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電源ユニットの知識

電源ユニットに関するレポート!

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電源ユニットの役割

電源ユニットは、PCパーツに電力を供給する役割をしますが、それ以前にAC/DC変換器でもあります。家庭用コンセントには100Vの交流電流が流れており、これがAC(alternating current)です。しかしパソコンならびに電化製品は直流電流(DC)(Direct Current)が使われます。そのため、電源ユニットはAC(交流)をDC(直流)に変換する役割があります。(内部で各パーツに使う5Vや12Vといった直流に変換)。

家庭用コンセントにAC(交流)が使われる理由は、発電所から家庭までの長い距離を無駄なく電気を送るにはAC(交流)が最適だからです。 家庭用コンセントから供給される電気は、とくに消費電力の高い家電を使っていると、電源出力が不安定になります。その状態でパソコンに電源供給すると不安定な状態になってしまいます。そこで電源ユニットは出力変動による影響を吸収し、パソコンに安定して電源を供給します。また、確実ではありませんが、落雷による停電から保護する役割もあります。

acdcとは電源ユニットのこと
電源ユニットは、HDDと並んでパソコンパーツのなかでも消耗しやすい部品です。わりとシビアな見方をすれば、2年おきに交換してもおかしくはないと言われます。

コネクタ規格(IEC 60320)

C14(オス)・C13(メス)ケーブルのコネクタには、国際電気標準会議(IEC)が定める「IEC 60320」という規格があります。「IECコネクタ」とも言われます。デスクトップパソコン(電源ユニット)で使われるコネクタのほとんどは、C14(オス)・C13(メス)の規格です。台形のコネクタ先でピンが縦長。

C20(オス)・C19(メス)主に業務機器用ではC20(オス)・C19(メス)があります。扱える定格電流が高く、家庭用PCでも大容量電源のハイエンドPCで用いる場合があります。(ALIENWARE AREA-51(R4)など)。四角のコネクタ先でピンが横長。

電源ユニットの規格~ATX電源など

電源ユニットには、マザーボードの規格とともに制定された規格があります。基本的にはマザーボードの規格に合わせて電源規格を選びます。デスクトップパソコンでもっとも主流な電源ユニットはATX電源、ほかにスリム型PCにはSFX電源(microATX電源)、マイナーな電源にはFlexATX電源、BTX電源があります。規格によって、ネジ位置、供給電圧、制御信号、コネクタ類の規定はあっても、形状の規定が厳密でありません。購入する電源ユニットの規格だけでなく寸法もしっかりチェックしましょう。

メーカーパソコンでは独自規格の電源ユニットを搭載していることもありますが、グローバルメーカーではATX電源を採用している傾向にあります。独自電源を委託生産するよりも、既存規格のほうが低コストですからね。 電源ユニットは自作ユーザーだけの買い物ではありません。ATX電源であればメーカー製パソコンでも交換することができます。 少し予算をかければ、高品質なものに換装できるのが旨味です。パソ兄さん自身はDELLのミニタワー型をメインPCとして使いますが、同型を買い換える度にATX電源も換装しています。

ATX電源 (ATX Power Supply)

ATX電源パソコンの中心的な電源規格がATX電源。タワーPCやミニタワーPCでよく採用されます。その歴史は1995年、インテルがマザーボードの仕様であるATXと同時期に制定。「取り付けネジ穴の位置、幅と高さ」は共通サイズですが、奥行きは14~18cmなどと製品によって差があります。本体の奥行きだけでなく電源ユニットから突き出るケーブルのスペースもあるので、奥行きはさらに+3cmくらいの余裕があったほうがいいです。規格にはバージョンがあり、コネクタのピン数が変更されたりしますが、変換コネクタで対応でき、互換性は保たれています。

ATX電源 バージョンの経緯

ATX 1995年にインテル社が制定。Pentium3世代までの主流。
ATX12V バージョン1 Pentium4登場に伴い、消費電力の高いパーツで使う12V系を強化(4ピンの+12V補助電源コネクタ追加)
ATX12V バージョン2.x Core 2 Duo世代で登場。
ATX12V バージョン2.2 ATXメインコネクタを20ピンから24ピンへ拡張。
SATA電源コネクタは必ず搭載することが決められている。
ATX12V バージョン2.4 12Vで0.05Aの電力供給ができる。
2013年登場のHaswell世代のCPUでは、待機状態の省電力化に「C6/C7」ステートが設定されたため、12Vで0.05Aの電力供給が維持できないとならない。
EPS12V EPS12V電源は、サーバーやワークステーション向けにATXを増強したような電源。ATX/EPSというようにATX電源と兼用で扱われるのがほとんど。CPUやGPU複数搭載するような業務マシンに使われる電源なので、一般ユーザーはほとんど気にすることのない電源。

サイズ例

古い電源ユニットの注意点

互換性があるからといって古い電源ユニットをいつまでも使い続けるより、マザーボードが最新になった段階で電源も最新バージョンのものと交換することをお勧めします。その理由のひとつを挙げておきます。 2013年に登場したプラットフォーム「Haswell世代」のCPUでは 、「C6 / C7 ステート」という省電力待機状態が有効にできます。このとき電源は「12Vで0.05A」を維持できるスペックが必要です。

しかし、ATX12V バージョン2.3以前では0.5Aまでしか出力が下げられないため、「C6 / C7 ステート」に移行すると保護機能が働きPCがシャットダウンする場合があります。 このように新しいプラットフォームをフルに活かすためにはできるだけ最新モデルを使うことが理想です。製品によっては「◯◯プラットフォーム正式対応」を謳う電源ユニットがあるくらいです。古い電源を使い、トラブルが生じる場合は、新機能を無効化するなどの対策が必要になります。

SFX電源

SFX電源はmicroATX仕様SFX電源はmicroATX仕様のスリム型PCでよく使われます。microATX電源と呼ぶこともあり、いわば小型のATX電源です。一部の出力系統が省略され、最大出力は100~400W程でATX電源より容量が少なめ。microATXのマザーボードが採用されていても、PCケースにスペースがあればSFX電源ではなくATX電源が採用されます。

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