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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!

パソ兄さんがお勧めするDELLパソコンを、普通に買うよりお得に!!

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。

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)

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。

ATX電源
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。

確認したサイズ

  • 幅150mm × 高さ86mm × 奥行140mm
  • 幅150mm × 高さ86mm × 奥行155mm
  • 幅150mm × 高さ86mm × 奥行158mm
  • 幅150mm × 高さ86mm × 奥行160mm

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。

SFX電源はmicroATX仕様

確認したサイズ

  • SFX(A) 幅100 mm × 高さ50.0mm × 奥行125 mm
  • SFX(B) 幅100 mm × 高さ63.5mm × 奥行125 mm
  • SFX(C) 幅125 mm × 高さ63.5mm × 奥行100 mm
  • SFX(D) 幅100 mm × 高さ63.5mm × 奥行125 mm

FlexATX 電源

microATXよりさらに小型のマザーボード「FlexATX」向けの電源。ミニパソコン等で使われるものの、市場ではあまり流通していない上、サイズもマチマチ。200W~300W程度の出力。

確認したサイズ

  • 幅82 mm × 高さ43mm × 奥行150 mm
  • 幅82 mm × 高さ40.5mm × 奥行150 mm
  • 幅94 mm × 高さ78mm × 奥行180 mm
  • 幅82 mm × 高さ42.8mm × 奥行191 mm

BTX 電源

2003年にインテルが提唱し、2007年には廃止となったマザーボード「BTX」向けの電源。市場ではあまり流通していない上、サイズもマチマチ。

確認したサイズ

  • サイズ: 幅150 mm × 高さ86mm × 奥行180 mm
  • サイズ: 幅152 mm × 高さ85mm × 奥行205 mm
  • サイズ: 幅150 mm × 高さ86mm × 奥行140 mm

ACアダプタ

ノートパソコンでは電源ユニットを内蔵にしくいので、外部電源の「ACアダプタ」が使われます。熱を避けるための効果もあります。高出力ほどACアダプタが大型化します。

ノートにはACアダプタ
ミニノートのようなタイプでは30W、単体GPUを搭載しないエントリークラスでは65W、単体GPUを搭載したミドルノートでは90~150W、モンスタースペックノートでは230W辺りのACアダプタが見かけられます。

DELL Alienware X51
特殊な例として、ACアダプタをデスクトップパソコンで採用する場合もあります。スリム型ハイスペックゲームマシン(DELL Alienware X51)や・・・

Studio Hybrid
ミニパソコンのStudio Hybrid など。

自作acアダプタ
SFX電源やATX電源が搭載できるパソコンに対応するACアダプタ。DC/DCコンバータ(変換基板)をデスクトップPCに内蔵することで、ACアダプタが接続できる。

ACアダプタを代用プラグサイズが同じでも、「ACアダプタの電圧、電流」が違っていると故障の原因となる。仮に動作しても電源回路を傷める。とくにPCが求める電力量が大きい場合、ACアダプタへの負荷がかかりすぎて発火することも。そもそも極性が違うと動作はしない。いずれにしても、指定されていないACアダプタを代用するのは避けたほうが良い。

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