พาวเวอร์ซัพพลาย (supply)

พาวเวอร์ซัพพลาย( supply)

มีหน้าที่    

    เป็นอุปกรณ์หลักที่คอยจ่ายไฟให้กับชิ้นส่วนและอุปณ์ต่างๆทั้งหมดภายในเครื่อง มีรูปร่างเป็นกล่องสี่เหลี่ยมติดตั้งอยู่ภายในตัวเคส (สามารถถอดเปลี่ยนได้) ทำหน้าที่แปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ตามบ้านจาก 220 โวลต์ให้เหลือเพียงแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง (DC) 3 ชุดคือ 3.3 และ 5 โวลต์ เพื่อจ่ายไฟให้กับวงจรชิ้นส่วนอุปกรณ์ต่างๆ และ 12 โวลต์ เพื่อจ่ายไฟให้กับมอเตอร์ของอุปกรณ์ดิสก์ไดรว์ต่างๆรวมถึงพัดลมระบายอากาศด้วย

    ปัจจุบันเพาเวอร์ซัพพลายที่จะนำมาใช้ควรมีกำลังไฟตั้งแต่ 400 วัตต์ขึ้นไป ทั้งนี้ก็เพื่อให้เพียงพอกับความต้องการของชิ้นส่วนอุปกรณ์ต่างๆทั้งหมดที่อยู่ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์นั่นเอง สำหรับแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ตามบ้าน (ประเทศไทย) โดยทั่วไปจะอยู่ที่ 200-250 VAC พร้อมกระแสไฟประมาณ 3.0-6.0 A และความถี่ที่ 50Hz ดังนั้นเพื่อให้ชิ้นส่วนอุปกรณ์คอมพิวเตอร์สามารถทำงานได้ เพาเวอซัพพลายจะต้องแปลงแรงดันไฟ AC ให้เป็น DC แรงดันต่ำในระดับต่างๆ รวมถึงปริมาณความต้องการของกระแสไฟฟ้าที่จะต้องจ่ายให้กับชิ้นส่วนอุปกรณ์ต่างๆด้วย โดยระดับของแรงดันไฟ (DC Output) ที่ถูกจ่ายออกมาจากเพาเวอร์ซัพพลายแต่ละรุ่น/ยี่ห้อจะใกล้เคียงกัน แต่ปริมารสูงสุดของกระแสไฟ (Max Current Output) ที่ถูกจ่ายออกมานั้นอาจไม่เท่ากัน (แล้วแต่รุ่น/ยี่ห้อ) ซึ้งมีผลต่อการนำไปคำนวลค่าไฟโดยรวม (Total Power) ที่เพาเวอร์ซัพพลายตัวนั้น จะสามารถจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ต่างๆได้ด้วย โดยในที่นี้จะยกตัวอย่างรายละเอียดจากเพาเวอร์ซัพพลายยี่ห้อ Enermax ตะกูล Coolergiant รุ่น EG701AX-VH(W) ที่ให้กำลังไฟโดยรวมประมาณ 600 วัตต์ (Watt)

ประเภทของ Power Supply แบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่คือ

1.แบบ AT เป็นแหล่งจ่ายไฟที่นิยมใช้กันในประมาณ พ.ศ. 2539 โดยปุ่มเปิด - ปิด การทำงานเป็นการต่อตรงกับแหล่งจ่ายไฟ ทำให้เกิดปัญหากับอุปกรณ์บางตัว เช่น ฮาร์ดดิสก์ หรือซีพียู ที่ต้องอาศัยไฟในชั่วขณะหนึ่ง ก่อนที่จะเปิดเครื่อง (วิธีดูง่ายๆ จะมีสวิตซ์ปิดเปิด จากพาวเวอร์ซัพพลายติดมาด้วย)

2. แบบ ATX เป็นแหล่งจ่ายไฟที่นิยมใช้ในปัจจุบัน โดยมีการพัฒนาจาก AT โดยเปลี่ยนปุ่มปิด - เปิด ต่อตรงกับส่วนเมนบอร์ดก่อน เพื่อให้ยังคงมีกระแสไฟหล่อเลี้ยงอุปกรณ์ก่อนที่จะปิดเครื่อง ทำให้ลดอัตราเสียของอุปกรณ์ลง โดยมีรุ่นต่างๆ ดังนี้

    - ATX 2.01 แบบ PS/2 ใช้กับคอมพิวเตอร์ทั่วๆไปที่ใช้ตัวถังแบบ ATX สามารถใช้ได้กับเมนบอร์ดแบบ ATX และ Micro ATX

    - ATX 2.03 แบบ PS/2 ใช้กับคอมพิวเตอร์แบบ Server หรือ Workstation ที่ใช้ตัวถังแบบ ATX (สังเกตว่าจะมีสายไฟเพิ่มอีกหนึ่งเส้น ที่เรียกว่า AUX connector)

    - ATX 2.01 แบบ PS/3 ใช้กับคอมพิวเตอร์ที่ใช้ตัวถังแบบ Micro ATX และเมนบอร์ดแบบ Micro ATX เท่านั้น

  ส่วนต่างๆ ของพาวเวอร์ซัพพลาย

      ไฟกระแสสลับขาเข้า (AC Input) พลังงานไฟฟ้าในส่วนนี้ จะมาจากปลั๊กไฟ โดยที่รู้แล้วว่าไฟที่ใช้กันอยู่จะเป็นไฟฟ้ากระแสสลับที่มีขนาดแรงดัน 220v ความถี่ 50 Hz เมื่อเสียบปลั๊กไฟกระแสไฟฟ้าก็จะวิ่งตามตัวนำเข้ามายังเครื่องใช้ไฟฟ้า

ฟิวส์ (Fuse) เป็นส่วนที่ทำหน้าที่ในการป้องกันวงจรพาวเวอร์ซัพพลายทั้งหมดให้รอดพ้นอันตราย จากกระแสไฟแรงสูงที่เกิดขึ้นจากการถูกฟ้าผ่า หรือกระแสไฟฟ้าแรงสูงในรูปแบบต่างๆ โดยหากเกิดกระแสไฟฟ้าแรงสูงเกินกว่าที่ฟิวส์จะทนได้ ฟิวส์ตัวนี้ก็จะตัดในทันทีทันใด

      วงจรกรองแรงดัน วงจรกรองแรงดันนี้จะทำหน้าที่กรองแรงดันไฟไม่ว่าจะเป็นแบบกระแสสลับ หรือกระแสตรงก็ตาม ที่เข้ามาให้มีความบริสุทธิ์จริงๆ เพื่อป้องกันแรงดันไฟฟ้าที่ผิดปกติเช่นไฟกระชาก ซึ่งจะเป็นผลให้วงจรต่างๆ ในพาวเวอร์ซัพพลายเกิดความเสียหายขึ้นได้

ภาคเรคติไฟเออร์ (Rectifier) หลังจากที่ไฟกระแสสลับ 220v ได้วิ่งผ่านฟิวส์ และวงจรกรองแรงดันเรียบร้อยแล้วก็จะตรงมายังภาคเรคติไฟเออร์ โดยหน้าที่ของเจ้าเรคติไฟเออร์ ก็คือ การแปลงไฟกระแสสลับ ให้มาเป็นไฟกระแสตรง ซึ่งก็ประกอบไปด้วย

      ตัวเก็บประจุ (Capacitor) จะทำหน้าที่ทำปรับให้แรงดันไฟกระแสตรงที่ออกมาจากบริดเรคติไฟเออร์ ให้เป็นไฟกระแสตรงที่เรียบจริงๆ

ไดโอดบริดจ์เรคติไฟเออร์ (Bridge Rectifier) ซึ่งอาจจะอยู่ในรูปของตัว IC หรือแบบที่นำไดโอด 4 ตัวมาต่อกันให้เป็นวจรบริดจ์เรคติไฟเออร์

       วงจรสวิตชิ่ง (Switching) เป็นวงจรที่ใช้ในการทำงานร่วมกับวงจรควบคุม (Contrlo Circuit) เพื่อตรวจสอบว่าควรจะจ่ายแรงดันทั้งหมดให้กับระบบหรือไม่ โดยถ้าวงจรควบคุมส่งสัญญาณมาให้กับวงจรสวิตซิ่งว่าให้ทำงาน ก็จะเริ่มจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่ได้จากภาคเรคติไฟเออร์ไปให้กับหม้อแปลงต่อไป

       หม้อแปลงไฟฟ้า (Transformer) หม้อแปลงที่ใช้ในวงจรสวิตชิ่งซัพพลายจะเป็นหม้อแปลงที่มีหน้าที่ในการแปลงไฟที่ได้จากภาคสวิตชิ่ง ซึ่งก็รับแรงดันไฟมาจากภาคเรติไฟเออร์อีกต่อหนึ่ง โดยแรงดันไฟฟ้ากระแสงตรงที่มีค่าแรงดันสูงขนาดประมาณ 300 v ดังนั้นหม้อแปลงตัวนี้ก็จะทำหน้าที่ในการแปลงแรงดันไฟกระแสตรงสูงนี้ให้มีระดับแรงดันที่ลดต่ำลงมา เพื่อที่จะสามารถใช้งานกับเครื่องคอมพิวเตอร์ได้ ก่อนที่จะส่งไปให้วงจรควบคุมแรงดันต่อไป

       วงจรควบคุมแรงดัน (Voltage Control) เป็นวงจรที่จะกำหนดค่าของแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่ได้รับมาจากหม้อแปลงไฟฟ้า เพื่อที่จะให้ได้ระดับแรงดันที่เหมาะสมกับอุปกรณ์ต่างๆ โดยค่าของระดับแรงดันไฟฟ้านี้ก็จะมีขนาด 5v และ 12v สำหรับพาวเวอร์ซัพพลายที่ใช้กับเมนบอร์ดแบบ AT แต่ถ้าเป็นพาวเวอร์ซัพพลายที่ใช้กับเมนบอร์ดที่เป็นแบบ ATX ก็จะต้องมีวงจรควบคุมแรงดันให้ออกมามีขนาด 3.3v เพิ่มอีกหนึ่ง (ซึ่งซีพียูรุ่นเก่าที่ใช้แรงดันไฟขนาด 3.3 v นี้ก็สามารถที่จะดึงแรงดันไฟในส่วนนี้ไปเลี้ยงซีพียูได้เลย)

       วงจรควบคุม เป็นวงจรที่ใช้ในการควบคุมวงจรสวิตชิ่ง ว่าจะให้ทำการจ่ายแรงดันไปให้กับหม้อแปลงหรือไม่ และแน่นอนว่าในส่วนนี้จะทำงานร่วมกับวงจรลอจิกที่อยู่บนเมนบอร์ด เมื่อวงจรลอจิกส่งสัญญาณกลับมาให้แก่วงจรควบคุม วงจรควบคุมก็จะสั่งการให้วงจรสวิตชิ่งทำงาน

 อุปกรณ์นี้มีความสำคัญกับเครื่องคอมพิวเตอร์ของเรามาก เพราะมันเป็นแหล่งจ่ายพลังงานหลักของเครื่อง ถ้า PSU ไม่สามารถจ่ายกระแสไฟได้มากพอ เครื่องคอมพิวเตอร์อาจทำงานได้ไม่ดี หรือดับไปเองดื้อๆ ก็มีนะครับ

สำหรับวิธีการเลือกซื้อ ผมได้นำมาทั้งหมด 4 ข้อ ซึ่งเป็นวิธีการดูที่เพียงพอต่อการเลือกมาใช้งานแล้วครับ จะมีอะไรบ้าง มาดูพร้อมๆ กันเลยครับ

1. เลือกกำลังไฟให้เพียงพอต่อการใช้งาน

ข้อแรกนี้สำคัญมากเลยครับ เพราะมันเป็นการบอกความสามารถในการจ่ายกระแสไฟฟ้าของ PSU หน่วยที่ใช้บอกจะเป็นหน่วยวัตต์ (Watt) และวิธีการเลือกซื้อ PSU นั้น เราจะต้องคำนวณพลังงานที่ต้องใช้ของอุปกรณ์ในเครื่องคอมพิวเตอร์ จากนั้นจึงดูว่าPSU ตัวไหนสามารถจ่ายไฟได้เพียงพอต่อความต้องการครับ

ทีนี้ผมขอบอกนิดนึงว่า ค่า TDP (Thermal design power) นั้น ไม่ใช่ค่าที่บอกว่าอุปกรณ์ของเรากินไฟไปเท่าไรนะ แต่มันคือค่าที่บอกถึงปริมาณความร้อนที่อุปกรณ์ชิ้นนั้นสร้างขึ้นมา ซึ่งค่า TDP นี้ จะเอาไปใช้ในการเลือกซื้อส่วนระบายความร้อน ถ้าเราพูดถึงซีพียู เราจะนำค่า TDP ไปใช้ในการเลือกซื้อฮีตซิงค์นะครับ

** เพราะฉะนั้น TDP ≠ Power consumption นะจ๊ะ **

แล้วเราจะคำนวณไฟฟ้าที่ใช้ในเครื่องคอมพิวเตอร์ของเราได้อย่างไร? เปิดอินเทอร์เน็ตเลยครับ ผมแนะนำให้เข้าไปคำนวณการใช้พลังงานจากเว็บไซต์นี้

http://www.coolermaster.com/power-supply-calculator/

จากนั้นเราก็เลือกอุปกรณ์ต่างๆ ที่เราใช้ แล้วเว็บไซต์จะบอกปริมาณไฟฟ้าที่ใช้ทั้งหมด เราก็นำค่านี้ไปใช้ในการเลือกซื้อ PSU ได้เลยครับ

2. ซื้อเผื่อไว้ดีไหม

ซื้อเผื่อในที่นี้หมายถึงว่า ถ้าคอมพิวเตอร์เราใช้ไฟทั้งสิ้น 400 W ซื้อ PSU สัก 1200 W จะดีไหม? คำตอบคือ ได้ เพราะ PSUจะจ่ายไฟให้ตามที่เราใช้ครับ ดังนั้น ซื้อเผื่อไม่มีปัญหา เผื่อไว้สำหรับการอัพเกรดในอนาคตได้ด้วยครับ เว้นเสียแต่ว่า ถ้าซื้อเครื่องที่วัตต์สูงๆ อาจติดปัญหาเรื่องราคาที่สูงขึ้นครับ

แต่ถ้าเกิดซื้อ PSU มาพอดีๆ เลยล่ะ? เช่น เครื่องคอมพิวเตอร์เราใช้ไฟ 380 W ซื้อ PSU มาสัก 400 W อย่างนี้จะดีไหม? ทางทฤษฎีมันน่าจะตอบว่า ได้ แต่ผมไม่แนะนำอย่างยิ่ง เพราะมีโอกาสที่อุปกรณ์ในเครื่องของเราจะใช้พลังงานเกินกว่าปกติอย่างน้อย 5% ดังนั้น เครื่องอาจจ่ายไฟไม่พอความต้องการ ส่งผลให้คอมพิวเตอร์ทำงานได้อย่างไม่มีประสิทธิภาพครับ หรือเครื่องอาจดับเองได้เลยก็มี

สำหรับข้อแนะนำในการซื้อ สำหรับคนที่อยากซื้อ PSU มาเผื่อนะครับ การใช้งานที่อยู่ในช่วงโหลด 50% จะเป็นช่วงที่ประหยัดไฟที่สุด สมมุติว่า คอมพิวเตอร์ใช้ไฟประมาณ 400 W การซื้อ PSU 800 W จะทำให้ประหยัดค่าไฟที่สุด แถมยังได้ไฟที่เสถียรด้วย แต่ถ้างบไม่พอ อาจเลือก PSU ที่สูงกว่าไฟคอมพิวเตอร์สัก 100 W (ในที่นี้คือ 400+100 = 500 W) ก็ได้ครับ

3. 80 PLUS คืออะไร

ถ้าเปรียบเทียบ PSU มันก็เหมือนหม้อแปลงรูปแบบหนึ่ง ที่นำไฟบ้านซึ่งเป็นไฟกระแสสลับ (AC) ปรับให้เป็นไฟกระแสตรง (DC) ทีนี้โดยปกติแล้ว การแปลงไฟ มีโอกาสที่พลังงานไฟฟ้าส่วนหนึ่ง จะสูญเสียไปในรูปแบบของพลังงานความร้อน ด้วยเหตุผลต่างๆ

      การได้รับการรับรองมาตรฐาน 80 PLUS จะช่วยยืนยันว่า ไฟบ้านที่ถูกโหลดเข้ามา จะสูญเสียเป็นพลังงานความร้อนเพียง 20% หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือ ไฟบ้านที่จ่ายเข้ามา จะถูกแปลงไปได้ทั้งหมด 80% นั่นเอง

       สมมุติว่า PSU 400 W จะต้องจ่ายไฟให้อุปกรณ์ทั้งสิ้น 200 W แต่ถ้า PSU ตัวนี้ ต้องเสียไฟฟ้าไปกับความร้อน ถึง 40% ดังนั้น เพื่อให้สามารถจ่ายไฟครบ 200 W ตามความต้องการของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ PSU จะต้องดึงไฟบ้านมาทั้งสิ้น 280 W (80 W ที่เกินมา เพื่อให้มันเสียไปเป็นพลังงานความร้อน)

ดังนั้น หาก PSU ดังกล่าว ได้รับการรับรองจากมาตรฐาน 80 PLUS มันจะดึงไฟบ้านมาเพียง 240 W เท่านั้น นี่จึงช่วยให้เราประหยัดไฟมากขึ้นนั่นเองครับ

4. ประเภทของ PSU

อีกข้อหนึ่งเป็นออปชันเสริม แล้วแต่เราจะเลือกนะครับ มันคือรูปแบบของ PSU ที่เราจะใช้ มีอยู่ด้วยกัน 3 ประเภท ดังนี้

– Non-Modular: เป็น PSU ที่มีสายเคเบิ้ลทั้งเซตออกมจากเครื่องเลย ไม่สามารถถอดเปลี่ยนได้ ซึ่ง PSU ประเภทนี้จะมีราคาถูกสุดในทั้ง 3 ประเภท แต่ข้อเสียคือ สายเคเบิลอาจไม่เพียงพอสำหรับการอัพเกรดอุปกรณ์อื่นๆ ในอนาคตครับ

– Semi-Modular: PSU ประเภทนี้ จะมีช่องให้เสียงสายเคเบิลบางประเภทได้ โดยที่สายส่วนใหญ่จะติดมากับตัวเครื่อง สายที่สามารถนำมาติดเพิ่มได้ มักจะเป็นสาย Power Connector ของการ์ดจอ เพื่อทำ SLI หรือ Crossfire (multi-GPU) ครับ

– Full Modular: ประเภทสุดท้าย จะมีราคาเพียงสุดในนี้ เป็น PSU ที่สามารถถอดเปลี่ยนสายเคเบิลได้ทั้งหมดครับ

สำหรับการเลือกซื้อ ขึ้นอยู่กับจุดประสงค์ในการใช้งานนะครับ แต่โดยส่วนใหญ่แล้ว PSU ที่มีวัตต์สูงๆ หรือใช้ในการเล่นเกมฮาร์ดคอร์ มักจะเป็นประเภท Semi-Modular หรือ Full Modular ครับ ส่วนใครที่ไม่ได้ต้องการจะอัพเกรดอะไรเพิ่มเติมมากนัก ใช้แบบ Non-Modular ก็ตอบโจทย์เพียงพอแล้วครับ

เป็นอย่างไรกันบ้างครับ ผมคาดหวังว่าบทความนี้น่าจะช่วยเพื่อนๆ ในการตัดสินใจเลือกซื้อ PSU ได้นะครับ ถ้ามีข้อมูลผิดพลาดตรงไหน ต้องขออภัยมา ณ ทีนี้ด้วยนะครับ

แหล่งอ้างอิง
1.https://sites.google.com/site
2.https://sites.google.com/site/
3.https://th.wikipedia.org/wiki
4.https://www.deskdecode.com
5.https://www.extremepc.in.th
6.http://www.coolermaster.com