Сертифікація 80 PLUS для системних блоків живлення.

Ви купуєте блок живлення. На пакувальній коробці або на корпусі самого блоку живлення зараз є безліч найрізноманітніших знаків. Про що вони говорять? Що повідомляє виробник блоку живлення користувачеві цими знаками?

Багато якісні блоки живлення, придбані за хорошими цінами, несуть на собі знак 80 PLUS. Причому цей знак розміщується так, щоб його було добре помітно, на найвидніших місцях (рис.1). Тим самим виробник підкреслює, що даний блок живлення чимось виділяється в кращу сторону в порівнянні з іншими блоками харчування, що не мають такого знака.

Рис.1 На коробці блоку живлення розміщений знак "80 PLUS"

Стандарт 80 PLUS - це програма поліпшення енергетичної ефективності комп'ютерних блоків живлення, який був запропонований в 2004 році. Стандарт став результатом співпраці компанії Ecos (зараз Ecova) і дослідницького інституту електричної енергії - ERPI. Спочатку стандарт отримав статус рекомендованого, проте вже в 2005 році компанія Seasonic випустила перший блок живлення, який задовольняв вимогам стандарту. У 2006 році програма Energy Star 4.0 додала відповідність стандарту 80 PLUS, як обов'язкова вимога до блокам харчування, які продаються в країнах, в яких діє Energy Star (США, Австралія, Канада, Японія, Нова Зеландія, Тайвань і ЄС). Спочатку, стандарт 80 PLUS враховував тільки американські лінії живлення 115 В, але пізніше він був розширений і для мереж 220-230 Вт, прийнятих в Росії і Європі. Починаючи з 2008 року, цей стандарт набув широкого поширення, і всі компанії, зайняті в сфері виробництва блоків живлення, стали масово сертифікувати свої блоки живлення на відповідність 80 PLUS. На кінець 2016 року у відповідність стандарту було сертифіковано близько 7000 моделей БП, включаючи серверні і комунікаційні пристрої. Знайти перелік усіх сертифікованих блоків живлення можна по наступним посиланням .

Так в чому ж сенс цієї сертифікації? Блок живлення вважається відповідним стандартом 80 PLUS, якщо його ККД становить не менше 80% в діапазоні навантаження 10 ... 100%, і при цьому його коефіцієнт потужності (КП або PFC) дорівнює не менше 0.9 при 100% навантаженні. Щоб користувач відразу міг помітити сертифікований блок живлення, на його корпусі стали розміщувати спеціальний знак (рис.2).

Рис.2 На етикетці на корпусі блоку живлення розміщують знак приналежності до стандарту 80 PLUS

Практика показала, що межа 80% була швидко подолана, і розробникам цілком під силу створювати блоки живлення з більш високими значеннями ККД і КМ. В результаті, стандарт був оновлений, і в ньому з'явилися сертифікації Bronze, Silver і Gold для блоків живлення з максимальною ефективністю. До жовтня 2009 року також було додано і стандарт Platinum для ефективності вище 90%. В даний час для блоків живлення, що працюють від мережі 220В, розроблена специфікація Titanium, в якій передбачено значення ККД до 96%, а це вже майже ідеальний перетворювач енергії.

Рис.3 Знаки належності до різних специфікаціям стандарту 80 PLUS

Ефективність блоків живлення в стандарті вказується для чотирьох рівнів навантаження: 10%, 20%, 50% і 100% від максимальної потужності блоку живлення. Найбільшу ефективність блок живлення має при навантаженні близько 50% від своєї заявленої потужності. При малих навантаженнях (менше 20%) ККД блоку живлення помітно знижується.

Тому не рекомендується брати надмірно потужний блок живлення для звичайних комп'ютерів. У режимі малого навантаження і бездіяльності, в якому комп'ютер зазвичай знаходиться більшу частину часу, блок живлення буде витрачати даремно занадто багато енергії. При невеликих навантаженнях, блоки живлення з меншою заявленою потужністю виявляються ефективнішими своїх «старших» моделей.

Різниця в стандарті 80 PLUS природно, відбивається на вартості блоку живлення. Чим краще стандарт, тим більше доведеться заплатити за блок живлення. І це цілком природно, адже підвищення ККД вимагає застосування більш складних і більш сучасних схемотехнічних рішень, застосування якісних компонентів і т.д. Виробники сертифікують по 80 PLUS свідомо якісні моделі, оскільки блоки живлення з дешевою схемотехнікою просто не пройдуть по критеріям стандарту. Саме з цієї причини сертифікація 80 PLUS є додатковою гарантією якості блоку живлення.

Є ще одна цікава особливість. В даний час в усьому світі широко поширені OEM-угоди. Так ось, за стандартом 80 PLUS навіть якщо OEM-виробник сертифікував свій блок живлення, то компанія, що продає такий же блок живлення під іншим брендом також повинна сертифікувати його.

Як завжди, не обходиться і без деяких «махінацій» і «підробок». Деякі компанії надають своїм продуктам схожі "сертифікації", яких насправді немає, наприклад, 85 PLUS. Офіційно такої сертифікації або стандарту не існує. Це не виключає того, що БП може бути сертифікований по 80 PLUS, а, з іншого боку, можливо і ні. Проте, на наш погляд, це є спробою ввести покупця в деяку оману. Трапляється, що деяким блокам харчування приписувалися підвищені показники по потужності, що теж виключає можливість відповідності стандарту.

Рис.4 Приклад підробки під сертифікацію 80 PLUS

Cлід відзначити, що в базі сертифікованих блоків живлення більш 80% всіх представлених моделей - це блоки живлення для мереж 115V.

230-вольтової блоків живлення в цій базі близько 1100, причому майже всі вони серверні, і, в основному, форм-фактора 1U. Блоки живлення 220 / 230V форм-фактора ATX, призначені для Desktop-комп'ютерів, робочих станцій і серверів, можна знайти в колонці "230V EU Internal" на сайті стандарту. Таких блоків живлення сертифікованих по 80 PLUS трохи більше 220 одиниць.

Стандарт 80 PLUS пред'являє різні вимоги до блоків живлення, розрахованим для мереж 115 Вольт і 230 Вольт. Це й відображено в табл.1.

СтандартНавантаженняКоефіцієнт потужності115 V230 V10%20%50%100%10%20%50%100%80 PLUS

- 80% 80% 80% - - - - 0,9 при 100% навантаженні 80 PLUS Bronze - 82% 85% 82% - 81% 85% 81% 0,9 при 50% навантаженні 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% навантаженні 80 PLUS Titanium 90% 94% 96% 91% 0,95 при 20% навантаженні

Але стандарт 80 PLUS це не тільки значення потужності для різних рівнів навантаження. Наведемо приклад сертифікаційного листа. Перейдемо на сайт зі списком сертифікованих блоків живлення, виберемо блоки живлення для мереж 230В, виберемо виробника LiteOn і одну з моделей списку (рис.5). Це блок живлення форм-фактора 1U потужністю 400 Вт і сертифікований за специфікацією 80 PLUS GOLD.

Рис.5 Вибираємо блок живлення Lite-On зі списку сертифікованих

Розглянемо його сертифікаційний лист (рис.6).

Рис.5 Сертифікаційний лист блоку живлення Lite-On модель J9581A

У верхній частині листа вказується типове значення ККД для навантаження в 50% (TYPICAL EFFICIENCY - 92.44%) і середнє значення ККД (AVERAGE EFFICIENCY - 91.23%). Тут же представлена ​​фотографія блоку живлення.

Нижче наводиться ідентифікатор блоку живлення (сертифікаційний код (Ecos ID #), виробник, модель, серійний номер тестованого блоку живлення, форм-фактор, рік розробки моделі і дата проведення тестування).

Ще нижче в таблиці вказуються умови проведення тестування (вхідна напруга, вхідний струм, частота змінного струму, розрахункова вихідна потужність).

Далі у великій таблиці представлені результати проведених вимірювань для різного рівня навантажень (10%, 20%, 50%, 100%). У цій таблиці вказується для кожного рівня навантаження:

• середньоквадратичне значення вхідного струму (IRMS);
• величина коефіцієнта потужності (PF);
• гармонійне спотворення вхідного струму (ITHD);
• рівень навантаження (Low -мала, Light -легка, Typical -типові і Ful l-повна);
• вхідна потужність (Input Watts);
• потужність вентилятора - вона не враховується в вихідної потужності блоку живлення (External Fan);
• величина вихідної напруги і вихідного струму (в даному прикладі блоком живлення виробляється тільки напруги + 12V і + 12Vsb);
• вихідна потужність (Output Watts);
• ККД (Efficiency).

Крім табличних даних в сертифікаті представлені три графіка.

1) Перший графік демонструє співвідношення вхідного струму і вхідної напруги при 50-відсоткової навантаженні, а також їх гармонійні спотворення. Оптимально, коли дві синусоїди будуть максимально наближені один до одного і при цьому бажано, щоб мали якомога більш правильну синусоїдальну форму. Величина відхилення від синусоїдальної форми визначається параметром ITHD. Чим менше значення ITHD, тим краще. (Рис.7).

Рис.7 Приклад різних значень параметра ITHD і відповідних йому форм синусоид вхідного струму і напруги

2) Другий графік показує розбіжність вхідний і вихідний потужності. Зафарбована площа (червоним кольором) і демонструє цю різницю. Чим більше ця площа, тим менше ККД.

3) І, нарешті, третій малюнок - це крива лінія є графічним представленням ККД в діапазоні потужності від 20% до 100%. Чим менше викривлення цієї лінії, тим краще, а також чим вище вона розташовується, тим краще. Пунктирною лінією на цьому графіку відзначена кордон 80%.

Ось поки і все, що ми хотіли розповісти про стандарт 80 PLUS.

Сподобалася стаття? Дізналися щось нове і цікаве?

Ви можете висловити подяку автору статті скромним грошовим переказом.