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입력 100V/220V ┌─────┐┌───┐┌─────┐ ┌────┐ ─┤ 정류회로 ├┤스위칭 ┤변환트랜스├─ 정류회로├┬──── └─────┘└─┬─┘└─────┘ └────┘│ │ │ 직류출력 │ │ +5V ┌──┴──┐ ┌────┐│ +12V 등등 │ 제어장치 ├─── ─┤ 정전압 ├┘ └─────┘ └────┘ (제품마다 조금씩 구조가 다를 수 있음) |
트랜스
파워의 입력전압은 110V나 220V의 교류이고 출력은 12V, 5V등의 직류이다
높은 입력 전압을 낮추는데 사용하는 장치가 트랜스이다.
정류회로
외부에서 들어오는 교류신호는 +와 -사이를 주기적으로 반복하는 신호이다.
이런 교류 신호를 다이오드라는 2극성 반도체를 통하여 원하는 한쪽 값만을
뽑아낼 수 있다 그러나 이 상태가 직류는 아님으로 다시 콘덴서라는 부품을
통하여 곡선형태의 전류를 직류의 전류로 만드는 과정을 거친다 그러나
콘덴서만으로는 100%의 직류를 만들 수는 없다
스위칭
정류회로를 거쳐도 완전한 직류는 아님으로 이 중 원하는 값이하를 잘라버려서
맥류(아날로그적인 곡선형 전류)를 제거한다.
그리고 또 다시 정류 ...
정전압 회로
콘덴서를 이용한 정류회로에서는 완전한 직류를 얻을 수 없다. 리플이라고
불려지는 잡전류가 포함되어 있기도 하고 전압의 변동이 있을 수도 있다
이를 레귤레이터라는 부품을 통하여 완전한 직류를 만드는 과정이다.
레귤에이터 IC라는 반도체 부품은 입력전압이 편차를 가지고 있어도 출력은
정해진 일정한 전압으로 출력하는 역할을 한다
대신 이 부품은 열이 대단히 심하게 나기 때문에 큰 알루미늄 방열판을 달고
있다.
예를 들어 5v짜리 레귤레이터라면 입력되어 들어가는 전압이 5v보다 낮을 수도
있고 높을 수도 있으나 레귤레이터를 거친 후 전압은 5v로만 출력된다는
뜻이다.
기타 제어장치들
단락방지 회로, POWER GOOD신호등의 제어장치가 있다.
일반적인 가정용 가전기기에 사용하는 작은 어댑터는 변환트랜스와 1단계의 정류 회로만을 가지고 있다. 그러다 보니 완전한 직류는 나오지 않는다
어댑터중 "정전압"이 표시된 제품은 레귤레이터라는 부품이 하나 더 들어가 있다 그에 비하여 컴퓨터의 전원장치는 대단히 복잡하다. 또한 정류의 품질을 높이기 위하여 한 단계에 머무르지 않고 같은 정류를 여러 번 반복하는 구조를 가진다.
바로 여기서도 품질은 결정된다.
파워를 열고 보면 보이는 부품들은 배터리처럼 생긴 콘덴서들과 방열판, 작은 트랜스정도다. 그 부품에도 싸고 비싼 부품이 있고. 품질이나 내구성이 다르다. 아마도 내가 파워 만드는 사람이라도 비싼 부품으로 만들려 하지 않을 것이다... 몇 개쯤 빼먹어도 큰 지장이 없는 것이 파워인데 원감절감을 위해서 부품의 수를 줄였을 것이다.!
이번에는 전원장치가 가져야하는 기능적인 충실도를 살펴보자
컴퓨터에 사용되는 전원공급장치라면 다음과 같은 기능을 충실히 수행해야 한다.
출력 전압은 안정되어야 한다.
파워에서 각 장치로 공급하는 전원에는 +5V, +12V, -5V, -12V등이 있다.(ATX의 경우는 3.3V도 있다) 또한 정해진 정격 전류를 가지고 있다 그 무엇도 더해서도 덜해서도 안 된다. 허용오차는 전압의 5%이다. 전압이 크면 10%의 허용오차를 주는 경우도 있다.
언정성이란 파워에 아무 장치도 달지 않은 상태에서 나오는 출력 전압과 부하(사용하는 장치들)을 연결했을 때의 전압변동이 있는가 여부를 확인해야 한다
또한 장시간 사용시 출력되는 전원에 변화가 있는지 테스트하여야 한다.
정상적이라면 부하가 증가해도 출력 전압에는 변함이 없어야한다.
흔히 한 전원을 여러 전기제품이 사용하면 전기가 딸린다고 하는데 바로 그런 변동율이 없어야 하는 것이다.
특히 +5V는 컴퓨터 내부의 모든 반도체 부품들이 사용하는 것으로서 대단히 중요하다고 할 수 있다.
최대 출력전압은 제품 사양만큼 충분히 나오고 있는가
시중에 팔리고 있는 상당수의 전원장치가 표시내용과는 달리 최대 출력이 250W, 300W등의 표시에 미달한다.
그러나 이 부분이 사용자들에게 들어 나지 않는 것은 최대 출력 값까지 사용할 일이 없기 때문에 그 출력 표시가 맞는지 안 맞는지를 확인 할 수 없기 때문이다.
리플은 완전히 제거되었는가?
이상적인 직류란 완전한 직선 전류를 의미한다. 그러나 이는 꿈일 뿐 100%의 순금이 있을 수 없듯, 100%의 직류란 있을 수 없다.
리플이란 쉽게 잡전류 라고 생각하면 되는데 직류로 만들어진 전원에 노이즈(잡음)가 끼어 들어 직류로 잘 나가던 전기가 순간적으로 튀는 이상을 현상을 의미한다
이러한 리플 노이즈는 반도체등에 치명적인 악영향을 줄 수 있으므로 정류회로와 정전압 회로에 의하여 최대한 제거 되어야한다.
보통 "써지오"라고 부르는 컴퓨터용 전원코드도 가정용 교류에 전류에 속한 잡전류를 제거하는 일을 한다.
그러나 월간 HOWPC의 자료에 의하면 일부 국산 파워는 대단히 많은 리플이 포함되어 있는 것으로 나타났다.
보호장치
여러분께 질문을 하나 하지요 보드로 들어가는 전원선을 꺼꾸로 꼽아 보셨어요?
안 꼽아 보셨다구요. 그럼 꼽아 보면 어떻게 될까요?
1, 타버린다 2, 아무일 벌어지지 않는다.
1번이요... 아 틀렸습니다.
정상적으로 만들어진 파워라면 부하에서 전원의 단락(합선)이 발생해도 별일이 벌어지지 않아야 한다.
왜냐하면 전원장치에는 단락등에 대비한 보호회로가 있기 때문이죠
즉 여러분이 실수로 전원을 꺼꾸로 꼽거나 부하의 고장으로 전원에 이상이 오면 전원은 이를 감지하여 출력을 중단하거나 0V의 전압을 출력한다
그런데 이 기능은 사용자가 일을 저지르지 않으면 그 파워가 이런 기능을 제대로 가지고 있는지 알 수가 없다.
가장 이상적인 것은 전원 차단이 이루어 져야하는데 그게 안되면 전원이 0V에 가깝게 떨어져야한다.
그러나 역시 시중의 일부 제품은 단락 후에도 크기는 줄지만 전원이 계속 나오는 것으로 나타났다.
이건 치명적인 결과를 초래 할 수 있는 중대 허점이다.
POWER GOOD
전원선의 1번핀은 POWER GOOD이라는 신호다. 이 신호는 스위치를 켜고 100-500M초 이내로 안전값을 찾는다. 그러나 이 시간내에 안정화되지 못하면 치명적인 고장을 발생시키는 원인이 될 수 있다.
입력 전압 변화에 영향을 받아서는 안 된다.
요즘 파워는 대부분이 입력 전압은 110 - 250V까지의 입력 전압을 허용하고 있다
그렇다면 220V에 꼽았을 때나 110V에 꼽았을 때 모두 앞에서 설명한 기능들이 충실히 동작해야하고 만일 허용치 이하나 이상이 들어오면 동작하지 말거나 휴즈가 나가야 한다.
여러 가지 내용을 설명하였으나 이런 모든 내용을 한마디로 한다면 "품질"로 말할 수 있다. 사용자들이 이런 내용을 확인 할 수 없다는 헛점을 이용하여 기준에도 미달하는 저급한 전원장치가 사용된다면 컴퓨터는 많은 고장에 시달리게 될 것이다
나의 경험에 의존해도 컴퓨터의 각 부품들의 고장율은 대단히 적다. 단서 조건이 있다면 태어날 때 제대로 태어난 컴퓨터라면 말이다.
이번 전원장치관련 정보를 정리하면서 자료로 삼고 있는 것은 나 자신의 경험과 학생시절에 배웠던 기억, 월간 "HOWPC"에 실린 분석기사, 그리고 인터넷에서 컴퓨터 전원장치 생산업체들의 사이트(YAHOO등에서 COMPUTER POWER로 검색)에 등록되어 있는 제품 정보들 그리고 GO PCJT의 제품 사양을 참조했다.
앞서 우리나라의 전원장치들이 출력을 과대포장하고 있다는 내용을 기술한 바 있다 이에 대한 데이터를 제시한다 아래 표는 인터넷에서 수집한 외국업체의 제품상의 출력(W) 표시 예와 우리나라의 한 업체의 사례를 비교하였다.
외국업체들은 예로 삼은 업체와 거의 비슷하다. 그러나 국산은 업체별로 차이가 대단히 심하다
물론 이 사례가 모든 업체를 대신하지는 않는다. 하나의 예로 받아 들여 주기를 바란다.
나도 우리나라 사람이므로 더 이상 우리의 제품을 비난하지는 않으려 한다.
나의 바램이 있다면 표시된 용량만이라도 제대로 나와 주기를 바란다.
인터넷에서 수집한 미국 SUNTEK의 전원장치의 출력(W) 표시 사례
표시 출력 | +5V | -5V | +12V | -12V | 실제출력 |
200 WATTS 230 WATTS 250 WATTS 300 WATTS 350 WATTS |
20A 23A 25A 30A 35A |
8A 9A 10A 12A 15A |
0.5A 0.5A 0.5A 0.5A 0.5A |
0.5A 0.5A 0.5A 0.5A 0.5A |
204.5 W 231.5 W 253.5 W 302.5 W 363.5 W |
국내(GO PCJT)에서 수집한 K社의 전원장치의 출력(W) 표시 사례
표시출력 | +5V | -5V | +12V | -12V | 실제출력 |
250 WATTS 275 WATTS |
20A 23A |
7.5A 7.5A |
0.5A 0.5A |
0.5A 0.5A |
198.5 W 213.5 W |
케이스를 살 때 파워에도 관심을 가져라.
케이스의 모양에는 대단한 신경을 쓰는 사람들이 거기 달린 파워는 아무런 느낌 없이 받아들이는 것에 안타까움을 금할 수 없다.
전자상가의 판매점에서 흔히 말하는 "좋다"는 표현을 난 다르게 받아들이고 있다
그 말은 제일 싸거나, 팔아서 이익이 가장 많이 남는 제품을 일컫는 일반적인 용어다라고 생각한다. 내가 장사를 해도 그렇게 할 테니까!
문제는 그들이 권하는 파워는 여러 제품의 규격에 미달하거나 과대포장된 제품인 경우가 많다는 것이다.
한 대 수입 판매된 케이스 중에 마이크로닉스라는 케이스는 수입초기 좋다고 소문이 나 있었다. 거기에 달린 파워는 케이스와 함께 수입된 제품으로 상당히 우수한 품질을 가진 제품으로 알려진 회사 제품이었다. 그러나 가격이 대단히 비싸서 상가에서 많이 사용하는 제품에 비하면 무려 3배정도 했다.
그래서인지는 모르지만 언제부터인가 케이스는 마이크로닉스케이스에 파워는 전자상가에서 많이 사용하는 모모라는 파워를 달아서 팔더군요 ...
용량 표시는 합당한가.
앞서 이야기했듯 현재 시중에 팔리는 상당수의 제품이 ...W라고 표시한 수치가 실제의 제품사양에 나온 출력이나 실험 결과에 따른 출력을 지나치게 과장하고 있다고 한다. 경우에 따라선 200W급을 300W급이라고 표시하여 판매되는 제품도 있다.
출력 계산법을 참조하여 직접 환산해 보는 것이 좋겠다.
각종 규격은 획득을 했는가.
객관적인 품질평가의 표시는 무엇인가. 가깝게는 KS나, 품, Q마크 같은 국내 규격에서 미국의 UL과 같은 외국의 규격까지 제품의 형식이나 안전에 대한 규격이 아닐까. 그러나 EMI는 아니다. 그건 그냥 전자파 발생량을 측정하는 것이다. EMI는 필수라 모든 제품이 있다.
국내 규격인 Q, 품은 못 믿는다고 헤도 외국의 규격에 합격했다는 것은 수출까지 할 수 있는 객관적인 사실을 확보했다고 할 수 있다.
물론 대만등에서 국내에 수입되는 파워는 당연히 이런 규격들을 가지고 있다.
그러나 내수용은 그런 규격이 없어도 파는데는 지장이 없다.
국산 업체중에도 국내규격은 물론 세계 각국의 규격을 획득하고 있는 제품도 있다.
그러나 그런 제품의 가격은 규격이 없는 제품보다 비싸므로 상가에서는 별로 인기가 없다.
그러나 완성품 컴퓨터 업체들은 다르다. 최소한 우리가 아는 유명메이커나 준 유명이라도 완성품 모델을 판매하는 업체들은 파워만큼은 시중의 제품과는 다르다. 규격품을 사용한다는 말이다...
쓸데없는 기능에 현혹되지 마라 ..
예를 들어 어떤 제품은 온도에 따라 냉각팬의 회전수가 변한다는 것을 큰 자랑으로 광고하는 제품도 있다. 그러나 이런 기능은 이미 대중화된 것으로 대부분의 파워가 가지고 있다. 그러나 광고의 힘이 무서운 것은 사용자들은 이런 광고에 현혹되어 그 제품을 구입하기도 한다.
또, 접속 단자의 수가 많다 ... 이런 이유로 구입하는 경우도 있는데 최소한 파워는 5.25"드라이브를 위한 커넥터 3개 3.5"용 1개 정도를 가지고 있는데 아마도 이것이 부족한 경우는 드물 것이다. 요즘 5.25"는 달지 않음으로 하드와 CD-ROM이 전부이고 나중에 하드 하나쯤 더 단다고 해도 모자라지는 않는다 그런데 코드하나 더 있다는 이유로 좋지도 못한 파워를 구입하겠는가....
전원스위치에도 신경을 써라..
전원을 ON/OFF 시키는 PUSH-ON스위치는 대단히 내구성이 요구되는 부품이나 잘 보면 파워마다 생긴 모양이 조금 다른 스위치를 사용하는데 그 중 한 제품은 내구성이 떨어진다. 계속 ON/OFF를 반복하는 경우 스위치가 파손되는 경우도 볼 수 있다.
눈으로 봐도 어느 제품이 좋아 보이는지는 가늠이 될 것이다.
파워는 가격에 의존하지 말라 ...
왜 다른 장치에는 돈을 팍팍 쓰면서 파워에 들어가는 1-2만원은 아끼려 하는가 이해를 못 하겠어요...
비싼 파워가 싸구려 파워보다 2배정도 비싸죠. 싸구려가 1.5만원에서 2만원 정도인데 그래도 좀 좋은 건 2만 5천원에서 3만 5천원 사이이다.
단돈 1-2만원에 컴퓨터의 생명을 걸지 마시고 쓸데없이 돈들이는 다른 장치 대신에 좀 좋은 파워를 사서 쓰실 것을 강력히 주장합니다.