Rendement électrique
Le rendement électrique d'une alimentation est défini par le rapport entre la puissance entrante (côté alternatif) et la puissance fournie à la machine (côté continu). Un rendement de 100 % signifierait que tout ce qu'on tire de la prise de courant est intégralement converti en puissance utile pour la machine. Malheureusement rien n'est parfait, les composants ne sont pas idéaux et ils ont tendance à chauffer sous le passage d'un courant car leur résistance électrique n'est jamais nulle. Tout engendre des pertes électriques ou magnétiques à des niveaux plus ou moins élevés. Parmi les plus conséquentes, il y a les pertes des transistors (découpage et PFC), des diodes Schottky, du transformateur, etc.
Une partie de ce qui est absorbé sur le réseau est donc dégradé directement en chaleur au sein de l'alimentation. Il faut éviter les alimentations à faible rendement pour 2 raisons principales. D'une part, il faudra bien évacuer cette chaleur inutile ce qui impose une bonne ventilation et donc potentiellement du bruit, et d'autre part, vous payez bien évidemment cette puissance perdue. Voici un exemple typique entre 2 alimentations de rendement différent :
On comprend aisément que plus la conversion AC/DC sera efficace, moins on pourra ventiler pour la maintenir au frais afin de travailler dans le silence. Vous serez probablement attiré par les alimentations pas trop chères ayant un rendement inférieur (qualité des composants et complexité de l'alimentation), mais sur le moyen terme vous serez peut être perdants. Vous aurez probablement consommé plus et donc payé plus par rapport à une alimentation plus efficace qui aurait coûté un peu plus cher à l'achat, mais dont l'amortissement financier aurait été meilleur sur une période de 1 an par exemple.
On peut difficilement faire des prévisions car tout dépend de l'utilisation du PC, s'il est allumé 24/24 ou seulement quelques heures par jour... Dans le premier cas, il vaut mieux opter pour une alimentation à haut rendement alors qu'on pourra se contenter d'une alimentation "normale" dans le deuxième si on a un budget limité. Néanmoins, si tout le monde utilisait des alimentations à haut rendement, les économies d'énergie à l'échelle globale serait très élevées !
Dans une alimentation bien conçue, les pertes sont réparties à peu près à 50/50 entre la partie avant le transformateur avec les transistors de découpage et la partie basse tension après le transformateur avec les diodes Schottky. Ces pertes évoluent suivant la puissance demandée en sortie. Les pertes par conduction des transistors sont directement dépendantes de la charge (plus de courant = plus de pertes), alors que leurs pertes de commutation sont indépendantes car elles existent toujours que l'on demande ou non de la puissance. De même pour les étages de sortie, les pertes sont très dépendantes de la charge.
Pourquoi le rendement baisse-t-il alors à faible charge ? Bien que les pertes diminuent fortement quand on réduit la charge, certaines ne varient pas beaucoup et représentent alors une bonne partie de la puissance totale. Par exemple, les pertes par commutation restent identiques qu'on soit à faible charge ou à pleine charge car la fréquence de découpage ne varie pas. Donc forcément si on diminue la charge, le pourcentage d'efficacité diminue car elles prennent plus d'importance malgré le fait qu'elles n'aient pas changées et que le reste a diminué. Néanmoins, il est aussi vrai que certains éléments sont effectivement moins efficaces quand ils tournent au "ralenti". Vu la charge variable qu'impose un PC, il est impossible de tout optimiser sur une si large plage de puissance sans sortir la grosse artillerie, il y a des compromis à faire.
La norme ATX 2.2 exige que le rendement minimum soit d'au moins 72 % pour une charge typique et de 70 % pour une pleine charge. Les recommandations demandent plutôt un rendement de 80 % pour une charge typique et de 75 % pour une pleine charge. Certains militent d'ailleurs pour que ce rendement soit encore plus élevé (>80 %) comme l'équipe de 80Plus.org (Ecos consulting) car on en est tout à fait capables. Néanmoins, ça demande plus de travail de recherche pour utiliser des designs électroniques un peu différents des montages actuels et de meilleurs composants (plus chers).
Il faut bien voir que même si un fabricant annonce un rendement de 85 %, celui-ci ne sera atteint qu'en demandant déjà une bonne puissance (cas de pleine charge). Pour une machine classique en Idle qui demande environ 70-100 W généralement, le rendement sera moindre (70-75 %). Il faut une certaine charge pour que l'alimentation atteigne son efficacité maximale.
ah vi dit comme ça c'est simple... google+pont de diodes pour moi quand même
J'apprecie et j'applaudis ce début d'article !
On se raproche -un peu- de la technicité d'un x86-secret
Peut etre trop pour le "grand-public" bien present sur PPC tout de même.
(cf commentaire ci dessus)
Un petit glossaire serait pas mal
PS: Je ne critique pas le grand public chacun a des connaissances dans son domaine
perso je trouve que c'est très au dela d'un x86 secret
Ca touche plus au domaine de l'analogique, que je trouve bien plus complexe et qui demande plus de base que le digital et ce qui touche au software, domaines dans lesquels x86-secret a fait pas mal d'articles très bons.
Très bon article, bravo. Peut être utilisé comme support de cours pour le supérieur cours et moyen.
c'est exactement, ce que j'etais en train de me dire: ça ressemble à un de mes cours d'il y a uelques années loool.
Je suis pas sur que tout le monde est compris le rôle d'un optocoupleur, ni son fonctionnement. Rigolo de dire diode "shottky", j'disais pas ça moi
De la a dire que ça vaut un cours, attention Géo il manque pas mal de choses pour un cour y'a des éléments et une explication c'est tout.
Excellent artcile
(celui de la page 4 montre tout juste une alternance redressée)
joce> oui, tout à fait
Un graphe sur le redressement aurait été un petit plus
Merci pour cet excellent article.
J'espère que la seconde partie donnera les mehodes de tests électroniques des différentes parties d'une alim. qui a eu trop chaud ;-))
COOL!!!!
Klug88
Très intéressant
moi j'ai bien aimé dans l'intro, le passage ou il crame sa noname en 5 secondes avec 3DMark![[:lol2]](http://img.infos-du-net.com/forum/images/perso/lol2.gif)
J'ai bien aimé l'article, je ne m'était jamais posé la question sur l'alim alors que j'ai fait (il y a longtemps) de l'éléctro.
Grâce à lui je vient de déterminer (théoriquement) les composants responsables du mauvais fonctionnement de 2 alim que j'ai en stock.
Plutôt cool.
magnifique article. Ca rappelle des bons et des très mauvais souvenirs (notament l'optocoupleur qui était un élément essentiel sur mon thème de bac).
Mais sinon, le sujet est très bien traité meme si il s'addresse quand meme a des utilisateurs précis.
bravo ! a quand la suite.
ps: je dois changer d'alim (mon 3,3v déconne, il tombe très souvent a 2,9v). J'ai besoin de 380W max, plutot silencieux. Je change aussi le boitier. Budget 150€ Maxi, vous me conseillez quoi ?
ps: je dois changer d'alim (mon 3,3v déconne, il tombe très souvent a 2,9v). J'ai besoin de 380W max, plutot silencieux. Je change aussi le boitier. Budget 150€ Maxi, vous me conseillez quoi ?
SeaSonic S12 ?
article très intéressant mais faut déjà avoir des serieuses connaisances en éléctronique pour piger...
quand je vois le nombre de magasins d'informatique qui sont à la ramasse dans le domaine et qui vendent une alim noname pour un pc de fou (une alim c'est une alim, comme dit un vendeur près de chez moi), ils feraient bien d'evoluer et de lire cet article
sinon juste par curiosité le gars qui a écrit l'article est ingénieur?
sinon juste par curiosité le gars qui a écrit l'article est ingénieur?
le BTS electronique suffit largement.
biniou > Seasonic c'est pas du noname ? Moi j'ai une "top elite" actuellement.
biniou > Seasonic c'est pas du noname ? Moi j'ai une "top elite" actuellement.
euh, non, pas vraiment, loin de là même
c'est une marque pas très connue, mais qui gagne à l'être
j'espère que le grand comparatif d'alims suivant cet article incluera au moins une S12
en attendant, il y a un test de la version 600W sur matbe...
Oui
moi j'ai achetté une fortron fanless 300W et je dois dire que c'est une belle merde, a moins que je suis tombé sur une mauvaise série ou que cette alim est pas compatible avec mes PC.
mais juste pour dire qu'il y a pas besoin de watercooling au autre proceder pour avoir du fanless sans surchaufe.
Reste plus qu'a isoler le DD pour alors avoir AUCUN bruit, mais ca je sais pas encore comment faire
Car c'est la 2eme que j'echange et ca ne fonctionne toujours pas .
Manque de pot le vendeur (actualis) refuse de me remboursé vu que j'ai dépassé les delais (enfin plutot eux vu qu'il ont mis presque 1 mois pour l'echange !)
donc je vais changer pour une antec phantom 500
En attendant j'ai une enermax avec 2 ventilo et systeme de régulation bah franchement rien qu'en ouvrant le capot, et en enlevant les ventilo (car si je les laisse l'air chaud a tendance a etre piegé et ca sens le plastik cramé ou chaufé ....)
donc bon l'alim SANS capot et sans ventilo fonctionne tres bien !
Aucune nuisance et pas de température de fou (la fortron chauffait)
Bon maintenant c'est clair que c'est pas éstétique
au tout début j'avais juste débranché les ventilo sans ouvrir le capot de l'alim et sans les retiré, bah la ca chauffait et ca sentait VRAIMENT pas bon ..
Puis forcement j'economise aussi des watt, car les ventilos faut bien qu'il s'alimentent .. et vu qu'ils sont plus là = infime economie de courant
dernier point : j'ai maintenant un PC 100% fanless et c'est du bonheur.
Puis contrairement a ce que certains revendeur ont voulu me faire croire j'ai AUCUN probleme de temperatur.
voila ma configue pour les curieux:
alim enermax en attendant la antec
carte mere : abit an8 sli (cette avec le systeme heatpipe pour le chipset)
processeur : athlon 64 3200+ refroidis avec un radiateur scytch ninja
carte graphique : gigabyte geforce 6600 aussi avec heatpipe
T° du boitier (fermé et sans aucun systeme de ventilation) : 41°C
T° du proc (avec activité normal : surf, telechargement, musique, video) : 45°
ps: en activant le cool&quiet du proc (il s'underclock quand il travail pas) la temperature de ce dernier baisse à 40°
c'est vrai que je joue de temps en temps, peut etre que la temperature augemente alors, mais j'ai jamais vraiment fait gaffe a ca.
Moi ce qui compte c'est le bruit
Moi ce qui compte c'est le bruit
Le bruit de ton hdd, c'est un siflement ou les vibrations ?
Si c'est les vibrations tu peut voir ceci http://www.presence-pc.com/prix/21 [...] iques.html
Chez moi c'est nikel, il chauffe plus et il ne fait plus de bruit mais faut voir si t'as un boîtier spécial, faut bricoler pour le mettre dans un emplacement 5 1/4
Si c'est un siflement, le seul moyen est la mousse isolante a mettre dans le boitier, y'a pas beaucoup de soluce dans ce cas.
Hello TLM
. Je ne pouvais pas lui en vouloir LOL mais bon elle fais juste une surchauff (en ventillateur de processeur en plus et elle est repartis 
).
), un petit pross de 2 Go AMD, 1Go DDR, une ATI 9600SE tous les ports PCI utilisé et il ne me reste plus que un port com de libre, et enfin 2 Graveurs. L'alimentation à maintenant 1 ans si je ne me trompe. Et elle tourne parfaitement derrière un petit onduleur. et je n'ai aucun problème pour tout faire fonctionner.
Bon, un petit mot juste pour dire.
Quand j'ai acheté ma tour j'avais aussi du générique (250W) et elle a fini par lâcher avec la mise en place de mon 4ème disque dur
Depuis j'ai monté une 500 W bi ventillateur (4 connecteurs) et en générique! Elle tourne tres bien malgrès le fais qu'elle doit supporter aujourd'hui pas moin de 7 ventilateurs (de processeurs tournant a plaine puissance) 5 Disques durs (heureusement le 6 ème est USB
Je pence qu'une alimentation générique a pas cher peut être valable dans la mesure ou celle-ci est testé, vérifier et bien choisi avant toute utilisation à long terme.
Voilà
@++
mais est ce que les tensions délivrées sont bien stables ??
Parce moi mon alim tourne tres bien aussi, sauf que les tensions ne sont CAREMENT pas stables.
5v -> 4,8v
12v -> 12,48v
-12 -> -11,82v
3,3v -> 2,9v
et pourtant elle tourne et reste silencieuse...
Le bruit de ton hdd, c'est un siflement ou les vibrations ?
Si c'est les vibrations tu peut voir ceci http://www.presence-pc.com/prix/21 [...] iques.html
Chez moi c'est nikel, il chauffe plus et il ne fait plus de bruit mais faut voir si t'as un boîtier spécial, faut bricoler pour le mettre dans un emplacement 5 1/4
Si c'est un siflement, le seul moyen est la mousse isolante a mettre dans le boitier, y'a pas beaucoup de soluce dans ce cas.
Pour le sifflement, j'utilise ca : http://www.informanews.net/scripts/article.php/65.htm
J'ai 2 DD IBM GXP 45 et 80Go dedans, je ne les entends plus.
Faire gaffe si les DD chauffent déja pas mal sans etre la dedans.
L'autre solution est de changer de DD, les hitashi en Sata ne font presque plus de bruit par rapport aux miens.
Parce moi mon alim tourne tres bien aussi, sauf que les tensions ne sont CAREMENT pas stables.
5v -> 4,8v
12v -> 12,48v
-12 -> -11,82v
3,3v -> 2,9v
et pourtant elle tourne et reste silencieuse...
Je n'est pas eu le temps de les tester. Mais je vais essayer de prendre le temps pour le faire. (je ne promet rien, je n'est jamais de temps
ps: je dois changer d'alim (mon 3,3v déconne, il tombe très souvent a 2,9v). J'ai besoin de 380W max, plutot silencieux. Je change aussi le boitier. Budget 150€ Maxi, vous me conseillez quoi ?
Si tu es ecolo pauvre:
Fortron Green Power 400W (55-60€) ou FSP400-60GLN
+ 80% de rendement tout le temps
+ les perfs d'une grande pour un petit prix
+ respecte la derniere norme CE (pas encore obligatoire?)
- peu de cables, cables assez court (pour ceux qui ont un gros boitier)
- cables non blindées
Si tu es ecolo riche:
Seasonic 12 430-HT (90€)
+ cablerie complete
+ 80% de rendement tout le temps
- cher pour ce que c'est
- gestion des cables a améliorer (pour une alim haut de gamme)
- vraiment chere !
Petite erreur sur le Schéma de l'alimentation classique, il manque la pin de masse du régulateur
Oui c'est vrai, c'est un schéma global ici, suivant le régulo y a différentes manières de le câbler donc là c'est une boîte noire à la place, il n'était pas nécessaire de savoir en détail comment il fonctionne.
=> Anatheme
Une bonne alimentation est une alim qui fournit un courant stable qu'il y ait de la charge ou non, qui respecte le voltage (je connais pas la norme, mais 5% d'ecart de voltage c'est pas franchement grave), qui fournit un amperage suffisant pour chaque ligne (surtout pour ceux qui ont un PC chargé) et tout ca avec un rendement maximum pour eviter les pertes inutiles et donc le degagement de chaleur.
Les alims no name en regle générale indique en général le chiffre de pic pour voltage moyen, ce qui veut dire n'importe quoi... une 500W qui peut pas fournir 300W de puissance c'est courant dans ces eaux la.
Dès qu'on tire un peu dessus elle fournissent une puissance degradée, et paf ton proc ou ta mem plante.
Et ton hdd crame... à cause de l'instabilité des alim noname.
J'avait un parc de 30 machines avec des alim noname.
Les hdd de 25 machines on été changé une fois par an sur 3 ans pour finalement réussir a faire changer les alim, depuis plus de souci.
Donc pour une noname faut pas avoir peut de perdre ses données, c'est tout.
Tres bon article
2-3 details :
Sur le schema de la page 2 (alimentation lineaire) si un transformateur 15VAC est utilise, la tension redresse filtree sera de l'ordre de 19.8V (15*1.41)-(2*0.7V) et non pas 15VDC.
Sur la figure des diodes en page 5, vous avez regarder quel type de diodes c'est ? On peut avoir la reference ? C'est pas parce que c'est un boitier axial qu'elles ne sont pas schottky ! C'est sur ce genre de boitiers sont prevus pour des courants/puissances dissipables qui sont plus faibles, mais ca peut convenir aussi !
Ensuite si elles sont refroidies sur votre photo ! Le refroidissement est assure via les pattes, qui sont soudes sur un support qui est lui relie au radiateur. La majorite de la chaleur evacuee dans ce type de composants se fait par les pattes, car c'est metallique (donc bon conducteur) et directement relie au die (coeur de la diode). Le boitier plastique isolant (electrique et thermique) ne dissipe que tres peu de chaleur.
Ensuite un point bcp plus discutable, le fait de deporter les composants qui chauffent pour watercooler/se faire une alim fanless.
En therorie c'est tres mauvais, comme vous l'avez explique : induction dans les cables, rayonement electromagnetique, couplages parasites entre fils,etc...
En pratique ca fonctionne pour peu que l'on fasse des cables le plus court possible, d'un diametre suffisant pour les gros courants, le tout correctement monte et isole (attention certains composants sont continuelement a 150V/350V suivant le type d'alim !!!) et que l'on ne deporte SURTOUT PAS la partie qui gere le 5V standby : c'est une alimentation de type auto-oscillante qui est tres sensible au capacites parasites des cables et inductance, j'avais essaye sur une 1ere alim elle avait du mal a se mettre en route la partie auto oscillante. Resultat, si ca demare pas, le transi reste en conduction et ca pete...
La deuxieme alim modifie tourne mainteant depuis 1an et demi, sans prob, sur un pc qui marche en moyenne 15h/j et qui a deja fonctionne des jours d'afile... pas de prob d'emission EMI sur TV/Radio, meme si c'est moins bon que d'origine, c'est certain. Des photos :
http://echapatte.free.fr/fotos/silent_pc/alim2/
(je dis çà à cause de l'image du régulateur 3 pattes (+ tab) juste à côté, je croyais à un oubli)