Power Supply Unit

Externe voeding

De afkorting is PSU, ook wel in de volksmond ‘voeding’ genoemd, er zijn nog wel een paar benamingen meer die voor kunnen komen zoals daar zijn; Adapter, lader, omvormer. De voeding heeft een elektrische input en output

Eigenlijk is ‘voeding’ niet zo’n vreemde benaming daar dit apparaat zorgt dat (onderdelen van) een computer kunnen gaan- en/of blijven ‘leven’.

De Power Supply Unit zal ik om deze reden ook de naam ‘voeding’ noemen.

Een voeding zou intern gemonteerd kunnen zijn zodat het één geheel vormt met de “rest”, of het heeft een eigen behuizing. Een voorbeeld daarvan zou een adapter van de hedendaagse laptop kunnen zijn. De interne voedingen hebben een bepaalt formaat ook wel vormfactor (formfactor) genoemd. De meest bekende is de ATX uitvoering en deze vindt je dan ook terug in Tower- of desktop model kasten. Sommige desktopkasten zijn zo klein dat er geen ATX- psu in past omdat de laatste te fors van formaat is voor de kleinere kasten (bijv. sff) daar is de sfx-PSU voor geschikt.

Interne ATX- voeding met power schakelaar
Modulaire ATX- voeding

De modulaire voeding is bedoeld om de luchtdoorstroming (airflow) in de computerkast te verbeteren, dit gebeurt door alleen die kabels aan te sluiten die werkelijk nodig zijn.

Eigenschap

Wat is nu eigenlijk de bedoeling van de voeding?

Kort gezegd is het een omzetter van onze hogere netspanning (input) naar een, voor de computer componenten geschikte, lagere spanning (output).

De spanning dat op onze stopcontacten staat is van wisselende aard (wisselspanning) en heeft een grootte van 230 Volt, die spanning zal d.m.v. een zogenaamde netsnoer met de voeding verbonden zijn.

Het netsnoer

Ook wel power cord(eng.) of apparaatsnoer genoemd is de verbindingskabel tussen het stopcontact en de voeding zelf en kan aan beide zijden verschillende aansluitingen hebben.

Stopcontact (contactdoos)

Opmerking: De naam stopcontact is officieel niet de juiste benaming maar in de volksmond is dit zo ingeburgerd, de juiste benaming is (wand)contactdoos. Zoals gezegd gaat de ene stekker in het stopcontact (of snoerdoos) maar dat stopcontact kan in verschillende landen zijn daarom zijn er ook verschillende uitvoeringen van stekkers en dus ook netsnoeren, soms komt het voor dat je de stekker zelf kunt aanpassen je krijgt dan verschillende aanpassingsstukjes bij het netsnoer geleverd waaruit je de juiste zal moeten kiezen en monteren.

Drie van de negen (op de wereld zijnde) netsnoer stekkers die voor kunnen komen, de rechtse is wel erg bekend voor ons in Nederland

De stekkers op de foto zijn voor verschillende landen geschikt, sommige landen voeren een andere netspanning dan dat in Nederland gevoerd wordt, welke deze is zal van tevoren bekeken moeten worden. Ook zal bekeken moeten worden of de voeding dus ook geschikt is voor de aan te sluiten netspanning in het betreffende land. Ook zijn er oudere voedingen die handmatig d.m.v. een speciale schakelaar in de nabijheid van de input met daarop de spanningen geprint, naar de juiste netspanning omgezet zal moeten worden anders kan het gebeuren dat de voeding een aardige knal zal produceren en dus stuk zal raken!

Input (ingang voeding)

Zoals er voor contactdozen verschillen uitvoeringen zijn is dat ook voor de aansluiting op een (externe) voeding. Merken onderling kunnen een verschil van uitvoering hebben maar ook modellen van één merk.

Twee veel voorkomende netsnoer aansluitingen die in de voeding gedrukt moeten worden

Output (uitgang)

De voeding heeft een input en een output (ingang en uitgang). Er gebeurt daartussen heel veel dat je aan de buitenzijde niet kunt zien, welke dingen er gebeuren? daarvoor is enige kennis van elektriciteitsleer wel handig zie daarvoor Elektronica.

Op de input van de voeding komt d.m.v. een netsnoer, een ‘hogere’ wisselspanning van ongeveer 230 Volt, ook wel de netspanning genoemd, te staan. De voeding maakt daar één of meer, veel ‘lager’ gelijkspanning(en) van (van 3,3 tot 12 Volt). Waarom? Omdat de elektronische onderdelen van een apparaat nou eenmaal niet geschikt zijn voor een hogere wisselspanning,. En gelijkspanning? Omdat computerchips werken op gelijkspanning en gemakkelijk daarmee digitale signalen kunnen verwerken die meestal uit nul en/of één bestaan.

Output connectoren van een interne computervoeding

Voedingen gaan niet allemaal even efficiënt om met energie. Een aanduiding daarvoor is het zogenaamde 80plus certificaat waarin de volgende benamingen voorkomen:

De 80plus, 80plus bronze, 80plus silver, 80plus gold, 80plus platinum en 80plus titanium. Te zien is dat ik begin met de minst efficiëntste voeding. Uiteraard zal de prijs toenemen naar mate de benaming ‘duurder’ wordt. De conclusie kan wel getrokken worden dat hoe efficiënter de voeding hoe beter dit voor het milieu en onze geldelijke besparing zal opleveren.

Wat uiteindelijk de beste keuze is voor de aanschaf van een voeding hangt onder meer af van:

  • Het aantal uren dat een apparaat aan zal gaan staan
  • Het benodigde, totale vermogen PSU- calculator
  • Het te besteden budget
  • Een Milieubewuste keuze

Ondanks dat voedingen energiezuinig zouden moeten zijn is er zoals hierboven aangegeven toch nog een aardig verlies, dit verlies is te bepalen door het opgegeven maximale vermogen aan de uitgang te delen door het (berekende) vermogen aan de ingang. De formule hiervoor is:

P-verlies=P-uit/P-in

Enig nuance hierin is wel op zijn plaats want voedingen hebben niet over het hele vermogensspectrum eenzelfde rendement daarom, onder meer, is het 80plus certificaat in het leven geroepen.

Power on

Er komen een aantal gekleurde draden uit de voeding die diverse spanningen (voltages) voeren en op de zogenaamde ATX- connector aangesloten zijn, elke kleur draad staat voor een bepaalde (gelijk)spanning waarbij elke kleur een bepaalde hoogte spanning heeft. De spanningen zijn altijd ten opzichte van de zwarte kleur (-) draad te meten. Helaas zal je niets meten ondanks dat de stekker in de contactdoos zit. De reden hiervoor is dat de voeding geen signaal krijgt om ‘aan’ te gaan, dat doe je normaal gesproken door een powerknopje op de computer in te drukken. Welnu, daarom zijn er twee extra draden uit de voeding in de ATX- connector gemonteerd. Ook die twee draden maken contact d.m.v. de ATX- connector met het moederbord. Verbind je die met elkaar (door op het moederbord aangesloten powerknopje in te drukken) dan zal er op elke voedingsconnector de juiste spanningen komen te staan, vervolgens zal elk onderdeel (component) aangesloten op de connectoren van de voeding de juiste spanningen krijgen, waardoor deze kan/kunnen gaan werken.

Wissel- en gelijkspanning

Symbolen en afkortingen die op het typeplaatje van een voeding voor kunnen komen:

  • 1= Symbool Wisselspanning
  • 2= Symbool Gelijkspanning
  • 3= Afkorting van Herz (frequentie)
  • 4= Afkorting van Volt (spanning)
  • 5= Afkorting van Ampère (stroom)
  • 6= Afkorting van Watt (vermogen)
  • 7= Afkorting van Alternating Current (Wissel ‘ende’ stroom)
  • 8= Afkorting van Direct Current (Gelijk ‘gerichte’ stroom)

Er is op het typeplaatje als eerste, zeer juist, op één regel aangegeven dat de input uit wisselspanning bestaat en wat daarmee verband houdt. Zo ook op de regels eronder aangegeven wordt wat er allemaal aan gelijkspanningen, aan de output, aangeboden wordt.

Op de onderste regels staat een waarschuwing dat men onder geen enkele omstandigheid de voeding open mag maken. Doe dit dus zeker NIET er zijn mensen die denken dat als ze de stekker uit het stopcontact gehaald hebben, het dan wel veilig is om binnenin de kast eens te gaan ‘kijken’ maar er kan zeker nog een tijd lang nadat de spanning af is gezet een dodelijke spanning aanwezig zijn.