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自作PCの電源の種類から電源の選び方まで

ATX電源の選び方

自作PCの構成の中で電源は重要な役目を持っていますが、直接スペックに関係しないためか軽視される傾向にあるのも事実です。
電源の選び方に付いて書いていきます。

一般的なパソコンの電源の種類

ココで一般的なと前置きした理由についてですが、メーカーや型番によってはメーカー独自規格の電源だったりしますので、メーカー独自規格の電源については除くという意味で一般的なと前置きしています。
それからタワー型以外では、一体型PCの多くは本体内部に電源は搭載せず、アダプター形式の電源を多く採用されています。
ココではメーカー独自規格とアダプターを除いた一般的な電源という意味で説明しています。

広く一般的に流通している電源規格はATXです。ATX電源以外はスリムタワー型の筐体や小型キューブ型パソコンなどで使われていますが、あまり電源のみでは販売されていません。

電源のサイズ

  • ATX
    サイズ:幅150×奥行き140×高さ86mm
    幅150×奥行き160×高さ86mm 120mmファン等の大型の冷却ファンが搭載されている製品では、吸排気するためにファン側に隙間が必要になる。 しかしながら、一部のPCケースでは電源取付用ネジ穴の位置が、電源の上下逆さまの取り付けに対応していない場合があるため、電源との組み合わせでファン側が板金でふさがれてしまうことがあるため注意が必要。
  • SFX
    サイズ:SFX(A) 幅100×奥行き125×高さ50mm
    SFX(B) 幅100×奥行き125×高さ63.5mm SFX(C) 幅125×奥行き100×高さ63.5mm SFX(D) 幅100×奥行き125×高さ63.5mm ※ SFX(B)とSFX(C)はファンの厚みが17.1mmとなっており、空冷ファンが下部に出っ張っている。
  • TFX
    サイズ:幅85×奥行175×高65mm

参照元:ATX電源 - Wikipedia

一番広く普及しているのはATX規格です。ATX以外の規格は自作PCではあまり流通していません。

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ATX以外の小型電源が故障したり、何らかの理由で電源のみ交換したい場合があると思います。
その際は、SFX/TFX規格電源 (Dospara通販ショップ)や 、TFX電源,SFX電源(TSUKUMO通販ショップ) SFX/TFX (ヤフオク)でご購入(ご入札)出来ます。ご購入(ご入札)の際は電源本体のサイズや出力する配線の種類などよく調べた上でご購入ください。

対応する電源が見つからない場合は、パソコン本体の型番ごと購入し、電源だけ部品取りとして使うのも手です。
その他、ATX電源に対応したPCケースに電源変換プレートを使って取り付ける方法もあります。下の商品はSFX電源をATX電源規格の取り付けに変換するプレートです。

ATX電源の選び方

ATX電源は自作PC電源では一番広く使われている電源で種類も豊富です。中には上記した電源のサイズ以外の奥行きが短いタイプのATX電源や、高出力な電源では奥行きが長いATX電源も見られます。一般的なATX電源の奥行きは、160mmです。

短い電源を選ぶ場合は、小型ケースで搭載スペースが無い等、理由があって選ぶ場合を除いてオススメではありません。小型化するために機能が省かれていたり、また逆に、小型化するためにコストがかかっていたりするからです。

奥行きが長い電源を選ぶ際は搭載するPCケース、上置き電源のケースの場合は5.25インチベイに搭載する光学ドライブなどの奥行きと関係して、物理的に干渉して搭載できない場合もありますので注意が必要です。

電源のワット数の決め方

電源は何ワットがいいのか悩んだことがある方も多いと思います。
必要な電源のワット数の求め方は、構成パーツの総出力ワット×2です。
例えば、総出力が250Wになった場合は、250×2=500で約500Wの電源が最適ということになります。

何故×2をするのかの理由は、その電源の出力の約半分が一番変換効率がいいからです。

上記の電源計算機を使い計算をする事もできます。
構成パーツの総出力ワット×2と書きましたが、あまり高負荷のかかる作業はする予定がなく、ネットブラウジングやOfficeソフトなどの軽い作業でしたら、構成パーツの総出力ワット×1.5くらいでも構いません。
×1.5にすることで、電源の価格もおさえられますし、軽作業時の電源の変換効率が良くなるためでもあります。

80PLUS認証

勘違いされることがあるのですが、80PLUS認証は、ブロンズやシルバーよりもプラチナやチタンの電源が高品質な電源だと思われてる場合がありますが、それは間違いです。
80PLUS認証は、電源の品質格付けではなく変換効率の格付けです。変換効率が良ければ電源の質も高品質になる傾向もありますが中には、変換効率だけを高めて他のコストを削減した電源もありますので注意が必要です。

ATX電源の変換効率によるランク付け
80 PLUS 115V 非冗長 230V 冗長
電源負荷率 10% 20% 50% 100% 10% 20% 50% 100%
参照元:80 PLUS - Wikipediaより
80 PLUS スタンダード     80% 80% 80%        
80 PLUS ブロンズ     82% 85% 82%   81% 85% 81%
80 PLUS シルバー     85% 88% 85%   85% 89% 85%
80 PLUS ゴールド     87% 90% 87%   88% 92% 88%
80 PLUS プラチナ     90% 92% 89%   90% 94% 91%
80 PLUS チタン   90% 92% 94% 90% 90% 94% 96% 91%

パソコン電源はAC(交流電源)100VからDC(直流電源)12V、5V、3.3Vに変換し各電圧に降圧させるパーツです。変換の際ロスが生じます。上記の表の数値が大きくなる程、変換効率が高いということでロスが少なくなっています。
変換効率が高いということはそれだけ省電力・低発熱・高寿命になります。発熱が少ないのでファンの回転が不要でしたり低回転で済む場合があり、静音化もされていることになります。
ファンは付いてるけど温度や負荷によってはファンを止める電源のことを準ファンレス電源、または準ファンレス仕様電源といいます。

Corsair RM650i ATX 80PLUS GOLD 650W フルモジュラープラグイン PC 電源ユニット PS563 CP-9020081-JP
Corsair RM650i ATX 80PLUS GOLD 650W フルモジュラープラグイン PC 電源ユニット PS563 CP-9020081-JP
  • ASIN: B013HQPQHK
  • [Personal Computers]
  • 価格: ¥ 22,064
  • CORSAIR
  • 80PLUS GOLD認証取得 650W静音電源ユニット
  • システム統合管理ツールCorsair Link対応
  • システム構成に合わせた出力系統数の切り替えに対応
  • ファンレスオペレーションに対応したZero RPM Fan Mode
  • 自動回転数制御に対応した135mm流体軸受けファン
  • ファンセルフテストボタンによる自己診断機能搭載
  • 100%日本メーカー製105℃コンデンサを採用
  • 50°Cの過酷な環境下にも耐えるサーバグレードの品質設計
  • 優れた保護回路設計、各種安全認証取得と長期7年保証付帯
  • CORSAIR RMi Series RM650i
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ATX電源の機能

電源ユニットには各種各種保護回路が付いています。電源ユニットのパッケージやメーカーサイト、代理店サイトに記載されていることが多いです。搭載している保護回路は、製品ごとに異なります。
主な保護回路は以下の種類があります。

各種保護回路
  • OCP過電流保護
  • OPP過負荷保護
  • OTP過温度保護
  • OVP過電圧保護
  • SCPショート回路保護
  • SIP雷防止保護
  • UVP低電圧保護

PFC(Power Factor Correction)回路

電源にはPFC回路を搭載しているものとPFC回路非搭載のものがあります。PFC回路搭載の電源は、、力率が改善され無効電力が減る、ノイズが減る、安定した出力が得られるというメリットがあります。
PFC回路搭載のことを、Active PFCともいいます。
PFC回路について詳しくは以下をお読みください。

Active PFC回路
高調波規制からスイッチング電源の力率改善が求められるようになった結果、平滑回路に入る前に力率改善(Power Factor Control)回路を経由する製品が多くなった。脈流をそのまま整流すると入力側から見て電流の流れる時間が小さくなり、大量の電流が流れ力率が低下する。これを抑えるために信号を細切れにして一度に流れる電流を抑制するチョッパー回路を入れ対策している。これがPFC回路だ。昇圧回路も兼ねていて、PFC対応電源は100/200Vの切り換えに自動で対応できる。この回路も一種のスイッチング回路である。

[DOS/V POWER REPORT | Impress Japan]より引用

PFC回路が搭載されているからといって変換効率が上がったり、発熱が減ったりということはありません。
オーディオパソコンを組む場合はノイズが減るという理由からPFC回路搭載電源を選ぶといいかもしれません。Cooler Master: GXII PRO 650WはActive PFC 回路(力率 0.9 以上)と謳われています。

CoolerMaster社製 Bronze電源ユニット GXII PROシリーズ RS550-ACAAB1-J1 (GXII PRP 650W)
CoolerMaster社製 Bronze電源ユニット GXII PROシリーズ RS550-ACAAB1-J1 (GXII PRP 650W)
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  • [Personal Computers]
  • 価格: ¥ 12,614
  • Coolermaster
  • 奥行き140mmのコンパクトサイズ
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ATX電源のOEM元を調べる

信頼できる電源を見極める手段の1つとしてOEM元を調べるという方法があります。
以下のサイトで電源のメーカーをクリックし、次のページのOEMの欄からOEM元を調べることが出来ます。

What PSU should I buy?, What is the best PSU ever made?, Is my PSU good enough for running my system?. Who did actually make this PSU?. In the PSU Review Database you will find the answer to all these questions. Click on each brand’s provided links to get access to useful information and qualified reviews.

上記サイトは英語ですが、OEM元を調べるだけでしたら特に英語に自身がなくても分かる範囲です。
同じメーカーでも型番によってOEMが違うことも多く、また、製造時期などでも違うことがあるようです。

電源のOEM元が分かってもそのメーカーがどれくらい信用できるのかがわからなければ意味が無いのですが、自分が購入する予定の電源以外も調べてみたりすると、よく使われているOEMや高価な電源のOEM元などである程度見当がつくと思います。
OEM元は同じでもメーカーによって、塗装やファンなど細かい部分を変更している場合が多いので、細かく調べていくと電源オタクになれますw
こちらも参考になります。ただのメモ帳 電源OEM表

信頼できるメーカーの電源を見極められればいいのですが、できるだけ安く、安心して使える電源を選びたいものです。直接スペックには関係ない部分ですが、PC電源ケースと同じで良い物を選んでおけば、CPUやマザーボードを交換しても電源とケースは流用することが出来たりしますので、多少高価でもいいものを選んでおくと結局安上がりになる場合もあります。

電源を選ぶ際の価格の目安として、特価品を除いて、100W当たり1000円以上と覚えてください。
例えば500Wの電源なら5000円以上となります。これ以下の電源は、検証用か何かならいいですが常用する電源としてはあまりオススメできません。パッケージに動物の絵が書いてあったら要注意です。

プラグイン電源

電源の選び方として、まだ重要な項目が残っています。それはパーツに供給する側の電源ケーブルを取り外す事ができるかどうかです。ビデオカードを搭載しない或いは補助電源無しビデオカードを搭載する場合はPCI電源が不要になります。その他にも、高出力な電源ほどペリフェラルやSATA電源ケーブルが増える場合が多いです。これらの使わない余ったケーブルをケース内のどこかにしまい込まないと見た目も悪いですし、メンテナンス等もしにくくなります。
必要な分だけ電源に繋いで余分なケーブルは取り付けないという事ができるタイプの電源をプラグイン電源といいます。

また、必ず必要なケーブルの24ピンとCPU補助電源のEPS電源ケーブルは取り外し不可能で残りの電源ケーブルを繋いだり外したり出来る電源をセミプラグイン電源といいます。

できるだけ綺麗な配線にこだわりたい方や、メンテナンス性を良くしたい方はプラグイン電源を選ぶといいでしょう。
綺麗に裏配線する方ならわかると思いますが、配線だけで30分や1時間かかる場合もあります。電源を取り外さないとマザーボードが外しにくいような場合があると思いますが、プラグイン式電源でしたら配線はそのままで、電源ケーブルを全部抜いて、ネジ4本外すと電源が取り外せる状態となります。組み立て時も配線がしやすくなり、余分なケーブルは外せるので見た目もスッキリするメリットが有ります。

日本製コンデンサ採用か否か

電源のメーカーページ、レビューサイトなどを読んでいると国内コンデンサ採用などと書かれたページを目にすることがあると思います。電源の中には比較的大きな乾電池のような形をした部品が基板上に幾つかあります。この電解コンデンサは電源の重要な部品でもあり、これが壊れると電源の寿命や他のパーツを巻き込んで壊れることもあります。
この電解コンデンサは電源の中では一次側、二次側と分けて使われ、この両方に日本製コンデンサが使われているのが一番いいのですが、割りと重要な一次側のみの場合が多いです。コンデンサの良し悪しは、日本製コンデンサか否かも1つの見分け方ですが、85℃品か105℃品かも良し悪しの区別の付け方になります。

電解コンデンサの寿命は温度と関係があり、より高熱に耐えられる用に作られている105℃品の方が高品質な電源と言えます。
しかし、電源内の比較的ファンの風が当たりやすい場所に一次側コンデンサが位置していたり、他の熱源のトランジスタから遠ざけて搭載されていれば85℃品でも極端に心配する必要はありません。

ACをDCに変換する際に出来るだけ綺麗な波形の電流を作るためにはコンデンサが重要な役目を担っています。出力や安定、寿命と関係するパーツだけに出来るなら一次側だけでも日本製の105℃品コンデンサがあるといいです。

まとめ

品質には拘らず、とにかく安く済ませるのであれば安い電源でいいと思います。しかし電源はパソコンのパーツとしてマザーボード、ストレージ(SSDやHDD、光学ドライブ)、ファン等に電源を供給するパーツです。
電源が供給されなければ当然動きませんし、認識しなくなります。

あまり語られることは無いようですが、HDDの寿命と電源も関係していたりします。HDDのモーターはある一定の速度で回転しています。3.5インチHDDは7200rpmが多いです。数枚のプラッタを小さなモーターが1分間に7200回転ですからけっこう高回転です。HDDのモーターに必要な電圧が安定して流れていないと回転も不安定となり、故障の原因となります。

1本のSATAには3台まで、できれば電源からくる配線を分けて2本使うなどして1本を分岐して何台ものHDDを繋ぐのは電源から離れれば離れるほど電圧が不安定になりやすくなります。電源から見て手前に接続されたHDDは安定していても分岐されて、遠くなるほど電圧が不安定になりやすい状態です。

電気工学の勉強を少しでもした経験のある方ならおわかりと思いますが、
A(アンペア)が電流でV(ボルト)が電圧で、電力(W)=電圧(V)×電流(A)
の式が成り立ちます。

電力(ワット)=電圧(ボルト)×電流(アンペア)

電流 = 電力 / 電圧

電流 = 消費電力 / (電圧 × 力率)

[ワット - Wikipedia]より抜粋

パソコンパーツの中でもCPUは、高負荷な状態と低負荷な状態を短時間に繰り返して動く場合が多いです。その分電源は瞬時に電気を変換して供給しなければいけません。質の悪い電源や、寿命が近い電源はこういう時に電圧が不安定になりパソコンの動作も不安定になります。

電源が如何に過酷な状況の中で、安定して電圧を供給する重要なパーツなのかがおわかり頂ければ幸いです。

電源を決める前にメーカーサイトを読んでいないのならばしっかり目を通してからでも決めるのは遅くはありません。難しくて意味がわからなくても耳をかっぽじってとはいいませんがw、目をよく凝らして読んでみてください。メーカーサイトはわざわざ悪いことは書きません。逆にいいことは書きます。良い電源とそうでない電源の簡単な見分け方として、メーカーサイトのページに書くことが少ない電源は書くことがそれほどない電源ということです。
他の電源のページと比較しながら読むと、こっちには有ってあっちには無いなどが分かり、勉強にもなりますし、良い電源の選び方も分かってきます。

メーカーページで最後に重要で電源の良し悪しの確認できる項目として、保証期間があります。5年以上のメーカー保証を謳っている製品は良い電源と判断していいです。

電源の選び方をわかり易く説明している動画がありましたので掲載しておきます。

Emu Channel パソコン電源の選び方 その1 2015年9月11日
(ワット数の決め方)
Emu Channel パソコン電源の選び方 その2 2015年9月15日
(電源の一番変換効率のいいところは約半分のワット数)
Emu Channel パソコン電源の選び方 その3 2015年9月18日
(安すぎる電源は危険です)
Emu Channel パソコン電源の選び方 その1 2015年9月11日 Emu Channel パソコン電源の選び方 その2 2015年9月15日 Emu Channel パソコン電源の選び方 その3 2015年9月18日
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by linlin77  at 10:18

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