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

8

Yami by Zoyadog

Med ett redan läckert yttre i härdat glas har "zoyadog" utöver mandala-inspirerade mönster fokuserat på ett konstverk invändigt, med hennes tredje stora projekt – Yami. Läs mer

93

Bland datorer, drakar och nördar: Kyffens "hörna"

Det finns gallerier och så finns det gallerier. Den som hängt på SweClockers länge minns kanske drakälskaren Kyffen, brorsan och den där datorhörnan, som för snart sex år sedan gjorde succé. Läs mer

75

Test: Radeon RX 580 från Asus och MSI

Det blir ytterligare en batalj i mellanklassen när Asus och MSI äntrar testlabbet med sina varianter av Radeon RX 580, med allt ifrån fläskiga kylare till fabriksöverklockning på menyn. Läs mer

73

Bugg i Windows 7 och Windows 8 kraschar datorn via webbläsaren

En nyupptäckt sårbarhet i Windows Vista, Windows 7 och Windows 8 gör att webbplatser kan utnyttja hur operativsystemet läser av vissa typer av filer för att krascha systemet. Läs mer

44

Ubisoft tillkännager Far Cry 5 – lanseras februari 2018

Kort efter att Ubisoft meddelat att en ny del i Far Cry-serien är på gång avtäcker de nu spelet officiellt. Den nya delen får namnet Far Cry 5 och utspelar sig i Montana i USA. Läs mer

1

Fulkultur om den nördiga musiken

I det senaste avsnittet av Fulkultur fördjupar sig panelen i vad som egentligen är nördig musik, och delar med sig av egna musiknördiga minnen. Läs mer

10

Sapphire lanserar utbytbara tillbehör för grafikkort i Radeon RX 400- och 500-serien

Grafikkortstillverkaren Sapphire lanserar tillbehörsserien Nitro Gear, vilken innefattar utbytbara höljen, täckplåtar och fläktar för ett flertal av företagets grafikkort. Läs mer

23

Fractal Design introducerar den budgetorienterade chassiserien Focus G

Fractal Design tar sikte på prismedvetna entusiaster med chassiserien Focus-G, där två modeller för formfaktorerna ATX och Micro ATX ska erbjuda en god byggupplevelse i instegssegmentet. Läs mer

41

Intel tillkännager planer om Thunderbolt 3 som öppen standard

Efter åratal av exklusivitet går Intel ut med att de planerar släppa protokollet Thunderbolt fritt under 2018, i syfte att bredda användningen av gränssnittet. Läs mer

17

Zotac avtäcker Geforce GTX 1080 Ti Mini

Efter att de tidigare tidigare under året lanserat en krympt version av Geforce GTX 1080 följer nu Zotac upp detta med Geforce GTX 1080 Ti Mini, vilket är det minsta av sitt slag på marknaden. Läs mer

8

Häng med SweClockers på Birdie 27

Det är fullt LAN i Uppsala när andrika Birdie går av stapeln, med allt från gaming till datormodding. SweClockers är på plats med kameror i högsta hugg. Läs mer

17

Testpilot: Adata Ultimate SU900 256 GB

NVMe och PCI Express lagring är på framtåg men än är inte SATA-enheterna ute ur leken. Testpiloten David Kvist tar sig en närmre titt på Adatas mellanklassare Ultimate SU900. Läs mer