PIE. P = IE. Мощность = Текущее время Напряжение. Таким образом, если напряжение ниже при отключении, источник питания должен потреблять больше тока из сети, чтобы поддерживать ту же мощность. Таким образом, в то время как напряжение напряжения действительно ниже во время отключения, напряжение тока в источнике питания увеличивается для компенсации.
Вот краткий ответ: при отключении питания источники питания должны потреблять больше тока, чтобы компенсировать более низкое напряжение питания, что очень напряженно для транзисторов, проводов, диодов и т.д. Они также становятся менее эффективными, что заставляет их рисовать еще больше, усугубляя проблему.
Вот длинный ответ: большинство ПК (если не все) используют импульсные источники питания. Если бы все элементы питания (транзисторы, трансформаторы, конденсаторы, диоды и т.д.) Были полностью идеальными, источник питания мог бы принимать любое входное напряжение и производить требуемую мощность при желаемом напряжении (при условии, что на ввод для поддержания P = IE).
Но все эти элементы далеки от идеальных, поэтому все реальные источники питания рассчитаны на работу в определенном диапазоне, скажем, от 80 до 240 В. Даже в пределах диапазона, для которого они предназначены, КПД (процент мощности на выходе источника питания по сравнению с мощностью, необходимой на входе) имеет тенденцию падать по мере снижения входного напряжения. У Anandtech есть хороший пример графика. Ось X - это мощность на выходе источника питания (нагрузки), а ось Y - это эффективность. Таким образом, эта мощность наиболее эффективна при мощности около 300 Вт.
Для 120-вольтного входа он эффективен примерно на 85%, поэтому он потребляет около 300 Вт /0,85 = 353 Вт от стены, чтобы получить 300 Вт на выходе. "Недостающие" 53 Вт рассеиваются в цепи блока питания (поэтому у ваших ПК есть вентиляторы - это похоже на то, что в вашем блоке питания есть лампочка на 50 Вт в маленькой коробке, и ей нужно отводить тепло). Поскольку P = IE, мы можем рассчитать ток, который ему необходим от настенной вилки для выработки 300 Вт выходной мощности от 120 В: I = P /E = 353 Вт /120 В = 2,9 А. (Я игнорирую коэффициент мощности, чтобы сделать это объяснение простым.)
Для входа 230 В КПД составляет 87%, поэтому он отрывает от стены всего 344 Вт, что приятно. Поскольку напряжение намного выше, потребление тока намного ниже: 344 Вт /230 В = 1,5 А.
Но в условиях отключения 90 В КПД еще хуже, чем при 120 В: 83,5%. Таким образом, теперь источник питания потребляет 300 Вт /0,835 = 359 Вт от стены. И это тянет еще больше тока: 359 Вт /90 В = 4А!
Теперь это, вероятно, не будет сильно напрягать этот блок питания, поскольку он рассчитан на 650 Вт. Итак, давайте кратко рассмотрим, что происходит при 650 Вт. Для 120 В это 82% КПД -> 793 Вт и 6,6 А от стены. Но КПД еще выше при высоких нагрузках, поэтому для 90 В мы видим КПД 78,5%, что означает 828 Вт и 9,2 А! Даже если КПД останется на уровне 78,5%, если отключение питания достигнет 80 В, потребуется 10,3 А. Это много тока; вещи начинают таять, если они не предназначены для такого рода тока.
Вот почему провалы в электроснабжении вредны для источников питания. Они должны потреблять больше тока, чтобы компенсировать более низкое напряжение питания, что очень напряженно для транзисторов, проводов, диодов и т.д. Они также становятся менее эффективными, что заставляет их рисовать еще больше, усугубляя проблему.
Дополнительный пример: вот краткое объяснение того, почему источники питания становятся менее эффективными при уменьшении напряжения питания. Все электронные компоненты (транзисторы, трансформаторы, даже следы на печатной плате) имеют какое-то эквивалентное сопротивление. Когда силовой транзистор включен, он имеет сопротивление, скажем, 0,05 Ом. Поэтому, когда ток 3А протекает через этот транзистор, он видит 3А * 0,05 Ом = 0,15 В на своих выводах. Это 0,15 В * 3 А = 0,45 Вт мощности, которая сейчас рассеивается в этом транзисторе. Это бесполезная энергия - это тепло в блоке питания, а не питание для нагрузки. Это наш сценарий на 300 Вт, сценарий на 120 В.
В сценарии с 90 В на 300 В транзистор имеет то же сопротивление 0,05 Ом, но через него проходит ток 4 А, поэтому на его выводах падает 4 А * 0,05 Ом = 0,2 В. Это 0,2 В * 4 А = 0,8 Вт мощности, которая сейчас рассеивается в этом транзисторе. Таким образом, каждое устройство (и их много) в блоке питания, на котором имеется сопротивление / падение напряжения, будет генерировать больше тепла (потерянной мощности) при падении напряжения питания. Таким образом, в целом и в разумных пределах более высокие напряжения дают вам более высокую эффективность.
