При каких условиях блок питания с групповой регулировкой может повредить современный компьютер?

Question

В настоящее время проектирование блоков питания с групповым регулированием считается устаревшим и в идеале его следует избегать - в первую очередь из-за плохого регулирования при перекрестной нагрузке. Например, Шилка здесь не наносит ударов, и хотя OklahomaWolf более сдержан в этом обзоре, он вряд ли будет бесплатным. Другие в этом месте положительно бешены в отношении групповых блоков питания.

Тем не менее, я думаю, что есть сотни тысяч (миллионов?) пользователей с блоками, регулируемыми группой, которые, вероятно, не знают, что есть потенциальная проблема. Seasonic S12/M12, Antec Neo Eco/HCG, FSP Raider и др. Были популярными моделями.

Итак, вопросы:

1. При каких условиях современный компьютер общего пользования или игровой ПК вызывает перегрузку блока питания?

2. Каков практический риск использования PSU с групповым регулированием в этих условиях? Например, учитывая вероятность его возникновения в сочетании с вероятными последствиями, какие проблемы на самом деле видны?

Существуют ли примеры реального ущерба или нестабильности, вызванных, в частности, плохим регулированием БП, регулируемым группой?

(Ради этого вопроса, пожалуйста, предположите, что в остальном БП имеет совершенно хорошее качество - не у порога за 2 доллара - и речь идет именно о рассматриваемой конструкции с групповым регулированием).

Answer 1

Эта проблема характерна для определенных конфигураций системы на основе Haswell .

Haswell представил новые, чрезвычайно маломощные состояния, названные C6 и C7. В этих состояниях питания процессор практически отключается, а нагрузка на шины +12 В составляет всего 0,05 А. Поскольку обычно только мощные устройства, такие как процессор и видеокарта, потребляют питание от шины +12 В, некоторые маломощные настольные сборки, полностью основанные на интегрированной графике, практически не потребляют питание на шине +12 В, в то время как другие системные компоненты продолжайте получать значительную мощность от шин +3,3 В и +5 В. Это ситуация с перегрузкой, которую вы описали в вопросе.

В источниках питания с групповой регулировкой напряжение на всех рельсах регулируется на основе общей нагрузки на каждой из рельсов - источник компенсирует падение напряжения на всех рельсах при увеличении общей нагрузки (независимо от того, какие рельсы находятся под нагрузкой). До Haswell это никогда не было проблемой, потому что большинство старых систем создавали нетривиальную нагрузку на все основные рельсы. Однако в ситуации перекрестной нагрузки, подобной описанной выше, групповое регулирование может привести к чрезмерной компенсации напряжения на шине +12 В до точки, в которой оно выходит за пределы допустимого отклонения напряжения ± 5%, требуемого стандартом ATX12 В, превышающего 12,6. вольт, в то время как на шинах +5 В и +3,3 В могут наблюдаться чрезмерные падения напряжения. Шина +12 В может также демонстрировать чрезмерный шум (пульсацию), когда источник питания с групповой регулировкой пересекается таким образом.

Правильно спроектированный источник питания обнаружит это состояние перенапряжения и отключится. Тем не менее, некоторые очень дешевые конструкции могут не иметь такого рода защиты и позволяют шине +12 В выходить за рамки технических характеристик, что может привести к повреждению оборудования. Даже если оно не выходило за пределы спецификации, напряжение, которое постоянно снижается (не говоря уже о чрезмерной пульсации), не совсем хорошо для долговечности оборудования (и помните, что офисные ПК часто простаивают большую часть времени, Это означает, что это условие перегрузки может сохраняться в течение длительных периодов времени).

В большинстве современных источников питания используются разные подходы к генерированию рельсов +3,3 В и +5 В, которые устраняют эту проблему, например, путем генерирования только шины 12 В на "вторичной стороне" (выходной сигнал трансформатора) и получения +3,3 В и +5 В рельсы от шины +12 В через преобразование постоянного тока в постоянный ток или посредством независимого регулирования каждой шины. Обойти эту проблему для групповых источников питания можно отключить состояния питания C6/C7 в микропрограмме системы (BIOS или UEFI), но вы потеряете преимущество энергопотребления в этих состояниях.

У HEXUS есть пример, когда более старое, регулируемое группой снабжение, будет молчать! Pure Power L8 500 Вт плохо работает при испытании на поперечную нагрузку, предназначенном для имитации работы Haswell C6/C7. Обратите внимание, что шина +5 В почти не соответствует спецификации на -4,8%, тогда как шина +12 В поднимается до +3,3%:

[...] установка 12 В практически на нулевое значение, имитирующее состояние C6/C7 для процессора Haswell, заставляет линию 5 В резко снижаться чуть менее чем на пять процентов, таким образом, приближаясь к минимальному пределу, установленному спецификацией ATX.

Более подробную информацию о проблеме перекрестной загрузки Haswell можно найти в этой статье Corsair. О проблеме впервые сообщили в VR-Zone.

Answer 2

Мое дополнение к ответу @bwDraco:

1. В блоке питания с групповым регулированием регулирование напряжения является плохим, и это может сократить срок службы вашего оборудования, даже если оно находится в пределах спецификации.
2. Для блока питания с групповой регулировкой могут потребоваться нагрузки как на 12 В, так и на 5 В, и нагрузки могут быть сбалансированы в соответствии с его спецификациями.
3. Когда происходит сбой питания, например, когда порт USB закорочен, блок питания может привести к неоправданным нагрузкам на других шинах и вызвать больший ущерб.

Резюме: В нормальных условиях блок питания, регулируемый группой, может лишь немного сократить срок службы компьютера. Тем не менее, его следует использовать с осторожностью при сборке компьютеров своими руками, с хорошим пониманием его ограничений. Сбой питания может иметь длительные последствия с таким БП.