Hopp til innhold

Fagartikkel

Strømforsyning (PSU)

Komponentene i en datamaskin bruker strøm med forskjellige lave spenninger. Strømforsyningen (PSU) omformer 230 volt vekselstrøm, som vi har i strømnettet vårt, til de forskjellige spenningene som komponentene i datamaskinen trenger.

LK20
Ledninger og strømforsyningsboks. Foto.

VIKTIG

Det er smertefullt og potensielt livsfarlig å få strøm gjennom kroppen. Derfor er strømforsyninger innkapslet i metall eller plast. Selv når en strømforsyning er koblet fra strømnettet, kan indre komponenter ha ladning som kan gi støt. Strømforsyninger bør derfor ikke åpnes opp. Reparasjon av strømforsyninger er uvanlig og bør ikke gjøres uten riktig kompetanse og erfaring.

Strømforsyningen (PSU, Power Supply Unit) er en sentral del av alle datamaskiner og gir maskinen strøm med riktig(e) spenning(er). Stasjonære datamaskiner bruker interne strømforsyninger som på bildet over. Bærbare datamaskiner og små arbeidsstasjoner har som oftest eksterne strømforsyninger for å spare plass.

ATX

Flat hann-kontakt bestående av 2 rader med 12 pinner på hver. Foto.

ATX-strømforsyninger leverer strøm til hovedkortet hovedsakelig gjennom en 24-pinners kontakt.

ATX-standarden omfatter både hovedkort og strømforsyninger for stasjonære datamaskiner. Når det gjelder strømforsyninger, beskriver standarden hvilke dimensjoner en strømforsyning skal ha, hvilke spenninger strømforsyningen skal levere, og hvilke kontakter som skal brukes. Du kan lese mer om kontaktene i artikkelen Kontakter på ATX-strømforsyninger.

Versjoner av standarden

Den første versjonen av ATX-standarden kom i 1995. Med overgangen til Pentium 4 i år 2000 ble det behov for mer strøm til hovedkortet. Da kom det en ny versjon av standarden, nå med 24-pinners i stedet for 20-pinners strømkontakt til hovedkortet.

Vi er i dag på versjon ATX12V v2.4. som inkluderer strømkontakter for SATA-enheter, PCIe-enheter og ekstra strøm til hovedkortet. Denne versjonen ble utgitt i 2013.

Moderne strømforsyninger leverer strøm på 12 volt, 5 volt og 3,3 volt.

Omforming skjer nærmere komponentene

Nærbilde av hovedkort som viser prosessorsokkelen og komponentene (DC/DC-omformere) som er plassert rundt. Foto.

VRM ligger nær prosessoren (ofte under kjøling) og omformer 12 volt fra strømforsyningen til lave spenninger som prosessoren bruker.

I de første strømforsyningene foregikk det meste av strømomformingen i selve strømforsyningen, og andre komponenter, for eksempel prosessoren, fikk 5 volt og 3,3 volt direkte fra strømforsyningen. Men etter hvert som prosessorer og grafikkprosessorer fikk behov for mer strøm med lave spenninger, ble mye av omformingen flyttet ut på hovedkortet. I dag leverer derfor strømforsyningen mest strøm på 12 volt, som så omformes på nytt nær komponenten som trenger strøm.

Et godt eksempel på dette er VRM (Voltage Regulator Module), som ligger tett inntil prosessoren og omformer 12 volt fra strømforsyningen til de lave spenningene som prosessoren trenger.

Lader til bærbar datamaskin. Foto.

Bærbare datamaskiner og små arbeidsstasjoner bruker i dag ofte eksterne strømforsyninger som leverer bare én enkelt spenning til hovedkortet. Resten av omformingen skjer så på hovedkortet med effektive DC/DC-omformere.

På bærbare datamaskiner og mange små arbeidsstasjoner er strømforsyningen ofte ekstern og leverer bare én enkelt spenning, for eksempel 19 volt.

Overgang til ATX12VO

I dag er det ATX-standarden som dominerer for stasjonære datamaskiner. Men for at framtidige strømforsyninger skal bli mer effektive og bedre tilpasset de spesifikke maskinene de skal brukes i, er det utarbeidet en ny standard (ATX12VO), som bare vil levere 12 volt til komponentene i datamaskinen.

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


Størrelse på strømforsyning og effektivitet

Hvor mye strøm en datamaskin trenger for å fungere, avhenger av strømbehovet til de forskjellige komponentene i datamaskinen. Strømforsyninger finnes derfor i mange størrelser mellom 350 watt og 1200 watt for stasjonære datamaskiner. Når du skal velge strømforsyning, bør du regne ut behovet ditt. Det finnes gode kalkulatorer på nett som kan hjelpe deg med det.

Jo kraftigere en strømforsyning er, jo dyrere er den. Strømforsyningene er imidlertid mest effektive når de belastes til en gitt prosentandel av kapasiteten sin, ofte rundt 50 %. Det er derfor lurt å kjøpe strømforsyning i riktig størrelse i stedet for å kjøpe en som er altfor stor.

Logo med en avrundet firkant og teksten «80 Plus» inni. Illustrasjon.

Forskjellige strømforsyninger vil ha forskjellig effektivitet.



Et viktig element vi ofte glemmer når vi skal kjøpe strømforsyning, er effektiviteten til strømforsyningen. Når strømforsyningen omformer strøm, forsvinner noe energi som varme. En lite effektiv strømforsyning bruker derfor mer strøm enn nødvendig og lagrer uønsket varme. Informasjon om effektiviteten til en strømforsyning finner du ofte i tilhørende håndbok eller salgsmateriell. Ofte har også strømforsyningene merking på siden som angir hvor effektive de er. 80 Plus-sertifiseringen består av flere trinn, og for hvert trinn øker kravet til effektivitet.

Navn

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 strømforsyninger

Strømforsyning i metall bestående av to moduler som kan trekkes ut. Foto.

Mange servere har strømforsyninger med innebygd redundans. Dette sikrer oppetid selv om en del av strømforsyningen slutter å fungere.

Datamaskiner har som oftest bare én strømforsyning. Hvis denne blir ødelagt, mister maskinen strøm og slår seg av. Dette kaller vi «single point of failure». Når vi bruker begrepet redundant, mener vi at vi har en løsning i bakhånd for å hindre at systemet slutter å fungere på grunn av én enkelt feil.

Redundante strømforsyninger har to eller flere strømforsyningsmoduler som arbeider uavhengig av hverandre. Hvis én av modulene blir ødelagt, tar den andre over arbeidet, og maskinen fortsetter å fungere som normalt. På mange slike strømforsyninger er det også mulig å bytte ut en modul mens maskinen er på. Dette kalles for «hot swapping».

Sist oppdatert 08.05.2020
Skrevet av Tron Bårdgård

Læringsressurser

Datamaskinens komponenter