전원 공급 장치의 함정을 피하는 방법

전원 공급 장치를 구매할 때 소비자들은 종종 충분한 조사 없이 가장 기본적인 정보만을 바탕으로 선택합니다. 소비자들은 주로 다음과 같은 기능만을 찾습니다:

• 80 PLUS 인증 마크의 존재는 전원 공급 장치의 한 측면에 불과하며, 이 등급은 위조될 수 있습니다.
• 상자에 인쇄된 총 출력 와트는 실제 출력을 나타낼 수도 있지만, 허위 수치일 수도 있습니다.
• 전원 공급 장치에 케이블이 포함되어 있는지 여부는 고객이 모듈식 설계, 전선 품질 및 기타 케이블 품질 측면을 고려하지 않고 자신의 시스템 구축에 필요하다고 생각하는 케이블을 포함하는지 여부를 의미합니다.

정보에 기반한 결정을 내리기 위해서는 전원 공급 장치의 구조에 대해 조금 더 이해하는 것이 도움이 됩니다. 본 문서는 전원 공급 장치의 품질과 비용을 좌우할 수 있는 몇 가지 매개변수를 설명합니다. 복잡한 설계 구조와 그 장단점을 깊이 있게 다루기보다는, 이 가이드는 리뷰와 테스트에서 접하게 될 일반적인 용어들을 직관적으로 설명하며, 이러한 요소들이 전원 공급 장치의 실제 성능, 전반적인 품질 수준 및 신뢰성에 어떻게 영향을 미치는지 명확히 합니다.

가정용 전원은 벽면 콘센트에서 교류(AC) 전원을 공급하지만, 컴퓨터 부품들은 직류(DC) 전원이 필요합니다. 컴퓨터 전원 공급 장치의 역할은 바로 교류(AC)를 직류(DC)로 변환하는 것입니다. 교류(AC)를 직류(DC)로 변환하는 과정에서 교류 성분이 직류 출력에 포함됩니다. 스위치 모드 전원 공급 장치(선형 전원 공급 장치와 대비)에서는 AC를 DC로 변환하고, 다시 AC로 변환한 후 최종적으로 다시 DC로 변환하는 과정에서 고주파 노이즈와 고조파(리플이라고도 함)가 발생할 수 있습니다.

높은 리플은 장치(메인보드, GPU 등) 내 커패시터의 과열을 유발할 수 있으며, 이로 인해 해당 장치에 사용된 커패시터 내 전해액이 증발하여 치명적인 고장을 초래할 가능성이 있습니다.

전원 공급 장치의 출력 측에 위치한 소형 커패시터는 가능한 한 많은 리플을 필터링하는 데 도움을 줍니다. 그러나 더 많은 리플을 필터링하기 위해 커패시턴스를 증가시키면, 모든 커패시터가 원하는 출력 전압에 도달하기 위해 완전히 충전되어야 하기 때문에 돌입 전류도 증가합니다. 전원 변동(과도 현상)이 발생하면 커패시터가 부분적으로 방전되어 적절한 출력 전압을 유지하기 위해 재충전이 필요해지며, 이로 인해 출력 전압 안정화가 영향을 받을 수 있습니다. 이는 스위칭 소자에도 부하를 가합니다. 따라서 리플에 대한 적절한 필터링과 커패시턴스 사이의 균형을 맞추는 것이 최선입니다.

과도 응답은 전원 공급 장치가 한 부하에서 다른 부하로 전환될 때 출력 전압의 동작을 의미합니다. 이는 전원 공급 장치가 정상 상태에 도달하기 전 갑작스러운 부하 변화에 어떻게 반응하는지를 설명하는 방식입니다. 예를 들어, 낮은 부하에서 높은 부하로의 갑작스러운 변화는 출력 전압이 떨어지게 할 수 있습니다. 이는 정상적인 동작일 수 있지만, 우리가 묻는 질문은 출력 전압이 공칭 전압으로 회복되기 전까지 전원 공급 장치가 이 상태를 얼마나 오래 유지하는가입니다.

전원 공급 장치의 열악한 과도 응답은 전압 변동, 시스템 불안정성, 민감한 부품의 잠재적 손상 등 다양한 문제를 야기할 수 있습니다. 특히 느리거나 제대로 제어되지 않는 과도 응답은 장치의 작동 한계를 초과하는 전압 강하(언더슈트) 또는 스파이크(오버슈트)를 초래하여 장치의 오작동, 리셋 또는 고장을 유발할 수 있습니다.

전원 공급 장치가 부하가 증가할 때 안정적인 출력 전압을 유지하지 못할 경우, 이는 불량한 전압 규제로 간주됩니다. 불량한 전압 규제는 전자 장비 손상, 비효율적인 작동, 시스템 불안정 등 다양한 문제를 초래할 수 있습니다. 이는 장비 오작동을 유발하고 수명을 단축시키며, 데이터 손상 또는 손실로 이어질 수 있습니다.

조립 과정의 부실과 품질 관리 부재는 조기 고장을 초래할 수 있습니다. 전원 공급 장치 제조는 여전히 대부분 수작업으로 이루어지며, 자동화는 프리미엄 제조사에만 국한됩니다. 대량 납땜 기계에 도달하기 전에 부품들은 PCB에 수동으로 배치되어야 합니다. 이러한 기계들은 일관된 대량 납땜에 탁월하지만, 그 출력 품질은 전적으로 적절한 입력 준비에 달려 있습니다.

납땜 후 정렬 불량이나 삽입 오류가 발생하면 기술자는 "터치업" 작업을 수행해야 합니다. 이는 작업자가 각 기판을 육안으로 검사하고 휴대용 납땜 인두를 사용하여 결함을 수동으로 수정하는 과정입니다. 이 섬세한 작업은 수많은 잠재적 문제를 초래합니다: 부적절한 가열은 취약한 연결을 생성하거나 부품을 손상시키며, 인적 오류는 과도한 납땜으로 인한 단락 또는 불충분한 납땜으로 인한 약한 연결을 유발합니다. 특히 교활한 것은 불량 납땜 접합부로, 초기 번인 테스트는 통과했으나 수일 후 운송 중 부품이 고정 장치에서 이완되면서 납땜 불량으로 인해 고장 나는 경우입니다.

유럽연합(EU)과 북미 지역의 대부분의 전원 공급 장치(PSU)는 역률 보정 기능을 갖추고 있으며, 80 PLUS 또는 Cybenetics 효율 인증 등급을 획득하려면 높은 역률 보정 성능이 요구됩니다. 그러나 세계 일부 지역에서는 역률 보정이 필요하지 않습니다. 또한 일부 브랜드는 효율 등급 인증을 '위조'하는 경우가 있습니다(예: 80 PLUS 인증 마크처럼 보이지만 '85 PLUS' 또는 '90 PLUS'라고 표기하거나, 80 PLUS 인증 마크처럼 보이지만 해당 80 PLUS 인증 보고서가 존재하지 않는 경우).

역률은 전기 시스템에서 중요한 지표로, 전력이 생산적인 작업 결과물로 얼마나 효율적으로 변환되고 있는지를 나타냅니다. 출력을 입력으로 나눈 단순한 효율 백분율 계산과 달리, 역률은 전원에서 끌어온 전류가 실제 작업을 수행하는 데 얼마나 효과적으로 활용되고 있는지를 구체적으로 보여줍니다.

역률을 계산하기 위해서는 계산에 사용되는 세 가지 용어, 즉 피상 전력, 실효 전력, 무효 전력을 이해해야 합니다.

피상 전력은 회로에 공급되는 총 전력을 나타내며, 볼트암페어(VA) 단위로 측정됩니다.

실제 전력은 와트(W)로 측정되며, 모터 구동이나 전구 점등과 같은 실질적인 작업을 수행하는 실제 교류 전력을 나타냅니다. 본 문서의 맥락에서는 궁극적으로 직류로 변환되는 전력을 의미합니다.

무효 전력은 유용한 일을 수행하지 않고 전원 공급 장치 내 인덕터 및 커패시터와 같은 무효 구성 요소들 사이에서 오가며 변동하는 포착하기 어려운 에너지입니다. 무효 전력은 볼트암페어 무효(VAR) 단위로 측정됩니다.

실효 전력을 피상 전력으로 나누면 역률을 구할 수 있다.

무효 전력은 전원 공급 장치를 통해 흐르는 전체 전류를 증가시키기 때문에 문제가 된다고 여겨집니다. 전원 공급 장치가 전원을 공급하는 컴퓨터에 유용한 에너지를 제공하지는 않지만, 전력선, 변압기 및 발전기가 관리해야 하는 전류에 여전히 추가됩니다. 이 추가 전류는 전력망에서 더 많은 저항 손실을 초래하여 열을 발생시키고 에너지를 낭비합니다.

와트의 법칙에 따르면 동일한 전력을 얻기 위해선 전압이 낮을수록 더 높은 전류가 필요합니다. 따라서 북미, 일본, 대만 등 100~127V 지역에서는 더 크고 내열성이 뛰어난 정류기가 필요하며, 이는 비용을 증가시킵니다. 주거용 전압이 220V 이상인 국가를 대상으로 설계할 경우, 그만큼의 전류를 처리할 수 있는 정류기는 필요하지 않습니다. 그럼에도 불구하고, 전압 강하(brownout)로 인해 전압이 정상 수준보다 크게 떨어질 수 있습니다. 따라서 입력 전류가 브리지 정류기의 용량을 초과할 경우 전원 공급 장치가 치명적으로 고장 나지 않도록 적절한 보호 장치를 마련하는 것이 중요합니다.

주거용 전압은 매우 다양합니다: 일본은 100V를 사용하며, 대만, 쿠바 및 미국의 많은 콘센트는 약 115V(명목상 120V)를 측정합니다. 남미와 카리브해 일부 지역은 127V를 사용합니다.

예를 들어: 미국에서 NEMA 5-15 콘센트는 15A 연속 전류로 제한됩니다(120V × 15A = 1800W AC, 또는 90% 효율 기준 약 1620W DC). 실제 부하와 20A 차단기의 80% 규칙을 고려하면 사용 가능한 전원 공급 장치(PSU) 출력은 일반적으로 약 1.6kW로 제한됩니다. 20A NEMA 5-20 회로가 존재하지만 가정에서는 흔하지 않습니다.

220–240V 전원에서는 10A 회로가 2200W AC(90% 효율 시 약 2,000W DC)를 공급합니다. 영국 플러그는 최대 13A, 슈코 콘센트는 최대 16A까지 처리하므로 해당 지역에서는 고출력 전원 공급 장치가 더 실용적입니다.

홀드업 시간은 AC 입력 전원이 차단된 후에도 PSU가 안정적이고 정규화된 DC 출력 전력을 얼마나 오래 계속 공급할 수 있는지를 나타내는 사양으로, 이는 전압 강하(브라운아웃) 발생 시 발생할 수 있습니다.

전원 공급 장치(PSU)마다 홀드업 시간 사양이 다릅니다. 기존 ATX12V 표준에서는 PSU가 100% 부하 상태에서 17ms 동안 전원을 유지해야 했으며, 부하가 낮을수록 더 긴 지속 시간이 가능했습니다. 최신 ATX 3.1 표준에서는 이 요구 사항을 최대 부하 시 12ms로 단축했습니다.

전원 공급 장치가 어떤 사양을 따르든, 이 홀드업 기간 동안 적절한 전압 수준을 유지해야 합니다(예를 들어 +12V 출력을 +11.4V 이상으로 유지). 이는 연결된 구성 요소가 잠재적인 손상으로부터 보호받도록 하기 위함입니다.

전원 공급 장치에 사용되는 팬은 정적 압력 사양이 더 높아야 합니다(단위: mmH₂O, 즉 "수주 밀리미터"). 이는 빽빽하고 밀집된 날개를 가진 라디에이터 팬과 유사한 특성이며, 넓고 넓게 퍼지는 디자인으로 CFM(분당 입방피트 단위의 공기량)에 중점을 두는 일반적인 케이스 팬과는 대조적입니다.

PSU의 인쇄 회로 기판 레이아웃은 비좁은 PSU 하우징 내부의 소용돌이치는 난류 공기 흐름 패턴을 활용하도록 설계되었습니다. 일반적으로 플라스틱 배플을 장착하여 급류 같은 공기를 필요한 곳으로 유도하는 고정압 팬은 냉각 기류를 특정 발열 부품으로 강제 유도합니다. 이 부품들은 인접 부품보다 위험할 정도로 더 뜨거워지는 경향이 있습니다.

공급망 편의성 때문에 대부분의 전원 공급 장치 부품이 중국에서 제조된다는 건 공공연한 비밀이다. 완제품뿐만 아니라 이 제품들을 제조하는 데 사용되는 실제 부품들까지도 말이다. 일본산 커패시터? 중국산입니다. 독일산 MOSFET? 중국산입니다. 한국산 IC? 중국산입니다. 이러한 부품들은 엄격한 품질 관리 기준을 따르기 때문에 문제될 것은 없습니다. 그러나 최근 들어 중국 기반 브랜드들이 국제적 브랜드 제품과 동일한 데이터시트를 가진 제품을 생산하는 사례가 늘고 있습니다. 그러나 저희 테스트 결과, 이러한 중국 브랜드 제품들의 사양이 데이터시트와 일치하지 않는 경우가 종종 발견되었습니다.

이는 특히 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET)에서 문제가 됩니다. 우리는 때때로 더 비싼 제품과 동일한 RDS(on) 값(이에 대해서는 아래에서 자세히 설명함)을 가졌음에도 불구하고 더 높은 온도로 작동한다는 사실을 발견했습니다. 이는 저소음 제품을 유지하면서도 장치를 적절히 냉각시키는 우리의 능력을 시험에 들게 합니다. 더 높은 작동 온도는 열폭주 위험도 증가시킵니다.

열폭주는 자가강화 가열 사이클입니다. MOSFET이 전류를 전도할 때, 전도 손실과 스위칭 손실로 인한 열을 방출합니다. 접합 온도가 상승함에 따라 주요 매개변수(예: RDS(on), 임계 전압, 누설 전류)가 변화합니다. 이러한 변화는 전력 손실을 더욱 증가시켜 더 많은 발열을 유발합니다. 결국 MOSFET은 안전 작동 영역(SOA)을 초과하여 파괴될 수 있습니다.

RDS(on)은 MOSFET이 완전히 켜진(포화 상태) 상태에서 드레인-소스 간 저항을 의미합니다. 이는 MOSFET이 전도 중 전류 흐름을 얼마나 저항하는지를 결정합니다. 실제 RDS(on) 값이 높을수록 트랜지스터의 발열량이 증가합니다.

다층 세라믹 커패시터(MLCC)는 전자 기기에서 널리 사용되는 표면 실장 기술(SMT) 커패시터입니다. 이러한 수동 부품은 전기 에너지를 저장하며 회로 내에서 주로 디커플링, 필터링, 바이패스 및 타이밍 작업에 활용됩니다.

MLCC가 인쇄회로기판(PCB) 가장자리로부터 2mm 미만 또는 PCB 나사 구멍으로부터 3mm 미만 거리에 배치될 경우, 소프트 터미네이션 MLCC를 반드시 사용해야 합니다. 이를 준수하지 않을 경우 이러한 소형 부품이 파손되거나 PCB에서 분리되어 간헐적인 연결이 발생할 수 있습니다.

모듈식 PCB를 사용하는 전원 공급 장치에서 MLCC를 적용할 경우, 반드시 소프트 터미네이션 MLCC만을 사용해야 합니다. 이 예방 조치는 모듈식 케이블의 삽입 및 제거 시 PCB가 휘어지면서 MLCC 자체 또는 보드와의 연결부가 손상될 수 있기 때문입니다.

전원 공급 장치에서 종종 간과되는 부분은 동봉된 케이블, 케이블 제작에 사용된 재료, 그리고 제작 품질입니다. "저렴한 케이블"이 제공될 때 우리가 목격한 가장 큰 문제점은 다음과 같은 세 가지입니다.

구리 도금 알루미늄(CCA) 전선은 알루미늄 전선에 구리 코팅을 한 것이며, 순동 전선은 전적으로 구리로 만들어집니다. 순동은 전기 전도성, 유연성, 내열성 및 내식성 측면에서 우수합니다. CCA는 더 저렴하지만, 높은 저항(동일 규격의 동선에 비해 알루미늄선이 55~60% 더 높음)과 낮은 녹는점 때문에 전기 안전성과 성능이 중요한 많은 용도, 특히 전기 안전과 성능이 중요한 곳에서는 권장되지 않습니다. 동은 또한 더 유연하며 반복적인 굽힘 후에도 파손되기 쉽지 않습니다.

구리는 값싼 재료가 아닙니다. 구리 두께가 두꺼울수록 전선 가격은 더 비쌉니다. 문제는 얇은 구리가 두꺼운 구리보다 저항이 더 크다는 점입니다. 안타깝게도 전선의 게이지(굵기)는 케이블에 표시되지 않는 경우가 많으며, 고객은 케이블에 사용된 더 얇은 게이지 전선을 유연성이 더 뛰어나다는 이유로 더 우수한 품질의 케이블로 인식할 수 있습니다.

폴리염화비닐(PVC)은 플라스틱 폴리머로도 알려져 있으며, 정격 온도를 초과하는 온도에 노출될 경우 절연체가 연화되고 시간이 지남에 따라 열화될 수 있습니다. PVC 절연체의 열화는 전선이 전류를 안전하게 전달하는 능력을 저해할 수 있습니다. 시간이 지남에 따라 이는 균열, 단락, 심지어 전기 화재로까지 이어질 수 있습니다.

한 가지 예로 12V-2x6 케이블이 있습니다. 커넥터는 일반적으로 105°C로 정격되어 있지만, 가끔 녹는 현상이 발생하기도 합니다. 일부 12V-2x6 케이블에서는 80°C~85°C 등급의 전선 절연체가 사용된 사례를 확인했습니다. 열가소성 소재인 PVC는 고온에서 연화되어 변형 및 기계적 손상 위험이 증가합니다. 이러한 연화로 인해 전선 피복이 커넥터에서 분리되거나 손상되어 도체가 노출되어 잠재적 위험에 노출될 수 있습니다.

토로이드 코일 인덕터는 구리선으로 감은 강자성 링으로 구성된다. 로드 코일 인덕터는 길이를 따라 감은 원통형 코어를 사용한다. 로드 코어의 유일한 실질적 이점은 재료비와 인건비가 낮다는 점이다.

반면 토로이드 코어는 가청 소음이 적게 발생합니다. 내부 자기력은 코어의 굽힘을 유발하지 않고 압축 또는 인장만 일으키며, 원형 설계로 인해 기계적 안정성이 더 우수합니다.

로드 코일의 영향은 실험실에서는 잘 드러나지 않는 경향이 있습니다. CORSAIR는 한때 출력 단계에 로드 코일을 사용한 프로젝트를 진행한 적이 있습니다. 크로마(Chroma)를 이용한 실험실 테스트에서는 가청 잡음이 감지되지 않았습니다. 그러나 실제 사용 환경에서는 사정이 달랐습니다: 불만이 쏟아져 들어왔고, CORSAIR는 신속하게 토로이드 코일로 전환했습니다.

센더스트는 인덕터와 변압기에 사용되는 철분 및 기타 자성 코어 재료의 대체재로 개발된 자성 합금입니다. 이 합금은 85%의 철, 9%의 실리콘, 6%의 알루미늄으로 구성됩니다.

센더스트는 자기장에 노출되었을 때 기계적 진동을 발생시키지 않으며 와전류 손실이 낮다는 점에서 높은 평가를 받습니다. 우리 업계에서 주요 단점은 비용입니다. 또한 센더스트는 소결 복합재이므로 다른 재료보다 더 취약한 경향이 있습니다. 따라서 센더스트 인덕터는 철심과 동일한 에너지 저장 용량을 확보하기 위해 약간 더 크게 설계해야 할 수 있으므로 소형 설계 시 공간 제약을 고려해야 합니다.

CORSAIR는 약 10년간 Sendust를 거의 독점적으로 사용해 왔습니다. 청각적 소음을 개선하기 위해 투자한 소액이 고객 불만이 크게 감소함에 따라 그만한 가치가 있음을 확인했습니다.

다시 한번, 추가 공간이 필요한 최적의 솔루션이 제시되었습니다. 그러나 공간이 허용된다면, 분할 권선을 사용하는 것을 적극 권장합니다.

단일 권선 인덕터는 용어에서 알 수 있듯이, 코어 주위에 감긴 하나의 연속적인 구리선 코일로 구성됩니다. 분할 권선 인덕터(이중 권선 또는 공통 모드 초크라고도 함)는 구리선을 코어 주위에 두 개의 별도 권선으로 분할합니다. 이 구성은 공통 모드 노이즈를 효과적으로 차단하여 전자기 간섭(EMI) 및 무선 주파수 간섭(RFI)을 줄이는 데 도움이 되므로 PFC 초크로 사용하기에 완벽합니다. 공통 모드 노이즈는 종종 MOSFET과 접지 사이의 기생 커패시턴스에서 발생합니다.

비록 분할 권선 인덕터가 더 크더라도, 제조 공장에서 자동화 공정을 사용하여 생산하는 경우 단일 권선 인덕터의 비용을 크게 초과해서는 안 된다.

일부 설계에서 고주파 RFI 결과가 나타나기 시작하자, 저희는 PFC 초크에 분할 권선 인덕터를 사용하기 시작했습니다. 안타깝게도 크기가 약간 더 커서 SFX와 같은 소형 폼 팩터에는 사용할 수 없습니다.

실온 경화형 실리콘(RTV)은 실온에서 경화되는 실리콘 실란트 또는 접착제의 일종입니다. 전자기력으로 인해 자기 코일은 고주파로 진동할 수 있으며, 이로 인해 들리는 윙윙거리는 소음이 발생합니다. 코일에 RTV 실리콘을 도포하면 이러한 진동을 감쇠시켜 소음을 줄일 수 있습니다.

중성 경화형 RTV 실리콘을 사용하는 것이 매우 중요합니다. 개스킷 제작 등에 사용되는 일반적인 RTV 실리콘은 경화 과정에서 아세트산을 방출하여 전자 부품을 부식시킬 수 있으며, 이로 인해 전원 공급 장치(PSU)에서 식초 냄새가 날 수 있습니다. 옥심 또는 알코올 경화형과 같은 중성 경화형 RTV는 전자 부품에 안전합니다. "중성 경화형" 및 "전자 부품에 안전함"으로 표시된 RTV를 선택하십시오.

RTV를 도포할 때는 주변 부품의 열 방출을 고려해야 합니다. 일반 RTV는 열전도율이 낮아 다이오드나 MOSFET 같은 부품에 도포하면 담요로 덮은 것처럼 열을 가두게 됩니다. RTV를 도포하는 작업자는 반드시 필요한 부위에만 도포할 수 있도록 철저히 훈련받아야 합니다.

전자 부품을 밀봉하는 데 사용되는 우수한 열전도성을 가진 재료가 포팅 컴파운드(potting compound)로 알려져 있으나, 이는 상당히 고가입니다. 포팅 컴파운드는 일반적으로 부품이 환경적 요인으로부터 밀봉되어야 할 때 사용됩니다. 이를 "캡슐화(encapsulation)"라고 합니다. 이 공정은 습기를 차단하고, 진동을 줄이며, 포팅 컴파운드를 제거할 경우 PCB 상의 부품이 손상될 수 있으므로 리버스 엔지니어링으로부터 보호할 수 있습니다. 저희는 열전도율이 2W/m-k 또는 3W/m-k에 달하는 포팅 재료를 사용하여 열을 전원 공급 장치(PSU) 하우징으로 균일하게 분산시켜 완전히 패시브 방식의 PSU를 제작한 바 있습니다. 그러나 이러한 컴파운드는 중국에서도 매우 고가입니다. 따라서 가격이 더 저렴해질 때까지 CORSAIR는 자사 전원 공급 장치에 일반적인 1액형 중성 경화형 실리콘 고무(RTV)를 계속 사용할 예정입니다.

전원 공급 장치에는 "보호 기능"이라 불리는 것이 있어야 합니다. 이러한 보호 기능은 PSU 내부의 집적 회로(IC)에 의해 모니터링됩니다. IC가 아날로그이든 디지털이든, 제공하는 보호 기능은 PSU마다 다를 수 있습니다. 궁극적으로 사용자는 가능한 모든 보호 기능을 제공하는 전원 공급 장치를 원할 것입니다. 다음은 전원 공급 장치에서 찾아야 할 보호 기능 목록입니다.

이 보호 기능은 레일 전류가 미리 설정된 임계값을 초과할 때 활성화됩니다. 많은 전원 공급 장치 제조업체들은 그래픽 카드와 같은 부품에서 발생하는 전력 급증을 수용하기 위해 더 높은 OCP 트리거 지점을 설정합니다. OCP 구현에는 두 가지 핵심 요소가 필요합니다: 고정밀, 저저항 션트 저항기와 호환되는 슈퍼바이저 IC입니다. 이러한 션트 저항기는 자체에 걸리는 전압 강하를 감지하여 PSU 출력 전류를 측정합니다.

전원 공급 장치가 정격 용량을 초과할 경우, 이 보호 기능이 안전 장치로 작동합니다. 대부분의 제조사는 완충 구역을 설정하여 OPP 임계값을 PSU의 명시된 최대 와트 수보다 약 50W~100W(때로는 그 이상) 높게 설정합니다. 단일 +12V 레일을 가진 전원 공급 장치의 경우, 과전류 보호 기능이 거의 작동하지 않으므로 OPP 메커니즘이 주요 방어 수단 역할을 합니다. +12V 레일이 과도한 전력을 소비할 경우 장치를 자동으로 차단합니다.

이 보호 기능은 전원 공급 장치의 경계심 강한 수호자 역할을 하며, 출력 레일에서 위험할 정도로 낮은 임피던스 수준(0.1Ω 미만)을 지속적으로 점검합니다. 이러한 상태가 감지되면 SCP는 잠재적인 손상이나 화재 위험을 방지하기 위해 즉시 비상 정지를 실행합니다.

대부분의 전원 공급 장치에서 SCP(단락 보호 회로)의 흥미로운 점은 일반적으로 접지 단락이 발생했을 때만 작동한다는 것입니다. 많은 PSU(전원 공급 장치)에서 서로 다른 전압을 전달하는 두 개의 활선(전원선)이 접촉하더라도 SCP는 전혀 작동하지 않습니다. 컴퓨터 애호가들은 한때 이 한계를 이용해 +12V와 +5V 라인을 연결하여 +7V를 생성하는 임시 방편의 전압 강하기를 제작해 쿨링 팬에 적용했습니다. 비록 이러한 방법을 안전하게 수용하도록 전원 공급 장치를 수정할 수는 있지만, 이는 피하는 것이 가장 좋은 위험한 관행으로 남아 있습니다. 현대적이고 고품질의 전원 공급 장치는 이 취약점을 해결했습니다. 이제 그들의 SCP 시스템은 두 전압 라인이 서로 또는 접지에 접촉할 때마다 작동합니다.

출력 전압이 전원을 공급받는 부품에 안전한 것으로 간주되는 전압 이하로 떨어질 경우, 과전압 보호(OVP) 기능은 해당 부품의 잠재적 손상을 방지하기 위해 PC를 종료해야 합니다.

출력 전압이 전원을 공급받는 부품에 대해 안전하지 않은 수준으로 상승할 경우, UVP는 해당 부품의 잠재적 손상을 방지하기 위해 전원 공급 장치를 차단해야 합니다.

이러한 보호 기능을 갖춘 전원 공급 장치는 일반적으로 +12V 정류 회로에 장착된 서미스터(열에 민감한 저항기)를 특징으로 하며, 이는 팬 제어 장치의 서미스터가 위치한 곳과 동일한 경우가 많습니다. 이 부품은 +12V MOSFET, 다이오드 또는 2차 방열판(설계에 따라 다름)의 온도를 모니터링하며, 측정값이 안전 임계값을 초과할 경우 자동으로 전원을 차단합니다. 이 안전 장치는 필수적입니다. 부품 과부하나 팬 고장으로 인한 과도한 온도는 영구적인 손상을 초래할 수 있기 때문입니다.

전원 공급 장치(PSU)의 전반적인 품질과 신뢰성은 효율 등급, 출력 사양 또는 케이블 수로만 평가될 수 없습니다. 신뢰성은 설계 원칙, 부품 선정, 제조 공정 및 엄격한 전기 성능 기준 준수를 통해 확보됩니다.

궁극적으로 전원 공급 장치는 전체 시스템의 기반입니다. 저렴한 제품으로 초기 비용을 절약하는 것이 매력적으로 보일 수 있지만, 불안정한 전원 공급, 부품 고장 또는 시스템 전체 손실과 같은 숨겨진 위험은 장기적으로 훨씬 더 큰 비용을 초래할 수 있습니다. 우수한 전원 공급 장치는 단순히 박스에 표기된 와트 수치가 전부가 아닙니다. 안전성, 안정성, 그리고 마음의 평화를 의미합니다. 이는 전체 PC 조립의 건강과 신뢰성에 대한 투자라고 생각하십시오.