Периферийные устройства ПК / Принцип работы блока питания. Укажите назначение блока питания


Назначение и принципы работы блоков питания

Назначение и принципы работы блоков питания

Блок питания является одним из самых ненадежных устройств компьютерной системы, т.к. в его составе имеются электронные, электрические   и электромеханические элементы. Блок питания наиболее подвержен влиянию внешних факторов и в тоже время на его работу могут повлиять элементы являющиеся его нагрузкой.

Главное назначение блоков питания — преобразование электрической энергии, поступающей из сети переменного тока, в энергию, пригодную для питания узлов компьютера. Блок питания преобразует сетевое переменное напряжение 220 В, 50 Гц (120 В, 60 Гц) в постоянные напряжения +5, +12 и  в +3,3 В. Как правило, для питания цифровых схем (системной платы, плат адаптеров и дисковых накопителей) используется напряжение +3,3 или +5 В, а для двигателей (дисководов и различных вентиляторов) — +12 В. Компьютер работает надежно только в том случае, если значения напряжения в этих цепях не выходят за установленные пределы.

Замечание    Когда фирма Intel начала выпускать процессоры, для которых требовалось напряжение 3,3 В, источников питания с таким выходным напряжением еще не было. Поэтому изготовители системных плат начали встраивать трансформаторы, преобразующие напряжение +5 в 3,3 В. Такие преобразователи генерируют большое количество теплоты, что нежелательно для персонального компьютера.

Сигнальные функции

Блок питания также  вырабатывает и отрицательные напряжения -5 и -12В.  Питание -5 В поступает на контакт В5 шины ISA (при ее наличии), а на самой системной плате оно не используется. Это напряжение предназначалось для питания аналоговых схем в старых контроллерах накопителей на гибких дисках, поэтому оно и подведено к шине. В современных контроллерах напряжение -5 В не используется; оно сохраняется лишь как часть стандарта шины ISA.

Блок питания в системе с шиной МСА (Micro Channel Architecture), a также в блоки питания SFX не имеют сигнала -5 В. В подобных системах это напряжение не используется, поскольку в них всегда устанавливаются новейшие контроллеры дисководов.

Напряжения +12 и -12 В на системной плате также не используются, а соответствующие цепи подключены к контактам В9 и В7 шины ISA. К ним могут подсоединяться схемы любых плат адаптеров, но чаще всего подключаются передатчики и приемники последовательных портов. Если последовательные порты смонтированы на самой системной плате, то для их питания могут использоваться напряжения -12 и +12 В.

Замечание        Нагрузка источников питания для схемы последовательных портов весьма незначительна. Например, работающий одновременно на два порта сдвоенный асинхронный адаптер компьютеров PS/2 для выполнения операций с портами потребляет всего 35 мА, как по цепи +12, так и -12 В.

В большинстве схем современных последовательных портов указанные напряжения не используются. Для их питания достаточно напряжения +5 В (или даже 3,3 В). Если в компьютере установлены именно такие порты, значит, сигнал +12 В от блока питания не подается.

Напряжение +12 В предназначено в основном для питания двигателей дисковых накопителей. Источник питания по этой цепи должен обеспечивать большой выходной ток, особенно в компьютерах с множеством отсеков для дисководов. Напряжение 12 В подается также на вентиляторы, которые, как правило, работают постоянно. Обычно двигатель вентилятора потребляет от 100 до 250 мА, но в новых компьютерах это значение ниже 100 мА. В большинстве компьютеров вентиляторы работают от источника +12 В, но в портативных моделях для них используется напряжение +5 В (или даже 3,3 В).

Блок питания не только вырабатывает необходимое для работы узлов компьютера напряжение, но и приостанавливает функционирование системы до тех пор, пока величина этого напряжения не достигнет значения, достаточного для нормальной работы. Иными словами, блок питания не позволит компьютеру работать при "нештатном" уровне напряжения питания. В каждом блоке питания перед получением разрешения на запуск системы выполняется внутренняя проверка и тестирование выходного напряжения. После этого на системную плату посылается специальный сигнал Power_Good (питание в норме). Если такой сигнал не поступил, компьютер работать не будет. Напряжение сети может оказаться слишком высоким (или низким) для нормальной работы блока питания, и он может перегреться. В любом случае сигнал Power_Good исчезнет, что приведет либо к перезапуску, либо к полному отключению системы. Если ваш компьютер не подает признаков жизни при включении, но вентиляторы и двигатели накопителей работают, то, возможно, отсутствует сигнал Power_Good. Столь радикальный способ защиты был предусмотрен фирмой IBM, исходя из тех соображений, что при перегрузке или перегреве блока питания его выходные напряжения могут выйти за допустимые пределы и работать на таком компьютере будет невозможно.

Замечание         Иногда сигнал Рower_Good используется для сброса вручную. Он подается на микросхему тактового генератора (8284 или 82284 в компьютерах PC/XT и AT). Эта микросхема управляет формированием тактовых импульсов и вырабатывает сигнал начальной перезагрузки. Если сигнальную цепь Power_Good заземлить каким-либо переключателем, то генерация тактовых сигналов прекращается и процессор останавливается. После размыкания переключателя вырабатывается кратковременный сигнал начальной установки процессора и разрешается нормальное прохождение сигнала Рower_Good. В результате выполняется аппаратная перезагрузка компьютера.

В компьютерах с более новыми формфакторами системной платы, типа micrо АТХ и NLX, предусмотрен другой специальный сигнал. Этот сигнал, называемый PS_ON и используется для программного отключения источника питания (и, таким образом компьютера). Сигнал PS_ON используется операционной системой (например, Windows  которая поддерживает расширенное управления питанием (Advanced Power Management - APM). Когда выбираеся команду Завершение работы из главного меню, Windows полностью автоматически отключает источник питания компьютера. Система, не обладающая этой особенностью, только отображает сообщение о том, что можно выключить компьютер.

Конструктивные размеры блоков питания

Размеры блока питания и расположение его элементов характеризуются конструктивными размерами, или формфакторами. Характеристики формфакторов также  распростроняются  на корпуса системных блоков и системные платы. Узлы одинаковых конструктивных размеров взаимозаменяемы. Проектируя компьютер, разработчики обычно выбирают одинаковые формфакторы всех компонентов PC. При разработке оригинальной конструкции блок питания получится уникальным, т.е. пригодным только для конкретной системы.  Используемый в PC источник питания, в отличие от других типов источников, высокоэффективен, генерирует минимальное количество теплоты, имеет небольшой размер и низкую цену.  

Замечание        Даже если два источника питания имеют один и тот же формфактор, они могут значительно отличаться качеством и эффективностью (КПД). Практически все новые блоки питания несовместимы с прежними моделями. Например, в блоках питания для систем АТХ используются абсолютно новые сигналы PS_ON.

Размер блока питания определяется конструкцией корпуса. Промышленными стандартами можно считать представленные ниже модели корпусов и блоков питания.

Устаревшие      

Современные

PC/XT 

 LPX   (Slimline)

AT/Desktop

АТХ 

AT/Tower

SFX

Вaby-AT

NLX

Существует множество модификаций блоков питания каждого типа, которые различают по выходным мощностям. В настоящее время практически во всех новых компьютерах иcпользуется формфактор АТХ. Ниже представлено соответствие между формфакторами сиcтемных плат и блоков питания.

формфактор системной платы  

Чаше всего используемый формфактор   блока питания                        

Другие используемые формфакторы   блока питания

Вaby-AT

LPX

Вaby-AT, AT-Tower, AT-Desk

LPX   

LPX

-

АТХ

АТХ

-

Micro- АТХ

АТХ

SFX

NLX

АТХ

-

Стандарт АТ

Блок питания PC АТ обычно имел стандартный конструктив и набор жгутов (кабелей) с разъемами питания для соединения с системной платой и периферийными устройствами. На задней стенке блока устанавливается входной разъем питающего кабеля, а также может быть установлен транзитный выходной разъем для питания монитора. Подключение монитора к такому разъему не только сокращает количество вилок, включаемых в розетку питания, но и обеспечивает связь «земель» монитора и системного блока. В некоторых типах блоков питания транзитный разъем может  отсутствовать. При этом монитор включают в дополнительную розетку и хорошо, если при этом соблюдают правила заземления.

Блок вырабатывает основное стабилизированное напряжение +5 В при токе 10-50 А; +12 В при токе 3,5-15 А для питания двигателей устройств и интерфейсных цепей; -12 В при токе 0,3-1 А для питания интерфейсных цепей; -5 В при токе 0,3-0,5 А (обычно не используется, присутствует только для соблюдения стандарта ISA Bus). Уровни напряжений 12 В, -12 В, -5 В обычно пропорциональны нагрузке цепи +5 В. Для регулировки выходного напряжения обычно имеется подстроечный резистор, хотя та доступа к нему может потребоваться и разборка блока питания.

Выходные цепи блоков питания формата AT выводятся гибкими жгутами проводов со стандартным набором разъемов (рис. 9). Разъемы для питания накопителей имеют ключи, исключающие возможность неправильного соединения. Однако иногда встречаются блоки с ошибочно собранными разъемами, в результате чего на шину питания +5 В попадает +12 В, чего устройства, как правило, не выдерживают. Традиционные разъемы питания системной платы PS-8, PS-9 всегда устанавливаются рядом так, чтобы четыре черных провода GND шли подряд. Их ключи весьма условны, а ошибка подключения чревата выгоранием системной платы. Цвета проводов в жгутах стандартизованы:

GND - черный;

-12V — коричневый;

+5V — красный;

-5V — голубой;

+12V — желтый;

P.G. — белый (питание в норме).

                   К системной плате       К накопителям

Рис. 9. Выходные разъемы блока питания формата AT

Стандарт АТХ

Новейшим стандартом на рынке PC-совместимых компьютеров стал АТХ (рис.10), который определил новую конструкцию системной платы и блока питания. В его основе лежит стандарт LPX (Slimline), но существует ряд особенностей, которые следует отметить. Версии используемых спецификаций АТХ постоянно совершенствуются и модифицируются.

Блок питания в стандарте АТХ значительно отличается от традиционных как по габаритным размерам, так и по электрическому интерфейсу. Вентилятор блока питается от цепи +12 В и обеспечивает охлаждение всего системного блока.

Рис. 10. Блок питания стандарта АТХ

Главная особенность данного БП состоит в том, что вентилятор теперь расположен на стенке корпуса блока питания, которая обращена внутрь компьютера, и поток воздуха прогоняется вдоль системной платы, поступая извне. Такое решение в корне отличается от традиционного, когда вентилятор располагается на тыльной стенке корпуса блока питания и воздух выдувается наружу. Поток воздуха в блоке АТХ направляется на компоненты платы, которые выделяют больше всего тепла (процессор, модули памяти и платы расширения). Поэтому исчезает необходимость в ненадежных вентиляторах для процессора, в настоящее время получивших  широкое распространение.

Другим преимуществом обратного направления воздуха является уменьшение загрязнения внутренних узлов компьютера. В корпусе создается избыточное давление, и воздух выходит в щели в корпусе, в отличие от систем другой конструкции. В АТХ-системах пыль будет «отгоняться» от устройства, поскольку внутрь воздух попадает только через одно входное отверстие на тыльной стороне блока питания. В системе, работающей в условиях повышенной запыленности, на воздухозаборнике БП можно установить фильтр, который предотвратит попадание в ПК частиц пыли.

Стандарт АТХ был разработан фирмой Intel в 1995 году и популярность завоевал после выпуска персональных компьютеров с процессором Pentium и Pentium Pro. После появления на рынке процессоров Pentium II (1997 год) и Pentium III (1999 год) этот тип корпуса стал использоваться повсеместно, заменив Baby-AT.  

Конструкция АТХ (рис.11) выполняет такие же функции, как Baby-AT и Slimline, а так-же позволяет решить две серьезные проблемы, возникающие при их использовании. Каждый   из традиционных блоков питания персональных компьютеров, применяющихся в PC, имеет два разъема, которые вставляются в системную плату. Проблема такова: если вы перепутаете разъемы, то сожжете системную плату! Большинство производителей качественных систем выпускают разъемы системной платы и блока питания с ключами, чтобы их нельзя было перепутать, но почти все дешевые системы не имеют ключей ни на системной плате, ни в блоке питания.

Чтобы предотвратить неправильное подключение разъемов блока питания, в модели АТХ предусмотрен новый разъем питания для системной платы. Он содержит 20 контактов и является одиночным разъемом с ключом. Его невозможно подключить неправильно В новом разъеме предусмотрена цепь питания на 3,3 В, что позволяет отказаться от преобразователя напряжения на системной плате.

Рис. 11. Внешний вид блока питания форм-фактора ATX/NLX

Для напряжения 3,3 В блок АТХ обеспечивает другой набор управляющих сигналов, отличающийся от обычных сигналов для стандартных блоков. Это сигналы Power_0n и Standby (последний также называется питанием малой мощности — Soft Power, или SB). 

Power_0n — это сигнал системной платы, который может использоваться такими операционными системами, как Windows 9x (они поддерживают возможность выключения и пуска системы программным путем). Это также позволяет применять для включения компьютера клавиатуру. Для этого в интерфейс блока питания введен управляющий сигнал PS-ON, включающий основные источники +5, +3,3, +12, -12 и -5 В (рис. 12). Напряжение от этих источников поступает на выход блока только при удержании сигнала PS-ON на низком логическом уровне. При высоком уровне или свободном состоянии цепи выходные напряжения этих источников поддерживаются около нулевого уровня. О нормальном напряжении питания сигнализирует сигнал PW-OK (Power O'Key). Интерфейс управления питанием позволяет выполнять программное отключение питания.

Рис. 12. Временная диаграмма интерфейса управления питанием АТХ

Сигнал 5v_Standby (дежурный) всегда активен и подает на системную плату питание ограниченной мощности, даже если компьютер выключен. Параметры описанных свойств устанавливаются с помощью программы установки параметров Setup BIOS. Дежурный источник с допустимым током нагрузки 10 мА (АТХ версии 2.01) включается при подаче сетевого напряжения. Он предназначен для питания цепей управления энергопотреблением и устройств, активных и в спящем режиме (например, факсмодема, способного по поступлении входящего звонка «разбудить» машину). В дальнейшем предполагается увеличить мощность данного источника до допустимого тока 720 мА, что позволит «будить» компьютер даже по приему пакета от дежурного адаптера локальной сети.

Сигнал FanM представляет собой выход типа «открытый коллектор» от тахометрического датчика вентилятора блока питания вырабатывающего два импульса на каждый оборот ротора. Сигнал FanC предназначен для управления скоростью вентилятора подачей напряжения в диапазоне 0...+12 В при токе до 20 мА. Если уровень напряжения выше +10,5 вентилятор будет работать на максимальной скорости. Уровень ниже +1 В означает запрос от системной платы на остановку вентилятора. Промежуточное значения уровня позволяют плавно регулировать скорость. Внутри блока питания сигнал FanC подтягивается к уровню +12 В, так что если дополнительный разъем оставить неподключенным, вентилятор будет всегда работать на максимальной скорости. На дополнительном разъеме также имеются kohtакты 1394V (+) и 1394R (-) изолированного от схемной земли источника напряжения 8-48 В для питания устройств шины IEEE-1394 (FireWire). Цепь +3.3V Sense служит для подачи сигнала обратной связи стабилизатору напряжения +3,3 

Все питающие и сигнальные провода к системной плате подключаются одним основным разъемом с надежным ключом (рис. 13а). На разъемах подключения накопителей, естественно, сохранилось традиционное назначение контактов. Расширенная спецификация для блока питания АТХ предусматривает передачу информации от датчиков вентилятора на системную плату, что обеспечивает контроль скорости вращения и температуры воздуха. Для этих целей предназначен дополнительный (необязательный) жгут с разъемом, изображенный на рис. 13 б. 

Рис. 13. а) Основной разъем питания

Рис. 13. б) Дополнительный разъем

Другая проблема, решенная в конструкции АТХ, связана с системой охлаждения. На всех современных процессорах устанавливается активный теплоотвод, который представляет собой вентилятор (кулер), который крепится к радиатору процессора для его охлаждения. Практически все процессоры, выпускаемые фирмой Intel и другими производителями, поставляются с такими вентиляторами. В системах модели АТХ для дополнительного охлаждения процессора используется заслонка рядом с блоком питания, которая направляет воздушный поток от вентилятора к процессору. Блок питания модели АТХ берет воздух извне и создает в корпусе избыточное давление, тогда как в корпусах других систем давление понижено. Направление воздушного потока в обратную сторону позволило значительно улучшить охлаждение процессора и других компонентов системы.

Замечание       Метод охлаждения, описанный в технических требованиях АТХ, не является обязательным. Изготовители могут использовать другие методы, например установку традиционного выдувающего вентилятора, а также пассивных радиаторов на системной плате АТХ. Это может оказаться лучшим решением для компьютера, если не гарантируется периодическая замена фильтра источника питания.

Стандарт NLX

Технические требования NLX, также разработанные Intel, определяют низкопрофильную системную плату, во многом похожую на АТХ. Однако в этом стандарте используется меньший формфактор. Как в предыдущих системах Slimline, системная плата NLX использует выносную плату (ризер - карту) для разъемов расширения. Системная плата NLX также разработана для упрощения доступа и обслуживания; системную плату легко выдвинуть из блока. Формфактор NLX предназначен для замены LPX (как формфактор АТХ функционально заменил Baby-AT).

Технические требования NLX не определяют новый формфактор источника питания, но существует отдельный документ, в котором приведены рекомендации для источника питания NLX. Чтобы источник питания поместился в корпус NLX, он должен соответствовать размерам формфактора LPX, но в нем должны использоваться разъем с 20 контактами, сигналы напряжения, в соответствии со спецификацией АТХ (и даже вентилятор должен быть расположен как в блоке питания АТХ). Хотя иногда можно приспособить источник питания для LPX, некоторые изготовители начали производить источники питания, специально созданные для использования в системах NLX.

Стандарт SFX (системные платы micro-ATX)

Фирма Intel разработала новые технические требования для системных плат, названных micro-ATX, Эти платы предназначены для недорогих систем; в них используется меньшее количество разъемов расширения, чем в NLX, и потому требования к источнику питания менее жесткие. Поскольку документация на платы micro-ATX определяет лишь формфактор системной платы, Intel разработала технические требования для нового источника питания, названного SFX (рис. 14).

Источник питания SFX специально разработан для использования в малых системах, содержащих ограниченное количество аппаратных средств. Блок питания может в течение длительного времени обеспечивать питание при мощности 90 Вт (135 Вт пиковой мощности) в четырех напряжениях (+5, +12, -12 и +3,3 В). Этой мощности достаточно для малой системы с процессором Pentium II, интерфейсом AGP, тремя разъемами расширения и тремя периферийными устройствами типа жестких дисков и CD-ROM.

Замечание        Источник питания SFX не имеет выходного напряжения -5 В, необходимого для шины ISA. Поэтому в компьютерах с платой micro-ATX используется только шина РСI и интерфейс AGP для всех плат расширений, установленных в компьютер, а разъемов шины ISA нет совсем.

Рис. 14. Блок питания стандарта SFX с вентиляторам диаметром 60 мм

Несмотря на то что Intel разработала технические требования к источнику питания SFX специально для системной платы с формфактором micro-ATX, SFX — это отдельный стандарт, который совместим с другими системными платами. В источниках питания SFX используется тот же разъем с 20 контактами, что и в стандарте АТХ, а также сигналы Power_0n и 5v_Standby. Отличия проявляются в расположении вентилятора.

Если используется стандартный источник питания SFX, то вентилятор диаметром 60 мм крепится на поверхности корпуса, причем он вдувает холодный воздух внутрь корпуса компьютера. Вентилятор обдувает источник питания, и через отверстия в задней панели корпуса теплый воздух удаляется. Такое расположение вентилятора уменьшает шум, но в то же время обладает недостатками, которые были характерны для систем охлаждения до введения стандарта АТХ. В любом случае необходимо использовать дополнительные охлаждающие элементы на наиболее тепловыделяющих элементах компьютера.

Для систем, которым необходимо более интенсивное отведение тепла, был разработан блок питания с вентилятором диаметром 90 мм. Этот больший по размеру вентилятор обеспечивает лучшее охлаждение элементов компьютера (рис. 15).              

Рис. 15. Блок питания стандарта SFX с вентилятором диаметром 90мм

На рис. 16 показан внешний вид блока питания стандарта SFX с верхним расположением вентилятора диаметром 90 мм.

Рис.16. Блок питания стандарта SFX с верхним расположением вентилятора диаметром 90мм

refleader.ru

Почти всё о блоках питания

Почти всё о блоках питания

Hydrogen

Итак, после многочисленных вопросов и непоняток, я решил как-то попытаться объяснить как можно подробнее принцип работы, конструкцию и требования к работе блоков питания (БП). Разумеется, часть статьи будет не понятна многим из-за использования терминов касающихся электроники, но всё же это не тупик, вы можете задать вопросы на нашем форуме, на которые мы вам постараемся как можно более доходчиво ответить...

Начнём с очень простого объяснения.

Принципы работы и назначение блоков питания

Блок питания это преобразователь электрической энергии поступающей из сети переменного тока в энергию, которая предназначена для питания всей аппаратной части персонального компьютера (ПК). Стандартное входное питание (сеть) это 220В 50Гц (или, как, например, в Японии 120В 60Гц). Выходы постоянного тока в +5В, +12В и +3,3В +3,3В и +5В используются для питания всех микросхем и электроники, +12В используются для питания электродвигателей, как моторы в CD/DVD приводах или жёстких дисках, также от +12В питаются вентиляторы. Разумеется все электродвигатели или любой электронный компонент нуждается в стабильном питании, также имеются оптимальные значения напряжений, это +/- 0.5В отклонения от нормальных. Повышая (к примеру) 3.3В на 3.8В компонент, питающийся из данного источника понесёт огромную перегрузку, а также может прийти в негодность.

Итак, разберём каждый канал питания по отдельности.

Питание +12В в основном (как сказано выше) предназначено для питания электродвигателей, данный источник должен обеспечивать большой выходной ток, особенно в компьютерах с большим количеством приводов и жестких дисков. Также вентиляторы потребляют энергию с данного источника. Потребление вентилятора составляет от 100 до 250мА (миллиампер). На данный момент это значение ниже, от 50 до 100мА. БП работает в прерывистом режиме, т.е. если напряжение выходит за штатные пределы, он "притормаживает" до нормализации. В большинстве блоков питания, перед получением разрешения на запуск системы проходит внутренняя проверка и тестирование выходного напряжения. После завершения самотестирования, на материнскую плату посылается сигнал "Power_Good" (в переводе "Питание в Норме"). Если сигнал не поступает, материнская плата откажет в запуске. Также существует проблема нестабильности внешней сети (линия 220В или 120В), она может оказаться ниже или выше, что приводит к перегреву БП. Если напряжения выходят из нормы, сигнал Power_Good пропадает, и это приводит к принудительному выключению системы. Бывают случаи, когда при запуске ПК вентиляторы реагируют, а сам ПК не подаёт признаков жизни. Это происходит, когда сигнал Power_Good не поступает, но блок питания за неправильно выполненной защитной схемой начинает подачу энергии. Правильно выполненная схема уже на материнской плате должна отказаться от старта системы, т.к. жёсткие диски и другие приводы не имеют данной схемы и могут очень быстро сгореть.

Данный метод защиты был разработан компанией IBM. Они предусмотрели факт того, что далеко не все имеют UPS и стабилизаторы, а сеть "в розетках" безжалостно скачет если ваш сосед решил включить сварочный аппарат чтобы сварить решетку на балконе :-). Температура очень сильно влияет на стабильность работы. Зная что выходные диоды это полупроводники (полупроводник, как и любой другой материал, меняет своё сопротивление току при изменении температуры) помимо того, что они становятся резисторами, они ещё и перестают успевать "закрываться", что приводит к моментальному сгоранию БП и бывают случаи когда и ПК тоже, но об этом мы поговорим подробнее позже...

Вернёмся к сигналу Power_Good: данный сигнал используется для ручного сброса. Он подаётся на микросхему тактового генератора, эта микросхема управляет формированием тактовых импульсов и вырабатывает сигнал начальной перегрузки. Если сигнальную цепь Power_Good заземлить, то генерация тактовых сигналов прекратится и процессор остановится, после размыкания вырабатывается кратковременный сигнал начальной установки процессора и разрешается прохождения сигнала Power_Good для выполнения АППАРАТНОЙ ПЕРЕЗАГРУЗКИ ПК.

Системы блоков питания АТХ имеют свойство выключения программными средствами, например современные системы Windows или Linux обладают поддержкой управления питанием (APM - advanced power managment). При выборе команды "выключить" или "halt" или других, данная функция автоматически отключает источник питания. Старые системы АТ не имели данной функции и выводилось сообщение о том, что можно выключить компьютер.

Подробнее о сигнале Power_Good

Сигнал имеет напряжение +5В (может гулять от 4 до 6). Вырабатывается, как уже сказано выше, после самопроверки. Разрыв между ОК всей системы и подачи сигнала где-то 0.1-0.5 секунд. Поступающий сигнал идёт напрямую к тактовому генератору, который формирует сигнал для начальной установки процессора. Если сигнал Power_Good отсутствует, тактовый генератор постоянно будет подавать сигнал сброса на процессор, чтобы он не смог начать работать на зашкаленных уровнях питания. Как только поступает сигнал, функция сброса отключается и выполняется инициализация программы записанной в BIOS (rom) по адресу ffff:0000

В хороших, правильных БП сигнал Power_Good поступает только после того, как питание во всех каналах нормализуется, обычные, дешевые, могут начать подачу сигнала, даже если тест ещё не пройден. Тут стОит вспомнить материнскую плату Soyo Ultra Dragon Platinum КТ333 которая инициализировалась с задержкой 3-4 секунды, это что ни на есть, идеально выполненная система защиты. Материнская плата имеет чип на входе питания, который не позволит начать работать компонентам до тех пор, пока показатели напряжения не нормализуются. Зачастую на блоках питания данной самопроверки вообще нет, просто ставят один выход +5В на провод, где должен идти Power_Good сигнал. Бывает что после замены материнской платы, компьютер начинает безжалостно "глючить", это объясняется тем, что некоторые мат платы более чувствительны к подаче питания.

Вопрос о питании (мощности) и их параметрах

На самом деле, мощность блока питания в 300 Вт, предостаточно для десктоп компьютера, но есть один небольшой нюанс: качество блоков питания приводит к слишком большим скачкам напряжения, при использовании блока питания хотя бы более чем на 50%! A теперь я углублюсь в дебри, а точнее в элементарные понятия электроники и объясню "как и почему".

Блоки питания для компьютера имеют одну платку, а не огромный трансформатор, который порой приходилось катать на тележке :-). Как это смогли сделать? Решение этому было гениальное: изобретение "импульсного блока питания"...

Теперь, я объясню принцип работы трансформатора с тележкой и импульсного. Трансформатор работает по принципу индукции, т.е. имеется 2 обмотки: одна входная (допустим 220В 50Гц) и вторая на выходное напряжение. Чтобы между обмотками всё же сработал "физический закон индукции", обмотки должны иметь общий стержень, а точнее сердечник, который является сбором множества стальных пластинок формой "Е" и "I", это и есть проводник между обмотками. Мощный трансформатор (с выходом допустим на 12В и 300Вт (300/12=25А)) может перевалить за 10-15 Кг, плюс к этому, понадобится трансформатор на 5 и 3.3 вольт, что будет ещё где-то 5кг...

Всё это было, и старые компьютеры "ВЦ" работали на трансформаторах занимающих огромное пространство... Но компании должны были придумать нечто новое, чтобы пользователи могли носить свой ПК на руках, а не на телеге... Тут и пришло время затронуть импульсные блоки питания, которые раньше просто-напросто не могли быть реализованы за нехваткой технологии...

Чего нам надо от блоков питания?

Да собственно не так уж и много...

1. Давать стабильное напряжение на выходах (в случае компьютера 12, 5 и 3.3 вольт).

2. Иметь хорушую систему деления линии 220В и вашего ПК (именно плохие системы приводят к копоти на платах - естественно уже годных только для подвешивания на стену на память).

Немного на первый взгляд? Всё просто, пока не копаешь глубже... Давайте рассмотрим базовую схему работы БП (а точнее, все этапы которые проходит ток для его преобразования).

На выходе не абсолютно постоянное напряжение, а постоянное/прерывистое (т.е. уходит из заданного напряжения в определённом ранге. К примеру, 12В может гулять на 0.5В максимум - идеальный вариант, но, естественно, по ряду причин, которые объясню далее, гуляет напряжение сильнее).

Опять хочется напомнить, что многие блоки питания "вываливают" за штатные значения на 2 Вольта и это при нагрузке всего на 60% номинала! Это может приводить к непонятным перегрузкам "ни с того, ни с сего" или зависаниям посреди ответственной работы... Что могут сказать люди при этом? "ВиндоZе маст дай" или "Билл Гейтс Ка3ел", хотя ни одно, ни другое этому не причина. Хочется дать небольшой совет по поведению: прежде чем судить что-то или просто сказать "атцтой", проверьте, вы действительно правы? Может это проблема hardware? Как говорят "7 раз отмерь, потом отрежь" так же и тут: "семь раз проверь, потом суди" (извините за отклонение от темы :))

Некоторые признаки, по которым можно узнать, настоящий это китаец с завода "Thermaltake" или это фабрика "Нид фо Чайниз андерграунд 2"

Один из самых важных моментов стабилизации в блоке питания - это трансформатор/дроссель который должен быть "в компании" конденсаторов-фильтров.

всё ок, никаких претензий

нет фильтров

"Фулл Чайниз андерграунд" - нет ни фильтров, ни дросселя (вот это хуже Фредди Крюгера, т.к. может убить не только ночью во сне, а когда угодно). Как видно, всё зашунтированно

Вот интересный пример, когда, опять же, не виноват Билл Гейтс: старые холодильники делались с моторами-монстрами, которые спустя много-много лет работы стали создавать помехи, а ко всему прочему, стартовый конденсатор уже почти негоден... При включении "этого существа" в сети происходит перестройка, а блок питания без фильтров и дросселя просто даст "выброс" на выходе, и конечно же люди не станут сваливать вину на холодильних "Сибирь", который по словам бабушки работает лучше всяких там "Whirpool" и "Daewoo". Как всегда крайним будет Билл Гейтс...

Силовой трансформатор. Чем он больше - тем лучше (больше запас по токам насыщения).

Нормальный трансформатор должен быть около 4-5 см высотой, а "чайниз андерграунд" бывают и по 2 см...

Как и в ранее объясненном случае (отсутствие дросселя) бывают и более серьёзные ситуации: дроссели выходных фильтров и варисторов на их выходах.

Входные высоковольтные накопительные конденсаторы

По формуле, напряжение на конденсаторах за пол периода входной частоты падает на величину, которая определяется ёмкостью конденсатора и мощностью нагрузки. Падение на конденсаторах 470 микрофарад на блоке питания в 200ватт (реальных) составит около 30В, а на "чайниз андерграунд" с 330 микрофарад падение может составлять порядка 60-70В... Объяснять думаю не надо, понятно какая разница между ними (огромная - одним словом).

О диодах "клапанах": например, диоды которые стоят на выпрямителях тока мощные, но они медленные (у диодов и транзисторов есть скорость открытия и закрытия при определённом проходящем токе, т.е. диоды работающие на более чем 20А и при этом должны открыватся и закрыватся с большой частотой, очень сложные и дорогие. В первую очередь они стойкие на температуру...). Часто дешeвые блоки питания имеют два диода "жестко спаянных" друг с другом и подвешенных на аллюминевый радиатор. Что это значит? Что тепло они могут отдавать только по лапкам, толщиной в 2мм. Эти бедолаги зашкаливают за максимальную температуру и начинают "пахнуть" и часто не просто сгорают, а ещё и "уносят с собой в могилу абсолютно всё", т.к. могут остаться открытыми и наполнить конденсатор внештатными напряжениями, которое кушает наш компьютер и верно умирает... Это всё печально, но это одна из многих причин "горения БП". В дорогих БП, эти диоды залиты в силиконовый корпус, который сам теплопроводный, а диоды (полупроводниковое соединение) монтированы на металлическую пластину, которая опирается на теплопроводную резинку и всё это прикрепленно к радиатору. Такие блоки практически никогда не горят от перегрева диодов, т.к. помимо этого, эти диоды ИДЕНТИЧНЫ по всем характеристикам, а "спаянные" могут и отличаться, создавая таким образом дополнительную нагрузку на самих себя и на их транзисторы контроллеры...

Теперь, имея схему того "как работает эта зверушка" можно понять, почему я говорил про сбои напряжения на выходе. Измерив осциллографом выходной ток, можно увидеть что он почти ровный без нагрузки, а подключив один жесткий диск в 1Гб уже получим скачки в 300мв, подключив пару 20Гб дисков, можно увидеть и +/- 1В, а если ещё и всю сеть компьютера питающуюся с 12В, можно увидеть более чем 2В скачки. При таких режимах работы, компьютер будет глючить, виснуть и приходить в негодность в очень короткие сроки... Мощные блоки питания (< 400Вт) имеют тот самый слитый блок двух диодов, что уже служит знаком надёжности, плюс ко всему диоды быстрее и мощнее, как и все транзисторы, что гарантирует более стабильное напряжение на выходе.

У хороших блоков питания помимо всего прочего, имеется хорошая изоляция и утечка тока не более 500мкА. Это важно если у вас сеть 220В не имеет хорошего заземления.

Немного критериев, которые нужно знать при выборе блока питания

1. MTFB (mean time before failure - примерное время до первой неполадки) или MTTF (mean time to failure - тоже самое что и предыдущее), обычно это минимум 100 тысяч часов.

2. Диапазон изменения входного напряжения при сохранении стабильной работы блока питания. Для 110В хороший блок питания должен выдержать от 90 до 130, для 220В - 180 до 270.

3. Пиковый ток при включении. Это значение тока, проходящего по системе в момент инициализации блока питания. Чем меньше, тем лучше, т.к. блок питания не несёт такой большой тепловой удар.

4. Время (в мс - миллисекундах) удержания выходного напряжения в пределах точно заданных значений после отключения входного (20 мс - хорошее, 10-15 мс - зашибись) :)

5. У блока питания есть один недостаток: он подстраивается под поглощаемый ток, например система поглощает практически постоянное кол-во энергии, но есть момент, когда SCSI 10000 rpm диск (поглощающий много) выключает двигатель для перехода в режим "засыпания" и блок питания, должен успеть снизить частоты "наполнения" конденсатора. До того как он это сделает, БП делает выброс выработанной энергии. Время на "раздумье" данного параметра измеряется в микросекундах. Последнее время эта проблема почти не существует, т.к. технология контроля поглощение/генерация довольно продвинулась.

6. В хороших БП есть схема защиты выходных напряжений (в основном вешается на клей к радиаторам, т.к. не является частью платы БП). Просто-напросто наличие данной схемы - это уже хорошо, а если она ещё и точная и рабочая, так это вообще идеально :). Значения её должны быть "отключение при превышении 1/5 напряжения", т.е. для 5В - 6В это критическое напряжение. При зашкаливании, линия 5В принудительно отключается.

7. Мощность на выходах БП на каждом канале. Параметр означает максимальную сумму Ампер которую способен сгенерировать БП без угрозы повреждения.

8. Стабилизация напряжения при изменении нагрузки от "мин" до "мах" - похожее с пунктом 5.

9. Отношение поглощение от сети/вырабатывание на выходе (КПД). Значение, показывающее кол-во энергии которая преобразовывается в тепло во время преобразования тока. Измеряется в %. Чем больше значение эффективности, тем лучше (точнее выработка блока питания и меньше тепла в корпусе).

10. Ripple, или реакция на шум. Практически одно и тоже что и 5, только реакция на скачки на входе блока питания.

Ремонт блоков питания

НЕ ТРОГАЙТЕ ИХ! Они не столь дорогие, чтоб рисковать вашей жизнью или целым компьютером (насчет что дороже - каждому своё :) ). Как вы заметили, импульсные блоки питания имеют кучу контролей, множество точных компонентов, которые требуют наличие осциллографа и хорошего тестера для их проверки. Время, затраченное на ремонт БП очень велико, а сломавшийся блок питания всегда останется сломавшимся, даже если вы его почините, т.к. сломался он потому, что он низкокачественный. А в низкокачественных деталях есть "скрытые" неполадки, проследить которые, очень сложно...

Некоторые проблемы блоков питания

а) не pаботает узел стабиллизации:

- неиспpавна микpосхема IC-1;

- вышли из стpоя диоды D14, D15; тpанзистоpы Q3, Q4;

- обpыв цепи обpатной связи, по котоpой пеpедается сигнал +5В, пpиходящий на pезистоpы R13,R25;

- обpыв в цепи питающей микpосхему IC-1;

- обpыв в пеpвичных обмотках Т2, либо обpыв в цепи R15, D9.

б) сpаботала защита:

- пpобой любого из конденсатоpов выходного фильтpа; потpогать pукой конденсатоpы - тот, котоpый гpеется, тот и пpобился (потек), тогда сpаботала защита по току;

- пpобой одного из диодов выходных выпpямителей;

- наличие или возникновение коpоткозамкнутых витков в обмотках тpансфоpматоpа Т4.

Ну вот и всё. Вроде всё понятно, если есть вопросы/рекомендации, буду рад ответить в разделе нашего форума " Железо» Блоки питания, источники бесперебойного питания (ИБП), сетевые фильтры"

15.07.05

читать еще по теме

whatis.ru

14 Блоки питания » Бауманки.НЕТ

Лекция  14             Блоки питания

 

14.1   Назначение  и  принципы  работы  блоков  питания

14.2  Внутренняя проверка блока питания

14.3   Разъемы        питания системной  платы

14.4   Разъемы  питания   периферийных  устройств

14.5    Мощность блоков питания

14.6   Усовершенствованная система управления питанием

14.7    Источник резервного питания (SPS)

14.8   Источник бесперебойного питания (UPS)

14..9   Батареи RTC/NVRAM

14.1   Назначение  и  принципы  работы  блоков  питания

Блок питания является одним из самых ненадежных устройств компьютерной системы. Это жизненно важный компонент персонального компьютера, поскольку без электропитания не сможет работать ни одна компьютерная система. Поэтому для организации четкой и стабильной работы системы необходимо хорошо разбираться в функциях блока питания, иметь представление об ограничениях его возможностей и их причинах, а также о потенциальных проблемах, которые могут возникнуть в ходе эксплуатации, и способах их разрешения.

Главное назначение блоков питания — преобразование электрической энергии, поступающей из сети переменного тока, в энергию, пригодную для питания узлов компьютера. Блок питания преобразует сетевое переменное напряжение 220 В, 50 Гц (120 В, 60 Гц) в постоянные напряжения +3,3, +5 и +12 В. Как правило, для питания цифровых схем (системной платы, плат адаптеров и дисковых накопителей) используется напряжение +3,3 или +5 В, а для двигателей (дисководов и различных вентиляторов) — +12 В. Компьютер работает надежно только в том случае, если значения напряжения в этих цепях не выходят за установленные пределы.

Положительное напряжение

Как правило, цифровые электронные компоненты и интегральные схемы компьютера (системные платы, платы расширения, логические схемы дисководов) используют напряжения +3,3 и +5 В, в то время как двигатели (дисководов и вентиляторов) обычно работают с напряжением в 12 В. Список устройств и их потребляемая мощность приведены в табл. 1.

Для того чтобы система нормально работала, источник питания должен обеспечивать непрерывную подачу постоянного тока. Устройства, рабочее напряжение которых отличается от подаваемого, должны питаться от встроенных регуляторов напряжения. Например, рабочее напряжение 2,5 В для модулей памяти RIMM обеспечивается встроенным регулятором тока; процессоры подключаются к модулю стабилизатора напряжения (VRM), который обычно встраивается в системную плату.

 

 

Отрицательное напряжение

Хотя напряжения -5 и -12 В подаются на системную плату через разъемы питания, для ее работы нужен только 5-вольтный источник питания. Питание -5 В поступает на контакт B5 шины ISA, а на самой системной плате оно не используется. Это напряжение предназнача­лось для питания аналоговых схем в старых контроллерах накопителей на гибких дисках, по­этому оно и подведено к шине. В современных контроллерах напряжение -5 В не использует­ся; оно сохраняется лишь как часть стандарта шины ISA.Напряжения +12 и -12 В на системной плате также не используются, а соответствующие цепи подключены к контактам B9 и B7 шины ISA. К ним могут подсоединяться схемы любых плат адаптеров, но чаще всего подключаются передатчики и приемники последовательных портов. Если последовательные порты смонтированы на самой системной плате, то для их питания могут использоваться напряжения -12 и +12 В. В большинстве схем современных последовательных портов указанные напряжения не используются. Для их питания достаточно напряжения +5 В (или даже 3,3 В). Если в компью­тере установлены именно такие порты, значит, сигнал +12 В от блока питания не подается.

Напряжение +12 В предназначено в основном для питания двигателей дисковых накопи­телей. Источник питания по этой цепи должен обеспечивать большой выходной ток, особен­но в компьютерах с множеством отсеков для дисководов. Напряжение 12 В подается также на вентиляторы, которые, как правило, работают постоянно. Обычно двигатель вентилятора потребляет от 100 до 250 мА, но в новых компьютерах это значение ниже 100 мА. В боль­шинстве компьютеров вентиляторы работают от источника +12 В, но в портативных моделях для них используется напряжение +5 В (или даже 3,3 В).

14.2   Внутренняя проверка блока питания

Сигнал Power_Good Блок питания не только вырабатывает необходимое для работы узлов компьютера напряже­ние, но и приостанавливает функционирование системы до тех пор, пока величина этого напря­жения не достигнет значения, достаточного для нормальной работы. Иными словами, блок пи­тания не позволит компьютеру работать при “нештатном” уровне напряжения питания. В каждом блоке питания перед получением разрешения на запуск системы выполняется внутренняя проверка и тестирование выходного напряжения. После этого на системную пла­ту посылается специальный сигнал PowerGood (питание в норме). Если такой сигнал не по­ступил, компьютер работать не будет.Уровень напряжения сигнала Power Good — около +5 В (нормальной считается величина от +3 до +6 В). Он вырабатывается блоком

Рис. 1. Блок питания стандарта ATX

питания после выполнения внутренних проверок и выхода на номинальный режим и обычно появляется через 0,1-0,5 с после включения ком­пьютера. Сигнал подается на системную плату, где микросхемой тактового генератора фор­мируется сигнал начальной установки процессора.При отсутствии сигнала PowerGood микросхема тактового генератора постоянно подает на процессор сигнал сброса, не позволяя компьютеру работать при нештатном или неста­бильном напряжении питания. Когда PowerGood подается на генератор, сигнал сброса от­ключается и начинается выполнение программы, записанной по адресу: FFFF:0000 (обычно в ROM BIOS).Если выходные напряжения блока питания не соответствуют номинальным (например, при снижении напряжения в сети), сигнал PowerGood отключается и процессор автоматиче­ски перезапускается. При восстановлении выходных напряжений снова формируется сигнал PowerGood и компьютер начинает работать так, как будто его только что включили. Благо­даря быстрому отключению сигнала PowerGood компьютер “не замечает” неполадок в сис­теме питания, поскольку останавливает работу раньше, чем могут появиться ошибки четно­сти и другие проблемы, связанные с неустойчивостью напряжения питания.

              Рис. 2. Блок питания стандарта SFX с верхним расположением вентилятора

 

14.3   Разъемы        питания   системной  платы

Каждый блок питания содержит специальные соединители, подключаемые к соответствующим разъемам системной платы, подавая напряжение на центральный процессор, модули памяти и установленные платы расширения (ISA, PCI, AGP). Неправильное подключение разъемов может привести к весьма нежелательным последствиям, вплоть до сгорания блока питания и системной платы. Более подробно разъемы системной платы, используемые различными блоками питания, рассматриваются в следующих разделах.

Главный разъем питания ATX

Новый стандарт для разъемов блоков питания используется только в новой конструкции ATX (рис. 14.3): 20-контактный разъем, разводка которого приведена в табл. 14.1. Расположение выводов разъема питания лучше показывать со стороны проводов. Это позволит правильно сориентировать разъем соединителя при его подключении к разъему системной платы.

 

Рис. 14.3. Разъемы P8 и P9

 

 

 

Таблица 14.1. Разъемы блока питания AT/LPX

 

Разъем      Контакт

Сигнал

Цвет

Разъем

Контакт

Сигнал

Цвет

Р8 (или Р1)  1

Power_Good (+5 В)

Оранжевый

Р9 (или Р2)

1

Общий

Черный

2

+5 В*

Красный

 

2

Общий

Черный

3

+12 В

Желтый

 

3

-5 В

Белый

4

-12 В

Синий

 

4

+5 В

Красный

5

Общий

Черный

 

5

+5 В

Красный

6

Общий

Черный

 

6

+5 В

Красный

14.4   Разъемы  питания   периферийных  устройств

Кроме разъемов, предназначенных для подключения системной платы, блоки питания содержат ряд силовых разъемов для подключения различных периферийных устройств, начиная с дисковых накопителей и заканчивая внутренним вентилятором охлаждения.

Разъемы питания дисковых накопителей и периферийных устройств

Разъемы питания дисковых накопителей стандартизированы в соответствии с назначени-ем выводов и цветом проводов. Разъемы питания дисковых накопителей и периферийных устройств показаны на рис. 14.4.

Обратите внимание, что нумерация выводов и обозначение напряжений этих разъемов обратно противоположны. Будьте особенно осторожны, самостоятельно изготавливая кабельный адаптер или используя его для подключения разъемов разных типов. Перемена местами красных и желтых проводов может привести к повреждению подключенного дисковода или периферийного устройства.

Чтобы отыскать вывод 1, внимательно осмотрите разъем: обычно номер указан на пластмассовом корпусе,.

 

Контакт 1  +12 В (желтый) , контакт 2  Общий (черный)

Контакт 3 Общий (черный)

Контакт 4 +5 В   (красный)

 

Рис. 14.4. Разъемы питания дисковых накопителей и периферийных устройствКроме разъемов, предназначенных для подключения системной платы, блоки питания содержат ряд силовых разъемов для подключения различных периферийных устройств.

 

 

Разъемы питания дисковых накопителей и периферийных устройств

Разъемы питания дисковых накопителей стандартизированы в соответствии с назначени-ем выводов и цветом проводов. Разъемы питания дисковых накопителей и периферийных устройств показаны на рис. 14.4.

Схема расположения выводов силового разъема стандартного дисковода и его цветовая кодировка приведены в табл. 14.1. В табл. 14.2 представлена схема расположения выводов силового разъема накопителя на гибких дисках.

Обратите внимание, что нумерация выводов и обозначение напряжений этих разъемов обратно противоположны. Будьте особенно осторожны, самостоятельно изготавливая кабельный адаптер или используя его для подключения разъемов разных типов. Перемена местами красных и желтых проводов может привести к повреждению подключенного дисковода или периферийного устройства.

Чтобы отыскать вывод 1, внимательно осмотрите разъем: обычно номер указан на пластмассовом корпусе, но бывает настолько мал, что его трудно заметить.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 14.5. 20-контактный разъем блока питания конструкции ATX

 

 

Цвет

Сигнал

Контакт

Контакт

Сигнал

Оранжевый

+3,3 В*

11

1

+3,3 В*

Синий

-12 В

12

2

+3,3 В*

Черный

Общий

13

3

Общий

Зеленый

PSOn

14

4

+5 В

Черный

Общий

15

5

Общий

Черный

Общий

16

6

+5 В

Черный

Общий

17

7

Общий

Белый

-5 В

18

8

PowerGood

Красный

+5 В

19

9

5v_Stby

Красный

+5 В

20

10

+12 В

* Необязательный сигнал.

 

Таблица 14.3. Схема расположения выводов разъема питания периферийных устройств (большой силовой разъем)

 

Контакт               Сигнал                Цвет

Контакт            Сигнал                Цвет

1               +12 В                  Желтый

2               Общий                 Черный

3              Общий                 Черный

4              +5 В                    Красный

 

14.5    Мощность блоков питания

Большинство производителей компьютеров предоставляют техническую информацию о блоках питания. Ее можно найти в техническом руководстве, а также на этикетке, приклеенной к блоку. Если вы знаете название компании — производителя блока питания, обратитесь непосредственно к ней Большинство производителей выпускают серии устройств с различными выходными мощностями в диапазоне 100–450 Вт.Новые источники питания вырабатывают также напряжение +3,3 В. В табл. 14.6 приведены параметры различных источников питания ATX, которые вырабатывают напряжение +3,3 В.

 

 

14.6   Усовершенствованная система управления питанием

Стандарт усовершенствованной системы управления питанием (Advanced Power Manage­ment — APM) разработан компанией Intel совместно с Microsoft и определяет ряд интерфей­сов между аппаратными средствами управления питанием и операционной системой компью­тера. Полностью реализованный стандарт APM позволяет автоматически переключать ком­пьютер между пятью состояниями в зависимости от текущего состояния системы. Каждое последующее состояние в приведенном ниже списке характеризуется уменьшением потреб­ления энергии.

■   Full On. Система полностью включена.

■   APM Enabled. Система работает, некоторые устройства являются объектами управле­ния для системы управления питанием. Неиспользуемые устройства могут быть вы­ключены, может быть также остановлена или замедлена (т.е. снижена тактовая часто­та) работа тактового генератора центрального процессора.

■   APM Standby (резервный режим). Система не работает, большинство устройств нахо­дятся в состоянии потребления малой мощности. Работа тактового генератора цен­трального процессора может быть замедлена или остановлена, но необходимые пара­метры функционирования хранятся в памяти. Пользователь или операционная система могут запустить компьютер из этого состояния почти мгновенно.

■   APM Suspend (режим приостановки). Система не работает, большинство устройств пассивны. Тактовый генератор центрального процессора остановлен, а параметры функционирования хранятся на диске и при необходимости могут быть считаны в па­мять для восстановления работы системы. Чтобы запустить систему из этого состоя­ния, требуется некоторое время.

■   Off (система отключена). Система не работает. Источник питания выключен.

Для реализации режимов APM требуются аппаратные средства и программное обеспече­ние. Источниками питания ATX можно управлять с помощью сигнала PowerOn и факульта­тивного разъема питания с шестью контактами. (Необходимые для этого команды выдаются программой.) Изготовители также встраивают подобные устройства управления в другие элементы системы, например в системные платы, мониторы и дисководы.

Операционные системы (такие, как Windows 9x), которые поддерживают APM, при на­ступлении соответствующих событий запускают программы управления питанием, “наблюдая” за действиями пользователя и прикладных программ. Однако операционная сис­тема непосредственно не посылает сигналы управления питанием аппаратным средствам.

Система может иметь множество различных аппаратных устройств и программных функ­ций, используемых при выполнении функций APM. Чтобы разрешить проблему сопряжения этих средств в операционной системе и аппаратных средствах предусмотрен специальный абст­рактный уровень, который облегчает связь между различными элементами архитектуры APM.

При запуске операционной системы загружается программа — драйвер APM, который связывается с различными прикладными программами и программными функциями. Именно они запускают действия управления питанием, причем все аппаратные средства, совместимые с APM, связываются с системной BIOS. Драйвер APM и BIOS связаны напрямую; именно эту связь использует операционная система для управления режимами аппаратных средств.

Таким образом, чтобы функционировали средства APM, необходим стандарт, поддержи­ваемый схемами, встроенными в конкретные аппаратные устройства системы, системная BIOS и операционная система с драйвером APM. Если хотя бы один из этих компонентов от­сутствует, APM работать не будет.

14.7    Источник резервного питания (SPS)

SPS включается только тогда, когда исчезает или становится очень низким сетевое напряжение. В этом случае срабатывает соответствующий датчик, и к установленному в блоке преобразователю постоянного напряжения в переменное подключается аккумуляторная бата-рея. Начинает вырабатываться переменное напряжение, которое, в свою очередь, поступает на выход устройства вместо сетевого.

SPS в принципе работают неплохо, но в некоторых моделях переключение на резервное питание происходит недостаточно быстро. При этом компьютер может отключиться или перезагрузиться. Естественно, что такое “резервирование” мало кого устроит. В высококачественных SPS устанавливаются феррорезонансные стабилизаторы. Это довольно громоздкие устройства, позволяющие запасать некоторое количество энергии, используемой для питания компьютера во время переключения схемы.

В рассматриваемых блоках могут устанавливаться фильтры-стабилизаторы, но в дешевых моделях их, как правило, не бывает, и напряжение в нормальных условиях поступает на компьютер непосредственно из сети, без всякой фильтрации и стабилизации. В SPS с феррорезонансными стабилизаторами выходное напряжение поддерживается постоянным, к остальным же для большей надежности следует дополнительно подключать фильтр-стабилизатор. В зависимости от качества и выходной мощности, стоимость SPS колеблется от ста до нескольких тысяч долларов.

14.8   Источник бесперебойного питания (UPS)

Лучшим решением всех проблем, возникающих в цепях питания, является установка источника бесперебойного питания, который одновременно выполняет функции фильтра-стабилизатора и источника аварийного питания. В отличие от SPS, которые включаются периодически, источники бесперебойного питания работают постоянно, и напряжение на компьютер поступает только от них. Поскольку некоторые фирмы продают источники резервного питания SPS как UPS (так как они предназначены для одних целей), последние иногда называют “истинными источниками бесперебойного питания” (“True UPS”). Хотя схема и конструкция UPS во многом похожи на SPS, главное различие между ними заключается в том, что в настоящем UPS отсутствует переключатель — питание компьютера всегда осуществляется от аккумулятора.

В UPS постоянное напряжение 12 В от аккумуляторной батареи преобразуется в перемен­ное. В вашем распоряжении фактически будет свой автономный источник питания, не зави­сящий от электрической сети. От нее осуществляется только подзарядка аккумулятора, при­чем ток заряда либо равен потребляемому нагрузкой, либо несколько больше (при частично разряженной батарее).

Даже если напряжение в сети пропадает, UPS продолжает работать, поскольку при этом лишь прекращается процесс подзарядки батареи. Никаких переключений в схеме не происхо­дит, а потому не возникает даже кратковременных провалов питающего напряжения. Батарея в этом режиме, конечно, разряжается, и интенсивность разряда зависит от мощности, потреб­ляемой компьютером. Но практически в любом случае вы успеете спокойно завершить рабо­ту и подготовить компьютер к нормальному выключению питания. UPS функционирует не­прерывно, используя заряженный аккумулятор. После восстановления сетевого напряжения аккумулятор сразу, без дополнительных переключений, начинает подзаряжаться, и вы снова можете включить компьютер и спокойно работать.

 

14..9   Батареи  RTC/NVRAM

Все 16-разрядные или более современные системы имеют микросхему особого типа, в которой находятся часы реального времени (Real-Time Clock — RTC), а также хотя бы 64 байт (включая данные часов) энергонезависимого ОЗУ (Non-Volatile RAM — NVRAM). Эта микросхема официально называется микросхемой RTC/NVRAM, но обычно на нее ссылаются как на микросхему CMOS, или CMOS-память. Такие микросхемы потребляют питание от батарей и могут хранить информацию несколько лет.

Она содержит часы реального времени, оповещающие программу о текущем времени и дате, причем и время и дата будут представляться правильно даже при отключении системы.

Часть микросхемы, называемая NVRAM, имеет другие функции. Она предназначена для хранения данных о конфигурации системы, включая объем установленной памяти, типы накопителей на гибких и жестких дисках, а также другую подобную информацию. Некоторые новые системные платы для хранения данных о конфигурации имеют микросхемы расширения NVRAM объемом 2 Кбайт и более. Это особенно актуально для систем Plug and Play, конфигурация которых содержит параметры не только системной платы, но и установленных адаптеров. После включения питания эта информация может быть прочитана в любой момент.

Чтобы предотвратить стирание NVRAM и сбой часов в то время, когда система выключена, к этим микросхемам подводят питание от специальной батарейки. Чаще всего используется литиевая батарейка, поскольку она имеет довольно продолжительное время работы, особенно если питает микросхему RTC/ NVRAM, потребляющую мало энергии.

Самые современные высококачественные системы содержат новый тип микросхем, в которые встроена батарейка. При нормальных условиях срок службы таких батарей измеряется десятью годами, что намного превышает срок эксплуатации компьютера. Если в вашей системе используется один из таких блоков, то батарея и микросхема заменяются одновременно, поскольку они конструктивно объединены. В некоторых системах батареи вообще не применяются. Например, Hewlett-Packard использует специальный аккумулятор, который автоматически перезаряжается при каждом включении системы. Если система не включена, аккумулятор будет обеспечивать RTC/NVRAM энергией, необходимой для работы, на протяжении недели или дольше. Но если компьютер останется выключенным на более длительное время, данные, хранящиеся в NVRAM, будут потеряны. В таком случае система может перезагрузить NVRAM из архивной микросхемы ROM, установленной на системной плате. Единственная информация, которую можно потерять, — текущая дата и время, но ее можно ввести заново. При использовании аккумулятора в сочетании с архивом в ROM получается довольно надежная система, оснащенная всем необходимым для хранения информации.

 

Контрольные вопросы

1         Какую роль выполняют блоки питания в компьютерной системе?

2         Какие устройства используют положительное напряжение?

3         Какие устройства используют отрицательное  напряжение?

4         Описать внутреннюю проверку блока питания.

5         Описать  разъемы      питания   системной  платы.

6         Описать разъемы  питания   периферийных  устройств.

7         Описать разъемы дисковых накопителей.

8         Описать систему управления питанием.

9         Описать источник резервного питания.

10    Описать источник бесперебойного питания (UPS).

11    Для чего применяются  батареи  RTC/NVRAM?

 

 

studizba.com

Принцип работы блока питания

Очень часто на железных форумах можно встретить грустные истории про то, как у кого-то сгорел блок питания и прихватил с собой на тот свет мать, проц, видюху, винт и кота Мурзика. Почему же горят БП? И почему горит синим пламенем нагрузка aka начинка системного блока? Чтобы ответить на эти вопросы, кратко рассмотрим принцип работы импульсного блока питания.

В компьютерных блоках питания применяется метод двойного преобразования с обратной связью. Преобразование происходит за счет трансформации тока с частотой не 50 Гц, как в бытовой сети, а с частотами выше 20 кГц, что позволяет использовать компактные высокочастотные трансформаторы при той же выходной мощности. Поэтому компьютерный блок питания гораздо меньше, чем классические трансформаторные схемы, которые состоят из понижающего трансформатора довольно внушительных размеров, выпрямителя и фильтра пульсаций. Если бы компьютерный блок питания был бы сделан по этому принципу, то при требуемой выходной мощности он был бы размером с системный блок и весил бы в 3-4 раза больше (достаточно вспомнить телевизионный трансформатор с мощностью 200-300 Вт).

Импульсный БП имеет более высокий КПД за счет того, что работает в ключевом режиме, а регулирование и стабилизация выходных напряжений происходит методом широтно-импульсной модуляции. Если не вдаваться в подробности, то принцип работы заключается в том, что регулирование происходит путем изменения ширины импульса, то есть его длительности.

Вкратце принцип работы импульсного БП прост: чтобы использовать высокочастотные трансформаторы, нам необходимо преобразовать ток из сети (220 вольт, 50 Гц) в высокочастотный ток (порядка 60 кГц). Ток из электрической сети идет на входной фильтр, который отсекает импульсные высокочастотные помехи, образующиеся при работе. Далее - на выпрямитель, на выходе которого стоит электролитический конденсатор для сглаживания пульсаций. Далее выпрямленное постоянное напряжение порядка 300 вольт поступает на преобразователь напряжения, который преобразует входное постоянное напряжение в переменное напряжение с прямоугольной формой импульсов высокой частоты. В состав преобразователя входит импульсный трансформатор, который обеспечивает гальваническую развязку от сети и понижение напряжения до требуемых значений. Эти трансформаторы изготавливаются очень маленькими по сравнению с классическими, в них малое количество витков, а вместо железного сердечника используется ферритовый. Затем снимаемое с трансформатора напряжение идет на вторичный выпрямитель и высокочастотный фильтр, состоящий из электролитических конденсаторов и индуктивностей. Для обеспечения стабильного напряжения и работы используются модули, обеспечивающие плавное включение и защиту от перегрузок.

Итак, как ты мог заметить из вышесказанного, в схеме компьютерного блока питания протекает ток очень высокого напряжения - ~300 вольт. Теперь давай представим, что будет, если какой-либо ключевой элемент схемы выйдет из строя, и защита не сработает. Ток высокого напряжения кратковременно поступит в нагрузку (пока БП не выгорит), и часть содержимого системного блока, скорее всего, этого не перенесет.

Почему же горит БП? Есть много причин: остановился вентилятор, упал внутрь винтик, внутренности забились пылью и т.д. Но нас интересует другой момент.

Импульсный блок питания забирает из сети столько энергии, сколько потребляет нагрузка. Соответственно, если потребляемая нагрузкой мощность будет выше мощности, на которую рассчитан БП, то сила тока, протекающего по цепям блока, также будет выше той, на которую рассчитаны проводники и элементы, что приведет к сильному нагреву и, в итоге, к выходу блока питания из строя. Именно поэтому на выходе БП стоит датчик выходной мощности, и защитная схема сразу отключит блок питания, если расчетная мощность нагрузки будет больше максимальной мощности БП.

Итак, если необдуманно перегрузить блок питания, то в лучшем случае он просто не включится, а в худшем – сгорит, поэтому всегда полезно хотя бы прикинуть мощность нагрузки.

Ссылки:

  • Сайт bp.xsp.ruОсновные категории :Принципы работыПринципиальные схемы БП AT/ATX Ремонт БП Характерные неисправности Как выбрать БП Микросхема TL494

  • Интересные статьи представленные на сайте : О правильном «питании» Как отличить хороший блок питания от дешевой китайской поделки

  • Сайт qrx.narod.ruУстройство и правильный ренонт блоков питания IBM PC-XT/AT Надеемся, что данная книга поможет Вам лучше понять устройство, принцип работы блоков питания для системных модулей типа IBM PC-XT/AT. 73!

  • Сайт electro-tech.narod.ruСхемы источников питания

  • Сайт rv6llh.rsuh.ruСхема и описание блока питания XT/AT (вариант 1) от starbob(а) Схема блока питания XT/AT (см.внутри схема и описание) (вариант 2) Схема и описание блока питания ATX формата Схема БП JNC формата ATX

  • Сайт viktor-tch.narod.ruМетодика ремонта блока питания ATX и AT. Ремонт блока питания ATX и AT шаг за шагом.

  • Сайт comprad.narod.ruВ этом разделе изложены общие рекомендации по ремонту блоков (БП) питания ATX персональных компьютеров, не вдаваясь в схемотехнику конкретных источников питания.

  • Сайт spblan.narod.ruИмпульсные блоки питания для РС. Описание ШИМ-Контроллера TL494 Описание ШИМ-Контроллера KA3511 ремонт блока АТХ/АТ c TL494 (методика) Схема блока AT 200W Схема блока ATX 230W Схема блока ATX InWIN 300W (ver. 27.02.2004) Распайка разьёмов БП (ATX/AT/AT-сервер) Схема однополярного блока 12V 10-15A из АТ 200W. Схема сетевого фильтра Pilot. (Pilot L, Pilot-PRO, APC 25-GR) Схема терморегулятора скорости вентилятора в БП. Схема детектора работы вентилятора в БП.Статьи по теме : обзор 15 блоков питания для ПК Блоки питания ATX: жаpкие баталии в боpьбе за выживание БП фоpмфактоpа ATX: генеpальная pепетиция супеpтеста Методика тестиpования блоков питания стандаpта ATX Тестирование блоков питания ATX. Детальное лабораторное тестирование 21 high-end блока питания при полной нагрузкеПодробный обзор блока питания Power Master JJ-350Т методика ремонта АТХ блока питания

studfiles.net

Параметры блока питания

Опубликовано мая 4, 2013 в Использование блоков питания различных типов

Параметры блока питанияБлок питания предназначен для преобразования электрической энергии, поступающей из сети переменного тока (Alternating Current — AC), в энергию постоянного тока (Direct Current — DC), пригодную для энергоснабжения электронных узлов компьютера.

Многие корпусы продаются с уже установленным блоком питания. Предварительная установка блока питания не только избавляет вас от необходимости приобретения этого блока, но также устраняет один шаг в алгоритме сборки компьютера. Кроме того, все отверстия для выключателей и кабелей в таких корпусах совпадают.

Блок питания содержит элементы, позволяющие сгладить всплески и провалы напряжения, защитить стабилизатор от перенапряжения в сети.

Блок питания преобразует сетевое переменное напряжение 220 В, 50 Гц (120 В, 60 Гц) в постоянные напряжения +3,3; +5 и +12 В. Компьютер работает надежно только в том случае, если значения напряжения не выходят за допустимые пределы.

Блок питания должен выдерживать силу тока не менее чем 15-20 А (ампер) и поддерживать величину заявленной мощности.

Мощность блока питания — это один из важнейших показателей блоков питания. Мощность, измеряемая в ваттах (Вт), должна обеспечивать расширяемость компьютера и поддерживать возрастающие токи нагрузки. Как правило, в компьютере, сконфигурированном для домашнего офиса, используется блок питания мощностью 300 Вт.

Среди параметров блока питания указывается также допустимая частота сети. В странах СНГ она составляет 50 Гц. Если на блоке питания указана частота 60 Гц, это не означает, что блок питания в вашей системе работать не будет.

Параметры блока питания

Как правило, логические электронные компоненты и микросхемы компьютера используют постоянные напряжения +3,3 и +5 В, а двигатели дисков и вентиляторов работают с напряжением +12 В. Рабочие напряжения, используемые для устройств компьютера, приведены в таблице ниже.

Напряжения, используемые для работы компонентов системной платы

Напряжения, используемые для работы компонентов системной платы

Устройства, рабочее напряжение которых отличается от вырабатываемого блоком питания, должны использовать встроенные регуляторы напряжения. Например, рабочее напряжение 2,5 В для модулей памяти DIMM DDR и RIMM, а также 1,5 В для графической платы AGP4x обеспечивается встроенным регулятором тока, а процессоры подключаются к модулю стабилизатора напряжения процессора VRM, которыйвстраивается в системную плату.

Современная системная плата содержит несколько стабилизаторов напряжения

Системные платы, которые используются с устаревшими блоками питания, вырабатывающими только +5 В, содержат встроенные трансформаторы, преобразующие напряжение +5 В в напряжение +3,3 В. Этого требуют процессоры, для которых необходимо напряжение +3,3 В.

Сегодня процессоры используют для работы более низкие рабочие напряжения питания. Для того чтобы приспособиться к изменяющимся требованиям энергообеспечения процессоров, на системных платах смонтированы модули стабилизатора напряжения процессора (Voltage Regulator Modules — VRM). VRM работают в некоторых пределах рабочего напряжения, адаптируясь к используемому процессору.

Отрицательные напряжения питания —5 В и —12 В также подаются на системную плату через разъемы питания. В современных контроллерах напряжение -5 В не используется; оно сохраняется лишь как часть устаревшего стандарта шины ISA.

Напряжения +12 В и —12 В на системной плате также не используются. Соответствующие цепи подключены к разъемам шины ISA. К ним могут подсоединяться схемы любых плат контроллеров. Эти напряжения используются для последовательных портов, если они смонтированы на самой системной плате.

В большинстве схем современных последовательных портов указанные напряжения не используются. Для их питания достаточно напряжения +5 В или +3,3 В. Если в компьютере установлены именно такие порты, значит сигнал +12 В от блока питания не подается.

Напряжение +12 В предназначено для питания двигателей дисковых накопителей. Напряжение +12 В подается также на вентиляторы, которые, как правило, работают постоянно. В большинстве компьютеров вентиляторы работают от источника +12 В, но в портативных моделях напряжение составляет +5 В или +3,3 В.

Блоки питания генерируют несколько рассмотренных ниже сигналов управления компьютером

Сигнал PS ON применяется для выключения блока питания и компьютера с помощью программного обеспечения. Эта функция известна как программное управление питанием (soft-power). На базе операционной системы Windows можно внедрить различные технологии управления питанием: усовершенствованное управление питанием (Advanced Power Management — АРМ) и усовершенствованный интерфейс конфигурирования системы и управления энергопитанием (Advanced Configuration and Power Interface — ACPI). Сигнал PS ON включен в обе спецификации.

При выборе команды Пуск^Выключение Windows автоматически отключает систему по завершении программной последовательности отключения. В компьютере, не поддерживающем функцию PS ON, будет выведено сообщение о том, что его можно отключить вручную.

Другой важный сигнал — Power Good — генерируется блоком питания, если во вторичную цепь вырабатываются напряжения нормальной величины.

dammlab.com

Основные характеристики блоков питания пк Расположение блока питания

Блок питания в корпусе-башне размещают обычно в верхней части, а ниже его располагается системная плата. В достаточно высоких корпусах блок питания установлен полностью над системной платой, так что их проекции на боковую стенку не пересекаются. Это обычное расположение, "без перекрытия".

В более низких корпусах (mini ATX) указанные проекции частично пересекаются, так как блок питания повернут на 90° относительно продольной оси.

Поскольку на системной плате под блоком питания находится гнездо процессора, частичное перекрытие создает следующие неудобства:

  • процессор закрыт блоком питания и поэтому для работы с ним и материнской платой (upgrade, overclocking) нужно сначала демонтировать блок питания, или вести работы почти вслепую;

  • блок питания загромождает место около процессора, что в ряде случаев может ухудшать его охлаждение;

  • появляется ограничение на высоту переходных плат для процессоров.

Мощность блока питания

Мощность - основная характеристика, и практически единственная, которая указывается в каталогах и прайсах большинства продавцов блоков питания. Существует несколько стандартных значений мощности блока питания.

Для домашнего компьютера подойдут 400 и 450W. Для более продвинутых систем, включающих процессоры старших моделей, мощные видеокарты, несколько жестких дисков и пр., либо для серверов часто используются блоки питания более 500W.

Заметим, что, несмотря на прогнозы снижения энергопотребления, современные высокооборотные жесткие диски и графические ускорители скорее поднимают эту планку. Для возможности последующего расширения, с учетом роста энергопотребления комплектующих, рекомендуется иметь достаточный запас по мощности блока питания.

Необходимо отличать мощность блока питания при пиковой нагрузке и реально поддерживаемую мощность. Первая характеристика определяет потенциальную возможность блока питания поддерживать требуемую мощность на очень малых промежутках времени.

Реально поддерживаемая мощность всегда ниже пиковой и соответствует варианту стабильной работы блока питания «достаточно долго». Так, в частности, большинство noname блоков питания китайского производства при заявленной пиковой мощности 400W стабильно работают обычно при 300. В принципе, для работы персонального компьютера низкого уровня с простейшими задачами этого значения мощности может оказаться вполне достаточно.

В частности, можно указать (примерно) минимальную мощность, которую потребляют компоненты системного блока: материнская плата с процессором – 50-60W, CD-ROM – 30W, жесткий диск – 30W, карты расширения – 20-25W каждая, память – 10-15W, устройство FDD – 3W.

Однако картина сильно меняется, если клиенту нужна современная система, либо предполагается использование «экстремальных режимов работы». Здесь без мощного блока питания, способного достаточно долго держать высокую нагрузку, конечно уже не обойтись.

Максимальную мощность блока питания можно рассчитать по заявленным значениям максимального тока на каждом выходном напряжении блока, которые обычно указывают производители. Для этого необходимо перемножить выходное напряжение на указанный ток и просуммировать по всем выходным цепям.

При этом для некачественных noname блоков питания может выясниться, что результат вычислений окажется меньше заявленной производителем пиковой мощности (если параметры тока указаны честно), либо реальные максимальные токи на выходе, которые можно измерить, будут меньше заявленных.

studfiles.net

Назначение сигналов блока питания, разъёмы блока питания

Поиск Лекций

Блоки питания

Блок питания является одним из самых важных устройств компьютерной системы. От его работы зависит электроснабжение всех компонентов ПК. Поэтому для организации чёткой и стабильной работы системы необходимо хорошо разбираться в функциях блока питания, иметь представление об ограничениях его возможностей и их причинах, а также о потенциальных проблемах, которые могут возникнуть в ходе эксплуатации и способах их решения. Главное назначение блоков питания заключается в преобразовании электрической энергии, поступающей из сети переменного тока, в энергию, пригодную для питания узлов ПК. Блок питания преобразует сетевое переменное напряжение 220V частотой 50Гц (120V 60 Гц) в постоянные напряжения +3.3V +-5V +-12V. Как правило, напряжения в +3.3V и +5V используется для питания цифровых схем (на системной плате и накопителях). Напряжения в +12V используется для питания различных двигателей и кулеров (вентиляторов). Напряжение в -5V и -12V на данный момент практически не используется. Так, например, питание в -5V раньше использовалось для шины ISA, однако на данный момент эта шина не используется. Большинство систем с современными форм-факторами системных плат для своей работы использует не только различные напряжения, но и различные системные сигналы. Например, сигнал PSON. Эта функция может применяться для включения блока питания с помощью программного обеспечения. Функция известна как программное управление питанием. Данная функция также широко используется операционной системой (к примеру, при выключении компьютера). Блок питания не только вырабатывает необходимое для работы узлов ПК напряжения, но и приостанавливает функционирование системы до тех пор, пока величина этого напряжения не достигнет значения, достаточного для нормальной работы ПК. В каждом блоке питания перед получением разрешения на запуск системы выполняется внутренняя проверка и тестирование выходного напряжение. После этого на системную плату посылается специальный сигнал Power_good, если такой сигнал не поступил, компьютер работать не будет. Уровень напряжения сигнала Power_goodоколо 5V (нормальным считается величина от 3V до 6V). Он вырабатывается блоком питания после выполнения внутренних проверок, выхода на номинальный режим работы и обычно появляется через 0.1, 1.5 секунды после включения ПК. Сигнал подаётся на системную плату, где специальная микросхема тактового генератора формирует сигнал начальной установки процессора. При отсутствии сигнала Power_good, микросхема тактового генератора постоянно подаёт на процессор сигнал сброса, не позволяя компьютеру работать при нестабильном уровне напряжений. При попадании сигнала на генератор, сигнал сброса отключается и начинается выполнение программы записанной в микросхеме BIOS. Если в процессе работы выходное напряжение блока питания не соответствует номинальным значениям, сигнал Power_goodотключается и процессор автоматически перезапускается. При восстановлении выходных напряжений сигнал формируется снова и компьютер после перезагрузки продолжает работать в штатном режиме.

Назначение сигналов блока питания, разъёмы блока питания

В настоящее время большая часть блоков питания изготавливается под форм-фактор материнских плат типа ATX. Данному форм-фактору характерен двадцати контактный разъём.

 

 

Номер контакта Цвет контакта Назначение сигнала
оранжевый +3.3В
оранжевый +3.3В
чёрный Общий
красный +5 В
чёрный Общий
красный +5 В
чёрный Общий
серый Сигнал Power_good
розовый (фиолетовый) +5В SB
жёлтый +12В
оранжевый +3.3В
синий -12В
чёрный общий
зелёный PSON
  чёрный   общий
белый -5В
красный +5В
красный +5В

 

 

Для дополнительного питания и контроля над охлаждающей системой процессора используется дополнительные четыре контакта.

 

 

чёрный Общий
жёлтый +12В

 

Для питания накопителей используются четырёх контактные разъёмы

 

1 2 3 4

1-Жёлтый (+12 В)

2,3-чёрный (земля)

4-красный (+5 В)

Для питания накопителя на гибких магнитных дисках (SDD) используется несколько видоизменённый разъём на 4 контакта имеющий такие же сигналы что и предыдущий разъём. Некоторые блоки питания имеют дополнительный шести контактный разъём. Через такой разъём подаётся три общих сигнала, 2 сигнала по 3.3В и один сигнал 5В. Назначение любого из проводов на выходе блока питания можно определить по его цвету. Каждый сигнал имеет свой унифицированный цвет. К примеру, красные провода +5В, жёлтый +12В и т.д. (смотреть таблицы). Основной разъём питания для материнской платы снабжён специальным ключом, который не позволяет подключить его неправильно. Питание к процессору подаётся через основной разъём, однако для повышения энергообеспечения системных плат, была создана новая спецификация блоков питания, в которой имелся дополнительный четырёх-контактный разъём. Этот разъём имеет два силовых вывода +12В, каждый на 8А, что позволяет предоставить дополнительное напряжение +12В с максимальной силой тока до 16А.В случае если на блоке питания такой разъём отсутствует то можно использовать специальный адаптер, который подключается к обычному четырёх контактному периферийному разъёму.



poisk-ru.ru