Så fungerar nätaggregatet

Så fungerar nätaggregatet

I jämförelse med högpresterande kretsar kan strömförsörjning tyckas vara den enklaste biten, men det finns en hel del att hålla reda på. Häng med på en djupdykning i nätaggregatens värld.

Inledning

Vi vill helst att de inte ska höras, de ska inte förbruka någon energi och inte bli varma heller. Men de ska förse våra datorer med stabil ström och en aldrig sviktande spänning. Nätaggregatet är en anonym, grå låda man bara skruvar in i datorn och sedan försöker glömma i möjligaste mån. Men detta aggregat har genomgått en precis lika intensiv utveckling som datorn det driver.

Nätaggregatet är till för att göra lågspänning av vägguttagets 230 volt. Moderna entusiastdatorer förbrukar en hel massa effekt, uppemot 500–600 watt, men ändå ska aggregatet var tyst. Allt eftersom åren gått har det kommit krav på stramare spänningsreglering. Världen har också rest en del nya krav på verkningsgrad. Det är en intressant ekvation att få ihop och den här artikeln ska försöka reda ut hur det går till.

Det grundläggande

Ett modernt nätaggregat har utspänningarna 3,3 V, 5 V och 12 V, –12 V och 5 V standby som ska hållas inom ±5 procent. Tar man en titt på specifikationerna för en vanligt modell står det att 12 V-anslutningen ska klara 58 ampere. Vidare ser man att 5 V- och 3,3 V-ledningarna har tilldelats 25 A vardera, och totalt klarar enheten av att leverera 700 W vid kontinuerlig drift.

Men varför ska jag uppfinna hjulet igen och dra de siffror som så utmärkt redan sammanfattats i SweClockers testlabb? Läs istället i recensionen:

EVGA Supernova G2 750 W

En milliohm är inte någon hög resistans i en bit kabel och ett kontaktdon. Vid 58 ampere utgör det ett spänningsfall på 0,06 volt, eller 0,5%, eller en tiondel av hela den tillåtna toleransen. Därför har moderna aggregat tre-fyr-femfaldiga parallella spänningsledare, åttafaldiga jordledare och dito kontaktdon och dessutom flera ytterligare kontakter, som förser olika förbrukare och en återkoppling, som berättar för aggregatet om den sanna spänningen på moderkortet måste justeras.

nätaggregat.jpg

Bara för att moderkortet har ett helt spänningsplan av koppar betyder det inte att hela planet är fyllt med energi hela tiden. Se det istället som ett badkar man fyller på med vatten från kranen i ena hörnet (bilden är överdriven för att visa principen). Men där förbrukarna, minnen, grafikkort, processor och DC/DC-omvandlare sitter, blir det virvlar i vattnet när energin snabbt rinner ut. Hinner vattnet inte rinna tillräckligt snabbt blir gropen för djup och sjunker under toleransen. Anledningen till att spänningen kan vara högre bortom virveln än i själva virveln är att vattnet kan rinna runt på sidorna om virveln.

kondensatorer under CPU.jpg

Kondensatorer under processorn. Utan dessa skulle den inte fungera.

Utöver det är moderkortet fullt av kondensatorer som ska agera korttidslager av energi, för komponenter som behöver ström fortare än aggregatet hinner reagera. Processorn kanske ska ha 100 ampere på ett par nanosekunder då och då, och fanns det inte kondensatorer på fem millimeters håll på kretskortet, skulle sådana strömtransienter gräva så djupa ”gropar” i spänningsplanet att processorn skulle drabbas av underspänning och krascha.

Som du ser av liknelsen med badkaret handlar allt om att ha en tillräckligt grov kran med tillräckligt liten strypning, för att alltid hålla badkaret tillräckligt fyllt. Betrakta därför moderkortet och dess energilager som en direkt utbyggnad av nätaggregatet.

Kommentarer till artikeln

63 debattinlägg

16

Nintendo Switch plockas isär och hittar ut på webben

Inför den stundande lanseringen av Nintendo Switch dyker nu bilder på konsolen i isärplockat läge upp på webben, vilka skvallrar om enhetens komponenter. Läs mer

7

Microsoft kan lansera nytt Hololens 2019

Nya uppgifter talar för att nästa version av Hololens kan komma först 2019. Detta då Microsoft hoppar över en planerad inkrementell uppgradering till fördel för en mer omfattande. Läs mer

19

Phanteks lanserar skräddarsydda vattenblock för Geforce GTX 1080

Holländska Phanteks breddar sitt sortiment av heltäckande vattenblock för grafikkort med särskilt framtagna modeller för partnertillverkarnas egna varianter av Geforce GTX 1080. Läs mer

61

Geforce GTX 1080 Ti bekräftas i systemkrav

I systemkraven för kommande strategispelet Halo Wars 2 avslöjas nästa grafikkortsmodell från Nvidia, nämligen Geforce GTX 1080 Ti. Läs mer

166

Media Markt förnekar beslut om reträtt

Det är snabba turer i frågan runt huruvida Media Markt planerar att lämna den svenska marknaden. I ett meddelande förnekar företagets lokala VD att ett beslut är fattat. Läs mer

7

MSI lanserar Mini ITX-grafikkort i Aero-serien

MSI tar sikte på kompakta byggen med Aero-serien, som huserar Geforce GTX 1050, GTX 1050 Ti, GTX 1060 och GTX 1070 i krympta utföranden. Läs mer

166

Media Markt överger Sverige

Hemelektronikkedjan Media Markt lämnar den svenska marknaden och överför samtliga varuhus till norska Expert, som planerar svensk comeback under annat varumärke. Läs mer

17

Testpilot: Asustor AS3102T – NAS-enhet för vardagsrummet

En ny NAS från Asus lagringsvarumärke erbjuder allt från HDMI till 4K UHD-stöd och USB 3.0. Testpiloten Alvar "TheMadPanda" Berglind tar en närmare titt på Asustor AS3102T. Läs mer

31

Fredagspanelen 129: AMD Ryzen får prislapp och Bredbandsbolaget blockerar Pirate Bay

AMD Ryzen får svenska prislappar, läckta prestandasiffror och lanseringsdatum, vilket givetvis måste avhandlas av Jonas och Jacob i senaste avsnittet av Fredagspanelen. Läs mer

326

AMD Ryzen 5 1600X i prestandatest – jämförs mot Intel Core i5-7600K

Efter flera läckor om AMD:s åttakärniga Ryzen-processorer hittar prestandatest ut för en variant med sex kärnor, som jämförs mot Intels Core i5-7600K i samma prisklass. Läs mer

0

Fulkultur pratar fandom

I veckans avsnitt av Fulkultur pratar gänget om skaparna de älskar att följa genom både uppgång och fall. I vanlig ordning avhandlas allt ifrån filmer och spel till böcker och musik. Läs mer

16

Tom Clancy's Ghost Recon: Wildlands får systemkrav

Inom kort påbörjas den öppna betaperioden för Ghost Recon: Wildlands. Inför detta går nu Ubisoft ut med de officiella systemkraven för speltiteln. Läs mer