МИР ПЕРИФЕРИЙНЫХ УСТРОЙСТВ ПК

технический журнал для специалистов сервисных служб

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта

Сертификация 80 PLUS для системных блоков питания.

E-mail Печать

 


Вы покупаете блок питания. На упаковочной коробке или на корпусе самого блока питания сейчас имеется множество самых различных знаков. О чем они говорят? Что сообщает производитель блока питания пользователю этими знаками?

 

Многие качественные блоки питания, приобретаемые по хорошим ценам, несут на себе знак 80 PLUS. Причем этот знак размещается так, чтобы его было хорошо заметно, на самых видных местах (рис.1). Тем самым производитель подчеркивает, что данный блок питания чем-то выделяется в лучшую сторону по сравнению с остальными блоками питания, не имеющими такого знака.

 

1_80

Рис.1 На коробке блока питания размещен знак "80 PLUS"

 

Стандарт 80 PLUS – это программа улучшения энергетической эффективности компьютерных блоков питания, который был предложен в 2004 году. Стандарт стал результатом сотрудничества компании Ecos (сейчас Ecova) и  исследовательского института электрической энергии - ERPI. Изначально стандарт получил статус рекомендуемого, однако уже в 2005 году компания Seasonic выпустила первый блок питания, который удовлетворял требованиям стандарта. В 2006 году программа Energy Star 4.0 добавила соответствие стандарту 80 PLUS, как обязательное требование к блокам питания, продаваемым в странах, в которых действует Energy Star (США, Австралия, Канада, Япония, Новая Зеландия, Тайвань и ЕС).  Изначально, стандарт 80 PLUS учитывал только американские линии питания ­­­­­­­115 В, но позднее он был расширен и для сетей 220-230 Вт, принятых в России и Европе. Начиная с 2008 года, этот стандарт получил широкое распространение, и все компании, занятые в сфере производства блоков питания, стали массово сертифицировать свои блоки питания на соответствие 80 PLUS. На конец 2016 года на соответствие стандарту было сертифицировано около 7000 моделей БП, включая серверные и коммуникационные устройства. Найти перечень всех сертифицированных блоков питания можно по следующей ссылке.

Так в чем же смысл этой сертификации? Блок питания считается соответствующим стандарту 80 PLUS, если его КПД составляет не менее 80% в диапазоне нагрузки 10...100% , и при этом его коэффициент мощности (КМ или PFC) равен не менее 0.9 при 100% нагрузке. Чтобы пользователь сразу мог заметить сертифицированный блок питания, на его корпусе стали размещать специальный знак (рис.2).

 

2_80

 

2_1_80

 

Рис.2  На этикетке на корпусе блока питания размещают знак принадлежности к стандарту  80 PLUS

 

Практика показала, что граница 80% была быстро преодолена, и разработчикам вполне по силам создавать блоки питания с более высокими значениями КПД и КМ. В результате, стандарт был обновлен, и в нём появились сертификации Bronze, Silver и Gold для блоков питания с максимальной эффективностью. К октябрю 2009 также был добавлен и стандарт Platinum для эффективности выше 90%. В настоящее время для блоков питания, работающих от сети 220В, разработана спецификация Titanium, в которой предусмотрено значение КПД до 96%, а это уже почти идеальный преобразователь энергии.

 

3_80

Рис.3  Знаки принадлежности к различным спецификациям стандарта  80 PLUS

 

Эффективность блоков питания в стандарте указывается для четырех уровней нагрузки: 10%, 20%, 50% и 100% от максимальной мощности блока питания. Наибольшую эффективность блок питания имеет при нагрузке около 50% от своей заявленной мощности. При малых нагрузках (меньше 20%) КПД  блока питания заметно снижается.

Поэтому не рекомендуется брать чрезмерно мощный блок питания для обычных компьютеров. В режиме малой нагрузки и бездействия, в котором компьютер обычно находится большую часть времени, блок питания будет расходовать впустую слишком много энергии. При небольших нагрузках, блоки питания с меньшей заявленной мощностью оказываются эффективнее своих «старших» моделей.

Различие в стандарте 80 PLUS естественно, отражается на стоимости блока питания. Чем лучше стандарт, тем больше придется заплатить за блок питания. И это вполне естественно, ведь повышение КПД требует применения более сложных и более современных схемотехнических решений, применения качественных компонентов и т.д. Производители сертифицируют по 80 PLUS заведомо качественные модели, поскольку блоки питания с дешёвой схемотехникой просто не пройдут по критериям стандарта. Именно по этой причине сертификация 80 PLUS является дополнительной гарантией качества блока питания.

Есть еще одна интересная особенность. В настоящее время во всем мире широко распространены OEM-соглашения. Так вот, по стандарту 80 PLUS даже если OEM-производитель сертифицировал свой блок питания, то компания, продающая такой же блок питания под другим брендом также должна сертифицировать его.

Как всегда, не обходится и без некоторых «махинаций» и «подделок». Некоторые компании присваивают своим продуктам схожие "сертификации", которых на самом деле нет, например, 85 PLUS. Официально такой сертификации или стандарта не существует. Это не исключает того, что БП может быть сертифицирован по 80 PLUS, а, с другой стороны, возможно и нет.  Тем не менее, на наш взгляд, это является попыткой ввести покупателя в некоторое заблуждение. Случается, что некоторым блокам питания приписывались завышенные характеристики по мощности, что тоже исключает возможность соответствия стандарту.

4_80

 

4_80_2

Рис.4  Пример подделки под сертификацию 80 PLUS

 

Cледует отметить, что в базе сертифицированных блоков питания более 80% всех представленных моделей - это блоки питания для сетей 115V.

230-Вольтовых  блоков питания в этой базе около 1100, причем почти все они серверные, и, в основном, форм-фактора 1U. Блоки питания 220/230V форм-фактора ATX, предназначенные для Desktop-компьютеров, рабочих станций и серверов, можно найти в колонке "230V EU Internal" на сайте стандарта. Таких блоков питания сертифицированных по 80 PLUS  чуть больше 220 единиц.  

 


 

Стандарт 80 PLUS предъявляет разные требования к блокам питания, рассчитанным для сетей 115 Вольт и 230 Вольт. Это и отражено в табл.1.

 

Стандарт Нагрузка Коэффициент мощности
115 V 230 V
10 % 20 % 50 % 100 % 10 % 20 % 50 % 100 %
80 PLUS 80 % 80 % 80 % 0,9 при 100 % нагрузке
80 PLUS Bronze 82 % 85 % 82 % 81 % 85 % 81 % 0,9 при 50 % нагрузке
80 PLUS Silver 85 % 88 % 85 % 85 % 89 % 85 %
80 PLUS Gold 87 % 90 % 87 % 88 % 92 % 88 %
80 PLUS Platinum 90 % 92 % 89 % 90 % 94 % 91 % 0,95 при 50 % нагрузке
80 PLUS Titanium         90 % 94 % 96 % 91 % 0,95 при 20 % нагрузке

 

Но стандарт 80 PLUS это не только значения мощности для разных уровней нагрузки. Приведем пример сертификационного листа.  Перейдем на сайт со списком сертифицированных блоков питания, выберем  блоки питания для сетей 230В, выберем производителя LiteOn и одну из моделей списка (рис.5). Это блок питания форм-фактора 1U мощностью 400 Вт и сертифицированный по спецификации 80 PLUS GOLD.

5_80

Рис.5  Выбираем блок питания Lite-On из списка сертифицированных

 

Рассмотрим его сертификационный лист (рис.6).

80_6

Рис.5  Сертификационный лист блока питания Lite-On модель J9581A

 

В верхней части листа указывается типовое значение КПД для нагрузки в 50% (TYPICAL EFFICIENCY – 92.44%) и среднее значение КПД (AVERAGE EFFICIENCY – 91.23%). Тут же представлена фотография блока питания.

Ниже приводится идентификатор блока питания (сертификационный код (Ecos ID#), производитель, модель, серийный номер тестируемого блока питания, форм-фактор, год разработки модели и дата проведения тестирования).

Еще ниже в таблице указываются условия  проведения тестирования (входное напряжение, входной ток, частота переменного тока, расчетная выходная мощность).

Далее в большой таблице представлены результаты проведенных измерений для разного уровня нагрузок (10%, 20%, 50%, 100%). В этой таблице указывается для каждого уровня нагрузки:

 

  • среднеквадратичное значение входного тока (IRMS);
  • величина коэффициента мощности (PF);
  • гармоническое искажение входного тока (ITHD);
  • уровень нагрузки (Low-малая, Light-легкая, Typical-типовая и Full-полная);
  • входная мощность (Input Watts);
  • мощность вентилятора – она не учитывается в выходной мощности блока питания (External Fan);
  • величина выходного напряжения и выходного тока (в данном примере блоком питания вырабатывается только напряжения +12V и +12Vsb);
  • выходная мощность (Output Watts);
  • КПД (Efficiency).

 

Кроме табличных данных в сертификате представлены три графика.

1) Первый график демонстрирует соотношение входного тока и входного напряжения при 50-процентной нагрузке, а также их гармонические искажения. Оптимально, когда две синусоиды будут максимально приближены друг к другу и при этом желательно, чтобы имели как можно более правильную синусоидальную форму. Величина отклонения от синусоидальной формы определяется параметром ITHD. Чем меньше значение ITHD, тем лучше.   (рис.7).

80_7_1

 

80_7_2

Рис.7  Пример разных значений параметра ITHD и соответствующих ему форм синусоид входного тока и напряжения

 

2) Второй график показывает расхождение входной и выходной мощности. Закрашенная площадь (красным цветом) и демонстрирует эту разницу. Чем больше эта площадь, тем меньше  КПД.

80_8

 

3) И, наконец, третий рисунок – это кривая линия являющаяся графическим представлением КПД в диапазоне мощности от 20% до 100%. Чем меньше искривление этой линии, тем лучше, а также чем выше она располагается, тем лучше. Пунктирной линией на этом графике отмечена граница 80%.

80_9

 

Вот пока и все, что мы хотели рассказать о стандарте 80 PLUS.

 

 


 

Понравилась статья? Узнали что-то новое и интересное?

Вы можете выразить благодарность автору статьи скромным денежным переводом.

рублей Яндекс.Деньгами
на счет 41001206996010 (Развитие журнала "Мир периферийных устройства ПК")
  Купил на этом сайте блок питания для фермы.

Профессиональная инфракрасная паяльная станция


Яндекс.Метрика
Рейтинг@Mail.ru Яндекс цитирования