FAQ: ATX-voe­din­gen

Ant­woor­den op de meest ge­stel­de vra­gen

C’t Magazine - - Inhoud - Chris­tof Win­deck

Het voor­deel van 80-Plus­voe­din­gen

Sinds het ver­schij­nen van de 80-Plus­cer­ti­fi­ce­ring in ju­li 2007 zijn pc-voe­din­gen aan­zien­lijk ef­fi­ci­ën­ter ge­wor­den. Wan­neer er geen 80-Plus-lo­go op een voe­ding staat, dan zit­ten er ou­de en in­ef­fi­ci­ën­te on­der­de­len in. Het 80-Plus-cer­ti­fi­caat be­te­kent dat een voe­ding min­stens 80% van het op­ge­no­men ver­mo­gen nut­tig ge­bruikt bij be­las­tin­gen van 20%, 50% en 100%. Cer­ti­fi­ca­ten zo­als 80 Plus Bron­ze (min­stens 82 pro­cent) of 80 Plus Sil­ver (85 pro­cent) gel­den pas van­af 20% pro­cent van de no­mi­na­le werk­last – dat is zelfs bij een voe­ding van 300 watt al 60 watt. Mo­der­ne pc's zon­der apar­te gra­fi­sche kaart ver­brui­ken min­der dan 10 watt als ze id­le zijn. Daar­over staat niets in de 80-Plus-cer­ti­fi­ce­ring en het ren­de­ment is hier ook veel la­ger dan 80%. Voor het ener­gie­ver­bruik en de stroom­kos­ten van kan­toor-pc's die het groot­ste deel van de tijd in id­le-mo­dus staan, is 80 Plus bij­na ir­re­le­vant.

Ga­me-pc's die in­ge­scha­keld ge­mid­deld veel meer ener­gie ver­brui­ken, pro­fi­te­ren veel meer van een ho­ge ef­fi­ci­ën­tie on­der be­las­ting. Wat je ui­t­ein­de­lijk aan ener­gie be­spaart, hangt af van zo­wel de on­der­de­len die in de pc zit­ten als van de werk­zaam­he­den die je er­mee doet.

Wel­ke voe­ding moet er in mijn pc?

Hoe groot moet het no­mi­na­le ver­mo­gen van een ATX-voe­ding zijn?

De pro­ces­sor en de gra­fi­sche kaart zijn de groot­ver­brui­kers in je pc. Daar­mee ver­ge­le­ken val­len het stroom­ver­bruik van het ge­heu­gen, één tot drie har­de schij­ven, ssd's, chips­et, vent­o­li­to­ren en usb-ap­pa­ra­ten in het niet, met uit­zon­de­ring van de USB-PD-op­laad­func­tie via USB-C. Om het be­no­dig­de ver­mo­gen van een pc-voe­ding in te schat­ten, tel je de Ther­mal De­sign Po­wer (TDP) van de pro­ces­sor en de gra­fi­sche kaart bij el­kaar op. Om eni­ge re­ser­ve voor de ove­ri­ge com­po­nen­ten over te hou­den, tel je daar nog 50 tot 75 watt bij op.

Voor een pc met een mo­der­ne AMDof In­tel-pro­ces­sor met ge­ïn­te­greer­de gpu, ssd en har­de schijf zou een 150W-voe­ding al vol­doen­de zijn. Maar der­ge­lij­ke voe­din­gen zijn er niet in het stan­daard ATX­for­maat, die zijn er pas van­af 250 watt en van­af 300 watt wordt de keu­ze gro­ter. Een 300W-voe­ding kan zelfs vol­doen­de zijn voor een ga­me-pc met een re­la­tief krach­ti­ge gra­fi­sche kaart. Maar de ex­tra ka­bels met 6- of 8-po­li­ge 'PCI-Ex­press-stek­kers' die voor snel­le gra­fi­sche kaar­ten ver­eist zijn, vind je eer­der bij voe­din­gen van­af 350 watt. Als je een 140W-cpu met een 200Wg­pu com­bi­neert, heb je een voe­ding van min­stens 450 watt no­dig.

Wan­neer je het ver­mo­gen van de voe­ding krap af­stemt op dat wat je pc no­dig heeft, is dat beter voor de ef­fi­ci­ën­tie en voor­kom je ver­lie­zen. Maar dan moet de be­las­ting wel goed over de rails van de ge­ko­zen voe­ding ver­deeld wor­den, want an­ders crasht de pc wan­neer je die zwaar be­last. Zul­ke sub­tie­le ver­schil­len kun je al­leen maar in de prak­tijk tes­ten. Daar­om ra­den we aan om een voe­ding te ko­pen met in­acht­ne­ming van de hier­bo­ven ge­noem­de re­ser­ve. Bij de link aan het eind van dit ar­ti­kel staan een aan­tal on­li­ne cal­cu­la­tors waar­mee je het ver­eis­te ver­mo­gen voor je pc be­re­kent.

Meer­prijs ver­sus ren­de­ment

Hoe lang duurt het voor­dat je een ef­fi­ci­ën­te­re voe­ding hebt te­rug­ver­diend?

Een jaar heeft 8760 uren, dus komt 1 watt con­ti­nu stroom­ver­bruik neer op een jaar­lijks ener­gie­ver­bruik van (af­ge­rond) 8,8 ki­lo­watt­uur (kWh). Met een ge­mid­del­de prijs van 20 ct/kWh zou dat 1,75 eu­ro per jaar kos­ten. Maar pc's staan niet al­tijd aan. Een kan­toor-pc draait on­ge­veer een kwart jaar, uit­gaan­de van 223 werk­da­gen van 10 uur. De jaar­lijk­se kos­ten be­dra­gen dan

slechts 45 cent per watt. Daar komt dan nog het ener­gie­ver­bruik in stand-by bij, wat per watt 1,31 eu­ro (0,75 x 8760 x 0,20) kost.

Om­dat een ge­mid­del­de kan­toor-pc nau­we­lijks iets doet ter­wijl hij aan­staat, be­paalt het bij­be­ho­ren­de ener­gie­ver­bruik de stroom­kos­ten. Bij 15 watt over de hier­bo­ven ge­noem­de pe­ri­o­de zijn dat 33,5 kWh per jaar, dus 6,70 eu­ro. Met 5 watt meer of min­der scheelt de­ze be­re­ke­ning on­ge­veer 2,2 eu­ro

Bij een uit­gangs­ver­mo­gen van 10 watt be­spaar je met een ef­fi­ci­ën­te voe­ding wei­nig geld. Wan­neer hij een ef­fi­ci­ën­tie heeft van 70 in plaats van 50 pro­cent, scheelt dat 5,7 watt op­ge­no­men ver­mo­gen. In het voor­beeld van de kan­toor-pc zou dat neer­ko­men op zo'n 2,50 eu­ro. Wan­neer je een voe­ding vijf jaar ge­bruikt, zou een ef­fi­ci­ën­te­re voe­ding dan maar 12,50 eu­ro meer mo­gen kos­ten.

Maar wan­neer een pc veel zwaar­der be­last wordt of zo­als een ser­ver 24 uur per dag aan­staat, is de be­re­ke­ning weer ge­heel an­ders. Een ef­fi­ci­ën­te voe­ding is in elk ge­val beter voor het mi­li­eu.

Mul­ti-rail-tech­niek

Wat zijn de voor­de­len van een mul­ti­rail-voe­ding?

Sinds 2004 wer­ken pc-moe­der­bor­den met meer­de­re 12V-aan­slui­tin­gen: de voe­ding le­vert via een apar­te ATX 12Vaan­slui­ting (4- of 8-po­lig) recht­streeks span­ning aan de span­nings­re­ge­laar van de cpu (Vol­ta­ge Re­gu­la­tor Mo­du­le, VRM). Dat is de eer­ste 12V-lijn. De 24-po­li­ge 'Main Po­wer ATX'-stek­ker van het moe­der­bord be­vat nog twee 12V-lij­nen. Ex­tra ka­bels voor gra­fi­sche kaar­ten, de zo­ge­naam­de PCI-Ex­press- of PCIe-ka­bels, be­vat­ten ex­tra 12V-lij­nen.

Om­dat de 12V-lij­nen door­gaans gal­va­nisch ver­bon­den zijn, kan in ex­tre­me ge­val­len bij­na de maxi­ma­le 12V-span­ning door één rail stro­men. Gaat er iets in het elek­tri­sche sys­teem de­fect, dan kan dat flin­ke scha­de ver­oor­za­ken. Mul­ti-rail-voe­din­gen mo­ni­to­ren ech­ter el­ke af­zon­der­lij­ke 12V-lijn met een apar­te stroom­be­gren­zer. Dat heeft het the­o­re­ti­sche voor­deel dat de voe­ding bij een de­fect aan één van de com­po­nen­ten – moe­der­bord, gra­fi­sche kaart – al eer­der uit­scha­kelt. Hoe vaak dat in de prak­tijk een rol speelt, is moei­lijk in te schat­ten.

De zui­nig­ste voe­ding

Hoe vind ik een zo zui­nig mo­ge­lij­ke voe­ding voor mijn pc?

Wan­neer pc's in­ge­scha­keld zijn, wor­den ze nau­we­lijks be­last en zijn ze on­ge­veer 90 pro­cent van de tijd id­le. Om­dat de 80-Plus-cer­ti­fi­ca­tie niets over de ef­fi­cien­tie in id­le-mo­dus zegt, moet je het zelf na­me­ten. Bij een la­ge be­las­ting is een voe­ding met een laag ver­mo­gen in prin­ci­pe ef­fi­ci­ën­ter dan een voe­ding met een hoog ver­mo­gen. Zo­dra de pc niet in ge­bruik is, maar nog wel op het stroom­net­werk is aan­ge­slo­ten en in stand-by staat, speelt het ook een rol hoe ef­fi­ci­ënt de voe­ding de 5V-stand-by­span­ning kan le­ve­ren.

Pi­coPSU als al­ter­na­tief

In plaats van een ATX-voe­ding in de pc kun je een ex­ter­ne 12V-ge­lijk­stroom­voe­ding in com­bi­na­tie met een DC-DC­con­ver­ter zo­als de pi­coPSU ge­brui­ken. Die is niet veel gro­ter dan een 20- of 24-pins ATX-stek­ker.

Zul­ke con­ver­ters ne­men de en­ke­le ge­lijk­stroom die de 12V-adap­ter le­vert en ma­ken daar de di­ver­se ATX-span­nin­gen voor stan­daard moe­der­bor­den van. Ze wor­den vaak ge­bruikt voor het sa­men­stel­len van zui­ni­ge en klei­ne (mi­ni-ITX-)pc's. Niet elk moe­der­bord werkt sta­biel met een pi­coPSU, dat moet je uit­pro­be­ren. Krach­ti­ge pro­ces­so­ren en gra­fi­sche kaar­ten ver­oor­za­ken ex­tre­me pie­ken in de be­las­ting, die te­veel kun­nen ver­gen van de pi­coPSU of de 12V-adap­ter.

Pi­coPSU-con­ver­ters van de fir­ma Mi­ni-Box.com zijn bij een la­ge be­las­ting tot cir­ca 25 watt dui­de­lijk ef­fi­ci­ën­ter dan ATX-voe­din­gen. Af­han­ke­lijk van het moe­der­bord me­ten we aan het stop­con­tact waar­den van min­der dan 10 watt (zie c't 6/2016). Maar daar­bij komt het ook flink aan op de ex­ter­ne 230V-adap­ter. Het is niet zo een­vou­dig om ef­fi­ci­ën­te en goed­ko­pe adap­ters te vin­den die on­be­last niet al 0,5 of zelfs 1 watt ver­sto­ken.

De com­bi­na­tie van een ex­ter­ne voe­ding en een pi­coPSU kost min­stens 50 eu­ro, dus 20 eu­ro meer dan een goed­ko­pe 300W ATX-voe­ding. Dat ver­dien je al­leen in spe­ci­fie­ke ge­val­len te­rug. In de stand­by­mo­dus zijn som­mi­ge ATX-voe­din­gen zelfs zui­ni­ger dan een pi­coPSU. Tot slot is er nog het pro­bleem dat je het gat van de

ont­bre­ken­de ATV-voe­ding in de be­hui­zing moet af­dich­ten.

DC-DC-tech­niek

Wat wordt er met DC-DC-tech­niek be­doeld?

Stan­daard ATX-voe­din­gen heb­ben een en­ke­le trans­for­ma­tor waar­mee ze meer­de­re se­cun­dai­re span­nin­gen ma­ken. Dat heet groeps­re­ge­ling. Wan­neer één van de lij­nen zeer zwaar be­last wordt, kun­nen de span­nin­gen op de an­de­re lij­nen over hun to­le­ran­tie­gren­zen gaan. Als bij­voor­beeld de 12V-lijn zeer zwaar be­last wordt, zo­dat zijn span­ning af­neemt, ver­hoogt de re­ge­laar het ver­mo­gen aan de pri­mai­re kant. Dat kan er­toe lei­den dat de nau­we­lijks be­las­te 5V-lijn meer dan 5,25 volt krijgt en dat kan weer een sto­ren­de fac­tor zijn voor een ssd die op de­ze lijn is aan­ge­slo­ten.

Bij de DC-DC-tech­niek maakt de hoofd­con­ver­ter uit­slui­tend 12 volt. De­ze lijn voedt dan naast het moe­der­bord en de gra­fi­sche kaart ook an­de­re DC-DC-con­ver­ters in de voe­ding die pre­cies 5 en 3,3 volt le­ve­ren. Dat heeft nau­we­lijks voor­de­len, om­dat er maar wei­nig com­po­nen­ten recht­streeks op 5 en 3,3 volt zijn aan­ge­slo­ten. In de re­gel zit­ten er op moe­der­bor­den, gra­fi­sche kaar­ten en in ssd's ex­tra con­ver­ters die nog la­ge­re span­nin­gen uit 5 volt ha­len.

ATX12V 2.4 en het 'Has­well-pro­bleem'

Wan­neer er geen be­paald mi­ni­mum ver­mo­gen wordt ge­vraagd, scha­ke­len ou­de­re ATX-voe­din­gen zich­zelf uit. Dat kan tot pro­ble­men lei­den met In­tels desktop­pro­ces­sors van de Has­well-ge­ne­ra­tie (Co­re i-4xxx), om­dat de­ze in de id­le-mo­dus zeer zui­nig zijn. Voe­din­gen die van­af cir­ca 2014 zijn ge­le­verd, on­der­steu­nen de ATX12V 2.4-spe­ci­fi­ca­tie en scha­ke­len zich dan niet meer uit. Toch zijn er veel voe­din­gen die al­leen de ATX12V Po­wer Sup­ply De­sign Gui­de Ver­si­on 2.3 on­der­steu­nen en wel ge­schikt zijn voor Has­well. De mees­te voe­dings­fa­bri­kan­ten heb­ben een com­pa­ti­bi­li­teits­over­zicht op hun si­te staan.

EU Lot 6 en EuP/ErP

Wan­neer er EU Lot 6 op een voe­ding staat, is die zeer zui­nig in stand-by en is hij ge­schikt voor desktop-pc's die min­der dan 0,5 watt in de ACPI-mo­dus S5 (soft off) ver­brui­ken. Om dat doel te be­rei­ken, moet het moe­der­bord ook mee­spe­len. Dat mag in stand-by niet te­veel stroom ver­brui­ken. Ook moet het BIOS een op­tie heb­ben die het stroom­ver­bruik in de stand-by mo­dus vol­gens de EU-richt­lij­nen voor Ener­gy-using Pro­ducts (EuP/ErP) op­ti­ma­li­seert. Daar­bij wor­den func­ties zo­als Wa­ke-on-Lan en het ont­wa­ken via een usb-toet­sen­bord uit­ge­scha­keld.

Ka­bel­ma­na­ge­ment

Waar­om test c't zel­den mo­du­lai­re ATX­voe­din­gen?

Van­we­ge het zo­ge­naam­de ka­bel­ma­na­ge­ment met los­se ka­bels zijn mo­du­lai­re voe­din­gen duur­der dan voe­din­gen met vas­te ka­bels. Bo­ven­dien zijn de los­se ka­bels een zwak­ke plek in de stroom­voor­zie­ning, want met el­ke ex­tra stek­ker neemt het ri­si­co op een slecht con­tact toe. Hier­door kan de voe­ding bij flin­ke be­las­tin­gen over­ver­hit ra­ken. Daar­om ra­den we voe­din­gen met vas­te ka­bels aan, waar­van je de niet be­nut­te dan net­jes in de be­hui­zing van de pc weg­werkt.

OVP, OCP, SCP et ce­te­ra

Wat be­te­ke­nen af­kor­tin­gen zo­als OVP, OCP en SCP?

Er zijn be­paal­de to­le­ran­ties aan de se­cun­dai­re kant die ATX-voe­din­gen niet mo­gen over­schrij­den. Ze mo­gen bij­voor­beeld niet meer dan 12,6 volt op de 12V-lijn le­ve­ren. Over­vol­ta­ge Pro­tec­ti­on (OVP) voor­komt dat. Over Cur­rent Pro­tec­ti­on (OCP) scha­kelt de voe­ding bij te ho­ge stro­men uit, ter­wijl Short-Cir­cuit Pro­tec­ti­on (SCP) dat pas doet bij een kort­slui­ting. Over Po­wer Pro­tec­ti­on (OPP) be­schermt de voe­ding te­gen over­be­las­ting en Over Tem­pe­ra­tu­re Pro­tec­ti­on (OTP) voor­komt dat hij te heet wordt.

Pas­sie­ve koe­ling

Ik wil een ge­ruis­lo­ze pc. Wat is daar de beste ven­ti­la­tor­lo­ze voe­ding voor?

We ra­den een kant-en-kla­re com­pu­ter aan. Want als je zelf een com­pu­ter zon­der ven­ti­la­tor(s) bouwt, be­staat het ri­si­co dat be­paal­de com­po­nen­ten on­op­ge­merkt over­ver­hit­ten. Een com­pu­ter zon­der ven­ti­la­to­ren is trou­wens niet per de­fi­ni­tie stil, want elek­tro­ni­sche on­der­de­len zo­als spoe­len ma­ken bij som­mi­ge moe­der­bor­den, gra­fi­sche kaar­ten en voe­din­gen zoe­men­de of hoog­fre­quen­te ge­lui­den. Een stil­le pc ver­eist uit­ge­breid tes­ten, met ge­woon het weg­la­ten van ven­ti­la­to­ren ben je er nog niet.

To­le­ran­ties

Hoe nauw­keu­rig zijn de span­nin­gen die ATX-voe­din­gen le­ve­ren?

In de spe­ci­fi­ca­tie staat dat de drie be­lang­rijk­ste span­nin­gen 12, 5 en 3,3 volt een af­wij­king van ± 5 pro­cent mo­gen heb­ben. Toe­ge­staan zijn dus 11,4 tot 12,6 volt, 4,75 tot 5,25 en 3,14 tot 3,47 volt.

Pi­coPSU's zijn ef­fi­ci­ën­te con­ver­ters die de 12V-span­ning van een ex­ter­ne adap­ter om­zet­ten naar 3,3 en 5 volt voor ATX­moe­der­bor­den.

De­ze voe­ding le­vert maxi­maal 33,3 A via al­le vier de 12Vrails sa­men (399,6 watt). Op de eer­ste rail (12V1) le­vert hij maxi­maal 25 A (300 W).

Door de ex­tra con­tac­ten van voe­din­gen met ka­bel­ma­na­ge­ment (mo­du­lai­re voe­din­gen) neemt het ri­si­co op slech­te con­tac­ten toe.

Newspapers in Dutch

Newspapers from Netherlands

© PressReader. All rights reserved.