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L’alimentation d'un ordinateur est un élément de grande importance pour votre PC. Amateur, professionnel ou gamer, vous devez connaître vos besoins en termes d’alimentation de votre PC pour faire le bon choix.
Un ordinateur consomme de l’énergie. Et pas qu’un peu ! Votre facture d’électricité ne manquera pas de vous le rappeler en temps voulu. Dans ce chapitre, nous allons nous intéresser à l’élément central de la gestion de l’énergie : le bloc d’alimentation.
Quand on parle d’alimentation électrique, on parle de courants, tensions, résistances et autres puissances. Savez-vous ce qu’est un électron ? Mais si, ce sont ces petites particules qui constituent (avec d’autres) les atomes. On en « voit » donc tous les jours autour de nous !
Il se trouve que les électrons ont une charge électrique, et que cette charge a la particularité d’être 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. C’est le cas entre les bornes d’une pile ou encore entre les deux fils arrivant dans la prise électrique de la maison.
Lorsque les deux potentiels se trouvent sur un circuit fermé, les électrons sont attirés par la borne chargée positivement, tout comme des magnets sur un frigo. En se déplaçant, ils laissent derrière eux une charge positive (puisqu’ils sont eux-mêmes chargés négativement), ce qui attire à nouveau d’autres électrons situés alentour, etc. Le déplacement de tout ce petit monde est appelé courant électrique.
Mais le courant électrique ne se balade pas sans encombre sur son fil (ou son matériau conducteur quel qu’il soit). 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 présente une particularité tout à fait étonnante : il peut s’inverser. En effet, les électrons peuvent changer leur sens de déplacement ! Si on mesure la tension du courant sur un circuit, ce changement de sens se traduit par une inversion de signe du courant (il passe d’une valeur positive à négative ou inversement). Si ce changement de sens s'effectue de façon périodique, alors le courant est dit alternatif.
Ce signal est périodique, ce qui signifie que ses variations se reproduisent à l'identique à intervalles réguliers. 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 $\frac{325}{\sqrt{2}} \approx 230 V$.
Manque de chance, les composants de l’ordinateur, comme la plupart des appareils électriques de la maison, 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.
Tout d’abord, à quoi ressemble un bloc d’alimentation ? C’est une boîte, ok, mais encore ? Qu’y a-t-il dans cette boîte ? L’image ci-dessus montre l’intérieur d’un bloc d’alimentation dans le seul but d’illustrer son fonctionnement. En pratique, il est fortement déconseillé de l’ouvrir. D’une part ça ne sert à rien et ce n’est pas fait pour ça.
Tous les composants du bloc d’alimentation que vous apercevez ci-dessus ont un rôle à jouer dans la transformation du courant dont nous parlions plus tôt. 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. Après chaque étape, le plat n’est pas encore fameux mais s’approche du résultat final.
Pour l’instant, aucune transformation n’a encore eu lieu, notre courant est toujours alternatif et notre tension toujours sinusoïdale, oscillant de -325 V à +325 V (soit une tension efficace de 230 V). Le pont de diode sert à « redresser » la tension. Je n’entre pas dans les détails du schéma électrique, sachez simplement qu’il s’agit de quatre diodes montées entre elles de façon à ce qu’elles ne laissent passer le courant que dans un seul sens. Le signe du courant ne s’inverse plus, on a donc un courant continu qui s’approche de notre objectif. C’est mieux, mais ce n'est pas encore ça.
Les composants de l’ordinateur ne supporteraient pas les oscillations toujours présentes qu’on observe sur la courbe ci-dessus. La tension a donc besoin d’être « lissée ». Pour cela, on utilise un condensateur qui va agir comme un « réservoir » à courant. Lorsqu’on injecte du courant dans un condensateur, celui-ci se charge, ce qui signifie qu’il accumule de l’énergie. Cette énergie peut alors être restituée au circuit électrique, un peu comme le ferait une pile rechargeable (même si le principe physique n’a en fait rien à voir).
Nous voici donc avec un courant continu presque constant. En revanche, la tension efficace est toujours de 230 V. Pour ne pas faire fondre comme neige au soleil les composants de l’ordinateur, on va devoir utiliser un transformateur, composant capable d’abaisser ou d’élever une tension. Problème : la taille d’un transformateur est inversement proportionnelle à la fréquence du courant qui le traverse. Pour éviter de nous retrouver avec un bloc d’alimentation gros comme un camion, il faut donc trouver un moyen d’augmenter la fréquence de notre signal. Cela se fait en « découpant » la tension, grâce à un ou plusieurs transistors. On passe ainsi de 50 Hz à environ 100 000 Hz ! On peut donc envoyer notre courant au transformateur. Problème résolu !
Lorsqu’un circuit se trouve dans un champ magnétique, un courant électrique y est créé. La première bobine reçoit le courant de tension 230 V, ce qui génère un champ magnétique. Ce champ magnétique induit alors un courant dans la seconde bobine, dont la tension est inférieure. En jouant sur le nombre de spires des deux bobines, on peut parvenir à induire un courant de tension voulue dans la seconde bobine. Le tour est joué !
Avec tout ça, notre tension est devenue complètement hachée, ce qui ne va pas plaire aux composants de l'ordinateur. On n’utilise plus un pont de diodes mais une diode « Schottky », cette dernière chauffant moins et donc souffrant de moins de pertes d’énergie. Un second condensateur est ensuite utilisé pour lisser au mieux notre tension afin d’obtenir en sortie la tension désirée, la plus constante possible.
Bien choisir son alimentation pour PC va donc avoir des conséquences sur les performances et sur la stabilité d'une configuration. Un modèle de mauvaise qualité et/ou ne fournissant pas suffisamment de puissance va nécessairement déstabiliser le système.
L’alimentation PC, ou PSU (Power Supply Unit), est un composant matériel indispensable qui assure la conversion du courant alternatif (AC) provenant de la prise murale en courant continu (DC) utilisable par les différents composants internes de l’ordinateur. Elle distribue ensuite cette énergie selon plusieurs tensions (+12V, +5V, +3,3V) pour alimenter le processeur, la carte graphique, la carte mère, la mémoire, les disques durs ou SSD, ainsi que les périphériques internes. Sans elle, aucune partie du PC ne pourrait fonctionner.
Elle est essentielle pour la stabilité, les performances et la longévité de l’ordinateur. En effet, son rôle principal est de convertir le courant alternatif qui provient de votre prise murale (AC) en courant continu (DC). Grâce à cette conversion, votre processeur, votre carte graphique et votre carte mère vont pouvoir fonctionner normalement sans interruption.
Bien sûr, l'alimentation du PC doit être suffisamment puissante pour que l'ensemble du système délivre des performances optimales. Il n'y a donc pas qu'une transformation de la tension (230V vers des valeurs plus basses) : l'intensité électrique entre aussi en ligne de mire. D'autre part, en cas d'orage provoquant une surtension dans votre système électrique, l'alimentation est aussi là pour protéger les autres composants en se coupant automatiquement. On peut ainsi dire qu'elle a aussi un rôle de protection.
La puissance nominale représente la quantité maximale de puissance que l'alimentation peut fournir à votre ordinateur.
La puissance de votre alimentation PC détermine la quantité d’électricité délivrée en watts. Pour calculer la puissance d'alimentation requise pour votre PC, vous devez prendre en compte les besoins énergétiques de chaque composant. Le processeur et la carte graphique sont généralement les composants les plus gourmands en énergie.
Les processeurs haut de gamme et les cartes graphiques puissantes nécessitent une alimentation adéquate pour fonctionner correctement. La carte mère, les disques durs, les lecteurs optiques et les périphériques supplémentaires consomment également de l'énergie, bien que leur impact sur les besoins énergétiques globaux soit généralement moindre.
Une fois que vous avez identifié la consommation électrique maximale de chaque composant, vous pouvez utiliser notre formule de calcul ou bien un calculateur d'alimentation en ligne pour estimer la puissance d'alimentation requise. Des constructeurs comme MSI ou BeQuiet! Ces outils vous aideront à prendre en compte tous les composants de votre configuration et à obtenir une recommandation pour la puissance minimale recommandée pour votre alimentation.
Il est important de noter que la consommation électrique réelle de votre PC peut varier en fonction de l'utilisation et de la charge de travail.
En augmentant légèrement la puissance nominale de l'alimentation, il devient possible d'alimenter une carte graphique haut de gamme et de faire tourner un processeur légèrement overclocké. Choisir une alim pour PC de 750 W vous permettra de vous affranchir des limitations évoquées précédemment. Les alimentations de 850 W correspondent généralement aux besoins des configurations intégrant un système de refroidissement avancé. Une alimentation pour PC 1000W répond aux besoins des configurations que l'on pourrait qualifier d'extrêmes. Vous aurez certainement déjà deviné que les alim pour PC 1200W restent réservées à des configurations encore plus exigeantes que celles déjà décrites au cours des précédents paragraphes.
Une alimentation certifiée 80 Plus vous donne la garantie d’économies d’énergie. Il s'agit d'un programme lancé en 2004 par Ecos Consulting. Les alimentations 80 Plus sont classées en fonction de l'efficacité énergétique à différents niveaux de charge.
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%. Par soucis d'économie, certains constructeurs n'hésitaient pas à proposer des alimentations au rendement exécrable ! Ce n'était bon ni pour l'environnement, ni pour la facture !
Comme vous pouvez le voir dans le tableau ci-dessus, le rendement varie selon la sollicitation de l’alimentation. Si cette dernière est trop ou trop peu sollicitée, alors le rendement est légèrement inférieur. Vous l’aurez compris, une bonne alimentation se doit d'avoir un rendement élevé.
Optez pour une certification 80 Plus Bronze minimum, garantissant un bon rendement énergétique. C'est donc une information essentielle avant de choisir son alim PC !
Deux formats dominent le marché des alimentations pour PC. Le plus répandu reste le format ATX avec ses dimensions 15 x 14 x 8,6 cm. Il est conseillé pour tout type de PC hormis un modèle réduit. Les alimentations ATX mesurent 150 mm de largeur pour 86 mm de hauteur. Seule leur profondeur est variable (plus ou moins 140 mm pour cette dimension).
Pour les modèles réduits de PC, il vous faut un format réduit, le plus courant étant le SFX (Small Format Extended) avec ses dimensions 12,5 x 10 x 6,5 cm. Le second format, nommé SFX, est plus réduit afin de mieux s'adapter aux boîtiers compacts ou mini-ITX. Pour les cartes mères mini-ITX, des alimentations miniatures sont plus adaptées.
Il existe des formats encore plus compacts que le SFX, à l'image de TFX (85 mm de largeur, 65 mm de hauteur et 175 mm de profondeur) et de Flex-ATX (81,5 mm de largeur, 40,5 mm de hauteur et 150 mm de profondeur). Les formats vous aideront à vérifier la compatibilité entre l'alimentation et le boîtier.
Le gainage des câbles n’est pas systématique. Une alimentation est qualifiée de modulaire lorsque tous ses câbles peuvent être détachés. L’alimentation modulaire est plus efficiente et efficace, du fait qu’elle vous permet de ne brancher que les câbles nécessaires à votre usage et ainsi de ne pas surcharger votre boîtier, et assurer une circulation de l’air optimale. Chacune des solutions comporte des avantages et des inconvénients.
Opter pour une alimentation pour PC modulaire aura pour conséquence immédiate d'améliorer la circulation de l'air à l'intérieur du boîtier, notamment dans les plus compacts d'entre eux. Lorsque les câbles sont tous fixes, on parle alors d'une alimentation non-modulaire. Cette dernière rendra plus difficile le placement des câbles avec le risque de freiner la circulation de l'air. À mi-chemin entre le modulaire et le non-modulaire, il existe également le semi-modulaire. Vous aurez probablement déjà compris qu'ici, une partie des câbles sera détachable et une autre non.
Il vous faudra aussi contrôler que tous les connecteurs nécessaires au bon fonctionnement de votre machine soient bien présents. Assurez-vous, dans le même temps, que les câbles soient suffisamment longs pour atteindre tous les composants.
Certains composants, comme les cartes graphiques, nécessitent des technologies modernes pour fonctionner. Pour les alimenter, l'alimentation devra donc disposer de connecteurs adaptés.
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).
Il est important de faire les manipulations suivantes sans que l'alim ne soit raccordée electriquement. Commence par la mettre sur OFF et par débrancher le cordon secteur de ta prise de courant murale. On débranche tout, ou presque.
Il te faut repérer le 4ème pin en partant de la gauche, puis le 5ème juste à côté. Une fois le trombonne en place, pose le tout sur un support non conducteur (une table, un carton...). Le trombonne ne doit rien toucher.
Branche l'alimentation à ta prise électrique et appuie sur le bouton ON. Si l'alimentation démarre (le ventilateur tourne, elle émet un bruit de fonctionnement), alors elle fonctionne ! Si tu as une alimentation passive ou semi-passive, le ventilateur ne va pas forcément tourner.
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. L'échelon de tension provoqué par une telle coupure risque de poser des problèmes irréversibles sur votre configuration. La coupure peut même se faire vicieuse et ne durer que quelques millisecondes (on appelle ça une micro-coupure). Tellement court que vous ne vous rendrez peut-être même pas compte que la lumière s'est éteinte un instant, mais suffisamment long pour que votre PC se redémarre tout seul.
À l'inverse, il peut surgir des surtensions sur votre réseau électrique, si la foudre s'abat sur votre maison par exemple. Pour se prémunir de tout cela, vous pouvez vous procurer un onduleur. Le principe de base est simple : l'onduleur est branché à la fois au secteur et à l'ordinateur et en cas de soucis, une batterie contenue dans l'onduleur prend le relais.
les onduleurs ON-Line, le top-du-top, pour une sécurité maximale de votre réseau électrique.
N’achetez pas un bloc d’alimentation à prix trop réduit, car généralement, les marques concernées ne respectent pas les normes européennes relatives aux perturbations électromagnétiques, elles sont ainsi souvent la cause de perturbations des autres réseaux de votre maison.
Pour en savoir plus : vous pouvez tout à fait trouver le fabricant d’un bloc d’alimentation et sa certification. Pour ce faire, consultez l’étiquette à la recherche d’un numéro sous le sigle UR qui commence par "E".
Voici un tableau comparatif de quelques alimentations PC de la marque RS PRO, incluant leurs principales caractéristiques et leurs prix :
| Marque | Puissance | Tensions | Plage de Tension d'entrée | Nombre de Sorties | Code RS | Prix |
|---|---|---|---|---|---|---|
| RS PRO | 850W | 5 → 12V c.c. | 100 → 240V c.a. | 5 | 242-0548 | 135,03 € |
| RS PRO | 500W | 3.3V, 5V, 5VSB, 12V, -12V | 200 → 240V c.a. | 5 | 201-1836 | 56,49 € |
| RS PRO | 800W | 3.3, 5, 12, -12V | 200 → 240V c.a. | 5 | 208-3900 | 89,94 € |
| RS PRO | 700W | 3.3V, 5V, 5VSB, 12V, -12V | 100 → 240V c.a. | 5 | 201-1840 | 84,73 € |
| RS PRO | 350W | N/A | 100 → 240V c.c. | N/A | 429-771 | 60,44 € |
| RS PRO | 600W | 3.3V, 5V, 5VSB, 12V, -12V | 100 → 240V c.a. | 5 | 201-1839 | 73,17 € |
| RS PRO | 750W | 5 → 12V c.c. | 100 → 240V c.a. | 5 | 242-0547 | 102,05 € |
| RS PRO | 500W | 3.3V, 5V, 5VSB, 12V, -12V | 200 → 240V c.a. | 5 | 201-1837 | 62,91 € |
| RS PRO | 400W | 3.3V | 200 → 240V c.a. | N/A | N/A | N/A |
tags: #alimentation #pc #fonctionnement
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