# 15 — Zdroj napájení > [!abstract] O tématu > ==**Zdroj napájení (PSU — Power Supply Unit)**== převádí ==**střídavý proud 230 V ze sítě**== na ==**stejnosměrný proud o nižším napětí**== (3,3 / 5 / 12 V), který používají komponenty počítače. > [!info] Maturitní otázka > **a)** Typy napájecích zdrojů · **b)** Parametry a vlastnosti · **c)** Poruchy v elektrické síti · **d)** Záložní zdroje · **e)** Akumulátory --- ## a) Typy napájecích zdrojů ### Podle konstrukce | Typ | Princip | Vlastnosti | Použití | |---|---|---|---| | ==**Lineární**== | **transformátor** snižuje 230 V AC + **usměrňovač** převede na DC | rozměrný, těžký, citlivý na kolísání napětí, **více se zahřívá** | CRT monitory | | ==**Spínaný (switching)**== | nemá transformátor, snižuje napětí **rychlým vypínáním a zapínáním** | méně se zahřívá, méně citlivý na kolísání | ==**napájení PC**== | ### Podle standardu (PC) - ==**AT**== — historický, **mechanický vypínač**, ventilátor vyfukuje vzduch ven, bez 3,3 V - ==**ATX**== — ==**aktuální standard**==, **24-pin konektor**, ==**soft-on (zapínání softwarově)**==, ventilátor nasává dovnitř na CPU, napájí i **3,3 V** ### Rozdíly ATX proti AT - ==**Nemusí mít vypínač**== — ovládá se elektronicky/softwarově - ==**Umožňuje napájení i 3,3 V**== - ==**Podpora Power Managementu**== (BIOS): - zapínání kombinací kláves - zapínání v nastaveném čase - ==**zapínání na dálku přes síť (Wake-on-LAN)**== ### ATX konektory - ==**24-pin (20+4) ATX**== — hlavní napájení desky - ==**8-pin EPS (4+4)**== — napájení CPU (12 V) - ==**6-pin / 8-pin PCIe**== — napájení grafické karty - ==**SATA / Molex**== — disky a periferie ### Modulární vs nemodulární - ==**Nemodulární**== — všechny kabely napevno - ==**Semi-modulární**== — hlavní kabely pevně, ostatní odpojitelné - ==**Plně modulární**== — všechny kabely odpojitelné (lepší pro cable management) --- ## b) Parametry a vlastnosti - ==**Výkon (W)**== — ==**základní parametr**==, určuje **zatížitelnost** zdroje - ==**Napětí na výstupu (DC)**== — ==**12 V, 5 V, 3,3 V**== - **12 V, 5 V** → napájení periferií (HDD, mechaniky) - **5 V, 3,3 V** → napájení čipů - ==**Účinnost**== — kolik % energie ze sítě se dostane k PC (zbytek se ztrácí jako teplo) - ==**Chlazení**== — ventilátor - ==**Modularita**==, **rozměry**, životnost, provozní teplota ### Typické výkony | Použití | Výkon | |---|---| | ==**Kancelářské PC**== | **300–500 W** | | ==**Herní PC**== | **500–800 W** | | ==**Server**== | **až 1000 W** a více | ### Certifikace 80 PLUS ==**Garance účinnosti**==: | Stupeň | Účinnost při 50 % zátěži | |---|---| | ==**80 PLUS**== | 82 % | | ==**Bronze**== | 85 % | | ==**Silver**== | 88 % | | ==**Gold**== | 90 % | | ==**Platinum**== | 92 % | | ==**Titanium**== | 94 % | > [!info] Volba výkonu > ==**Reálná spotřeba PC**== bývá nižší než nominální výkon zdroje. Zdroj je **nejúčinnější při ~50 % zátěži**. Pro PC s 350 W odběrem je ideální **~600–700 W zdroj**. ### Ochrany kvalitního zdroje Zdroj by měl obsahovat ==**proudovou ochranu**== a ==**tepelnou pojistku**==. - ==**OVP**== (Over Voltage Protection) — proti přepětí - ==**UVP**== (Under Voltage Protection) — proti podpětí - ==**OCP**== (Over Current Protection) — proti nadproudu - ==**OTP**== (Over Temperature Protection) — proti přehřátí - ==**SCP**== (Short Circuit Protection) — proti zkratu --- ## c) Poruchy v elektrické síti | Porucha | Popis | Důsledek | |---|---|---| | ==**Výpadek (blackout)**== | úplný výpadek proudu | PC se vypne, ztráta neuložených dat | | ==**Podpětí (brownout)**== | dlouhodobé snížení napětí | PC restart, poškození zdroje | | ==**Přepětí (overvoltage)**== | dlouhodobé zvýšení napětí | ==**poškození elektroniky**==, baterií, riziko zkratu | | ==**Špička (spike)**== | krátké velmi vysoké napětí (blesk) | **zničení hardware** | | ==**Šum (noise)**== | rušení v signálu | nestabilita systému | ### Poruchy a projevy zdroje ==**Přetížení zdroje → pokles napětí**==: - chyby paměti RAM (log. 1 a 0 jsou vyjádřeny úrovní napětí) - zvýšený odběr proudu → ==**snížení životnosti komponent**== - může dojít k poškození čipů ==**Projevy vadného nebo poddimenzovaného zdroje**==: - ==**tuhnutí PC**==, náhodné chyby paměti - ==**ztráta dat na disku**== - chyby periferií, chyby při přenosu dat - nefunkčnost komponent > [!warning] Vadný zdroj > Vadný zdroj ==**neopravovat, ale vyměnit**==. Neopatrná manipulace může zničit celý počítač. ### Ochrana - ==**Přepěťová ochrana**== (zásuvka s ochranou) — proti špičkám - ==**Filtrace**== — proti šumu - ==**UPS**== — proti výpadkům, podpětí, přepětí --- ## d) Záložní zdroje (UPS) ==**UPS (Uninterruptible Power Supply)**== = ==**zařízení, které při výpadku napájí PC z baterie**==. Kritický prvek IT infrastruktury — umožní **bezpečně vypnout systém** nebo přečkat čas, než naběhne **generátor**. ### Typy UPS | Typ | Princip | Použití | |---|---|---| | ==**Off-line (standby)**== | PC z elektriky, při výpadku přepne na baterii (~4 ms) | levné, domácnost | | ==**Line-interactive**== | obsahuje **AVR** (Automatic Voltage Regulator), reguluje napětí | malé kanceláře | | ==**On-line (double conversion)**== | baterie napájí PC **stále**, žádné přepínání | **servery, kritická infra** | ### K čemu UPS slouží - ==**Krátkodobé pokrytí**== výpadku (5–30 min) - ==**Čas na bezpečné vypnutí**== PC - ==**Ochrana proti přepětí a špičkám**== - ==**Stabilizace napětí**== ### Parametry UPS - ==**VA / W**== — zdánlivý / činný výkon - ==**Doba zálohy**== (v minutách) — záleží na zátěži ### Další způsoby zálohování v IT - ==**Generátory**== — pro dlouhodobé výpadky (datacentra) - ==**PDU (Power Distribution Unit)**== — rozvod elektrické energie v rackách datacenter; ==**inteligentní PDU**== umožňuje monitorovat spotřebu - ==**Redundantní napájení**== — kritická zařízení (servery) napájena ze ==**dvou nezávislých zdrojů**==, minimalizuje riziko výpadku --- ## e) Akumulátory (baterie) ==**Akumulátor**== = ==**dobíjecí zdroj elektrické energie**==. Používá se pro **mobilní zařízení** (notebooky, mobily) a v **UPS** — umožňují fungovat bez připojení k síti. ### Typy | Typ | Vlastnosti | Použití | |---|---|---| | **NiCd** (nikl-kadmiový) | **paměťový efekt**, toxický | historické | | **NiMH** (nikl-metalhydridový) | bez paměťového efektu, vyšší kapacita | starší AA tužkové | | ==**Li-Ion**== (lithium-iontový) | **vysoká hustota energie**, bez paměťového efektu | ==**notebooky, mobily**== | | ==**Li-Po**== (lithium-polymer) | tenké, ohebné | smartphony, drony | | **Olověný (Pb)** | levný, těžký | klasické UPS, auta | ### Parametry baterií - ==**Kapacita**== (mAh nebo Wh) - ==**Napětí**== (V) — Li-Ion ≈ 3,7 V/článek - ==**Životnost**== — počet nabíjecích cyklů (Li-Ion ~500–1000) ### Údržba Li-Ion baterií - ==**Neudržovat na 100 % ani na 0 %**== — ideálně 20–80 % - ==**Vyhnout se extrémním teplotám**== --- ## Shrnutí > [!summary] Co si pamatovat > **a) Typy zdrojů:** ==**lineární (transformátor) vs spínaný (rychlé spínání)**==. PC standard = ==**ATX**== (soft-on, 3,3 V, Power Management). Konektory: ==24-pin ATX, 8-pin EPS (CPU), 6/8-pin PCIe, SATA/Molex==. Modulární/semi/nemodulární. > **b) Parametry:** **výkon (W), napětí 12/5/3,3 V (DC)**. Typicky kancelář **300–500 W**, herní **500–800 W**, server **1000 W+**. ==**Účinnost 80 PLUS** (Bronze → Titanium)==. Ochrany: ==**proudová, tepelná**== + OVP/UVP/OCP/OTP/SCP. > **c) Poruchy sítě:** ==výpadek, podpětí, přepětí, špička, šum==. Vadný/poddimenzovaný zdroj → ==**tuhnutí PC, chyby RAM, ztráta dat**==. Ochrana: přepěťové zásuvky, UPS. > **d) UPS:** ==**off-line, line-interactive, on-line**==. Pokryje výpadek a chrání proti přepětí. V datacentru: ==**generátory, PDU, redundantní napájení**==. > **e) Akumulátory:** ==**Li-Ion / Li-Po**== (mobil, notebook), olověný (auto, UPS). Parametry: mAh/Wh, napětí, životnost (cykly). Li-Ion udržovat na **20–80 %**.