Un ordinateur consomme de l’énergie, ce qui se reflète sur votre facture d’électricité. L'élément central de la gestion de l’énergie est le bloc d’alimentation. Nous allons expliquer en quoi consiste cette transformation, ce qui impliquera un peu de théorie sur l’électricité.
Comprendre l'électricité : Courants, Tensions et Résistances
Quand on parle d’alimentation électrique, on parle de courants, tensions, résistances et autres puissances. Les électrons ont une charge électrique négative. Quand beaucoup d’électrons sont concentrés en un endroit précis, la charge (ou potentiel) électrique est de plus en plus négative. À l’inverse si un manque d’électron est provoqué, la charge est de moins en moins négative (donc de plus en plus positive). Entre ces deux potentiels se produit alors une différence de potentiel électrique, appelée tension.
Lorsque les deux potentiels se trouvent sur un circuit fermé, les électrons sont attirés par la borne chargée positivement. En se déplaçant, ils laissent derrière eux une charge positive, ce qui attire à nouveau d’autres électrons situés alentour. Le déplacement de tout ce petit monde est appelé courant électrique. Mais le courant électrique ne se balade pas sans encombre sur son fil. Il lui est opposé une résistance dans sa progression, qui dépend notamment de la forme et de la longueur du fil, ainsi que du matériau utilisé.
Le courant électrique peut s’inverser. Si ce changement de sens s'effectue de façon périodique, alors le courant est dit alternatif. On appelle alors fréquence le nombre de fois que ces variations se répètent en une seconde. En pratique, le courant qui sort des prises électriques de la maison est un courant alternatif. Ainsi, la tension efficace de nos prises de courant est de $\frac{325}{\sqrt{2}} \approx 230 V$.
Transformation du Courant : Du Secteur à l'Ordinateur
Les composants de l’ordinateur utilisent pour fonctionner un courant continu de tension 5 ou 12 V. On est donc très loin du courant alternatif de tension 230 V fourni par les prises électriques ! Toute la problématique est donc de transformer un courant alternatif de tension efficace 230 V, 50 Hz en un courant continu et constant, de tension 5 ou 12 V.
Les Composants Clés d'une Alimentation
Tous les composants du bloc d’alimentation ont un rôle à jouer dans la transformation du courant. C’est un peu comme une recette de cuisine : pour réaliser votre plat, vous devez faire passer les ingrédients de départ par toute une série d’étapes et d’ustensiles en tout genre. Voici les principaux composants :
- Fusible : Protège l’installation électrique de votre maison en cas de court-circuit.
- Varistance : Protège le bloc d’alimentation en cas de surtension.
- Correcteur du facteur de puissance (PFC) : Limite les interférences électromagnétiques (EMI).
- Pont de diode : Sert à « redresser » la tension.
- Condensateur : Agit comme un « réservoir » à courant pour lisser la tension.
- Transformateur : Abaisse ou élève une tension.
- Diode Schottky : Chauffe moins et donc souffre de moins de pertes d’énergie.
Puissance et Rendement : Choisir une Alimentation Efficace
Chaque composant de l'ordinateur a besoin d'une certaine quantité de puissance pour fonctionner convenablement. Ils tireront tous sur le bloc d'alimentation, qui devra alors être à la hauteur de leurs besoins. La puissance nécessaire dépend des composants choisies. De ce fait, le choix de l'alimentation doit se faire après celui de la majeure partie des autres composants.
Dans un monde parfait, toutes les transformations de courant et tension que nous venons de voir se dérouleraient sans encombre et toute la puissance délivrée par la prise électrique serait utilisée par l’ordinateur. Mais une alimentation n’est jamais parfaite, malheureusement. Si l’alimentation délivrait à l’ordinateur toute la puissance qu’elle reçoit en entrée, alors le rendement serait de 1 (c’est-à-dire 100%). Mais ce n’est jamais le cas, le rendement est donc toujours inférieur à 1.
Depuis 2007, le label 80 Plus a été mis en place afin de garantir un rendement acceptable pour les alimentations du commerce. « Acceptable » signifie que les pertes n’excèdent pas 20%. Autrement dit, le rendement doit être d’au moins 80%.
Tableau des Certifications 80 Plus
Comme vous pouvez le voir, le rendement varie selon la sollicitation de l’alimentation. Si cette dernière est trop ou trop peu sollicitée, alors le rendement est légèrement inférieur.
| Certification | Rendement à 20% de charge | Rendement à 50% de charge | Rendement à 100% de charge |
|---|---|---|---|
| 80 Plus | > 80% | > 80% | > 80% |
| 80 Plus Bronze | > 82% | > 85% | > 82% |
| 80 Plus Silver | > 85% | > 88% | > 85% |
| 80 Plus Gold | > 87% | > 90% | > 87% |
| 80 Plus Platinum | > 90% | > 92% | > 89% |
| 80 Plus Titanium | > 92% | > 94% | > 90% |
Qualité du Courant : Un Investissement d'Avenir
La qualité du courant est primordiale pour ne pas abîmer les composants de votre ordinateur. Comme on l’a vu, le courant attendu est continu et la tension doit être la plus stable possible. Plus le ripple est élevé, plus les composants vont être abîmés au fil du temps. Acheter une alimentation délivrant une tension « propre » est donc un investissement d’avenir.
Protection contre les Incidents Électriques
L’alimentation génère également des ondes électromagnétiques qui peuvent interférer avec les autres appareils de la maison. Pour éviter les effets indésirables sur les composants de votre ordinateur, rien ne vaut une alimentation de qualité. Mais même avec un bloc haut de gamme, vous ne serez pas à l'abri d'un autre type d'incident : la coupure électrique. Pour se prémunir de tout cela, vous pouvez vous procurer un onduleur.
Formats et Connecteurs : Choisir la Bonne Taille et les Bons Câbles
Côté format, on retrouve le même genre de dénominations que pour les cartes mères. Le format le plus courant est le format ATX. On trouve également des micro-ATX ou mini-ITX pour les boîtiers de plus petite taille. Concernant les connecteurs, on retrouve de nombreuses normes afin de répondre aux attentes des différents composants de l’ordinateur.
Toutes les alimentations disposent d’un connecteur ATX 24 broches, parfois détachable, pour se relier à votre carte mère. Et c’est notamment le modèle de votre carte graphique qui va être déterminant : certaines réclament un ou plusieurs connecteurs PCI-Express à 6 broches, d’autres en 8 broches. Les processeurs nécessitent, eux, souvent un connecteur 4 ou 8 broches (qui peut être un 2x4 broches). Certaines alimentions dites « modulaires » permettent de débrancher les câbles inutilisés.
Voici quelques connecteurs importants :
- Cartes graphique Nvidia founders edition et (certaines) RTX4000: connecteur 12VHPWR (aussi dit connecteur 12pin PCIE 5.0).
- Disque dur format 3.5″ et 2.5″: un connecteur SATA par disque.
- CPU: en fonction de la carte mère, connecteur 2×4 pins le plus souvent, ou 2×4 pins + 1x4pin ( soit un 2x4pins entier + 1 séparé en deux), ou 2x 2×4 pins.
- Certains ventilateurs bas de gamme: connecteur PATA, soit un par ventilateur, soit un seul et les ventilateurs branchés en série.
Conseils pour Choisir Votre Alimentation
- La première chose à vérifier avant d’acheter une alim’, c’est la puissance nécessaire au fonctionnement de votre ordinateur lorsque celui-ci sera à sa charge maximale.
- Ne prenez jamais une alimentation plus petite que nécessaire.
- Pour ne pas faire d’erreur, regardez bien les fiches techniques et utilisez un configurateur PC pour valider votre configuration finale.
- Une bonne alimentation dispose toujours d’un minimum de 5 ans de garantie.
- Si vous achetez un très grand boitier, il est fort probable que les câbles donnés ne soient pas suffisamment longs. Auquel cas une PSU modulaire sera obligatoire pour pouvoir remplacer les câbles par de plus longs.
Transformer une Alimentation ATX en Alimentation d'Atelier
Ce tutoriel explique comment transformer une alimentation de PC ATX (utilisée dans les PC de type Pentium II et postérieur) en alimentation d'atelier pouvant délivrer différentes intensités de courant (dépendant de l'âge de l'alim) : 3,3V, 5V, 7V, 10V, 12V, 17V et 24V.
Attention : les manipulations décrites dans ce tutoriel impliquent l'utilisation de courant électrique.
Sur chaque alimentation ATX (que l'on reconnait grâce à son connecteur ATX) devrait se trouver une étiquette indiquant tout un tas d'informations intéressantes parmis lesquels les tensions et intensités des sorties. Cela permet par exemple de voir que la première alimentation sur la photo (de marque LiteOn) possède une sortie à -5V car elle est assez ancienne.
Étapes de Transformation
- Démonter le capot de l'alimentation en retirant les vis nécessaires.
- Attention : dans l'alimentation se trouve 2 gros condensateurs qui délivrent du 220V.
- Souder l'interrupteur avec le fil vert ("Power on") et un des fils noirs.
- Le fil marron (+3,3V sense) permet de maintenir la stabilité des sorties +3,3V (orange).
- Regrouper les fils restants en grappes de fils de même couleur et les sertir avec une cosse à œil. Les fils non utilisés peuvent être coupés assez court pour gagner de la place dans l'alim.
Et voilà ! Avec cette configuration : la led "Standby" s'allume lorsque l'alim est branchée sur le secteur et la led "Power good" s'allume lorsque le nouvel interrupteur est basculé. Les sorties sont alors alimentées et peuvent être utilisées.
Remarque : certaines alim dispose déjà d'un interrupteur qui permet de couper l'arrivé secteur, il aura le même effet que lorsque la prise est débranchée (les 2 leds sont éteintes).
Il est donc possible de en panachant les connections d'obtenir tout un panel de tension : +3,3V (+3,3V / 0V), +5V (+5V / 0V), +7V (+12V / +5V), +10V (+5V / -5V), +12V (+12V / 0V), 17V (+5V / -12V) et +24V (+12V / -12V).
TAG: