TB-1 - aproximativ aceeași eficiență la maximum egal cu circa 80%, în timp ce acesta este semnificativ mai mare HP2-6460P și 200W putere record de ajunge la 94%.
Determinarea eficienței nu a fost un scop în sine - în dalyshem atunci când puterea consumată de o cunoaștere reală calculator de măsurare este necesar pentru eficienta de conversie a puterii consumate de către rețeaua de la puterea consumată de calculator în sine umplutura.
Raportul nazyvanetsya factorul de putere al puterii active pe deplin. Având în vedere că diferența dintre aceste două puteri apare din cauza puterii reactive nu utilizează nici un operator de transport, puterea activă ar trebui să fie în mod ideal, egal pe deplin și, respectiv, factorul de putere trebuie să fie egal cu unitatea. beneficii practice de acest lucru în primul rând se va simți proprietarii UPS, puterea maximă de ieșire este măsurată cu precizie în volți-Amperi, nu wați - consumul total de energie de același sistem poate fi redus cu un sfert numai prin utilizarea circuitelor de corecție a factorului de putere.
Graficul de mai sus arată că blocurile nu sunt echipate cu nici un circuit de corecție, factorul de putere este la 0,65-0,7 depinde slab de sarcină; PFC pasiv, aplicat la unitatea DPS-300TB-1 face destul de slab - factorul de putere a crescut la 0.7-0.75, dar nu mai mult. totul arată diferit la sursa de alimentare cu PFC activ - - HP2-6460P: în cazul în care factorul de putere mică capacitate pentru el este egal cu 0,75, este deja la putere în 200W el vine la 0,97, și 400W de putere - până la 0,99 .
Oscilogramele se pare ca acest lucru: adaptor de curent alternativ, fără corecție consuma impulsuri scurte și de mare, aproximativ care coincide cu vârful undei sinusoidală a tensiunii de alimentare (linia verde - galben tensiune - curent):
Această formă de undă este scos la 200W putere pe unitate de Fortron / Source; cu o scădere a sarcinii vârfuri actuale sunt mai înguste și mai mici. Pentru un bloc de Delta Electronics, imaginea arată un pic diferit, dar nimic nu sa schimbat în principiu - aceleași emisii de curent la o tensiune maximă este doar ușor netezită inductor PFC pasiv, și curent de la zero la o tensiune mai mică de două treimi din valoarea maximă:
Explică acest model are un circuit puls PD: la intrarea sursei de alimentare ar trebui să redresor și în spatele lui - un condensator (sau, mai precis, de obicei, două condensatoare), care a fost deja eliminat din tensiunea de alimentare pentru puls invertor convertoare DC-DC. Când porniți sursa de alimentare în primul condensator de rețea chetvertvolnoy de rețea este încărcat până la trei sute de volți, cu un mic. Apoi, tensiunea de alimentare începe să cadă rapid (a doua chetvertvolna), în timp ce condensator este deversări mult mai lent în sarcină - ducând la începutul creșterii tensiunii de alimentare (a treia chetvertvolna), tensiune pe care nu a reușit să descărcarea condensatorului este de ordinul a 250 V, și în timp ce tensiunea de alimentare este mai mică - curentul de încărcare este de zero (diode redresoare blocate aplicat pe acesta o tensiune inversă egală cu diferența de tensiune la bornele condensatorului și rețeaua). În ultima treime a chetvertvolny (desigur, toate evaluarea numerică am da o foarte dur - în realitate, ele depind de sarcină și condensator) tensiunea de alimentare depășește tensiunea pe condensator - și fluxul de curent de încărcare. Taxa se va opri imediat ce tensiunea de rețea din nou, devine mai mică decât condensator - se va întâmpla în prima jumătate a patra chetvertvolny.
Pentru unitate cu PFC activ - imaginea se schimbă complet. Există deja un curent proporțional cu tensiunea ca într-o sarcină rezistivă convențională:
Ca urmare, puterea de extrase din rețeaua este distribuită uniform pe jumătate de ciclu al tensiunii de alimentare și amplitudinea curentului este semnificativ mai mică decât unitățile de alimentare cu energie electrică, fără corecție a corecției factorului de putere sau de pasiv.
Deci, cu surse de alimentare este clar, puteți muta acum de la laborator la calculatoarele de încărcare reale.
Acest test a implicat patru alfabetizare de calculator de diferite capacitati, de la relativ lent până în prezent la Pentium III 800MHz calculator dual-procesor pentru un singur procesor AMD Athlon și Pentium 4 3.06GHz.
Astfel, rezultatele. Următorul tabel indică consumul de energie al foarte „umplere“ a calculatorului - adică, consumul de energie măsurat al rețelei a fost multiplicată cu eficiența utilizării unității de putere.
Cu toate acestea, de foarte multe ori există cazuri în care calculatoarele puternice, sau chiar refuză să lucreze la unitățile de putere putere 250-300Vt, sau să devină instabil (cel mai frecvent semn al lipsei de putere BP - repornire sau închide atunci când rulează 3D-teste, jocuri și programe similare ). Punctul de aici este că pentru mulți producători de alimentare cu energie ale conceptului de putere devine mai condițională - dacă am încetat de mult să fie surprins de așa-numita putere de vârf (PMPO - Vârful maxim de putere de ieșire) boxe de calculator ieftine, verging pe valori complet nerealiste în sute de wați, de în curând, se pare, va trebui să se obișnuiască cu aceeași capacitate de notare pe surse de alimentare ieftine. Nici nu vorbesc despre curenții reale ale unităților de alimentare cu energie emise - dar, de asemenea, scris pe eticheta puterii este de multe ori nu este în concordanță cu scrise acolo și apoi încărcați curenți.
Cu toate acestea, există blocuri care sunt deja în încălcare directă a cerințelor de proiectare Ghidul. De exemplu, Codegen 250X1. Această unitate este vândut ca destinat pentru Pentium 4 procesoare, cu alte cuvinte, în conformitate cu standardul ATX12V. Desigur, există și un conector ATX12V 4 pini. În acest caz, curentul maxim admisibil de autobuz este + 12V 9A, în timp ce în Ghidul de proiectare scrise direct că cel puțin un bloc 10A curent al conectorului nu ar trebui să fie (secțiunea 3.2.3.2), și, în consecință, o astfel de unitate nu poate răspunde standardul ATX12V (secțiunea 1.2.1).
fără interes pot face unele concluzii din cercetare.
În al doilea rând, problema reală cu lipsa puterii de alimentare 300W, de obicei, nu există - de fapt, mai multe unități ieftine nu sunt pur și simplu în măsură să emită punctul lor de putere, astfel încât problema ar fi costat, probabil, formulate ca „lipsa de 150W capacitate, mai mult decât atât, nu este în măsură să dea unii dintre BP, în ciuda 300W listate pe etichetă. " La achiziționarea sursa de alimentare, aș sfătui să acorde o atenție nu numai pe capacitatea totală, dar, de asemenea, asupra curenților individuale pentru anvelope diferite - după cum puteți vedea, blocuri cu aceeași capacitate declarat poate varia în mod considerabil în funcție de curenții menționate, să nu mai vorbim de curenți. În plus, criteriul bun este greutatea unității - cu atât mai greu este, de obicei, cu atât mai bine.
Ce este harta de client
Înregistrează-te la clienți fideli Club oferă o oportunitate de a cumpărătorului:
Harta acționează ca în cazul în care cumpărate online și în magazinele de vânzare cu amănuntul.
Verificați cu punctul de livrare Yevroset / Coherent
- funcționează numai pentru persoane fizice;
- emise privind prețurile cu amănuntul ale listei de prețuri curente;
- trebuie să fie pentru o sumă nu mai puțin de 100 de ruble și 15 000 de ruble, în caz contrar va fi oferit să plătească un cost suplimentar de asigurare a bunurilor (0,8% din valoarea coșului) sau de a folosi moduri alternative de livrare;
- Ar trebui să fie mai mică de 8 kg, inclusiv ambalajul mărfurilor;
- sau numerar din plastic carte de COD;
- Suma oricăror două laturi ale parcelelor nu trebuie să fie mai mult de 1200 de metri;
- livrare transport până la punctul de Euroset / Messenger pe o bază de zi cu zi, la 12-00, cu excepția la sfârșit de săptămână și de sărbători. În cazul în care comanda este format la sfârșit de săptămână sau de sărbători, operatorul va comunica cu tine până la următoarea zi lucrătoare;
- perioada de valabilitate a ordinului în cauză - șapte zile.
Cumpărarea de pe lista de articol