ДЖЕРЕЛО ЖИВЛЕННЯ

Інформатика

ІНШІ ДОКУМЕНТИ

ДЖЕРЕЛО ЖИВЛЕННЯ

Блок живлення є найважливішим компонентом комп'ютера, оскільки він забезпечує електрикою всі компоненти системи, які в цьому потребують. Це також один із компонентів з найвищою тенденцією до збоїв у будь-якій комп'ютерній системі1. Несправний блок живлення може пошкодити інші компоненти комп'ютера, подавши неправильну або коливальну напругу.

Основна функція джерела живлення полягає в перетворенні типу джерела живлення, доступного для мережевої розетки, у тип живлення, який може використовуватися комп’ютерними схемами. У звичайній настільній системі він перетворює змінну напругу 120 вольт і 60 Гц в США в постійну напругу +3,3 В, +5 В і + 12 В. Зазвичай цифрові електронні компоненти та схеми в системі основа, адаптерні плати та логічні плати дисководу 424h72e r) використовують напругу +3,3 В або +5 В, а двигуни дисковода 424h72e r та всіх вентиляторів напругу + 12 В. він працює належним чином, блок живлення повинен забезпечувати хорошу якість і постійну постійну напругу.

Якщо вивчити технічні характеристики типового джерела напруги для ПК, то спостерігається, що воно забезпечує не тільки напруги +3,3 В, +5 В і + 12 В, але також - 5 В і -12 В. Додаткові негативні напруги взагалі не використовуються в більшості сучасних систем, але все одно необхідні для зворотної сумісності. Оскільки сигнал +3,3 В є відносно недавнім явищем, джерела живлення не генерують напругу сигналу -3,3 В.

Хоча напруги -5 В і -12 В подаються на материнську плату через роз'єми живлення, материнська плата використовує лише напругу +5 В. Сигнал -5 В. просто направляється на шину ISA на терміналі B5. Материнська плата не використовує цю напругу. Спочатку аналогові схеми поділу даних, існуючі в старих контролерах дискети, використовували -5 В, тому ця напруга подавалася на шину. Оскільки сучасні контролери не вимагають напруги -5 В, системи більше не використовують її. Однак це все одно необхідно, оскільки це частина стандарту шини ISA.

Логічні схеми на материнській платі не використовують напруги +12 В і -12 В. Вони спрямовуються на клеми B9 і B7 шини, відповідно. Будь-яка плата адаптера на шині може використовувати ці напруги, якщо це необхідно, але вони, як правило, використовуються схемами драйвера/приймача послідовних портів. Якщо материнська плата має вбудовані послідовні порти, вона може використовувати сигнали +12 В і -12 В для цих портів.

Більшість новіших схем послідовних портів більше не використовують схеми драйвера/приймача 12 В. Натомість використовуються схеми, які працюють лише при +3,3 В або +5 В. Основна функція напруги - +12. V - це привід двигунів дискових приводів 424h72e r. Зазвичай потрібен сильний струм, особливо в системах з великою кількістю відділень для дисководів (як у конфігурації башти). На додаток до дискових двигунів 424h72e r, джерело живлення + 12 В використовується для всіх вентиляторів охолодження в системі, які повинні працювати постійно.

Окрім подачі електроенергії в систему, джерело живлення є тим, що змушує систему працювати лише тоді, коли електроенергії достатньо для належної роботи. Іншими словами, джерело живлення заважає комп'ютеру запускатися або працювати, поки не будуть наявні всі правильні рівні напруги.

Будь-яке джерело живлення виконує деякі внутрішні перевірки, перш ніж дозволити системі працювати. Якщо перевірки завершені успішно, блок живлення надсилає спеціальний сигнал на материнську плату під назвою Power _Good. Якщо цей сигнал відсутній постійно, комп'ютер не працює. Отже, якщо напруга змінного струму падає, а джерело живлення перезаряджається або перегрівається, сигнал Power _Good зменшується, що призводить до скидання або повного вимкнення системи.

Системи материнських плат, які мають новіші дизайнерські форми, такі як ATX і LPX, отримують ще один спеціальний сигнал. Цю функцію, яка називається PS_ON, можна використовувати для вимкнення живлення (і, отже, системи) через програмне забезпечення. Іноді його називають м'яким відключенням. Функція PS_ON стає більш очевидною, якщо вона використовується в поєднанні з операційною системою, що підтримує стандарт Advanced Power Management (APM), наприклад Windows 9x. Якщо в меню «Пуск» ми вибираємо опцію «Вимкнути комп’ютер», живлення відключається через програмне забезпечення - отже, Windows автоматично вимикає комп’ютер після завершення послідовності вимкнення операційної системи. Система, яка не має цієї функції, відображатиме лише повідомлення про те, що комп’ютер можна безпечно вимкнути.

Профіль і зовнішній вигляд компонента називається конструктивною формою. Елементи з однаковою конструктивною формою, як правило, взаємозамінні, принаймні щодо розмірів. Під час проектування комп’ютера ви можете обрати джерело живлення з однією із стандартних форм конструкції, або ви можете зробити власну конструкцію. Перше рішення означає, що запасні частини будуть доступні у майже невичерпному різноманітті з точки зору якості та рівня потужності. Займатися власною спорудою означає додатковий час та витрати на розробку. Крім того, джерело живлення буде унікальним для системи і придбати його можна буде лише у оригінального виробника.

З технічної точки зору джерело живлення в комп'ютері можна визначити як джерело живлення з постійною напругою, з перетворенням у напівмості та в комутації. Постійна напруга означає, що джерело живлення подає однакову напругу на внутрішні компоненти комп'ютера, незалежно від напруги змінного струму або потужності (потужності) джерела. Перетворення напівмоста відноситься до концепції перемикання джерела та техніки регулювання потужності. Цей тип джерела живлення іноді називають імпульсним джерелом живлення. Порівняно з іншими типами джерел живлення, ця концепція забезпечує ефективне живлення та генерує мінімальну кількість тепла. Це також підтримує розмір та ціну на низькому рівні.

В даний час існує вісім конструктивних форм джерел живлення, які можна назвати галузевими стандартами. Ці конструктивні форми такі:

Всі ці типи джерел живлення доступні у багатьох конфігураціях та на різних рівнях потужності. В даний час нові комп'ютери на ринку використовують джерела живлення ATX або Mini. Попередні конструктивні форми здебільшого застаріли, а форми NLX та SFX лише починають поширюватися в нових системах. З цієї причини ми будемо наполягати лише на джерелах типу ATX.

Одним із новіших стандартів, які зараз використовуються в галузі, є конструкція ATX (на фото). Специфікація ATX визначає нову форму материнської плати, а також нову конструктивну форму корпусу та джерела живлення. Блок живлення ATX заснований на моделі LPX, але має деякі відмінності.

Однією з відмінностей є те, що специфікація ATX вперше вимагає встановлення вентилятора збоку від джерела, всередині корпусу, звідки він продуває поперечне повітря на материнській платі і всмоктує його із зовнішньої сторони корпусу через задню частину. Цей повітряний потік рухається у напрямку, протилежному до того, який створюють більшість стандартних джерел, які продувають повітря зовні через тил через зазор у корпусі, через який входить вентилятор. Охолодження зворотного потоку повітря, передбачене концепцією ATX, штовхає повітря над найгарячішими компонентами плати, такими як процесор, модулі пам'яті та роз'єми розширення, які розташовані таким чином, щоб отримати максимальну перевагу від потоку повітря. Це усуває потребу в більшій кількості вентиляторів у системі - включаючи вентилятори процесорів, які сьогодні є поширеними в багатьох системах - зменшує шум системи та зменшує потребу в електроенергії для роботи системи.

джерела живлення

Інший перевага охолодження із зворотним потоком полягає в тому, що система залишається чистішою, без пилу та бруду. Фактично корпус знаходиться під тиском, так що повітря постійно виводиться через отвори корпусу - навпаки, ніж у попередніх моделях. З цієї причини охолодження із зворотним потоком часто називають вентиляцією з позитивним тиском (надлишковим тиском). Для систем, що працюють в особливо суворих умовах, всмоктувач вентилятора може бути забезпечений фільтром, щоб додатково переконатися, що все повітря, що надходить в систему, є чистим і без пилу.

Хоча теоретично це найкращий спосіб провітрювання системи, система надлишкового тиску вимагає використання більш потужного вентилятора для всмоктування необхідного потоку повітря через фільтр. Крім того, фільтр вимагає регулярного обслуговування залежно від умов праці.

Оскільки нові процесори виробляють все більше і більше тепла, охолоджуюча здатність повітряного потоку стає критичною. У загальноприйнятій практиці найкращим рішенням є використання стандартної системи негативного тиску з витяжним вентилятором на блоці живлення та якісним вентилятором для охолодження процесора.

Вперше специфікація ATX була випущена Intel у 1995 р. У 1996 р. Вона набуває все більшої популярності в комп'ютерах Pentium та Pentium Pro, завоювавши 18% ринку ПК.

Форма конструкції ATX розглядає деякі питання, пов’язані з формами будівництва Baby AT та Mini. Зберігаються дві проблеми з електроживленням. Один з них полягає в тому, що традиційний блок живлення для ПК має два роз'єми, які підключаються до материнської плати. Якщо ці роз'єми вставити у зворотному положенні або в зворотному порядку, материнська плата буде зруйнована. Більшість виробників систем надають "ключі" до материнської плати та роз'ємів живлення, щоб запобігти їх встановленню в зворотному або зворотному порядку. Однак деякі дешевші розподільники систем не надають цих ключів для плат або джерел, які вони використовують.

Конструкція ATX включає новий тип роз'єму живлення для материнської плати, щоб запобігти неправильному підключенню користувачів до джерела живлення. Цей новий роз'єм має 20 висновків і один ключ. Це практично унеможливлює вхід у зворотне положення. Оскільки замість двох майже однакових роз’ємів є лише один роз’єм, підключити їх у зворотному порядку неможливо. Новий роз'єм також забезпечує напругу +3,3 В, усуваючи необхідність регуляторів напруги на материнській платі для живлення процесорів та інших схем, які використовують цю напругу.

На додаток до нових сигналів +3,3 В, джерело живлення ATX забезпечує ще один набір сигналів, яких немає у стандартних джерелах живлення. Набір складається з сигналів Power_On (PS_On) та 5V_Standby (5VSB), відомих під загальною назвою "Soft Power". Power_On - це сигнал для материнської плати, який операційні системи, такі як Windows 9x, використовують для вимкнення системи за допомогою програмного забезпечення.

Ці сигнали також можуть дозволити додаткове використання клавіатури для перезапуску системи. Сигнал 5V_Standby постійно активний, що дає материнській платі обмежене джерело живлення, навіть якщо система відключена.

Іншою проблемою, яку вирішує джерело живлення A TX із зворотним потоком охолоджуючого повітря, є охолодження поточних процесорів у системі. Але це справедливо лише для промислових застосувань, в яких джерело живлення промислового типу було належним чином розроблено для теплового навантаження, передбаченого для відповідної системи, і для якого забезпечується постійне технічне обслуговування. В даний час Intel та інші виробники постійно встановлюють вентилятор на процесорі.