Hopp til innhald

Fagartikkel

Straumforsyning (PSU)

Komponentane i ein datamaskin bruker straum med ulike låge spenningar. Straumforsyninga (PSU) formar 230 volt vekselstraum, som vi har i straumnettet vårt, om til dei ulike spenningane som komponentane i datamaskinen treng.

LK20
Leidningar og straumforsyningsboks. Foto.

VIKTIG

Det er smertefullt og potensielt livsfarleg å få straum gjennom kroppen. Derfor er straumforsyningar kapsla inn i metall eller plast. Sjølv når ei straumforsyning er kopla frå straumnettet, kan indre komponentar ha ladning som kan gi støyt. Straumforsyningar bør derfor ikkje opnast opp. Reparasjon av straumforsyningar er uvanleg og bør ikkje gjerast utan riktig kompetanse og erfaring.

Straumforsyninga (PSU, Power Supply Unit) er ein sentral del av alle datamaskinar og gir maskinen straum med riktig(e) spenning(ar). Stasjonære datamaskinar bruker interne straumforsyningar som på biletet over. Berbare datamaskinar og små arbeidsstasjonar har som oftast eksterne straumforsyningar for å spare plass.

ATX

Flat hann-kontakt beståande av 2 rader med 12 pinnar på kvar. Foto.

ATX-straumforsyningar leverer straum til hovudkortet hovudsakleg gjennom ein 24-pinnars kontakt.

ATX-standarden omfattar både hovudkort og straumforsyningar for stasjonære datamaskinar. Når det gjeld straumforsyningar, beskriv standarden kva dimensjonar ei straumforsyning skal ha, kva spenningar straumforsyninga skal levere, og kva kontaktar som skal brukast. Du kan lese meir om kontaktane i artikkelen Kontaktar på ATX-straumforsyningar.

Versjonar av standarden

Den første versjonen av ATX-standarden kom i 1995. Med overgangen til Pentium 4 i år 2000 blei det behov for meir straum til hovudkortet. Då kom det ein ny versjon av standarden, no med 24-pinnars i staden for 20-pinnars straumkontakt til hovudkortet.

Vi er i dag på versjon ATX12V v2.4. som inkluderer straumkontaktar for SATA-einingar, PCIE-einingar og ekstra straum til hovudkortet. Denne versjonen blei utgitt i 2013.

Moderne straumforsyningar leverer straum på 12 volt, 5 volt og 3,3 volt.

Omforming skjer nærare komponentane

Nærbilete av hovudkort som viser prosessorsokkelen og komponentane (DC/DC-omformarar) som er plasserte rundt. Foto.

VRM ligg nær prosessoren (ofte under kjøling) og formar 12 volt frå straumforsyninga om til låge spenningar som prosessoren bruker.

I dei første straumforsyningane skjedde det meste av straumomforminga i sjølve straumforsyninga, og andre komponentar, til dømes prosessoren, fekk 5 volt og 3,3 volt direkte frå straumforsyninga. Men etter kvart som prosessorar og grafikkprosessorar fekk behov for meir straum med låge spenningar, blei mykje av omforminga flytta ut på hovudkortet. I dag leverer derfor straumforsyninga mest straum på 12 volt, som så blir forma om på nytt nær komponenten som treng straum.

Eit godt døme på dette er VRM (Voltage Regulator Module), som ligg tett inntil prosessoren og formar 12 volt frå straumforsyninga om til dei låge spenningane som prosessoren treng.

Ladar til berbar datamaskin. Foto.

Berbare datamaskinar og små arbeidsstasjonar bruker i dag ofte eksterne straumforsyningar som leverer berre éi enkelt spenning til hovudkortet. Resten av omforminga skjer så på hovudkortet med effektive DC/DC-omformarar.

På berbare datamaskinar og mange små arbeidsstasjonar er straumforsyninga ofte ekstern og leverer berre éi enkelt spenning, til dømes 19 volt.

Overgang til ATX12VO

I dag er det ATX-standarden som dominerer for stasjonære datamaskinar. Men for at framtidige straumforsyningar skal bli meir effektive og betre tilpassa dei spesifikke maskinane dei skal brukast i, er det utarbeidd ein ny standard (ATX12VO), som berre vil levere 12 volt til komponentane i datamaskinen.

Det er sannsynleg at denne standarden på sikt vil ta over.


Storleik på straumforsyning og effektivitet

Kor mykje straum ein datamaskin treng for å fungere, avheng av straumbehovet til dei ulike komponentane i datamaskinen. Straumforsyningar finst derfor i mange storleikar mellom 350 watt og 1200 watt for stasjonære datamaskinar. Når du skal velje straumforsyning, bør du rekne ut behovet ditt. Det finst gode kalkulatorar på nett som kan hjelpe deg med det.

Jo kraftigare ei straumforsyning er, jo dyrare er ho. Straumforsyningane er likevel mest effektive når dei blir belasta til ein gitt prosentdel av kapasiteten sin, ofte rundt 50 %. Det er derfor lurt å kjøpe straumforsyning i riktig storleik i staden for å kjøpe ei som er altfor stor.

Logo med ein avrunda firkant og teksten «80 Plus» inni. Illustrasjon.

Forskjellige straumforsyningar vil ha forskjellig effektivitet.



Eit viktig element vi ofte gløymer når vi skal kjøpe straumforsyning, er effektiviteten til straumforsyninga. Når straumforsyninga formar om straum, forsvinn noko energi som varme. Ei lite effektiv straumforsyning bruker derfor meir straum enn naudsynt og lagrar uønskt varme. Informasjon om effektiviteten til ei straumforsyning finn du ofte i tilhøyrande handbok eller salsmateriell. Ofte har òg straumforsyningane merking på sida som angir kor effektive dei er. 80 Plus-sertifiseringa består av fleire trinn, og for kvart trinn aukar kravet til effektivitet.

Namn

Effektivitet ved 50 % belastning

80 Plus

85 %

80 Plus Bronze

88 %

80 Plus Silver

90 %

80 Plus Gold

92 %

80 Plus Platinum

94 %

80 Plus Titanium

96 %

Redundante straumforsyningar

Straumforsyning i metall beståande av to modular som kan trekkjast ut. Foto.

Mange serverar har straumforsyningar med innebygd redundans. Dette sikrar oppetid sjølv om ein del av straumforsyninga sluttar å fungere.

Datamaskinar har som oftast berre éi straumforsyning. Viss denne blir øydelagd, mister maskinen straum og slår seg av. Dette kallar vi «single point of failure». Når vi bruker omgrepet redundant, meiner vi at vi har ei løysing i bakhand for å hindre at systemet sluttar å fungere på grunn av éin enkelt feil.

Redundante straumforsyningar har to eller fleire straumforsyningsmodular som arbeider uavhengig av kvarandre. Viss éin av modulane blir øydelagd, tek den andre over arbeidet, og maskinen held fram med å fungere som normalt. På mange slike straumforsyningar er det òg mogleg å byte ut ein modul mens maskinen er på. Dette kallar vi «hot swapping».

Sist oppdatert 08.05.2020
Skrive av Tron Bårdgård

Læringsressursar

Datamaskinen sine komponentar

Kva er kjernestoff og tilleggsstoff?