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

34

Nintendo Switch utan strömningstjänster vid lansering

Strömningstjänster som Netflix kommer inte stödjas av Nintendo Switch vid lansering. Detta då Nintendo i första hand vill se till att Switch blir en så bra spelkonsol som möjligt. Läs mer

54

LG och Sony slår spiken i kistan för 3D TV

Efter några år av pyspunka upphör de sista stora TV-tillverkarna med 3D i sina senaste modeller, för att istället lägga fokus på 4K UHD, HDR och smarta funktioner. Läs mer

7

Fulkultur om tecknade serier

Folkbildning utanför finkulturens salonger fortsätter när Fulkultur sänder nytt avsnitt, som idag handlar om tecknade serier. Läs mer

31

Test: Razer Deathadder Elite

Senast att äntra testlabbet är Razers uppdaterade Deathadder Elite, där utseendet känns igen från tidigare. Istället står en uppdaterad sensor och exklusiva brytare för nyheterna. Läs mer

30

LG G6 lanseras inför Mobile World Congress

Dagen innan Mobile World Congress i Barcelona håller LG evenemang för nya flaggskeppet G6, som bland annat får en 5,7-tumsskärm med bildförhållandet 18:9. Läs mer

42

Microsoft Surface Book lanseras i Sverige

Den bärbara hybriddatorn Surface Book från Microsoft uppdaterades under förra året med en ny modell med kraftfullare prestanda och lanseras under våren för första gången i Sverige. Läs mer

91

AMD hoppas bryta Intels dominans på servermarknaden med Zen

Med arkitekturen Zen hoppas AMD slå hål på Intels järngrepp om servermarknaden, detta genom att erbjuda upp till 32 kärnor till ett lägre pris. Läs mer

41

HTC Vives Lighthouse-fyrar uppdateras med ny design och lägre pris

Valve bekräftar att nya Lighthouse-fyrar släpps till HTC Vive senare i år, vilka tack vare en ny design ska bli billigare, tystare och mer energieffektiva. Läs mer

28

Microsofts Game Mode dyker upp i senaste testversionen av Windows 10

Enligt uppgifter kring Game Mode för Windows 10 är detta kopplat till inspelningsfunktionen Game DVR, där läget ska minimera prestandaförlusten när det körs i bakgrunden. Läs mer

23

Sapphire lanserar Radeon RX 460 Nitro OC med fullfjädrade Polaris 11

I tysthet sjösätter Sapphire en version av Radeon RX 460 med 1 024 streamprocessorer, vilket på pappret innebär en påtaglig prestandaskillnad mot ursprungsvarianten. Läs mer

134

Microsoft: "Windows 7 är inte längre säkert"

Windows 7 är enligt Microsoft inte längre ett säkert operativsystem, vilket är varför de nu uppmanar företagskunder att så snart som möjligt uppgradera till det modernare Windows 10. Läs mer

47

Western Digital gör heliumfyllda hårddiskar på 12 och 14 terabyte

HGST, dotterbolag till Western Digital, avtäcker två nya hårddiskar på hela 12 och 14 TB, något som möjliggörs av gasen helium och tekniken Shingled Magnetic Recording. Läs mer