Yan tarafta bu konuya detaylıca değinmiştim, oradaki konuyu değiştirip biraz daha detaylandırarak buraya açacağım. Bu bir rehber konusu olarak açılmadı, bir kullanıcının sorusuna cevap olarak yazmıştım ama çok uzadığı için ayrı bir konuya taşıyıp kendisini etiketledim. Konuda eksiklikler veya hatalar olabilir. Bu yüzden rehber olarak açmıyorum, özellikle bir kaynaktan yararlanmadım. Aklımda aşağı yukarı uzunca süredir yer edinen şeylerden bahsedeceğim.
Power Factor'ü halihazırda biliyorsanız, sadece güç kaynaklarını ilgilendiren kısmına geçebilirsiniz. Elbette olabildiğince basite indirgeyerek anlatacağım.
Active Power Factor Correction ve Passive Power Factor Correction kavramlarına geçmeden önce bilmeniz gereken bazı detaylar var.
İlk olarak bir faktörden bahsedebilmemiz için bize lazım olan ve aklımızda bulunması gereken bazı detaylar var:
Bu maddeleri aklımızda bulundurduktan sonra yine bize lazım olan load tiplerine bakmamız gerekiyor:
Resistive Load: Voltaj ve akım arasında bir gecikmenin yaşanmadığı, sabit ilerledikleri load türü. Yani aynı fazda olmaları durumu. Konumuz PSU olduğu için PSU PCB'si üzerinden örnek vereceğim:
NZXT C650 Gold (2019 Seasonic üretimi) modelinin içi. İşaretlediğim devre elemanı, yani resistör buna bir örnek.
Inductive Load: Resistive Load'un tam tersi, yani voltaj ve akım arasında bir korelasyonun olmadığı, gecikmenin yaşandığı load türü. Örnek:
Gigabyte Aorus GP-AP850GM modelinin içi. O uçan model değil, top tier bir model merak etmeyin. Yuvarlak içine aldığım Main Transformer inductive load'a bir örnek.
Main Transformer, gelen voltajı manyetik bir alanda tutarak, bilgisayarımızın ihtiyaç duyduğu 12V, 5V gibi voltajlara düşürüp PSU'nun DC (secondary) tarafına aktarmakla sorumlu devre elemanıdır. Bu işlem sırasında da akım ve voltaj arasında bir gecikme yaşanır. Bu sebepten inductive load'a örnektir. Aslında tanımı olarak "enerjinin elektromanyetik alanda tutulduğu load türü" dersek daha uygun olur. Buna bağlı olarak gecikme yaşanıyor çünkü.
İşimize yarayacak load türlerine baktığımıza göre şimdi Power Factor tanımıdaki Power türlerine bir göz atalım, yine lazımlar çünkü:
Active Power: True veya Real Power da denebilir. DC sistemlerinde işimize yarayıp kullanılacak olan Power'ın tamamı True (Real) Power'dır. Mesela bilgisayarımıza lazım olan power.
Reactive Power: Active Power'ın tam tersi. Bizim işimize yaramayan ve kaynaktan devre elemanına, devre elemanından kaynağa dönebilen power türü (pozitif ve negatif). Örneğin: Şebekeden gelen gücün Main Transformer'a gitmesi ve Main Transformer'dan da şebekeye dönmesi.
Örnek: Main Transformer. Manyetik alan için Reactive Power kullanır.
Apparent Power: Bir sisteme uzaktan baktığımızda gördüğümüz gücün tamamı. Yani Active Power + Reactive Power.
Bunları öğrendiğimize göre şimdi asıl konumuz olan Power Factor'e gelebiliriz.
Power Factor aslında en basit hali ile enerji aktarımı esnasında oluşan kayıp. Buradaki kaybı olabildiğince azaltmamız gerekir. Yukarıda bahsettiğim voltaj ve akım arasındaki gecikmenin olabildiğince azaltılması gerekir ki Power Factor'ü yükseltebilelim. Amacımız da Power Factor'ü olabildiğince 1'e yaklaştırmak. Active (True) Power'ı, Apparent Power'a bölmemiz lazım.
Bu ikiliyi böldük ve Power Factor oranımız 0.6 çıktı diyelim. Bu da enerjinin %60'ının Active Power, kalan %40'ının da Reactive Power olduğu anlamına gelir. Yine en başta DC için Power Factor'ün olmayışından bahsetmiştim. DC'nin Power Factor'ü 1. AC'de ise amaç 1'e yaklaştırmak. İşin tam olarak özeti de bu.
PSU ile alakalı kısım:
Bir güç kaynağı almak istediniz, sitesine girip baktınız. Özellikler kısmında dolaşırken şu şekilde bir ibare görmüş olabilirsiniz:
www.xpg.com
Veya şu şekilde de görmüş olabilirsiniz:
nzxt.com
Yukarıda zaten Power Factor'ü anlattım. Artık anlamını biliyorsunuz. Güç kaynaklarında Power Factor'ü 1'e yaklaştırmak için bir ekosistem vardır aslında. APFC ve PPFC olarak ikiye ayrılır.
Not: Şu hep gördüğümüz 80+ sertifikasının alınabilmesi için Power Factor 0.9 ve üzerinde olmalı. XPG Pylon Bronze ve NZXT C550 Bronze limiti geçerek sertifikayı almanın bir koşulunu yerine getirmişler. Şimdi gelelim APFC ve PPFC'nin ayrımına:
Passive Power Factor Correction:
Artık eskide kalan, günümüzde kullanılmayan ve bir PSU'da kullanıldığını görüyorsanız o PSU'yu kullanmamanız gereken correction türü. Bahsettiğim eskilik durumu, 110V/230V ayarını el ile yaptığımız günler kadar eski. Hani PC çalışırken PSU'nun arkasında "şu kırmızı şalter ne işe yarıyor?" diye çevirip PSU'yu havaya uçurduğumuz günler. PPFC kullanan PSU'lar bildiğim kadarı ile bu ayarı otomatik olarak yapamıyorlar. Ben görmedim yani henüz. Varsa lütfen belirtin. Şimdi PPFC'ye biraz daha yakından bakalım:
Fotoğrafta gördüğünüz güç kaynağı @Neko'nun (yan taraftaki konuda etiketlememiştim burada etiketliyorum hehe) bana incelemem için gönderdiği FSP'nin çok eski bir modeli. İçini açtığımda böyle karman çorman, tozlu bir manzara ile karşılaştım. Bu modelde 110V/230V ayarı arkadan el ile yapılıyor. Çizdiğim yer de PFC circuit'i. Bize lazım olan yer şu an orası.
Gördüğünüz yerdeki PFC circuit'inde en solda Choke, ortada Voltage Doubler'a ait (birazdan bu kısma geleceğim) iki tane kapasitör (bulk) hemen sağında fotoğrafta görünmese bile Bridge Rectifier'ı ile pasif devre elemanları kullanılıyor. APFC circuit'inde olduğu gibi aktif devre elemanları, misal transistör kullanılmıyor. Eski nesil olmasının en temel sebebi de bu.
Voltage Doubler konusunda detaylı girmeden, sadece bu konu hususunda bilmeniz gereken iki tane eksisi:
Aslında aşağı yukarı eskilerine değinmiş olduk. Kötü ripple filtrelemesi, ağır yük altındaki regülasyon sorunu, PFC değerini 0.9'un üzerine çıkarmak konusunda sorunları olması... Aklıma gelen tek artısı herhalde maliyeti olur. O da APFC'nin ilk zamanlarında geçerli. SSD'lerin ilk çıktığı zamanları düşünün, aynı mantık.
Artık günümüzdeki tüm güç kaynakları birazdan aşağıda bahsedeceğimiz APFC'ye geçiş yaptı. O halde inceleyelim:
Active Power Factor Correction:
Hiç söze girmeden direkt model üzerinden anlatayım, zaten artıları otomatik olarak ortaya çıkacak:
NZXT C650 Bronze'un içi. Yine işaretlediğim alan APFC circuit'i. Voltage Doubler kullanılmıyor ve PPFC'deki devre elemanlarına ek olarak aktif devre elemanları da mevcut. Daha yakından bakalım:
Ortadaki FFSP0665A, APFC Boost Diode. Soldaki iki tane PTA20N50A Main Switcher. Sağdaki iki tane GP18S50G ise APFC mosfetleri. Gördüğünüz gibi artık aktif devre elemanlarının kullanımına geçildi.
Pratik not: Mosfetler arasından hangisinin Boost Diode olduğunu anlamak için bacak sayısına bakın. İki bacaklı ise Boost Diode'dur.
Şimdi bilgisayarınızı çalıştırdıktan sonra, gördüğünüz main switcherların üzerine "reverse voltage" fazla olduğu için epey yük biner. APFC Boost Diode ise bu durumun önüne geçerek switcherların üzerindeki stresi azaltır. Reverse Voltage kavramına girmeyelim, uzun epey ve datasheetler ile haşır neşir olmamız gerekecek. Şu an hiç gereği yok, bu kadarını bilseniz yeterli.
APFC'nin PPFC'ye göre artılarını sıralamak gerekirse:
Fotoğrafları aldığım yerleri şey yapayım, hem modeller hakkında bilginiz yoksa incelemelerine de bakabilesiniz:
wolflsi.pixnet.net
www.kitguru.net
Power Factor'ü halihazırda biliyorsanız, sadece güç kaynaklarını ilgilendiren kısmına geçebilirsiniz. Elbette olabildiğince basite indirgeyerek anlatacağım.
Active Power Factor Correction ve Passive Power Factor Correction kavramlarına geçmeden önce bilmeniz gereken bazı detaylar var.
İlk olarak bir faktörden bahsedebilmemiz için bize lazım olan ve aklımızda bulunması gereken bazı detaylar var:
- Voltaj ve akımın korelasyonunun olmaması,
- Korelasyonun olduğu bir senaryoda, Power Factor kavramından bahsedemeyiz. Yani Power Factor yalnızca AC için geçerlidir. DC için Power Factor yoktur, daha doğrusu değişimi yoktur.
- Bunun sebebi DC circuitlerinde akım ve voltaj arasında bir korelasyon vardır. Sabit bir şekilde hareket ederler ve aralarında bir gecikme söz konusu değildir. AC için durum tam tersi.
Bu maddeleri aklımızda bulundurduktan sonra yine bize lazım olan load tiplerine bakmamız gerekiyor:
Resistive Load: Voltaj ve akım arasında bir gecikmenin yaşanmadığı, sabit ilerledikleri load türü. Yani aynı fazda olmaları durumu. Konumuz PSU olduğu için PSU PCB'si üzerinden örnek vereceğim:
NZXT C650 Gold (2019 Seasonic üretimi) modelinin içi. İşaretlediğim devre elemanı, yani resistör buna bir örnek.
Inductive Load: Resistive Load'un tam tersi, yani voltaj ve akım arasında bir korelasyonun olmadığı, gecikmenin yaşandığı load türü. Örnek:
Gigabyte Aorus GP-AP850GM modelinin içi. O uçan model değil, top tier bir model merak etmeyin. Yuvarlak içine aldığım Main Transformer inductive load'a bir örnek.
Main Transformer, gelen voltajı manyetik bir alanda tutarak, bilgisayarımızın ihtiyaç duyduğu 12V, 5V gibi voltajlara düşürüp PSU'nun DC (secondary) tarafına aktarmakla sorumlu devre elemanıdır. Bu işlem sırasında da akım ve voltaj arasında bir gecikme yaşanır. Bu sebepten inductive load'a örnektir. Aslında tanımı olarak "enerjinin elektromanyetik alanda tutulduğu load türü" dersek daha uygun olur. Buna bağlı olarak gecikme yaşanıyor çünkü.
İşimize yarayacak load türlerine baktığımıza göre şimdi Power Factor tanımıdaki Power türlerine bir göz atalım, yine lazımlar çünkü:
Active Power: True veya Real Power da denebilir. DC sistemlerinde işimize yarayıp kullanılacak olan Power'ın tamamı True (Real) Power'dır. Mesela bilgisayarımıza lazım olan power.
Reactive Power: Active Power'ın tam tersi. Bizim işimize yaramayan ve kaynaktan devre elemanına, devre elemanından kaynağa dönebilen power türü (pozitif ve negatif). Örneğin: Şebekeden gelen gücün Main Transformer'a gitmesi ve Main Transformer'dan da şebekeye dönmesi.
Reactive Power'ın işe yaradığı yerler konusuna değinmiyorum. Şu an sadece bizi ilgilendiren tarafı anlatıyorum, yoksa çok uzayacak. Sadece bizim işimize yaramadığını bilelim.
Apparent Power: Bir sisteme uzaktan baktığımızda gördüğümüz gücün tamamı. Yani Active Power + Reactive Power.
Bunları öğrendiğimize göre şimdi asıl konumuz olan Power Factor'e gelebiliriz.
Power Factor aslında en basit hali ile enerji aktarımı esnasında oluşan kayıp. Buradaki kaybı olabildiğince azaltmamız gerekir. Yukarıda bahsettiğim voltaj ve akım arasındaki gecikmenin olabildiğince azaltılması gerekir ki Power Factor'ü yükseltebilelim. Amacımız da Power Factor'ü olabildiğince 1'e yaklaştırmak. Active (True) Power'ı, Apparent Power'a bölmemiz lazım.
Bu ikiliyi böldük ve Power Factor oranımız 0.6 çıktı diyelim. Bu da enerjinin %60'ının Active Power, kalan %40'ının da Reactive Power olduğu anlamına gelir. Yine en başta DC için Power Factor'ün olmayışından bahsetmiştim. DC'nin Power Factor'ü 1. AC'de ise amaç 1'e yaklaştırmak. İşin tam olarak özeti de bu.
PSU ile alakalı kısım:
Bir güç kaynağı almak istediniz, sitesine girip baktınız. Özellikler kısmında dolaşırken şu şekilde bir ibare görmüş olabilirsiniz:
XPG PYLON PC Power Supply｜XPG
XPG PYLON PC power supply with 105°C Japanese capacitors. It comes in 450W, 550W, 650W, and 750W for different needs. XPG PYLON complies with Intel ATX Power Supply Design Guide‘s sleep mode function, featuring DC-to-DC 100% +12V Full Power(*) in all PYLON series.
www.xpg.com
Veya şu şekilde de görmüş olabilirsiniz:
NZXT | C550W Bronze Power Supply | Semi Modular
The C550 brings 550 watts of reliable power to your battlestation and is ideal for users who require less power for their builds.
nzxt.com
Yukarıda zaten Power Factor'ü anlattım. Artık anlamını biliyorsunuz. Güç kaynaklarında Power Factor'ü 1'e yaklaştırmak için bir ekosistem vardır aslında. APFC ve PPFC olarak ikiye ayrılır.
Not: Şu hep gördüğümüz 80+ sertifikasının alınabilmesi için Power Factor 0.9 ve üzerinde olmalı. XPG Pylon Bronze ve NZXT C550 Bronze limiti geçerek sertifikayı almanın bir koşulunu yerine getirmişler. Şimdi gelelim APFC ve PPFC'nin ayrımına:
Passive Power Factor Correction:
Artık eskide kalan, günümüzde kullanılmayan ve bir PSU'da kullanıldığını görüyorsanız o PSU'yu kullanmamanız gereken correction türü. Bahsettiğim eskilik durumu, 110V/230V ayarını el ile yaptığımız günler kadar eski. Hani PC çalışırken PSU'nun arkasında "şu kırmızı şalter ne işe yarıyor?" diye çevirip PSU'yu havaya uçurduğumuz günler. PPFC kullanan PSU'lar bildiğim kadarı ile bu ayarı otomatik olarak yapamıyorlar. Ben görmedim yani henüz. Varsa lütfen belirtin. Şimdi PPFC'ye biraz daha yakından bakalım:
Fotoğrafta gördüğünüz güç kaynağı @Neko'nun (yan taraftaki konuda etiketlememiştim burada etiketliyorum hehe) bana incelemem için gönderdiği FSP'nin çok eski bir modeli. İçini açtığımda böyle karman çorman, tozlu bir manzara ile karşılaştım. Bu modelde 110V/230V ayarı arkadan el ile yapılıyor. Çizdiğim yer de PFC circuit'i. Bize lazım olan yer şu an orası.
Gördüğünüz yerdeki PFC circuit'inde en solda Choke, ortada Voltage Doubler'a ait (birazdan bu kısma geleceğim) iki tane kapasitör (bulk) hemen sağında fotoğrafta görünmese bile Bridge Rectifier'ı ile pasif devre elemanları kullanılıyor. APFC circuit'inde olduğu gibi aktif devre elemanları, misal transistör kullanılmıyor. Eski nesil olmasının en temel sebebi de bu.
Voltage Doubler konusunda detaylı girmeden, sadece bu konu hususunda bilmeniz gereken iki tane eksisi:
- Ripple filtrelemesi konusunda kötülerdir.
- Ağır yük altında regülasyon konusunda kötülerdir.
Aslında aşağı yukarı eskilerine değinmiş olduk. Kötü ripple filtrelemesi, ağır yük altındaki regülasyon sorunu, PFC değerini 0.9'un üzerine çıkarmak konusunda sorunları olması... Aklıma gelen tek artısı herhalde maliyeti olur. O da APFC'nin ilk zamanlarında geçerli. SSD'lerin ilk çıktığı zamanları düşünün, aynı mantık.
Artık günümüzdeki tüm güç kaynakları birazdan aşağıda bahsedeceğimiz APFC'ye geçiş yaptı. O halde inceleyelim:
Active Power Factor Correction:
Hiç söze girmeden direkt model üzerinden anlatayım, zaten artıları otomatik olarak ortaya çıkacak:
NZXT C650 Bronze'un içi. Yine işaretlediğim alan APFC circuit'i. Voltage Doubler kullanılmıyor ve PPFC'deki devre elemanlarına ek olarak aktif devre elemanları da mevcut. Daha yakından bakalım:
Ortadaki FFSP0665A, APFC Boost Diode. Soldaki iki tane PTA20N50A Main Switcher. Sağdaki iki tane GP18S50G ise APFC mosfetleri. Gördüğünüz gibi artık aktif devre elemanlarının kullanımına geçildi.
Pratik not: Mosfetler arasından hangisinin Boost Diode olduğunu anlamak için bacak sayısına bakın. İki bacaklı ise Boost Diode'dur.
Şimdi bilgisayarınızı çalıştırdıktan sonra, gördüğünüz main switcherların üzerine "reverse voltage" fazla olduğu için epey yük biner. APFC Boost Diode ise bu durumun önüne geçerek switcherların üzerindeki stresi azaltır. Reverse Voltage kavramına girmeyelim, uzun epey ve datasheetler ile haşır neşir olmamız gerekecek. Şu an hiç gereği yok, bu kadarını bilseniz yeterli.
APFC'nin PPFC'ye göre artılarını sıralamak gerekirse:
- Voltage Doubler kullanılmadığı için ripple filtrelemesi konusunda çok daha başarılılar ki bence en önemlisi bu.
- Ağır yük altında daha başarılı bir regülasyon.
- 1'e çok daha yakın bir Power Factor oranı sunması
- Ek devre elemanları kullanıldığı için biraz energy loss var, malum...
- Maliyeti daha yüksek ama zamanında bu da dediğim gibi, artık geçerli değil.
Fotoğrafları aldığım yerleri şey yapayım, hem modeller hakkında bilginiz yoksa incelemelerine de bakabilesiniz:
NZXT C650 BRONZE半模組化電源開箱－港都狼窩 WolfLSI's Den｜痞客邦
NZXT C650 BRONZE特色： ●14公分短機身設計，80PLUS銅牌認證轉換效率 ●半模組化設計，直出線組採用黑色編織網包覆，模組化線組採用帶狀線路 ●處理器12V供電提供2組EPS 4+4
Gigabyte AORUS GP-AP850GM PSU Review - KitGuru
The Aorus GP-AP850GM is a distinctive looking power supply featuring a fully modular cable design al
www.kitguru.net
Son düzenleyen: Moderatör:
