نجاعة (الكفاءة وكفاءة جامعة الأمير سلطان - م.) - معلمة تشير إلى مدى كفاءة مزود الطاقة في تحويل الطاقة لاحتياجات المكونات. يتم قياسه كنسبة مئوية وكلما زاد ميله إلى 100٪ ، زادت الكفاءة.

ما هي كفاءة امدادات الطاقة .

مصدر الطاقة هو محول تحويل يقوم مسبقًا بتحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر. يتم ترشيح التيار المتردد ، ويمر عبر المرشحات ، والمحولات الأخرى. مع هذا التحول ، يضيع جزء من الطاقةمع التوافقيات الكهرومغناطيسية ، مقاومة العناصر ، وبالتالي الحرارة. إذا قارنا طاقة الإدخال وطاقة الخرج ، فسيكون الإخراج دائمًا أقل. نسبةالطاقة الواردة والصادرة نجاعة.

من خلال مستوى الكفاءة ، يمكن للمرء أن يحكم جودةعنصر أساسي في مزود الطاقة ، لأنه لتحقيق قيم عالية ، يتم استخدام مكونات أكثر تكلفة وعالية الجودة. المصنّعين BP، يتم تطبيق تقنيات جديدة لزيادة المستوى نجاعة. على سبيل المثال ، المحولات الرباعية والمزدوجة ، وأنظمة التحكم في التيار والحماية الإلكترونية ، في النهاية ، لحام عالي الجودة لمقاومة أقل.

الايجابيات من مستوى عالنجاعة .

1. كفاءة عالية يوفر الكهرباء، والتي يمكن أن تؤثر بشكل أفضل على فواتير الكهرباء الخاصة بك. في حالة واحدة ، المدخرات ليست كبيرة ، ولكن على المدى الطويل ستحصل على مدخرات جيدة. بالإضافة إلى ذلك ، إذا كان جهاز الكمبيوتر الخاص بك يستهلك قدرًا كبيرًا من الطاقة ، فإن فائدة عالية نجاعةسيكون أعلى.

في المنظمات حيث أجهزة الكمبيوتر 50 وأكثر من ذلك ، عالية نجاعةسيوفر مبلغًا كبيرًا من المال للكهرباء ويساعد في توفير المعدات الكهربائية لشبكة الإمداد ، نظرًا لانخفاض الطاقة المطلوبة.

2. عالٍ نجاعة، ونتيجة لذلك ، يقلل من تسخين المكونات داخل مصدر الطاقة ، بسبب انخفاض الخسائر الحالية ، ونتيجة لذلك ، تقليل تحويل الكهرباء إلى طاقة حرارية. هذا يقلل من وتيرة المروحة و تقليل الضوضاء. لكن الشيء الرئيسي هو أنه في ظل ظروف تشغيل أكثر ملاءمة ، فإن معظم مكونات مزود الطاقة تخدمكثير طويل. على وجه الخصوص ، هذا ينطبق على دوائر الطاقة والتي لا تتسامح مع ارتفاع درجة الحرارة المستمر.

3. مكونات عالية الجودة في امدادات الطاقة عالية نجاعة. للزيادة نجاعة، يتم استخدام مكونات عالية الجودة ولحام موثوق. يؤدي هذا أيضًا إلى زيادة عمر مصدر الطاقة وجميع خصائصه: مستوى التموج ، والحفاظ على الجهد المطلوب ، وإمكانية نقل الطاقة ، وتأثير خطوط الكهرباء على بعضها البعض.

معيار 80 بلس.ما هذا?

امدادات الطاقة التي وردت 80 بلوسالشهادة ، يجب أن تعطي كفاءة لا تقل عن مستوى معين تحت الحمل من 20 إلى 100٪. الشهادات تختلف في النسبة والمسمى الوظيفي ، من الأسوأ إلى الأفضل - زائد,برونزية, فضة, ذهب, البلاتينوقدم مؤخرا التيتانيوم.

والجدير بالذكر أن الشهادة لها نسب مختلفة لجهود مختلفة. تنطبق نسب مختلفة عند العمل من 115 (أمريكا) و 230 فولت (أوروبا).

يشير وجود أي من هذه الشهادات إلى قاعدة عنصر عالية الجودة إلى حد ما وكلما ارتفع المعيار ، زادت جودة مصدر الطاقة. للاستخدام المنزلي ، يكفي أن يكون لديك مصدر طاقة بمعيار برونزيةأو فضة. علاوة على ذلك ، فإن النسبة تزيد نجاعةينمو بشكل أبطأ بكثير من الأسعارلمثل هذا BP.

عند استخدام مصابيح LED كمصدر رئيسي للضوء ، فإن السؤال الذي يطرح نفسه - ما هو مقدار الطاقة اللازمة للتركيبات لهذا الغرض. للإجابة عليها ، تحتاج إلى معرفة ما الذي يحدد كفاءة مصابيح LED.

كفاءة عنصر LED

في LED المثالي بكفاءة 100٪ ، يصدر كل إلكترون وارد فوتونًا من الضوء. هذه الكفاءة غير قابلة للتحقيق. في الأجهزة الحقيقية ، يتم تقديرها من خلال نسبة التدفق الضوئي إلى الطاقة (المستهلكة) المزودة.

يتأثر هذا المؤشر بعدة عوامل:

• كفاءة الإشعاع. هذا هو عدد الفوتونات المنبعثة عند تقاطع p-n. انخفاض الجهد عبرها هو 1.5-3V. مع زيادة أخرى في جهد الإمداد ، لا ينمو ، لكن التيار عبر الجهاز ويزداد سطوع الضوء. على عكس المصباح المتوهج ، له اعتماد خطي على التيار المتدفق فقط حتى قيمة معينة. مع زيادة أخرى في التيار ، يتم استهلاك الطاقة الكهربائية الإضافية فقط للتدفئة ، مما يؤدي إلى انخفاض الكفاءة.
• الإخراج البصري. يجب أن تنبعث جميع الفوتونات المختارة في الفضاء المحيط. هذا هو العامل المحدد الرئيسي لزيادة كفاءة مصابيح LED.
• بعض مصابيح LED مغطاة بطبقة فوسفور لإعادة إنتاج الألوان بشكل أفضل. في هذه الحالة ، تتأثر أيضًا كفاءة الجهاز بـ كفاءة تحويل الضوء.

في بداية القرن الحادي والعشرين ، تم اعتبار الكفاءة بنسبة 4٪ هي المعيار ، والآن تم تسجيل رقم قياسي بنسبة 60٪ ، وهو ما يعادل 10 أضعاف كفاءة المصباح المتوهج.

تتراوح كفاءة "متوسط ​​المستشفى" لأفضل الشركات المصنعة مثل Philips أو Cree بين 35-45٪. يمكن رؤية المعلمات الدقيقة في ورقة البيانات الخاصة بنموذج معين. دائمًا ما تكون الكفاءة بالنسبة لمصابيح LED الصينية ذات الميزانية المحدودة عبارة عن لعبة روليت مع انتشار بنسبة 10-45٪.

لكن هذه مؤشرات نظرية لا يمكننا التأثير فيها. من الناحية العملية ، يلعب التيار الموفر للديود ونظام درجة الحرارة دورًا رئيسيًا. قام مستخدم YouTube بعمل ممتاز تحت الاسم المستعار berimor76 ، مما يدل عمليًا على اعتماد التدفق الضوئي على التيار الموفر ودرجة الحرارة. لنشاهد الفيديو.

كفاءة إمداد الطاقة

بالإضافة إلى كفاءة مصابيح LED نفسها ، تتأثر كفاءة استخدام مصابيح LED وتركيباتها بمصدر الطاقة. هم على نوعين:

• مزود الطاقة. يوفر جهدًا ثابتًا محددًا مسبقًا لمصابيح LED ، بغض النظر عن التيار المرسوم.
• سائق. يوفر قيمة تيار ثابتة. الجهد لا يهم.

مزود الطاقة

يزود مصدر الطاقة مصباح LED بجهد أعلى من اللازم فتحات p-nانتقال. لكن مقاومة الصمام الثنائي المفتوح صغيرة جدًا. لذلك ، يتم تثبيت المقاوم في سلسلة مع مصدر الضوء للحد من التيار. يتم تحويل الطاقة المنبعثة منه بالكامل إلى حرارة ، مما يقلل من الكفاءة. مصباح LED. على سبيل المثال ، في شريط LED ، تكون الخسائر حوالي 25٪.

الجهاز الأكثر تقدمًا واقتصادًا هو محرك إلكتروني.

سائق

يوفر المحرك لتشغيل مصابيح LED تيارًا ثابتًا. يتم توصيل الثنائيات بالجهاز في سلسلة بعدد يعتمد على جهد التشغيل لمصابيح LED والجهد الأقصى للجهاز.

تستخدم مصابيح LED مكثفًا محددًا للتيار بدلاً من المحرك. عندما يمر تيار كهربائي عبره ، يتم إطلاق ما يسمى بالقدرة التفاعلية. لا يتحول إلى حرارة ، لكن عداد الكهرباء لا يزال يأخذها في الاعتبار. تعتمد كفاءة مثل هذا "المحرك" على عدد الثنائيات المتصلة به على التوالي.

يتم تثبيت المشغل الإلكتروني في وحدات إنارة عالية الطاقة أو في الأجهزة المحمولة حيث يكون توفير الكهرباء أو سعة البطارية أكثر أهمية من سعر الجهاز.

كفاءة الإنارة

عند تنظيم الإضاءة ، بما في ذلك LED ، فإن كفاءة عامل شكل المصباح مهم. هذه هي نسبة كل الضوء الخارج من المصباح إلى تدفق مضيئةالمنبعثة من المصباح نفسه.

أي تصميم للمصباح ، حتى لو كان مصنوعًا من المرايا أو الزجاج الشفاف ، يمتص الضوء. الخيار المثالي غير المفقود هو حامل لمبة معلق من الأسلاك.

لكن هذه حالة نادرة عندما لا يعني الكمال الأفضل. يتم توجيه التدفق الضوئي من المصباح الكهربائي على السلك في جميع الاتجاهات ، وليس فقط في الاتجاه الصحيح. بالطبع الضوء الذي يسقط على السقف أو الجدران ينعكس منها ولكن ليس كلها خاصة في الهواء الطلق أو في غرفة ذات ورق حائط داكن.

نفس العيب له مصباح LEDمع ترتيب متعدد الاستخدامات للعناصر ("الذرة") أو مع تشتت غير لامع. في الحالة الأخيرة ، يمتص الناشر الضوء بالإضافة إلى ذلك.

على عكس هذه المصابيح ، يوجه مصباح LED أحادي الجانب الضوء في اتجاه واحد. تقترب كفاءة المصباح بمثل هذا المصباح من 100٪. الإضاءة الناتجة عنها أعلى من الأخرى ، بنفس التدفق الضوئي ، لكنها موجهة نحو الداخل جوانب مختلفة.

إنه مرتبط بـ ميزات التصميمالمصابيح - على عكس المصابيح المتوهجة والفلورية (الموفرة للطاقة) ذات الاتجاه الدائري للإشعاع ، فإنها تصدر ضوءًا في حدود 90-120 درجة. تمتلك شرائط LED والمصابيح الموجهة نفس الخصائص التي تبعث الضوء في اتجاه واحد فقط.

وبالتالي ، فإن الحد الأقصى لتدفق الضوء لكل واط من الطاقة ينبعث من مصابيح LED في الأضواء الكاشفة مع محرك إلكتروني متكامل.

يوفر مصدر الطاقة الطاقة لجميع مكونات الكمبيوتر. سنشرح كيف يعمل هذا الجهاز.

على الرغم من توصيل الكمبيوتر بمأخذ كهربائي قياسي ، إلا أن مكوناته لا يمكنها سحب الطاقة مباشرة من مأخذ الطاقة لسببين.

أولاً ، تستخدم الشبكة التيار المتردد ، بينما تتطلب مكونات الكمبيوتر تيارًا مباشرًا. لذلك ، فإن إحدى مهام مزود الطاقة هي "تصحيح" التيار.

ثانيًا ، تتطلب مكونات الكمبيوتر المختلفة جهدًا إمدادًا مختلفًا للتشغيل ، وبعضها يتطلب عدة خطوط بجهد كهربائي مختلف في وقت واحد. يزود مصدر الطاقة كل جهاز بالتيار بالمعلمات الضرورية. للقيام بذلك ، فإنه يوفر العديد من خطوط الكهرباء. على سبيل المثال ، يتم تزويد موصلات الطاقة لمحركات الأقراص الثابتة ومحركات الأقراص الضوئية بجهد 5 للإلكترونيات و 12 فولت للمحرك.

مواصفات مصدر الطاقة

مصدر الطاقة هو المصدر الوحيد للكهرباء لجميع مكونات الكمبيوتر ، لذا فإن استقرار النظام بأكمله يعتمد بشكل مباشر على خصائص التيار الذي ينتجه. السمة الرئيسية لوحدة PSU هي القوة. يجب أن تكون مساوية على الأقل لإجمالي الطاقة التي تستهلكها مكونات الكمبيوتر عند أقصى حمل للحوسبة ، بل ويفضل إذا تجاوز هذا الرقم بمقدار 100 واط أو أكثر. خلاف ذلك ، سيتم إيقاف تشغيل الكمبيوتر في أوقات ذروة التحميل ، أو الأسوأ من ذلك ، سوف تحترق PSU ، مع أخذ مكونات النظام الأخرى معها.

بالنسبة لمعظم أجهزة الكمبيوتر المكتبية ، يكفي 300 واط. يجب أن يكون مصدر الطاقة لجهاز الألعاب بقوة 400 واط على الأقل - تستهلك المعالجات عالية الأداء وبطاقات الفيديو السريعة ، فضلاً عن أنظمة التبريد الإضافية التي يحتاجونها ، قدرًا كبيرًا من الطاقة. إذا كان الكمبيوتر يحتوي على العديد من بطاقات الفيديو ، فستكون هناك حاجة لوحدات PSU بقدرة 500 و 650 واط لتشغيله. هناك بالفعل نماذج بقوة تزيد عن 1000 واط معروضة للبيع ، لكن شرائها يكاد يكون بلا فائدة.

في كثير من الأحيان ، يبالغ مصنعو PSU بلا خجل في تقدير قيمة الطاقة الاسمية ، وغالبًا ما يواجه مشترو النماذج الرخيصة هذا الأمر. ننصحك باختيار مصدر الطاقة بناءً على بيانات الاختبار. بالإضافة إلى ذلك ، من الأسهل تحديد قوة PSU بالوزن: فكلما كانت أكبر ، زادت احتمالية توافق الطاقة الحقيقية لمصدر الطاقة مع القوة المعلنة.

بالإضافة إلى الطاقة الإجمالية لمصدر الطاقة ، فإن خصائصه الأخرى مهمة أيضًا:

أقصى تيار على الخطوط الفردية.إجمالي الطاقة PSU هو مجموع القوى التي يمكن أن توفرها على خطوط الطاقة الفردية. إذا تجاوز الحمل على أحدهما الحد المسموح به ، فسيفقد النظام الاستقرار حتى إذا كان إجمالي استهلاك الطاقة بعيدًا عن تصنيف مصدر الطاقة. الحمل على الخطوط في الأنظمة الحديثة ، كقاعدة عامة ، غير متساو. قناة 12 فولت هي الأثقل على الإطلاق ، خاصة في التكوينات التي تحتوي على بطاقات فيديو قوية.

أبعاد.عند تحديد أبعاد PSU ، فإن الشركات المصنعة ، كقاعدة عامة ، تقصر نفسها على تعيين عامل الشكل (ATX الحديث ، AT القديم أو BTX الغريبة). لكن الشركات المصنعة لحالات الكمبيوتر وإمدادات الطاقة لا تلتزم دائمًا بالمعايير الصارمة. لذلك ، عند شراء مصدر طاقة جديد ، ننصحك بمقارنة أبعاده بأبعاد "المقعد" في علبة الكمبيوتر.

موصلات وأطوال الكابلات.يجب أن يحتوي مصدر الطاقة على ستة موصلات Molex على الأقل. يحتوي الكمبيوتر الذي يحتوي على محركي أقراص ثابتة وزوج من محركات الأقراص الضوئية (على سبيل المثال ، كاتب DVD-RW وقارئ DVD) بالفعل على أربعة موصلات من هذا القبيل ، ويمكن توصيل الأجهزة الأخرى بـ Molex ، مثل مراوح العلبة وبطاقات الفيديو المزودة بها واجهة AGP.

يجب أن تكون كبلات الطاقة طويلة بما يكفي للوصول إلى جميع الموصلات المطلوبة. تقدم بعض الشركات المصنعة إمدادات الطاقة ، وكابلاتها غير ملحومة باللوحة ، ولكنها متصلة بالموصلات الموجودة في العلبة. هذا يقلل من عدد الأسلاك المتدلية في العلبة ، وبالتالي يقلل من الفوضى في وحدة النظام ويساهم في تحسين التهوية من الداخل ، حيث لا يتداخل مع تدفق الهواء المنتشر داخل الكمبيوتر.

ضوضاء.أثناء التشغيل ، تصبح مكونات مصدر الطاقة ساخنة للغاية وتتطلب تبريدًا محسنًا. لهذا الغرض ، يتم استخدام المراوح المدمجة في علبة PSU والمبددات الحرارية. تستخدم معظم مصادر الطاقة مروحة واحدة مقاس 80 مم أو 120 مم ، وتكون المراوح صاخبة تمامًا. علاوة على ذلك ، كلما زادت قوة PSU ، كلما كان تدفق الهواء أكثر كثافة مطلوبًا لتبريده. لتقليل مستوى الضوضاء في مصادر الطاقة عالية الجودة ، يتم استخدام دوائر التحكم في سرعة المروحة وفقًا لدرجة الحرارة داخل PSU.

تسمح بعض مصادر الطاقة للمستخدم بتحديد سرعة المروحة باستخدام المنظم الموجود في الجزء الخلفي من PSU.

هناك نماذج PSU التي تستمر في التهوية وحدة النظامبعض الوقت بعد إيقاف تشغيل الكمبيوتر. بفضل هذا ، تبرد مكونات الكمبيوتر بشكل أسرع بعد العمل.

وجود بهلوان.يسمح لك المفتاح الموجود في الجزء الخلفي من وحدة التزويد بالطاقة بإلغاء تنشيط النظام تمامًا إذا أصبح من الضروري فتح علبة الكمبيوتر ، لذا فإن وجوده مرحب به.

الخصائص الإضافية لمصدر الطاقة

لا تضمن القوة العالية لمصدر الطاقة في حد ذاتها عملًا عالي الجودة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن المعلمات الكهربائية الأخرى مهمة أيضًا.

عامل الكفاءة (COP). يشير هذا المؤشر إلى نسبة الطاقة التي يستهلكها مصدر الطاقة من الشبكة الكهربائية التي تذهب إلى مكونات الكمبيوتر. كلما انخفضت الكفاءة ، زادت الطاقة المهدرة في توليد الحرارة غير المجدية. على سبيل المثال ، إذا كانت الكفاءة 60٪ ، يتم فقد 40٪ من الطاقة من المنفذ. هذا يزيد من استهلاك الطاقة ويؤدي إلى تسخين قوي لمكونات PSU ، وبالتالي - إلى الحاجة إلى تبريد محسن باستخدام مروحة صاخبة.

تبلغ كفاءة مصادر الطاقة الجيدة 80٪ أو أكثر. يمكن التعرف عليها بعلامة "80 Plus". في الآونة الأخيرة ، تم تفعيل ثلاثة معايير جديدة أكثر صرامة: 80 Plus Bronze (كفاءة لا تقل عن 82٪) ، و 80 Plus Silver (من 85٪) و 80 Plus Gold (من 88٪).

تسمح لك وحدة PFC (تصحيح معامل القدرة) بزيادة كفاءة مصدر الطاقة بشكل كبير. وهي من نوعين: المبني للمجهول و الإيجابي. هذا الأخير أكثر كفاءة ويسمح لك بتحقيق مستوى كفاءة يصل إلى 98٪ ، بالنسبة لوحدة تزويد الطاقة (PSU) مع PFC السلبي ، فإن الكفاءة بنسبة 75٪ هي نموذجية.

استقرار الجهد. يتقلب الجهد على خطوط إمداد الطاقة اعتمادًا على الحمل ، ولكن لا ينبغي أن يتجاوز حدودًا معينة. خلاف ذلك ، من الممكن حدوث أعطال في النظام أو حتى فشل مكوناته الفردية. إن الأمل في استقرار الجهد يسمح ، أولاً وقبل كل شيء ، بقوة مصدر الطاقة.

أمان. تم تجهيز مصادر الطاقة عالية الجودة بأنظمة مختلفة للحماية من اندفاعات الطاقة والحمل الزائد والسخونة الزائدة والدوائر القصيرة. لا تحمي هذه الميزات مصدر الطاقة فحسب ، بل تحمي أيضًا مكونات الكمبيوتر الأخرى. لاحظ أن وجود مثل هذه الأنظمة في مصدر الطاقة لا يستبعد الحاجة إلى استخدام مصادر الطاقة غير المنقطعة ومرشحات الشبكة.

الخصائص الرئيسية لإمدادات الطاقة

يحتوي كل مصدر طاقة على ملصق يشير إلى تحديد. المعلمة الرئيسية هي ما يسمى بالطاقة المجمعة أو القوة الكهربائية المشتركة. هذا هو الحد الأقصى للطاقة الإجمالية لجميع خطوط الطاقة الحالية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الطاقة القصوى للخطوط الفردية مهمة أيضًا. إذا لم تكن هناك طاقة كافية في بعض الخطوط "لتغذية" الأجهزة المتصلة بها ، فقد تعمل هذه المكونات بشكل غير مستقر ، حتى لو كانت الطاقة الإجمالية لوحدة PSU كافية. كقاعدة عامة ، لا تشير جميع مصادر الطاقة إلى الحد الأقصى للطاقة للخطوط الفردية ، ولكنها تشير جميعها إلى القوة الحالية. باستخدام هذه المعلمة ، من السهل حساب الطاقة: لهذا ، تحتاج إلى مضاعفة التيار بالجهد في الخط المقابل.

12 الخامس.يتم توفير 12 فولت ، أولاً وقبل كل شيء ، للمستهلكين الأقوياء للكهرباء - بطاقة فيديو ومعالج مركزي. يجب أن يوفر مصدر الطاقة أكبر قدر ممكن من الطاقة على هذا الخط. على سبيل المثال ، تم تصميم خط إمداد طاقة بجهد 12 فولت لتيار 20 أمبير. عند جهد 12 فولت ، هذا يتوافق مع قوة 240 واط. يمكن لبطاقات الرسومات عالية الأداء توفير ما يصل إلى 200 واط أو أكثر. يتم توفير الطاقة لهم من خلال خطين 12 فولت.

5 الخامس. 5 خطوط V لتزويد الطاقة اللوحة الأموالأقراص الصلبة و محركات الأقراص الضوئيةكمبيوتر.

3.3 الخامس.تذهب خطوط 3.3 V فقط إلى اللوحة الأم وتوفر الطاقة لذاكرة الوصول العشوائي.

محتوى:

في عملية نقل الرسوم داخل دائرة مغلقة ، يتم تنفيذ عمل معين بواسطة المصدر الحالي. يمكن أن تكون مفيدة وكاملة. في الحالة الأولى ، يحرك المصدر الحالي الشحنات في الدائرة الخارجية أثناء القيام بالعمل ، وفي الحالة الثانية ، تتحرك الشحنات في الدائرة بأكملها. في هذه العملية ، تعتبر كفاءة المصدر الحالي ، المعرفة على أنها نسبة المقاومة الخارجية والمقاومة الكلية للدائرة ، ذات أهمية كبيرة. إذا كانت المقاومة الداخلية للمصدر والمقاومة الخارجية للحمل متساويتين ، فسيتم فقد نصف الطاقة بالكامل في المصدر نفسه ، وسيتم تحرير النصف الآخر عند الحمل. في هذه الحالة ، ستكون الكفاءة 0.5 أو 50٪.

كفاءة الدائرة الكهربائية

ترتبط الكفاءة المدروسة في المقام الأول بالكميات المادية التي تميز معدل تحويل أو نقل الكهرباء. من بينها ، في المقام الأول ، القوة ، تقاس بالواط. هناك عدة صيغ لتعريفه: P = U x I = U2 / R = I2 x R.

في الدوائر الكهربائية ، يمكن أن تكون هناك قيمة جهد وقيمة شحن مختلفة ، على التوالي ، كما يختلف العمل المنجز في كل حالة. غالبًا ما تكون هناك حاجة لتقدير السرعة التي يتم بها نقل الكهرباء أو تحويلها. هذه السرعة هي الطاقة الكهربائية المقابلة للعمل المنجز في وحدة زمنية معينة. في شكل معادلة ، ستبدو هذه المعلمة كما يلي: P = A / ∆t. لذلك ، يتم عرض الشغل على أنه منتج الطاقة والوقت: A = P ∙ ∆t. وحدة قياس العمل هي.

من أجل تحديد مدى كفاءة جهاز أو آلة أو دائرة كهربائية أو نظام آخر مشابه ، من حيث القوة والعمل ، يتم استخدام الكفاءة - الكفاءة. يتم تعريف هذه القيمة على أنها نسبة الطاقة المفيدة التي يتم إنفاقها إلى إجمالي كمية الطاقة المقدمة للنظام. يُشار إلى الكفاءة بالرمز η ، ويتم تعريفها رياضيًا على أنها الصيغة: η \ u003d A / Q x 100٪ \ u003d [J] / [J] x 100٪ \ u003d [٪] ، حيث A هو العمل المنجز من قبل المستهلك ، Q هي الطاقة التي يعطيها المصدر. وفقًا لقانون الحفاظ على الطاقة ، تكون قيمة الكفاءة دائمًا مساوية أو أقل من الوحدة. هذا يعني أن العمل المفيد لا يمكن أن يتجاوز كمية الطاقة التي يتم إنفاقها عند اكتماله.

وبالتالي ، يتم تحديد فقد الطاقة في أي نظام أو جهاز ، وكذلك درجة فائدتها. على سبيل المثال ، في الموصلات ، يتم تشكيل فقدان الطاقة عندما كهرباءتحولت جزئيا إلى طاقة حرارية. يعتمد مقدار هذه الخسائر على مقاومة الموصل ، فهي ليست جزءًا لا يتجزأ من العمل المفيد.

هناك فرق ، يتم التعبير عنه بالصيغة ∆Q = A-Q ، والتي تُظهر بوضوح فقد الطاقة. هنا ، العلاقة بين نمو فقدان الطاقة ومقاومة الموصل واضحة للغاية. ولعل أبرز مثال على ذلك هو المصباح المتوهج الذي لا تتجاوز كفاءته 15٪. يتم تحويل 85 ٪ المتبقية من الطاقة إلى طاقة حرارية ، أي إلى الأشعة تحت الحمراء.

ما هي كفاءة المصدر الحالي

تجعل الكفاءة المدروسة للدائرة الكهربائية بأكملها من الممكن فهم الجوهر المادي لكفاءة المصدر الحالي بشكل أفضل ، والذي تتكون صيغته أيضًا من كميات مختلفة.

في عملية تحريك الشحنات الكهربائية على طول دائرة كهربائية مغلقة ، يتم تنفيذ عمل معين بواسطة المصدر الحالي ، والذي يختلف على أنه مفيد وكامل. أثناء أداء العمل المفيد ، يحرك المصدر الحالي الرسوم في الدائرة الخارجية. في حالة العمل الكامل ، تتحرك الشحنات ، تحت تأثير المصدر الحالي ، بالفعل في جميع أنحاء الدائرة.

في شكل صيغ ، يتم عرضها على النحو التالي:

• عمل مفيد - Apolesis = qU = IUt = I2Rt.
• العمل الكامل - كامل = qε = Iεt = I2 (R + r) t.

بناءً على ذلك ، من الممكن اشتقاق الصيغ للطاقة المفيدة والشاملة للمصدر الحالي:

• القوة المفيدة - Рpolez = Apolez / t = IU = I2R.
• القوة الظاهرة - Рfull = Apfull / t = Iε = I2 (R + r).

نتيجة لذلك ، تأخذ صيغة كفاءة المصدر الحالي الشكل التالي:

• η = Ause / Atot = Ruse / Ptot = U / ε = R / (R + r).

يتم تحقيق أقصى طاقة مفيدة عند قيمة معينة لمقاومة الدائرة الخارجية ، اعتمادًا على خصائص المصدر الحالي والحمل. ومع ذلك ، يجب الانتباه إلى عدم التوافق بين الحد الأقصى لصافي القدرة وأقصى قدر من الكفاءة.

استقصاء قوة وكفاءة المصدر الحالي

تعتمد كفاءة المصدر الحالي على العديد من العوامل ، والتي يجب أخذها في الاعتبار في تسلسل معين.

لتحديد ، وفقًا لقانون أوم ، هناك المعادلة التالية: i \ u003d E / (R + r) ، حيث E هي القوة الدافعة الكهربائية للمصدر الحالي ، و r هي مقاومتها الداخلية. هذه قيم ثابتة لا تعتمد على المقاومة المتغيرة R. بمساعدتهم ، يمكنك تحديد الطاقة المفيدة التي تستهلكها الدائرة الكهربائية:

• W1 \ u003d i x U \ u003d i2 x R. هنا R هي مقاومة مستهلك الكهرباء ، i هو التيار في الدائرة ، الذي تحدده المعادلة السابقة.

وبالتالي ، سيتم عرض قيمة القدرة باستخدام المتغيرات المحدودة على النحو التالي: W1 = (E2 x R) / (R + r).

نظرًا لأنه متغير وسيط ، في هذه الحالة يمكن تحليل الوظيفة W1 (R) من أجل الحد الأقصى. تحقيقا لهذه الغاية ، من الضروري تحديد قيمة R ، حيث ستكون قيمة المشتق الأول للقوة المفيدة المرتبطة بالمقاومة المتغيرة (R) مساوية للصفر: dW1 / dR = E2 x [(R + ص) 2-2 x R x (R + r)] = E2 x (Ri + r) x (R + r - 2 x R) = E2 (r - R) = 0 (R + r) 4 (R + ص) 4 (ص + ص) 3

من هذه الصيغة ، يمكننا أن نستنتج أن قيمة المشتق يمكن أن تكون صفرًا فقط بشرط واحد: يجب أن تصل مقاومة مستقبل الطاقة (R) من المصدر الحالي إلى قيمة المقاومة الداخلية للمصدر نفسه (R => ص). في ظل هذه الظروف ، سيتم تحديد قيمة عامل الكفاءة كنسبة الطاقة المفيدة والإجمالية للمصدر الحالي - W1 / W2. نظرًا لأنه في أقصى نقطة للطاقة المفيدة ، ستكون مقاومة مستهلك الطاقة للمصدر الحالي هي نفسها المقاومة الداخلية للمصدر الحالي نفسه ، في هذه الحالة ستكون الكفاءة 0.5 أو 50٪.

مهام الطاقة والكفاءة الحالية

مرحبا صديقي العزيز. أرتيوم معك كما هو الحال دائمًا.

اليوم سنتحدث عن الكفاءة ( نجاعة) مصدر طاقة الكمبيوتر ولماذا لا تحتاج إلى مصدر طاقة فائق القوة.

ما هي كفاءة امدادات الطاقة؟ بعبارات بسيطة ومفهومة ، هذه هي نسبة الطاقة المستهلكة (الطاقة بالواط) من المنفذ إلى الطاقة المنبعثة من مكونات الكمبيوتر.

يتم إنفاق جزء من الطاقة على تشغيل دائرة إمداد الطاقة ، وكذلك على تسخين المكونات أثناء تشغيلها.

كلما زادت كفاءة مزود الطاقة (أقرب إلى 100٪) ، قل استهلاكه من المنفذ ، حيث يتم فقدان طاقة أقل لتسخين مكوناته أثناء التشغيل.

نسخة الفيديو من المقال:

لنلق نظرة على مثال بسيط وتوضيحي للغاية.

يوجد مصدر طاقة بطاقة مقدرة 600 وات وكفاءته 70٪.

كم سيستهلك من المخرج عند أقصى حمولة؟

600 واط × 100٪ / 70٪ = 857 واط.

وهذا يعني أن مصدر الطاقة هذا عند الحد الأقصى للحمل سيعطي 600 واط لمكونات الكمبيوتر ، ولكنه في الواقع سيستهلك ما يصل إلى 257 واط أكثر من المنفذ!

مع زيادة الكفاءة ونفس سعة إمداد الطاقة ، سينخفض ​​الاستهلاك الفعلي من المقبس (وكذلك فاتورة الكهرباء).

60-75 بالمائة هي كفاءة نموذجية لمزود طاقة الكمبيوتر.

ومع ذلك ، في عام 2007 ، ظهرت شهادة 80 Plus ، مما أدى إلى زيادة كبيرة في مستوى كفاءة إمدادات الطاقة. في البداية ، لم تكن هناك بادئات إضافية مثل الفضة والذهبية وما إلى ذلك.

ظهرت لاحقًا ، مما زاد من كفاءة مصدر الطاقة بنسبة عدة في المائة لكل منهما.

كانت شهادة 80 Plus فقط لجهد إمداد يبلغ 115 فولت. في وقت لاحق ، تخلصت جميع الشهادات اللاحقة من هذا العيب وتم اختبارها بالفعل بجهد إمداد 230 فولت.

في لقطة الشاشة ، ترى جميع المؤشرات لكل شهادة 80 Plus.

كما ترى ، يتم تحقيق أقصى قدر من الكفاءة عند مستوى تحميل بنسبة 50٪ وتنخفض بنسبة 100٪.

الآن دعونا نحسب الاستهلاك الفعلي من المنفذ ، وهو مصدر طاقة بقوة 600 واط ، مع تحميل بنسبة 50٪ من مكونات الكمبيوتر.

705 وات 80 بلس فضي

674 واط 80 بلس برونزي

652 واط 80 بلس ذهبي

638 وات 80 بلس بلاتينيوم

625 واط 80 بلس تيتانيوم

ملاحظة.إمدادات الطاقة بالمعيارين الأخيرين باهظة الثمن.

كقاعدة عامة ، ليس هناك فائدة كبيرة في دفع مبالغ زائدة. هذا بالطبع رأيي الشخصي. على الرغم من الطاقة التي تزيد عن 1000 واط ، ستكون هذه المعايير مناسبة تمامًا.

على موقع ويب خاص ، يمكنك معرفة الطرازات المحددة لمصادر الطاقة التي تم اعتمادها وفقًا لمعايير 80 Plus:

دعونا نحسب عدد الواط الإضافية التي سيستهلكها مزود الطاقة في السنة ، بشهادات مختلفة.

– 306 كيلووات. يعمل الكمبيوتر 8 ساعات في اليوم ، ما يصل إلى 50٪ من الحمل على مصدر الطاقة ، 365 يومًا. 80 Plus Silver Certified ، 600 واط PSU Power.

(إجمالي استهلاك 705 وات. 705 وات - 600 وات (ناتج القدرة المقدرة) = 105 وات. 105 وات × 8 ساعات × 365 يومًا = 306.600 وات = 306 كيلووات).

– 151 كيلووات. يعمل الكمبيوتر 8 ساعات في اليوم ، ما يصل إلى 50٪ من الحمل على مصدر الطاقة ، 365 يومًا. 80 Plus Gold Certified ، 600 واط PSU.

(إجمالي استهلاك 705 واط. 652 واط - 600 واط (القدرة المقدرة) = 52 واط. 52 واط x 8 ساعات x 365 يوم = 151.840 واط = 151 كيلوواط).

151 كيلووات / 365 يوم = 25.5 كيلووات شهريًا 80 زائد الفضة.

306 كيلووات / 365 يوم = 12.5 كيلووات شهريا 80 زائد الذهب.

وبالتالي ، مع مصدر طاقة 80 Plus Gold ، يمكنك في الواقع خفض كمية الواط الإضافية المستهلكة بمقدار النصف.

يحدث أن يشتري الناس مصادر طاقة فائقة القوة لأنظمتهم. بالطبع ، يجب أن يكون لديك هامش بنسبة 30 في المائة ، لكن يجب أن يكون كل شيء ضمن الحدود المعقولة.

يجب أن يقوم نظامك ، عند الحد الأقصى للحمل (عند التشغيل ، وعرض الفيديو ، وما إلى ذلك) بتحميل مصدر الطاقة بنسبة 50٪ على الأقل ، وفي هذه الحالة فقط يمكن أن يصل مصدر الطاقة إلى الحد الأقصى من الكفاءة ، وبالتالي توفير الطاقة .

لذلك ، لا تحتاج إلى شراء نوع من الكيلوات لنظام GTX 1080 و Core i7 7700K. لا تقوم فقط بالدفع الزائد مقابل الطاقة الزائدة غير الضرورية ، ولكن أيضًا لزيادة استهلاك الطاقة الفعلي من المنفذ.

بالطبع ، لا ينبغي أن يكون لمصدر الطاقة طاقة قليلة جدًا للنظام تحت الحمل ، لكن هذا لم تتم مناقشته.

ملاحظة. يمكنك معرفة المقدار الذي سيستهلكه نظامك تقريبًا على مواقع الويب الخاصة بآلات حاسبة لإمداد الطاقة.

آمل أن يكون قد أصبح واضحًا لك ما هي كفاءة مصدر طاقة الكمبيوتر وما الذي يؤثر عليه في النهاية.

! اكتب في التعليقات مصدر الطاقة الذي قمت بتثبيته (الطاقة والشهادة ، إن وجدت) والنظام الذي يتم تشغيله. سأكون مهتمة بالقراءة.

إذا أعجبك الفيديو والمقال ، فشاركهما مع أصدقائك على الشبكات الاجتماعية.

كلما زاد عدد القراء والمشاهدين لدي ، زاد الدافع لإنشاء محتوى جديد ومثير للاهتمام :)

أيضا ، لا تنسى الانضمام إلى مجموعة فكونتاكتي والاشتراك في قناة يوتيوب.