【ゲーミングパソコン】電源ユニットの基礎・おすすめ・選び方

電源ユニット

用語:電源ユニット

ATX PSU:ATX Power Supply Unit
ATX電源ユニット

PC本体のCPUやグラボ等に電気を供給し、動作を安定させる大切なパーツ
AC100Vの電気をDC12V、DC5V、DC3.3Vに変換し、ケーブルを通してCPUやグラボ、マザーボード、メモリに電気を供給します。

電源ユニットの中にはアルミ電解コンデンサやダイオード、トランスなどの半導体が多く入っています。

おすすめの電源ユニット

おすすめは「850Wの80PLUS GOLD、日本製コンデンサ搭載電源ユニット」です。
850Wもあれば余裕を持たせつつミドルレンジやハイエンドまでのグラボを1つだけ搭載しても動けます。
最低でも650Wはあってもいいですが、将来的な余裕を持たせるためにも850Wで十分かなと考えています。
80 PLUSについては、Goldで十分だと思います。

電源ユニットのメーカー

電源ユニットに関しては多くのメーカーから製品があります。

タイトル内容
玄人志向KRPW – BK
CorsairAX
HX
RM
SF
ThermaltakeToughpower PF3
COOLER MASTERMWE Bronze V2
V Platinum
FSPHYDRO PTM PRO
HYDRO G PRO
DAGGER PRO
ANTECNeoECO
DEEPCOOLPX
PK
SilverStoneSST-DA
SST-ST
SST-SX
SST-ET
SST-VA
SeasonicVERTEX
FOCUS
MSIMEG
MPG
MAG
FRACTAL DESIGNIon+2
ION
ASUSROG
TUF-Gaming
LIAN LILL-EDGE
Super FlowerLEADEX Ⅶ
キャプション

特に注目して欲しい項目

・電源ユニットのサイズ
・電源容量
・ケーブルの種類
・80PLUS認証のグレード
・105℃電解コンデンサの採用チェック
といったあたりが大切になってきます。各項目についてそれぞれ説明していきます。

サイズ

サイズはいずれでもOKですが、迷ったらATXで基本は問題ないと思います。
SFXは小さめのサイズなのでスリム型やキューブ型の自作PCの選択時には気を付ける程度でほとんどのパソコンケースはATX対応となっています。

タイトル規格内容備考
EPSW150mm x D140-180mm x H86mmATXの強化版ハイエンドやサーバー向けPC
ATXW150mm x D140-180mm x H86mm一回り大きい一般的なデスクトップPC
SFXW125mm x D100mm x H63.5mm小さめのサイズスリム系自作PCで多く使われる
キャプション

電源容量

想定されるパソコンのパーツの合計使用電力の2倍を目安にするのがいいでしょう。
理由としては以下の通りです。
・パーツを増設する際の余裕を持たせる
・電源ユニット自体の劣化阻止
・変換効率50%が一番効率よくできていることが多い

以下の表を参考にしてみて下さい。
想定使用電力が450W程度であればその倍の電源容量の900Wのものを購入すれば大体安心でしょう。

タイトル内容備考
CPU150W程度intel Core i9 14900でもこれくらい
割と多めの容量を要する
グラボGeForce RTX4070 ⇨ 200W
GeForce RTX4080 ⇨ 320W
グラボは電源容量を多く必要とする
グラボ次第で電源容量を増やすのがいい
メモリDDR5メモリ ⇨2枚セットで15W程度
NVMe SSD1枚で25W程度
HDD1本で30W程度
SSD1本で10W程度
合計GeForce RTX4070 ⇨ 430W程度 + α
GeForce RTX4080 ⇨ 550W程度 + α
キャプション

80 PLUS 認証

用語:80 PLUS 認証

コンピュータ用電源ユニットの電力変換効率に関する規格の1つ

下の表を見てもらうとわかりますが、負荷率50%が一番変換効率が良いという結果になっています。
ですので、負荷率50%ということで、想定使用電力の2倍の電源容量が良いといわれる理由です。

また、変換されない電力は熱となり電源ユニット自体の発熱になります。これらはファンによって熱放出されていきます。
なのでロスを少なく抑えられるように変換効率がいいものを使用すると熱が発生しにくくなり長持ちするということになります。熱が発生しにくくなるということはファンなどの負荷が減るので長持ちしやすくなります。
とはいえ、グレードが高くなるほどお値段も跳ね上がっていくので、80PLUS GOLDが一番コスパがいいでしょう。

タイトル負荷率20%負荷率50%負荷率100%おすすめ
TITANIUM92%94%90%
PLATINUM90%92%89%
GOLD87%90%87%おすすめ
SILVER85%88%85%おすすめ
BRONZE82%85%82%
STANDARD80%80%80%
キャプション

電源ケーブルタイプ

おすすめするなら、フルプラグインのものになります。
直結タイプのケーブルと比べても大きく値段は変わらず、デメリットがありますがそれはあまり大きく影響しないものなので、メリットが多くある点が言えるでしょう。
デメリットは接触抵抗によって供給される電力量がわずかに減ることだけですが、大きくパフォーマンスが落ちることは基本ないからです。

タイトル内容備考
フルプラグイン
(モジュラー方式)
全てのケーブルが取り外し可能な形式
必要なケーブルだけを電源本体に差していく
ユニット回りがスリム化する
セミプラグイン
(セミモジュラー方式)
CPUやマザーボードを動かすケーブルだけが直結
その他のケーブルは全て取り外し可能な形式
フルプラグインと直付けの
中間的な立ち位置
直付けタイプ
(ノンモジュラー方式)
ケーブルが全て電源本体に繋がっている電源ユニット回りが混雑する
キャプション

コンデンサ

用語:コンデンサ

capacitor(旧:condensor)
電気を蓄え、電圧を安定させる部品

製品としては2種類あり、「85℃電解コンデンサ」と、「105℃電解コンデンサ」があります。
それぞれ高温使用環境での上限が85度と105度と定められています。

電源ユニットのすべてのコンデンサに105℃電解コンデンサが搭載されているのが理想です。

日本メーカーのコンデンサは高品質であり、105℃電解コンデンサが主流です。
「日本製コンデンサー採用」はアピールポイントとしてよく利用されています。
日本メーカーのコンデンサーは日本ケミコンやニチコンがあります。
また、台湾メーカーでも105度電解コンデンサはあります。

電解コンデンサーの中身は薬液と電極がはいっています。
極端なイメージ、バッテリーの超小型軽量版。

そこで出てくるのが105℃品と85℃品、いずれも対応動作環境温度の違いによる寿命の差です。
105度の高温環境でも一定時間安定した仕様通りの性能が出せるもの
高温環境で使うことで化学反応が早まりあっという間に寿命を迎えます。

例えば連続で負荷のかかるゲームをして、CPUやグラボの熱によりPCケース内が60度ぐらいになった時
単純計算、85℃-60℃=25℃の余裕
105℃品の場合、105-60=45℃の余裕が生れます。
熱いと反応が早まる≒寿命が早まる為、温度に余裕のあるものはそれ相応の長寿命となります。

冷却をしっかりし、人の過ごしやすい温度と同じぐらいの環境であれば、85℃品でもなんら問題無いです。
実際は個体差、容量別、対応電圧、変化する温度環境によって寿命に差が出るため
電源やマザーボード等には、余裕を持たせて長寿命にもなる105℃品が多く使われています。
同時に、製造時に品質が良くないと105℃対応品は作れないのもあります。

電源ユニットの仕組み

タイトル内容備考
コンセントから通して交流100Vの電気が入る
コンセント ⇨ AC100V
ヒューズ
入力回路交流電源を抑制する保護回路ノイズ軽減フィルタ
1次側・整流回路交流⇨直流に変換
AC100V ⇨ DC100V(不安定)
ダイオード
Active PFC回路交流⇨直流を平均化して高効率化
PFC:Power Factor Correction「力率改善」
MOS-FET(電界効果トランジスタ)
コイル
1次側・平滑回路直流の脈流を安定化
DC100V(不安定)⇨ DC100V(安定)
アルミ電解コンデンサ
スイッチング回路パルス状の電力に変換
出力電圧を維持
MOS-FET(電界効果トランジスタ)
PWMコントローラ(制御用チップ)
PWM:pulse width modulation(パルス幅変調)
トランス(変圧器)
(12V電圧降下回路)
各PCパーツが必要とする電圧に近い電圧に変換
ここで直流⇨交流に変換
DC100V ⇨ AC12V
変圧器
2次側・整流回路
(12V直流化回路)
交流⇨直流に変換
AC12V ⇨ DC12V(不安定)
ダイオード
2次側・平滑回路交流⇨直流を平均化して高効率化
DC12V(不安定)⇨ DC12V(安定)
コイル
アルミ電解コンデンサ
DC/DCコンバータ12Vを5Vと3.3Vに変換する
DC12V ⇨ DC5V & DC3.3V
DC/DCコンバータ
モジュラーケーブルを通して各パーツに電源を供給
DC12V:ATX、SATA、CPU用補助コネクタ、GPU用
DC5V:ATX、SATA
DC3.3V:ATX、SATA
ケーブルの色は以下
12V:黄色
5V:赤色
3.3V:橙色
0V:黒色(GND)
キャプション
用語:交流と直流

AC:Alternating Current
交流
電圧を大きくして電流を小さくして送電する方が熱を発生しにくいので、発電所から各所に送る電気は全て交流になります。
それに直流だと遠距離での電気エネルギーの損失が大きくなるので基本は交流で送電されます。

DC:Direct Current
直流
電圧と電流が一定なので、安定した電源供給が可能になります。
家庭用電子機器は基本直流で動いています。そのため、コンセントから得られるAC100VをDCに変換します。

アルミ電解コンデンサは「105℃電解コンデンサ」を採用しているものだと耐久性が高く、長持ちしやすいです。
MOS-FET(パワートランジスタ)が特に熱を帯びやすいので、他の部品と離れているのがベストです。

参考サイトブログ

終わりに

電源ユニットはパソコンの安定動作のためにも余裕をもって大きめの電源容量を持つものを選んでおきたいですね。

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星詠れい
星詠れい

こちらは主に活動しているTwitchのチャンネルです。
こちらの方で配信を行っています。

基本的にはアーティストを使って世界1位のカラスダウン数を目指していくというものになっています。
星詠れい自体はリアルの方で発達障害や社会不安障害などを抱えており、一般的に言うとものすごく人見知りします。そしてあまりしゃべらないような人です。
配信でも基本的には自発的に話すようなことはしないのですが、話題を振って頂いたら基本的にはお返しするように頑張っています。

他の多くの配信者のようにおしゃべりが得意といったそういった特徴は持ち合わせていません。
そこで配信にとっては不利になってしまいます。
それでもDBDのアーティストって楽しいんだよという魅力を伝えていくために活動しています。
よければぜひ遊びに来てください。お待ちしています!

星詠れいのYouTubeリンク

星詠れい
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こちらはYouTubeの星詠れいのチャンネルになります。
こちらでは、配信での切り抜きがメインとなります。
主にプレイするゲームはDead by Daylightです。その中でもアーティストのみを使っています。

主に取り扱う切り抜きは以下の通りです。
・全滅をとるのに非常に大変だった試合
・難易度の高いチェイス中2連カラスを達成した試合
・一人でも通電後に逃げられた人がいた試合
になります。他の方とは異なる形のものをあげていきます。
星詠れいは負けても全然問題ないですし、それも魅力の1つだと思っています。
むしろ、負けた試合から何かを学べることも大事だと思いますので恥など感じず公開していきます。

よかったらYouTubeのチャンネルを登録してくれると嬉しいです。
よろしくお願いします。

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