Bộ cấp nguồn, chức năng chính và hoạt động của bộ nguồn

Bộ cấp nguồn là một trong những thành phần quan trọng nhất của một máy tính, nhưng thật không may nó là một trong những bộ phận không được coi trọng nhất. Bộ cấp nguồn, theo lời Rodney Dangerfield quá cố, nó không được xem trọng! Mọi người tiêu tốn hàng giờ thảo luận về tốc độ của bộ xử lý, dung lượng bộ nhớ, dung lượng và tốc độ của bộ lưu trữ và hiệu năng của bộ điều hợp video (card màn hình), kích cỡ màn hình vv… nhưng hiếm khi nhắc đến bộ cấp nguồn của họ.

Bộ cấp nguồn

Khi một hệ thống được lấp ráp sao cho giá thành của nó là thấp nhất, thành phần mà bạn nghĩ nhà sản xuất sẽ tiết kiệm nhất là gì? Đó chính là bộ cấp nguồn. Đối với hầu hết mọi người, bộ cấp nguồn chỉ là một cái hộp kim loại không đẹp lắm nằm bên trong hệ thống của họ và đó là cái mà họ hầu như không chú ý tới. Một số ít người chỉ quan tâm tới việc bao nhiêu watt điện được tạo ra (đơn vị điện năng), không chú ý đến năng lượng được tạo ra có sạch hoặc ổn định không hay là có quá nhiều nhiễu, sự đột biến điện áp (Spike là một cú tăng đột ngột điện áp lên rất cao, có thể phá hỏng ngay lập tức các linh kiện điện tử) và sự đột tăng điện (Surge là sự tăng điện đột cấp xảy ra trong 1 thời gian cực ngắn, có thể làm cho các linh kiện mau hỏng).

Tôi luôn cân nhắc kỹ khi lựa chọn 1 bộ cấp nguồn cho hệ thống của mình. Tôi coi bộ cấp nguồn như là cốt lõi của hệ thống và sẽ tiêu nhiều tiền hơn một chút để có được 1 bộ cấp nguồn tốt và đáng tin cậy. Bộ cấp nguồn mang tính chất quyết định bởi vì nó cung cấp điện nâng cho mỗi thành phần trong hệ thống. Với kinh nghiệm của tôi, bộ cấp nguồn cùng là một thành phần dễ gặp sự cố nhất trong bất kỳ một hệ thống máy tính nào. Tôi đã nhiều lần thay bộ nguồn cho máy tính của mình hơn bất kỳ bộ phận nào hết. Điều đặc biệt này là do để giá thành của hệ thống giảm, nhiều nhà sản xuất hệ thống sư dụng bộ cấp nguồn rẻ nhất mà họ có thể mua được. Một bộ cấp nguồn lỗi không chỉ là nguyên nhân dẫn đến sự cố của các thành phần khác trong hệ thống mà còn có thể gây thiệt hại cho các thành phần khác do sự cung cấp điện áp không ổn định. Bởi vì sự quan trọng của nó đối với sự hoạt động ổn định và đáng tin cậy của hệ thống, bạn nên hiểu rõ tính năng và các hạn chế của một bộ cấp nguồn, cũng như các vấn đề tiềm ẩn và các giải pháp của chúng.

Chức năng chính và hoạt động của bộ nguồn

Chức năng cơ bản của bộ cấp nguồn là chuyển đổi điện năng ở các ổ cắm điện sao cho mạch điện của máy tính có thể sử dụng được. Bộ cấp nguồn trong một hệ thống máy để bàn bình thường thì được thiết kế chuyển đổi từ dòng diện xoay chiều 120V tần số 60Hz hoặc 240V tần số 50hz sang dòng một chiều có điện áp là +3.3V, +5V và 12V. Có một số bộ cấp nguồn đòi hỏi phải chuyển đổi giữa 2 mức đầu vào này, ngược lại một số cái khác thì tự động chuyển.

Về mặt kỹ thuật, bộ cấp nguồn trong hầu hết các máy tính được mô tả như là bộ chuyển đổi điện thế, nó được định nghĩa như sau:

Constant voltage (điện áp không đổi) có nghĩa là bộ cấp nguồn sẽ xuất ra điện áp ổn định tới các thành phần trong hệ thống, bất kể tới điện áp của dòng xoay chiều và công suất của bộ cấp nguồn.
Switching (sự chuyển mạch) ám chỉ đến thiết kế và kỹ thuật điều chỉnh năng lượng mà hầu hết các nhà cung cấp đều sử dụng. So sánh các loại bộ cấp nguồn khác nhau, thiết kế này cung cấp một nguồn năng lượng hiệu quả và rẻ, chỉ sinh ra một lượng nhiệt năng tối thiểu. Nó cũng duy trì một kích thước nhỏ và giá thành thấp.

Điện áp dương

Thông thường, các linh kiện điện tử và các mạch điện tử trong hệ thống (bo mạch chủ, các thẻ chuyển đổi và bo mạch của các ổ đĩa) sử dụng dòng diện áp là +3.3V và +5V và các mô tơ (các motor của ổ đĩa và các quạt) sử dụng dòng điện áp +l 2V. Bảng 1 liệt kê các thiết bị và sự tiêu thụ năng lượng của chúng.

Bảng 1: Đánh giá điện năng tiêu thụ trên thiết bị máy tính

Điện áp	Thiết bị được cấp nguồn
+3.3V	Chipset, DIMM, card PCI/AGP/PCIe, các chip khác nhau
+5V	Đĩa logic, motor điện áp thấp, card SIMM, PCI/AGP, card
	ISA, bộ điều chỉnh điện áp, các chip khác nhau
+ 12V	Motor, bộ điều chỉnh điện áp đầu ra cao, card AGP/PCIe