PCTuning Článek

Jak otestovat PC zdroj aneb úvodem trocha teorie

michal-castka
Michal Částka
10. 8. 2009 00:00 50 Sdílej:

Seznam kapitol

1. Trocha teorie neuškodí 2. Výkon střídavého proudu 3. Účiník - co je to vlastně 4. Tolerance výstupních veličin

Počítače jsou stále výkonnější a výkonnější, ovšem vedle rychlosti procesoru a vyššího FPS grafické karty také rostou nároky na energii. Proto je kvalitní zdroj nedílnou součástí každé pořádné sestavy. Na trhu je dneska pořádný výběr nejrůznějších modelů a tak jsme se rozhodli, že je začneme testovat. Ale nejdříve trocha teorie.

Reklama
Reklama

Abyste pochopili co znamená pojem účiník, je nutné si vysvětlit pár základních pojmů z fyziky.

Ve střídavých obvodech se neustále mění okamžité hodnoty napětí a proudu, a to proto, že výkon je dán součinem napětí a proudu. Díky tomu se mění také okamžitá hodnota výkonu. Pro všechny tři hodnoty platí, že okamžitá hodnota výkonu je dána součinem okamžité hodnoty napětí a proudu. Proto ve střídavých obvodech rozlišujeme výkon činný, jalový a zdánlivý, ale také deformační.

Činný výkon

Příkon (výkon), který je zařízením spotřebováván, tj. přeměněn na jinou formu energie (světlo, teplo, apod.). Za takový spotřebič lze považovat např. žárovku, topné těleso, apod.

 
 

Okamžitá hodnota výkonu má obrácený kosinusový průběh. Frekvence výkonu je dvojnásobná oproti napětí a proudu.

Činný výkon je vždy kladný a fyzikálně to znamená, že rezistor elektrickou energii pouze odebírá a přemění ji na jinou formu energie. Činný výkon koná užitečnou práci. Maximální výkon je pouhý součin maximálních hodnot napětí a proudu (v efektivních hodnotách). To samozřejmě platí jenom za předpokladu, že je napětí a proud ve fázi - neboli, že oba sinusové průběhy procházejí 180° (hodnotou pí), při své nulové amplitudě. Pokud ve fázi není, tak činný výkon musíme ještě vynásobit cosφ - neboli úhlem mezi fázorem napětím a proudu.

Pokud je je napětí a proud ve fázi, tak veškerý výkon je činný. Tohle všechno jsou základní znalosti goniometrických funkcí.

Činný výkon má značku P a jednotkou je watt [W].

Jalový výkon

Dá se říci, že jde o výkon ideálního kondenzátoru nebo cívky s reaktancí Xc. Okamžitá hodnota výkonu má dvojnásobnou frekvenci oproti frekvenci napětí a proudu. Výkon dosahuje kladných i záporných hodnot.

Kladné a záporné hodnoty výkonu znamenají, že ideální kondenzátor nebo cívka v jedné čtvrtině periody energii ze zdroje odebírá a v následující periodě ji zase do zdroje vrací. V určitém okamžiku se tedy kondenzátor nebo cívka chová jako spotřebič a v jiném jako zdroj. Spojíme-li správný kondenzátor a cívku, tak vytvoříme rezonační obvod, kde bude neustálé docházet k přelévání energie - kmitání. Jde o základní princip všech oscilátorů.

Jalový výkon má značku Q a jeho jednotkou je voltampér VAr >> Q= U*I*sinφ (opět v efektivních hodnotách).


Zdánlivý výkon

Jde o výkon obecné zátěže s impedancí Z. Vztahy mezi činným, jalovým a zdánlivým výkonem lze popsat pomocí trojúhelníku výkonu:



Zdánlivý výkon má značku S a jeho jednotkou je voltampér [VA]. Laicky by se dalo říci, že se jedná o něco "imaginárního" - zdánlivého (od toho ten název). Zdánlivá hodnota je v podstatě výslednice (absolutní hodnoty) činného a jalového výkonu. V praxi má ovšem velký význam, protože z ní určujeme skutečnou hodnotu proudu a podle toho dimenzujeme elektrická zařízení.

Deformační výkon

Situace není zcela tak jednoduchá, jak by se na první pohled mohlo zdát. Pokud bychom chtěli znát přesnou hodnotu zdánlivého výkonu, tak bychom měli počítat i s tzv. deformačním výkonem, který se vyskytuje u nesinusových průběhů - to je hlavní důvod, proč se ve všech PC zdrojích vyskytuje PFC.

Zdánlivý výkon pak nabývá hodnoty podle vzorce:

Vidíte, že oproti předchozímu vzorečku nám přibylo písmenko D - deformační výkon, který zvyšuje hodnotu zdánlivého výkonu. Tomu odpovídá i jiná hodnota účiníku, ale to probereme v další kapitole.

Nakonec jsem našel malé odlehčení od těchto složitostí od pana Petra Doležala. Představte si koňské dvojspřeží, které táhne vůz. U střídavého obvodu jeden kůň táhne dopředu (to je činný výkon (W)) a druhý, různě velký, táhne kolmo do boku (to je jalový výkon (VAr). Výsledný šikmý pohyb kočáru je zdánlivý výkon (VA). Koně jsou dva, ale jen jeden koná užitečnou práci a toho druhého bychom se nejraději zbavili, ale nejde to. Tohle tvrzení platí pouze u zcela harmonických signálů, kde nepočítáme s deformací sinusového průběhu.

Předchozí
Další
Reklama
Reklama

Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.

Reklama
Reklama

Byl detekován AdBlock

PCTuning je komunitní web, jehož hlavním příjmem je reklama. Zvažte prosím vypnutí AdBlocku, ať můžeme všem čtenářům i nadále přinášet kvalitní herní zpravodajství, články a videa.

Děkujeme!

Váš tým PCTuning