| Strona
domowa Ireny i Zbigniewa Kuleszów
Serdecznie witamy na domowych, prywatnych serwerach
Dzisiaj jest: 2024-12-22
Aktualizacja
strony dnia: 2023-01-15
| |
Rocznica
21 lat pracy serwerów i strony zjk.pl :-) (od 2002)
21
lat nieprzerwanej pracy z systemem FreeBSD / 21 years of continuous work with FreeBSD system
UWAGA!
Ten serwis, strona i podstrony mogą używać cookies i podobnych
technologii (brak zmiany ustawienia przeglądarki oznacza zgodę na to)!
FreeBSD i mikroserwery. Rocznica
18 lat pracy serwerów i strony zjk.pl :-) Nieprzerwanie od 2002 roku.
Prywatne
serwery: Zbigniew Kulesza -
zjk.pl
Zbigniew
Kulesza: Serdecznie
witam na moich prywatnych, domowych serwerach
Dzisiaj
jest: 2024-12-22
Aktualizacja dnia: 2023-10-08 12:10:49
Podsystem zasilania
Od 06.09.2023 podsystem zasilania serwerowni składa się z następujących elementów:
1. Zasilacze awaryjne/rezerwowe UPS.
W serwerowni stosowane są jednocześnie pięć urządzeń:
a. UPS Fideltronik Inigo KI 2000J Pro o mocy 2000 VA, 4 akumulatory łączone
szeregowo 12 V 9 Ah, pełny sinus, line interactiv 432 VAh. Czas
podtrzymania obciążenia 250 VA to ok. 40 minut. Zakup 26.02..2019 (produkjca 2018).
b. Drugi UPS Fideltronik Inigo KI 2000J Pro o mocy 2000 VA, 4 akumulatory łączone
szeregowo 12 V 9 Ah, pełny sinus, line interactiv 432 VAh. Czas
podtrzymania obciążenia 250 VA to ok. 40 minut. Zakup 06.09.2023 (produkcja 2020). c. Moduł baterii do Fideltronika - MB Pro 4818 (48 V / 18 Ah) tj. 864
VAh. Wykorzystuje 8 akumulatorów 12 V 9 Ah wbudowanych
następująco: dwa równoległe obwody po 4 szeregowo łączone
akumulatory. Jego dołączenie do zasilacza awaryjnego ostatecznie tworzy
wynikowy obwód: 3 równoległe gałęzie po 4 szeregowe
akumulatory (łącznie 27 Ah przy 48 V). Zakup 27.05.2019.
d. 3 * UPS APC Smart UPS SURT1000 o mocy 1000 VA, 4 akumulatory
łączone
szeregowo 12 V 9 Ah (każdy!). W praktyce wykorzystywany jest tylko
jeden z nich, natomiast dwa znich mają akumulatory połączone
szynami ze złączami Anderson z KI 2000 Pro, jeden jest rezerwą. Zakupy
sierpień 2023 r.
e. Przełącznik zasilania rezerwowoego - opisany niżej,
Sumaryczna
pojemność akumulatorów zestawu zasilaczy awaryjnych
wynosi 6*9 Ah = 54 Ah (6*4=24 akumulatory), tj. 2592 VAh, w
tym 1296 VAh dla całego pakietu w parze KI2000/MB4818, a drugie 1296
VAh w drugim KI2000 + 2*RT1000.
Typowy pobór mocy całości serwerowni wynosi nocą ok. 330 VA, w
dzień 475 VA (pracują monitory i komputery osobiste domowników).
Jak wynika z podanych parametrów i z uwzględnieniem typowych
charakterystyk rozładowania akumulatorów - pozwala to na
podtrzymanie systemu przez ok. 90-150 minut.
Testowe rozładowanie dla UPS bez dodatkowego pakietu
akumulatorów i poboru mocy 300 VA wykazało czas podtrzymania 45
minut - co jest zgodne z szacowaniem.
Poprzednia konfiguracja do 09.2023 - podsystem zasilania serwerowni składa się z następujących elementów:
1. Zasilacze awaryjne/rezerwowe UPS.
W serwerowni stosowane są jednocześnie trzy urządzenia:
a. Fideltronik UPS-F650Pro o mocy 650 W, mocy 650 VA, 2 akumulatory
łączone szeregowo 12 V 7,2 Ah (aktualnie stosuję akumulatory 9 Ah o
tych samych rozmiarach co 7,2 Ah) standardowo 172,8, aktualnie 216 VAh,
line interactiv. Czas podtrzymania obciążenia 250 VA to ok. 20 minut.
Rok produkcji prawdopodobnie 1998.
b. Fideltronik Ares 1000 o mocy 1000 VA, 2 akumulatory łączone
szeregowo 12 V 7,2 Ah (aktualnie stosuję akumulatory 9 Ah o tych samych
rozmiarach co 7,2 Ah) standardowo 172,8, aktualnie 216 VAh, line
interactiv. Czas podtrzymania obciążenia 250 VA to ok. 20 minut. Rok
produkcji prawdopodobnie 2004.
c. Fideltronik Inigo KI 2000J Pro o mocy 2000 VA, 4 akumulatory łączone
szeregowo 12 V 9 Ah, pełny sinus, line interactiv 432 VAh. Czas
podtrzymania obciążenia 250 VA to ok. 40 minut. Zakup luty 2019.
d. Moduł baterii do Fideltronika - MB Pro 4818 (48 V / 18 Ah) tj. 864
VAh. Wykorzystuje 8 akumulatorów 12 V 9 Ah wbudowanych
następująco: dwa równoległe obwody po 4 szeregowo łączone
akumulatory. Jego dołączenie do zasilacza awaryjnego ostatecznie tworzy
wynikowy obwód: 3 równoległe gałęzie po 4 szeregowe
akumulatory (łącznie 27 Ah przy 48 V).
Sumaryczna pojemność akumulatorów zestawu 3 zasilaczy awaryjnych
wynosi 1728 VAh, w tym 1296 VAh dla całego pakietu w KI2000/MB4818.
Typowy pobór mocy całości serwerowni wynosi nocą ok. 250 VA, w
dzień 375 VA (pracują monitory i komputery osobiste domowników),
po ostatnich zmianach i dodaniu sprzętu jest to odpowiednio 300 VA i
450 VA.
Jak wynika z podanych parametrów i z uwzględnieniem typowych
charakterystyk rozładowania akumulatorów - pozwala to na
podtrzymanie systemu przez ok. 60-120 minut.
Testowe rozładowanie dla UPS bez dodatkowego pakietu
akumulatorów i poboru mocy 300 VA wykazało czas podtrzymania 45
minut - co jest zgodne z szacowaniem.
Aktualna wersja bloku zasilania od 2023 r.:
Poprzednia wersja bloku zasilania do 2023 r.:
2. Przełącznik zasilania rezerwowego - projekt i wykonanie autora.
Przełącznik realizuje automatyczne, bezprzerwowe przełączenie zasilania
w przypadku zaniku zasilania z jednej linii na następną. Standardowo
jest integralnym elementem UPS typu off-line, gdy zaniknie zasilanie
linii głównej realizuje przełączenie na przetwornicę.
W
układzie wykorzystałem dostępne handlowo przełączniki zasilania
rezerwowego - po zakupie i testach niestety kompletnie nie spełniały
zdefiniowanych wymagań, konieczne było ich przeprojektowanie i
przeróbka. Krytycznym parametrem, który nie był spełniany
w komercyjnym przełączniku to czas przełączenia. Zamiast deklarowanych
kilkunastu milisekund w praktyce wynosił ponad 40 do 50 ms. Jest to
niezgodne ze standardem ATX, ktory pośrednio definiuje ten czas na
maksymalnie 15 ms (właściwie jest to 16 ms). Po modyfikacjach czas
skrócił się do 4-10 ms, nie więcej niż 15 ms.
System zaprojektowano jako kaskadę dwóch zmodyfikowanych
przełączników dla trzech linii zasilania. Układ połączeń
przewiduje 3 linie wejściowe o priorytetach kolejno od najwyższego I1,
I2, I3 oraz dwa wyjścia O1 i O2. O1 jest zasilane z wszystkich wejść,
O2 - z wyjścia pierwszego przełącznika czyli wejść I2 i I3.
Uzupełnieniem systemu jest wewnętrzna listwa uziemienia łącząca
wszystkie gniazda/wtyki oraz jak widać na fotografii - diody
sygnalizacyjne pracy każdego z wejść/wyjść.
3. Programowy nadzór nad zasilaniem.
NUT - Network UPS Tools - jako program służący do tego celu jest
standardem. Jednak dodam kilka własnych spostrzeżeń z jego uruchomienia
i użytkowania.
a. Instalacja: w systemie FreeBSD bez problemów, konfiguracja i uruchomienie była trudniejsza:
- w przypadku UPS Fideltronika serii KI 2000J Pro -
który dysponuje złączem EIA232, USB i gniazdem Intelligent SLOT
dla SNMP managera z gniazdem Ethernet: najprościej jest podłączyć kabel
USB i w ustawieniach NUT wybrać driver "blazer_usb" z protokołem
"megatec" (stosowanie tego protokołu wynika z długiej współpracy
z tą firmą i nadal oferowanymi kartami rozszerzeń), wykrywanie
urządzenia może być przyspieszone przez podanie w ustawieniach USB
symbolu firmy i typu urządzenia
- UPSy F650Pro i Ares 1000 dysponują tylko
interfejsem stykowym, wykorzystującym gniazdo i elektryczne
wyprowadzenia portu szeregowego (ale nie samej transmisji szeregowej).
Konieczne jest korzystanie z drivera "genericups", wspiera on w
sposób jawny urządzenia Fideltronika typami 19 i 6. Natomiast
konieczne podanie jest portu szeregowego: opcja port. Niestety: sama
instalacja nie powoduje prawidłowego działania drivera:
i. schemat połączeń kabla jest
pokazany poniżej, istotna jest modyfikacja w postaci dodania
tranzystora, obwodu eliminującego wyłączanie komputera poczas
podłączania UPS (jest to błąd firmware-u)
ii. porty szeregowe we
współczesnych komuterach są rzadkością - aby wykonać takie
podłączenie wykorzystałem konwertery USB-EIA232. Daleko idąca
miniaturyzacja spowodowała, że są one dostępne w postaci kabla z
konwerterem umieszczonym w obudowie wtyku. Wypróbowałem dwa
konwertery:
* konwerter
najtańszy na rynku ok. 7 zł: z układem CH341 i driverem FreeBSD "uchcom
-- WinChipHead CH341/CH340 serial adapter driver". Niestety układ po
dłuższych testach wykazywał brak reakcji (raportowania po stronie
komputera) na zmiany stanów w kablu stykowym. Konieczna była
rezygnacja z tych konwerterów. Dlatego nie podaję producenta,
ale ponieważ zastosowanie było niestandardowe i faktycznie bez
komunikacji samym łączem szeregowym - nie neguje jakości pracy samego
układu CH341.
* konwerter o
cenie ok. 4 razy wyższej Unitek Y-105: z układem PL-2303 i driverem
FreeBSD "uplcom -- USB support for Prolific
PL-2303/2303X/2303HX serial adapters driver". Znacznie droższe
rozwiązanie, ale też nie obyło się bez problemów. Pierwszy zakup
i podłączenie dwóch konwerterów wykazał, że jeden z nich
działa świetnie, natomiast drugi systematycznie co kilka godzin odłącza
się od komputera (choć potem następuje ponowne automatyczne podłączenie
- niestety nie gwarantuje prawidłowego podpięcia pod ten sam uchwyt
blokowany przez poprzednie połączenie - uniemożliwia to poprawne
działanie NUT). Zakup dodatkowego konwertera rozwiązał skutecznie
problem.
Ze stwierdzeniem o skutecznej
pracy konwerterów - nie jest w pełni słuszne, występują bowiem
następujące niepożądane efekty:
i. bardzo częste autotesty UPS
650 i 1000 (nie obserwowałem ich przed podłączeniem kabli
komunikacyjnych). Zanotowałem ich do ponad 100 na dobę. Bardzo łatwo
udało się je ograniczyć do kilku na dobę przez zwiększenie odstępu
odpytywania z 2 s do 5 s (czas ten będzie jeszcze modyfikowany).
Oczywiście wydłużenie czasu jest niekorzystne dla systemu NUT, ale to
jedyne rozwiązanie. Sytuacja tym bardziej dziwna, ze komputer z
serwerem NUT ma wydajny procesor i trudno obarczyć winą maszynę.
ii. sporadyczne - ale jednak
występujące rozłączania komunikacji. Dotyczy UPS 2000, choc
zaobserwowałem pojedyncze także dla pozostałych: podejrzewam, że
pojawiające się zakłócenia sieci energetycznej wypływają na
pracę wrażliwego protokołu USB. Można rozważyć przełączenie na
klasyczne łącze szeregowe EIA232, szczególnie po zastosowaniu
kabla z ekranem, ale niewykluczone, że mimo dobrego połączenia
uziemienia urządzeń, mogą być to efekty prądów płynących między
UPS (i napięcia odkładające sie na cienkich przewodach kabli USB).
iii. niezależnie od systemu NUT -
nowoczesny UPS lepiej reaguje - a raczej nie reaguje nadmiernie na
zakłócenia w sieci energetycznej. Obydwa starsze modele - mają
regulację "wrażliwości" na zakłócenia, ale pomimo ustawienia na
większą tolerancję zakłóceń dosyć często przełączają się na
krotką chwilę na baterię. Pomijam sytuację remontu u sasiadów,
którzy używali najpewniej uszkodzonej wiertarki - wówczas
wyłączenia były tak częste, jak często wiertarka była załączana.
Ciekawostką jest konieczność
odróżniania informacji z dwóch identycznych
konwerterów odbierających informacje od dwóch
różnych UPS. Kable adapterów USB/EIA232 oraz USB do KI
2000J zostały podpięte do wspólnego huba USB, wystarczyło tylko
zweryfikować w jakiej kolejności odpytuje on gniazda - jest to
wewnętrznie narzucone i pozwala na uporządkowanie kabli tak, aby
dojścia sterowników odpowiadały za adekwatne urządzenia UPS.
iii. należy uporządkować
uprawnienia dla plików i katalogów: najważniejsze to
wybranie odpowiedniego użytkownika - we FreeBSD optymalne jest wybranie
pesudoużytkownika "uucp" (jako "właściciela" portów szeregowych)
- zamiast zalecanego użytkownika "nut".
iv. absolutnie konieczne jest
włączenie prawidłowej reakcji demona urządzeń devd na podłączenie portu
szeregowego - automatycznego nadania prawidłowych uprawnień i
użytkownika dla dojść w katalogu /dev/cuaU(*, *.init, *.lock)
/dev/ttyU(*, *.init, *.lock). Odpowiedni skrypt dla devd jest dostępny
w źródłach NUT, jednak i tak konieczne jest jego zmodyfikowanie.
b. uruchomienie NUT. Konfiguracja mojego systemu jest bliższa
konfiguracji serwerowni niż typowego domowego serwera. Zasilanie składa
się bowiem z 3 UPS pracujących na wspólne listwy gniazd
zasilających. Ponadto NUT jako serwer uruchomiony jest tylko na jednym
komputerze - a nadzorowanych jest ok. 10 maszyn.
i. NUT w pełni wspiera takie konfiguracje (i wiele innych niestandardowych).
v.
4. Skrypt własny.
NUT jest bardzo dobrym oprogramowaniem, jednak wsparcie dla
niestandardowych ustawień zarządzania zasilaniem jest ograniczone.
Według mojej opinii brakuje czegoś w rodzaju "planów zasilania"
- każdy administrator ma inne wymagania, każdy system - inne
właściwości. Ogólne założenie jest następujące: nie należy
dopuszczać do nagłego wyłączenia komupterów - a sama obecność
UPS temu nie zapobiega, jeśli nie uruchomiony zostanie mechanizm
automatycznego, kontrolowanego wyłączenia komputerów (np.
poleceniem shutdown).
A. Zasadniczo bez modyfikacji NUT przewiduje niemal natychmiastowe
wyłączenie komputerów po zaniku zasilania i przełączeniu na UPS.
Jest to słuszne - przecież typowy czas podtrzymania UPS liczony jest
zazwyczaj w pojedynczych minutach.
A.bis. Plan bardzo podobny do powyższego - ale z obecnością własnego,
rezerwowego generatora (spalinowego). Duża pojemność
akumulatorów / długi czas podtrzymania - nie są wymagane,
ponieważ konieczne jest zasilanie systemu tylko w krótkim
okresie potrzebnym do rozruchu i ustabilizowania się pracy generatora.
B. W następnym planie czas podtrzymania można wydłużyć proporcjonalnie
do pojemności akumulatorów UPS - a raczej przewidywanego czasu
podtrzymania danego systemu przez posiadane UPS-y.
C. Czasem przewiduje się inny plan zasilania - podtrzymanie aż do
ostatniego momentu tuż przed wyłączeniem UPS (czyli stanu przejścia w
tryb LOW BATTERY), tak aby komputery pracowały najdłużej jak to możliwe.
B/C.uwagi. Czas pracy UPS można w tych planach modelować w szerokim
zakresie: najrozsądniejszą jest oczywiście dokładna analiza częstości i
długości przerw zasilania występujących na danym terenie (gałęzi sieci
energetycznej).
D. Po zaniku zasilania część komputerów można wyłączyć (usługi
na nich działające nie są niezbędne) w celu oszczędzania
akumulatorów UPS, a tym samym dłuższej pracy tych
komputerów, które powinny pracować jak najdłużej i
wyłączyć się dopiero tuż przed wyczerpaniem baterii.
Plan A wydaje się być najrozsądniejszy - zwykle z brakiem zasilania
zanika także sieć internetowa, ale jeśli jest inaczej plan C jest
oczywiście korzystniejszy. Ale wadą planu A jest typowy problem z
przywróceniem wszystkich usług do prawidłowego działania po
uruchomieniu komputera. Wydłużając czas pracy komputerów na
bateriach zwiększamy szanse, że główne zasilanie powróci
i nie trzeba będzie ich w ogóle wyłączać.
Moim priorytetem jest działanie komputerów według planu D -
mniej ważne komputery powinny działać pewien czas na baterii (w
"nadziei", że wyłączenie jest tylko chwilowe i nie wyłączać się
niepotrzebnie szybko), ale potem wyłączyć się po to, by wydłużyć czas
pracy pozostałych komputerów, które powinny się wyłączyć
"w ostatnim momencie".
Podkreślanie, że każdy administrator będzie kierował się innymi
priorytetami jest zbędne, tym bardziej jednak uzasadnia to uzupełnienie
NUT o ustawienia wpływające na warunki decydujące o wyłączaniu
komputerów.
Wielką pomocą w NUT jest tzw. upssched, program z pakietu pozwalający
na zarządzanie zdarzeniami czasowymi - np. opóźnieniem
wyłączenia komputerów. Jednak postanowiłem wykonać to po swojemu
według własnych potrzeb. Ponadto zamiast bazować na specjalnych
licznikach wbudowanych w upssched - wykorzystać czasomierz wbudowany w
polecenie shutdown, a w razie potrzeby jego skasowania użyć polecenia
killall (w odniesieniu do shutdown).
Zatem główny mechanizm czasu pracy działania komputerów
polega na wydaniu im komendy shutdown w momencie zaniku zasilania
głównego i przejścia na baterie - ze zróżnicowanymi
czasami wyłączenia zależnymi np. od priorytetu ważności komputera.
Oczywiście jeśli nastąpi wyczerpanie akumulatorów - uruchomione
zostaną dodatkowe komendy shutdown z odpowiednio mniejszymi czasami do
wyłączenia. Powrót zasilania spowoduje wykasowanie poleceń
shutdown poleceniem killall.
Skrypt jest prócz realizacji powyższych funkcji jeszcze bardziej rozbudowany. Wspiera on m.in.:
- zróżnicowane czasy wyłączeń dla różnych komputerów
-
obliczenie stanu całego systemu UPS-ów jako składającego się z
kilku niezależnych urządzeń (patrz niżej)
-
logowanie do pojedynczych plików, wielu plików (każdy
oddzielnie dla danego zdarzenia), wysyłanie maila z powiadomieniem
(zależnie od przypisanych indywidualnie dla każdego komputera ustawień)
-
detekcja dodatkowych stanów jak zanik komunikacji, brak
połączenia, polecenie szybkiego zamknięcia komputerów
Obliczenie stanu całego systemu UPS-ów (jako zestawu kilku
niezależnych urządzeń, ale połączonych wspólnymi liniami
zasilania) - polega na wypracowaniu sumarycznej informacji. W systemie
pracuje kilka UPS-ów, a dzięki automatycznemu przełącznikowi
rezerwowego zasilania (opisane wyżej), stan całego systemu nie jest
jedynie indywidualnym stanem pojedynczego UPS-a. Przyjąłem następującą
zasadę:
-
jeśli choć jeden UPS jest na zasilaniu z sieci - system jest w pełni
ONLINE (zasilany z sieci energetycznej),
- w przeciwnym wypadku: jeśli choc jeden UPS pracuje na baterii - system jest na bateriach,
-
ponownie jeśli nie jest spełniony poprzedni warunek - jeśli choć jeden
UPS pracuje na wyładowanych bateriach - system jest traktowany jako
pracujący na wyładowanej baterii.
Przy tak zdefinowanych warunkach - nawet jeśli np. robimy konserwację
(odłączenie) lub choćby przełączenie między gniazdami zasilania
dwóch UPS-ów, podczas gdy trzeci zapewnia awaryjne
zasilanie - system traktuje to jako pełne zasilanie z sieci
energetycznej.
5. W warunkach
umieszczenia serwerowni w bloku nie było możliwości zastosowania
zasilania z różnych faz sieci energetycznej (tym bardziej z
oddzielnych linii zasilania). W blokach lat 70 były co prawda montowane
tzw. "dwufazowe gniazda siły" (gniazd dwóch faz do zasilania np.
dawnych cykliniarek), istnieje takie w sąsiednim mieszkaniu, ale u mnie
od dawna zlikwidowane przez remonty poprzednich właścicieli. Dlatego
zostało zastosowane inne rozwiązanie. Wybrano kilka urządzeń,
których działanie jest absolutnie niezbędne dla zachowania
podstawowych funkcji całej serwerowni. Za niezbędne funkcje przyjęto:
podtrzymanie połączenia internetowego, filtrowanie i rozprowadzanie
pakietów. Natomiast w sytuacji awarii rezygnuje się np. z
działania serwerów stron www lub poczty.
Przyjęto rozwiązanie z dodatkowym zasilaczem o mocy
(wersja 1: 120 W, wersja 2: 300 W) oraz pokazanym na zdjęciu
przełącznikiem diodowym zasilania. Diody Schottky'ego - podwójna
ze wspólną katodą dla linii zasilania głównego i
rezerwowego. Bardzo niski spadek napięcia wynosi ok. 0,3 V i gwarantuje
małe straty mocy, a przełączenie jest natychmiastowe. Rezerwowym
zasilaniem są objęte m.in. modemy, komputery dostępowe HA OPNsense i
switche z punktem dostępowym wi-fi. Drobnym uzupełnieniem są diody
świecące pokazujące obecność zasilania w linii głównej i
rezerwowej.
6. Koncepcja i realizacja zasilania niskonapięciowego 12 V.
Jeszcze kilka lat temu klasyczne zasilanie w serwerowni było
dominujące: jeden komputer - jeden zasilacz komputerowy, jedno
dodatkowe urządzenie pomocnicze (switch, router) - jeden dodatkowy
zasilacz wtyczkowy.
W
czasach, gdy stosowałem bardzo drogie komputery "subminiaturowe"
(sucharki - biscuit) już pojawił się problem z takim zasilaniem.
Miniaturowy specjalny zasilacz - świetny, ale bardzo drogi - wystarczał
na jeden, ale nie więcej niż dwa komputery wraz z dyskami itp. Dodanie
trzeciego komputera wymusiło przejście na "zwykły" zasilacz komputerowy
z rozgałęźnikiem przewodów niskiego napięcia (tylko 5 i 12 V,
bez pozostałych napięć produkowanych przez zasilacz jak np. 3,3 V).
To z kolei wywołało problem dostarczenia zasilania "za" rozgałęźnikiem,
komputerowe gniazda i wtyki (jak do dawnego dysku 3,5 cala) były za
słabe, rozginały się, przegrzewały, iskrzyły. Dopiero przejście na
złącza samochodowe (blaszki - wsuwki), a jeszcze później na
okrągłe gniazda zasilania rozwiązały ostatecznie tę kwestię.
Jednak nastąpił moment, gdy i miniaturowych niesamowicie drogich płyt
głównych trzeba było zrezygnować. Całość systemu wraz z
unikalnymi równie drogimi obudowami, brakiem miejsca na dyski,
spowodował konieczność przejścia na "coś bardziej standardowego".
Płyty mini-ITX są doskonałym standardem: łączą w sobie niemal pełną
funkcjonalność pełnowymiarowej płyty głównej i nieduże rozmiary
(17x17 cm), a tym samym dużą dostępność elementów w tym
wygodnych i estetycznych obudów. Jednak te obudowy już nie
mieszczą typowego zasilacza komputerowego.
Widać zbieżność faktów: ograniczone wymiary obudowy mini-ITX,
możliwość zastosowania ujednoliconych linii zasilania. Pojawił się też
dodatkowy argument - podam przykład liczbowy.
5
komputerów (po 20 W) ze zwykłymi zasilaczami sprawności 80% i
własnymi stratami 5 W + 15 urządzeń (niestety miałem taką właśnie
sytuację z tak dużą liczbą dodatkowych urządzeń) po 5 W z zasilaczami
sprawności 85% i stratami własnymi 1 W uwzględniając sprawność i straty
własne: 120+25 oraz 88+15 = 248 W. Dla mocy użytecznej 175 W sprawność
wynosi 70,5%, niemal 75 W tracimy jedynie na ciepło.
Do tego dochodzi niewiarygodny bałagan w przewodach i listwach zasilania.
Ta sama konfiguracja z jednym wspólnym, dobrze dobranym
zasilaczem o dużej sprawności rzędu 90% i stratami własnymi 5 W
(stosuję zasilacz 80-PLUS Gold), zasilającym wymieniony zespół
urządzeń: 194,5+5 = 200 W. Dla tej samej mocy użytecznej 175 W
sprawność wynosi 87,5%, tylko 25 W tracimy jedynie na ciepło.
Bardzo istotną rolę odgrywają w tej konfiguracji przetwornice na
płytach głównych generujące napięcia zgodne ze standardem ATX.
Stosuję od lat miniaturowe układy picoPSU wpinane w gniazdo zasilania
ATX 20 pin. Oczywiście i one mają ograniczoną sprawność oraz
pobór własny mocy: jest to rzędu ponad 90-95% oraz ok. 1 W,
jednak są to wartości korzystniejsze niż w przypadku zasilacza ATX (o
ile można porównywać te konstrukcje).
Główny dystrybutor to układ podłączony bezpośrednio pod wyjścia
z zasilacza - gniazda ATX, PCI-E, EUX. Z niego są rozprowadzane
główne linie zasilające do komputerów. Podwójna
linia prowadzi do dystrybutora dodatkowego. Ze względu na fizyczną
konfigurację połączeń dodatkowy dystrybutor rozprowadza prądy do mniej
wymagających odbiorników. Dystrybutor dodatkowy posiada
generatory napięć 9 i 5 V (5 V z przetwornicy jest zdublowane napięciem
z głównego zasilacza).
Przez pewien czas zasilanie było rozprowadzane napięciami 12 i 5 V.
Aktualnie zasilacz nie dostarcza już napięcia 5 V, jest ono generowane
w podwójnej przetwornicy w dystrybutorze z napięcia 12 V,
podobnie jak nadal potrzebne do przełączników KVM napięcie 9 V
otrzymywane z podwójnej przetwornicy z 12 V.
Dystrybutor był już przebudowywany. Otrzymał drugą miniaturową
przetwornicę na 5 V, stabilizatory ciągłe 9 V na przetwornice, dodanych
kilka linii wyjściowych.
Oczywiście pewnym problemem było ujednolicenie napięć - rezygnacja z
wartości niestandardowych. Ale jak się okazuje współczesne
konstrukcje zewnętrznych peryferiów komputerowych dosyć dobrze
dają sobie radę z rozrzutem napięć zasilania (mają wbudowane
przetwornice) - np. modem sieci 15 V doskonale pracuje z napięciem 12
V. Całkowita rezygnacja z napięcia 5 V nie jest możliwa, ponieważ
głównymi odbiornikami są huby USB, w dodatku wymagają one dużych
wydajności prądowych (zwykle nie mniej niż 2 A).
Copyright (c): Zbigniew Kulesza, Sieradz 2002-2024