Главная страницаОбратная связьКарта сайта

Блоки питания .Разъемы питания системной платы


В старых системах выключатели встраивались непосредственно в блок питания, используемый для обеспечения постоянным током основных системных компонентов. Такая конструкция была достаточно простой. Блок питания устанавливался в задней или боковой части системного блока, поэтому для включения компьютера требовалось дотянуться рукой до вы­ключателя, расположенного на задней панели. Кроме того, для дистанционного включения системы при прямом подсоединении к источнику переменного тока требовалось специальное аппаратное обеспечение.

С конца 1980-х годов в системах с блоками питания LPX стали использоваться выносные переключатели, расположенные на лицевой панели. Конструкция используемых блоков питания практически не отличалась от предыдущих типов. Единственное отличие состояло в том, что выключатель переменного тока теперь устанавливался на некотором расстоянии от блока питания (обычно на лицевой панели системного блока) и соединялся с ним с помощью четырехжильного кабеля. Концы кабеля с плоскими соединительными наконечниками подсоединялись к контактам выключателя. Кабель, соединяющий выключатель с блоком питания, содержит четыре провода с цветовой кодировкой. В дополнение к этому кабель может содержать пятый провод, предназначенный для заземления на корпус. Для уменьшения опасности электрического травматизма плоские наконечники выключателя, соединенные с кабелем блока питания, надежно изолированы.

Так была решена проблема с эргономичным расположением выключателя. Однако данная конструкция не обеспечивала возможность дистанционного или автоматического включения системы без использования специальных аппаратных средств. Кроме того, в корпусе был установлен 120-вольтный выключатель переменного тока, по проводам которого через весь системный блок проходил электрический ток высокого напряжения. Соединительные провода при включении системы очень нагревались, что могло привести к различным опасным ситуациям.

Выключатели питания

Внимание

По крайней мере два провода из четырех, соединяющих выключатель с блоком питания AT/LPX, постоянно находятся под высоким напряжением. Неосторожное прикосновение к этим проводам, даже при выключенном системном блоке, может привести к самым печальным последствиям. Поэтому, прежде чем снять крышку корпуса, убедитесь, что вы не забыли отключить блок питания от сети.

В соответствии с цветом каждый из проводов питания имеет определенное назначение.

■     Коричневый и голубой провода — это фаза и нуль сетевого шнура, по которому напряжение поступает из блока питания. Когда блок питания подключен к сети, провода находятся под напряжением.

■     По черному и белому проводам переменный ток возвращается через выключатель в блок питания. Эти жилы находятся под напряжением только в том случае, если блок питания подключен к сети и компьютер включен.

■     Зеленый провод или зеленый провод с желтой полосой (если он имеется в кабеле) должен соединяться с корпусом компьютера и обеспечивать его заземление.

Отверстия для контактов на выключателе обычно окрашены; если это не так, вставьте голубой и коричневый провода в параллельные гнезда, а черный и белый — в гнезда, расположенные под углом друг к другу (рис. 19.19).



Рис. 19.19. Выводы дистанционного выключателя блока питания

Внимание

Хотя цветовая кодировка и параллельное/угловое расположение выводов используются в большинстве блоков питания, это не является универсальным правилом. Иногда встречаются блоки питания с расположением выводов, отличным от показанного на рис. 19.19. Тем не менее одно можно сказать наверняка: если блок питания подключен к настенной розетке электропитания, два провода будут находиться под постоянным напряжением. Обязательно отключите блок питания от электросети, прежде чем дотрагиваться до любого из выводов. Чтобы не рисковать в дальнейшем, наденьте на выводы пластиковую или резиновую оболочку.

Если голубой и коричневый провода были вставлены по одну сторону, а черный и белый находятся по другую, то и выключатель, и блок питания будут работать нормально. Если же вы перепутали контакты, то может перегореть предохранитель или произойти короткое замыкание.

Разъемы питания системной платы


Каждый блок питания содержит специальные отводы, подключаемые к соответствующим разъемам системной платы, которые подают напряжение на центральный процессор, модули памяти, установленные платы расширения, такие как видеоадаптеры, адаптеры LAN, порты USB и FireWire, а также платы различных типов. Подобные разъемы очень важны. Они не только обеспечивают питание системы — неправильное подключение разъемов может привести к весьма нежелательным последствиям, вплоть до сгорания блока питания и системной платы. Как и в случае с формой блоков питания, подобные разъемы соответствуют одной из стандартных спецификаций, которые определяют их типы, а также схемы соединения проводов и терминалов. К сожалению, как и в случае с механическими формфакторами, некоторые производители ПК используют блоки питания с разъемами нестандартной формы или (что еще хуже) разъемы стандартной формы, но с нестандартной схемой назначения контактов. Подключение подобного коннектора к разъему со стандартной схемой назначения контактов на системной плате приведет к повреждению блока питания, системной платы или же обоих устройств.

Я не только настаиваю на использовании блоков питания стандартного формфактора, но и настоятельно рекомендую отдавать предпочтение стандартным разъемам и схемам назначения контактов. Приобретая только стандартизированные компоненты, вы избавите себя от лишней головной боли при ремонте или модернизации компьютерной системы в дальнейшем.

На протяжении всей истории ПК наиболее популярными оставались два набора разъемов питания; назовем их разъемами типа AT/LPX и разъемами типа ATX. Каждый из них немного изменялся с течением времени (появлялись новые разъемы и исчезали те, в которых не было необходимости). Более подробно разъемы системной платы, используемые различными блоками питания (в том числе нестандартными), рассматриваются в следующих разделах.

Разъемы блоков питания АТ/LPX


Системные платы промышленного стандарта PC, XT, AT, Baby-AT и LPX используют один и тот же тип разъемов блока питания. Для подключения системной платы используются два 6-контактных разъема питания (P8 и P9). Терминалы, использованные в данных разъемах, способны выдержать ток до 5 А при напряжении до 250 В (хотя максимальное напряже­ние в ПК составляет +12 В). Оба разъема представлены на рис. 19.20.



Рис. 19.20. Разъемы питания P8/P9 (называемые иногда P1/P2) формфактора AT/LPX

Все блоки питания AT/LPX, содержащие разъемы P8 и P9, предполагают их подключение к системной плате таким образом, чтобы черные провода (общие контакты) обоих разъемом находились рядом друг с другом. Обратите внимание, что обозначения P8” и P9” не являются полностью стандартизированными, хотя и широко применяются, так как подобные обозначения в свое время использовала IBM. В некоторых блоках питания подобные разъемы обозначены как P1/P2. При подключении разъемов самое главное — правильно их ориентировать и не вставить в разъем системной платы со смещением на несколько контактов. Главное правило — черный с черным по центру”. Также необходимо следить за тем, чтобы не осталось лишних” контактов. Если вы видите лишние контакты со стороны системной платы, при включении могут быть повреждены не только системная плата, но и подключенные к ней устройства. Разъемы P8 и P9 (иногда называемые P1/P2) в том виде, в котором они должны подключаться к системной плате, представлены на рис. 19.21.



Всегда совмещайте черные провода при подключении разъемов к системной плате

Рис. 19.21. Разъемы P8 и P9, используемые при подключении системной платы к блоку питания AT/LPX

В табл. 19.4 приведены разъемы типичных блоков питания AT и LPX.

Таблица 19.4. Разъемы блока питания AT и LPX



1. Первое поколение системных плат и блоков питания PC/XT не требовало данного напряжения, поэтому контакт может отсутствовать как на системной плате, так и в разъеме от блока (контакт 2 разъема P8).

2. Мне встречались блоки питания, производители которых не придерживались цветового кодирования проводов, хотя сигналы при этом использовались корректно.

Совет

Хотя старые блоки питания PC/XT не используют контакт 2 разъема P8, их можно подключать к системным платам AT и наоборот. Наличие или отсутствие сигнала +5 В на этом контакте никак не отражается на работе системы, поскольку вполне достаточно других контактов по линии + 5 В.

Следует отметить, что все блоки питания типа AT/LPX используют одни и те же разъемы и схемы контактов, которые ни разу не изменялись (по крайней мере, никакие нестандартные вариации мне не встречались).

Разъемы питания ATX и ATX12V 1.x

Блоки питания, соответствующие спецификациям ATX и ATX12V 1.x, а также некоторым их вариантам, содержат следующие разъемы питания для подключения к системной плате:

■     20-контактный основной разъем питания;

■     6-контактный дополнительный разъем питания;

■     4-контактный разъем питания с напряжением +12 В.

Основной разъем питания является обязательным, в то время как два других используются при необходимости. Следовательно, блок питания стандарта ATX или ATX12V может содержать одну из следующих комбинаций разъемов:

■     только основной разъем питания;

■     основной и дополнительный разъемы;

■     основной разъем и разъем с напряжением +12 В;

■     основной и дополнительный разъемы, а также разъем с напряжением +12 В.

Наиболее часто встречаются блоки питания, содержащие или только основной разъем, или основной разъем и разъем с напряжением +12 В. Многие системные платы, содержащие разъем с напряжением +12 В, не содержат дополнительный разъем, и наоборот.

Причина существования нескольких разъемов питания

Исходная спецификация ATX предполагала наличие только одного 20-контактного основного разъема питания; в середине 1990-х годов его было более чем достаточно для обеспечения питания системных плат и процессоров, требовавших 251 Вт общей мощности и даже меньше. Однако к концу 1990-х годов требования системных плат и процессоров возросли, и в некоторых системах основной разъем питания оказался неспособен справиться с возросшей нагрузкой. Системные платы и процессоры, потреблявшие суммарно больше 251 Вт мощности, могли потенциально привести к перегреву терминалов и повреждению разъема; несколько раз последствия перегрева контактов в разъеме питания мне довелось видеть лично.

Вместо того чтобы изменять конструкцию основного разъема, тем самым порождая несовместимость с системными платами, которым дополнительная мощность не нужна, компания Intel в 1998 году расширила спецификацию ATX 2.02, добавив дополнительный разъем питания. Этот разъем обеспечивал подачу 58 Вт мощности по дополнительным линиям с напря­жением +3,3 и +5 В, которые необходимы для питания процессора, памяти, а также регулятора напряжения AGP. Однако, несмотря на появление дополнительного разъема, что было очень неплохой идеей, мне чаще встречались системные платы только с одним основным разъемом, хотя он и оказывался перегруженным.

Несмотря на то что дополнительный разъем обеспечивал дополнительную мощность по линиям с напряжением +3,3 и +5 В, линии дополнительного питания процессора (+12 В) это не касалось. Дебют процессора Pentium 4 в 2000 году показал, что требования процессоров к мощности блока питания резко возросли. Процессоры обычно характеризуются достаточно низким напряжением питания, за что отвечает схема регулятора напряжения на системной плате. Регулятор напряжения использует напряжение от блока питания и выполняет его преобразование. Мощность в ваттах равна произведению напряжения в вольтах и силы тока в амперах. Поэтому при равной мощности чем больше напряжения подать на схему регулятора, тем меньшая сила тока потребуется. Таким образом, чтобы уменьшить силу тока, на регулятор напряжения стали подавать сигнал с напряжением +12 В, а не +3,3 или +5 В, как было раньше.

К сожалению, это привело к еще одной проблеме с питанием. Даже при комбинировании основного и дополнительного разъемов существовал только один контакт с напряжением +12 В, способный подать на системную плату ток не более 6 А. Поэтому, чтобы увеличить мощность по линии с напряжением +12 В и сохранить совместимость с основным и дополни­тельным разъемами, в начале 2000 года Intel добавила в спецификацию ATX 2.1 разъем питания с напряжением +12 В. Этот разъем предназначался для подачи мощности 192 Вт на регуляторы напряжения питания процессоров Pentium 4 и более новых версий.

Блоки питания с соединительным разъемом +12 В стали называть блоками питания ATX12V, поэтому для них была выпущена спецификация формфактора ATX12V. Поскольку изначально разъем с напряжением +12 В предназначался для процессоров Pentium 4, он получил неофициальное название разъем P4”, несмотря на то что использовался и на системных платах для процессоров AMD. В конце 2001 года практически все выпускаемые системные платы и блоки питания соответствовали спецификации ATX12V.

Регуляторы напряжения процессора на системной плате стали использовать линию с напряжением +12 В, в результате чего нагрузка на линии +3,3 и 5 В снизилась, а значит, необходимость в дополнительном разъеме питания отпала. В результате многие блоки питания ATX12V этот разъем не содержат. Дополнительный разъем был официально исключен из спецификации ATX12V 2.0 в 2000 году. Некоторые блоки питания ATX12V дополнительный разъем все же содержат, поэтому, если материнская плата требует его подключения, следует выбрать блоки питания с этим разъемом.

20-контактный основной разъем питания

Этот разъем питания является стандартом для всех блоков питания стандартов ATX и ATX12V 1.x; он содержит коннектор Molex Mini-Fit Jr. с терминалами-мамами”. 20-контактный основной разъем питания показан на рис. 19.22, а схема его разводки описана в табл. 19.5. Для каждого контакта указаны стандартные цвета в соответствии с рекомендациями стандарта ATX; однако для того, чтобы блоки питания от разных компаний отличались друг от друга, эти рекомендации обязательными не являются. Я предпочитаю показывать расположение контактов со стороны проводов, а не терминала, так как эта схема полностью соответствует компоновке контактов в разъеме материнской платы.


Рис. 19.23. 20-контактный разъем блока питания ATX/NLX (вид сбоку и со стороны разъема)

Таблица 19.5. Разъем блока питания ATX



1. Может содержать второй оранжевый или коричневый провод, который используется для регулирования блоком питания цепи с напряжением 3,3 В.

2. Контакт 18 может не использоваться в некоторых современных моделях блоков питания или системных платах, так как сигнал -5 В исключен из спецификации ATX12V 1.3 и более поздних версий. Подобные блоки питания не следует использовать совместно со старыми системными платами, содержащими шину ISA.

Примечание

Обратите внимание на то, что блок ATX вырабатывает несколько сигналов, которых раньше не было, например +3,3 В, Power_On и 5v_Standby. Поэтому приспособить стандартный (или узкопрофильный) блок питания Slimline для работы в системе ATX весьма сложно, несмотря на то что внешне они одинаковы. Как уже отмечалось, ATX был создан на основе устаревшего стандарта LPX. Поэтому для подключения блока питания формфактора ATX к системной плате Baby-AT можно воспользоваться специальным адаптером. Поставкой адаптеров этого типа занимается компания PC Power and Cooling (www.pcpower.com).

Один из наиболее важных вопросов, касающихся соединителей блока питания — возможность подать необходимую мощность на системную плату без перегрева. Блок питания мощностью 500 Вт окажется бесполезным, если уже при 250 Вт соединители начнут плавиться. Если говорить об определенных соединителях, то для них задается максимально допустимое значение силы тока в амперах, которое они могут выдержать при нагреве не выше 30°C (85°F) и температуре окружающей среды 22°C (72°F). Другими словами, температура терминалов не должна превышать 52°C (157°F). Поскольку внутри системного блока температура составляет 40°C (104°F) и больше, при максимально допустимых значениях силы тока соединители могут разогреться до очень высоких температур.

Максимальная сила тока затем корректируется в соответствии с используемым количеством контактов в разъеме, так как необходимо принимать во внимание нагрев соседних терминалов. Например, 4-контактный разъем может допускать силу тока 8 А на канал, однако в случае 20-контактного разъема это значение уменьшается до 6 А на канал.

Все современные блоки питания формфактора ATX и более новых предполагают использование коннекторов Molex Mini-Fit Jr. в качестве основного и дополнительного соединителей. При этом они могут содержать от 4 до 24 контактов. Существует три типа соединителей Molex: Standard, HCS и Plus HCS. Их характеристики представлены в табл. 19.6.

Таблица 19.6. Максимальная нагрузка для соединителей Molex Mini-Fit Jr.



Предполагается, что в соединителях Mini-Fit Jr. с 12 -24 контактами используется кабель калибра 18 при стандартных температурных условиях.

Основной коннектор питания ATX может содержать 20 или 24 контакта, каждый из которых способен выдержать до 6 А. Для терминалов HCS это значение увеличивается до 9 А, а для терминалов Plus HCS — до 11 А. До марта 2005 года использовались стандартные терминалы, в то время как после марта 2005 обязательным стало использование терминалов HCS. Если соединитель блока питания перегревается, можно улучшить его характеристики на 50%, установив терминал HCS или Plus HCS.

Подсчитав количество терминалов для каждого уровня напряжений, можно определить максимальную нагрузку, которую способен выдержать соединитель (табл. 19.7).

Таблица 19.7. Максимальная мощность, которую способен обеспечить 20-контактный

основной разъем питания

Стандартные терминалы рассчитаны на силу тока не больше 6 А, терминалы HCS на силу тока не больше 9 А, терминалы P lu s H C S - на силу тока не больше 11 А.

Предполагается, что в соединителях Mini-Fit Jr. с 12 -24 контактами используется кабель калибра 18 при стандартных температурных условиях.

Это означает, что суммарная мощность, обеспечиваемая при использовании стандартных терминалов, составляет всего 251 Вт, чего явно недостаточно для современной системы. При увеличении мощности выше этого значения соединитель просто перегреется. Вы должны прекрасно понимать, что вряд ли имеет смысл производить блок питания мощностью 400– 500 Вт, если основной соединитель питания не может выдержать больше 251 Вт без перегрева. Это можно сравнить с автомобилем, способным ехать со скоростью 320 км/ч, в то время как резина на колесах может выдержать максимум 160 км/ч. Если не превышать эту скорость, все будет нормально, в противном случае возникнет масса проблем.

Именно поэтому официальные спецификации блоков питания были обновлены в марте 2005 года; обязательным требованием стало использование терминалов HCS, способных выдержать на 50% большую мощность. При этом 20-контактный разъем может выдержать мощность 377 Вт, чего более чем достаточно для большинства систем.

6-контактный дополнительный разъем питания

С разработкой новых типов процессоров и системных плат появилась необходимость в дополнительном энергообеспечении устройств. В частности, наборы микросхем и модули памяти DIMM требуют напряжения питания +3,3 В, увеличивая тем самым текущую потребность в этом напряжении. Кроме того, многие платы включают в себя регуляторы напряжения, предназначенные для преобразования подаваемого напряжения +5 В в разные уровни напряжений, необходимые для работы процессора. В конечном счете возросшие потребности к выходным напряжениям +3,3 и +5 В привели к увеличению количества и размеров используемых проводов. Оплавленные разъемы и провода, заметно нагревающиеся во время работы, стали встречаться все чаще и чаще.

Чтобы справиться с этой проблемой, Intel изменила спецификацию ATX, добавив еще один силовой разъем, используемый для подключения системных плат ATX и различных устройств. Этот разъем предназначен для подвода дополнительного питания к системным платам, потребляющим электрический ток силой 18 А при напряжении +3,3 В или более 24 А при напряжении +5 В. Более высокие уровни напряжения требуются обычно в системах, использующих устройства, потребляемая мощность которых составляет 250–300 Вт и более.

Дополнительный 6-контактный разъем был добавлен в спецификации материнских плат ATX 2.02 и 2.03, а также спецификацию ATX21V 1.x для блоков питания. Эти спецификации предназначены для систем, в которых сила тока по линии +3,3 В превышает 18 A, а по линии +5 В — 25 A (эти параметры характеризуют максимальные возможности основного разъема). Как правило, такие условия можно встретить в системах, потребляющих более 300 Вт. Дополнительный разъем, показанный на рис. 19.24, представляет собой 6-контактный разъем

Molex-типа, похожий на один из силовых разъемов системной платы, используемых для подключения устройств AT/LPX.




Каждый терминал в дополнительном разъеме питания выдерживает силу тока до 5 А.

Предполагается использование стандартного кабеля калибра 18 при нормальных температурных условиях.

Это означает, что максимальная мощность для разъема составляет 58 Вт. Превышение этого значения может привести к перегреву.

Комбинирование 20-контактного основного и дополнительного разъемов позволяет подать на системную плату до 309 Вт.

Сначала лишь некоторые модели системных плат и блоков питания поддерживали данный разъем. При этом действовало простое правило: если системная плата оснащена дополнительным разъемом, им должен быть оснащен и блок питания, и наоборот. Если блок питания содержал дополнительный отвод, а материнская плата не имела соответствующего разъема, этот штекер оставался неподключенным.

Начиная с 2000 года системные платы и блоки питания стали оснащаться дополнительными разъемами питания иных типов, и постепенно 6-контактный дополнительный разъем исчез из современных компьютерных систем.

24-контактный основной разъем питания ATX12V 2.x

Начиная с июня 2004 года на системных платах стали появляться разъемы новой шины PCI Express. Это тип последовательной шины со стандартным разъемом, использующим для передачи данных один канал или линию. Подобные разъемы получили обозначение x1 и предназначались для установки плат расширения, таких как сетевые и звуковые адаптеры и т.п. Однако были представлены разъемы, использующие большее количество линий (вплоть до 16) для обеспечения большей пропускной способности шины (они обозначаются как x16),

что необходимо, в первую очередь, видеоадаптерам. Разработчикам было понятно, что видеоадаптеры PCI Express x16 способны потреблять гораздо больше мощности, чем могут обеспечить 20-контактный основной разъем питания и 6-контакный дополнительный разъем, особенно по линии с напряжением +12 В.

Проблема состояла в том, что 20-контактный основной разъем питания содержал всего один контакт с напряжением +12 В, в то время как для надежной работы видеоадаптеров требовалась большая мощность по каналу с напряжением +12 В. Добавленный ранее 4-контактный разъем обеспечивает питание процессора, однако для других устройств он недоступен. Вместо того чтобы придумывать еще один дополнительный разъем, было принято решение доработать уже существующий основной разъем питания таким образом, чтобы он обеспечил подачу на системную плату большей мощности.

Полученный разъем получил название ATX12V 2.0 и был представлен в феврале 2003 года. Спецификация ATX12V 2.0 содержала два ключевых изменения по сравнению со спецификациями ATX12V 1.x. Сюда относятся новый 24-контактный основной разъем, а также исключение 6-контактного дополнительного разъема питания. Новый 24-контактный разъем содержит 4 дополнительных контакта для подачи напряжений +3,3, +5 и +12 В, а также общего контакта. Дополнительные контакты не только обеспечили питание для видеоадаптеров PCI Express, потребляющих до 75 Вт, но также привели к тому, что полностью отпала необходимость в 6-контактном дополнительном разъеме. Схема контактов 24-контактного разъема питания, который впервые появился на системных платах в середине 2004 года, приведена на рис. 19.25.


Рис. 19.25. 24-контактный основной разъем питания ATX12V 2.x

Примечание

Дополнительные контакты вводились в основной разъем питания для обеспечения достаточным энергоснабжением видеокарт с интерфейсом PCI Express. В то же время большинство видеокарт PCI Express x16 верхнего ценового диапазона потребляют мощность, большую, чем 75 Вт, которые могут быть поданы непосредственно по шине PCIe. Такие карты имеют собственные силовые разъемы, на которые напряжение подается из блока питания.

Глядя на рисунок, очень важно не забыть, что контакт 13 может содержать второй оранжевый или коричневый провод для обеспечения обратной связи по каналу +3,3 В, необходимой для регулирования и контроля цепи с напряжением 3,3 В. Кроме того, контакт 20 может не использоваться, так как напряжение –5 В было исключено из спецификации ATX12V 2.01 и более поздних версий. Блоки питания, в разъеме питания которых не используется контакт 20, не следует подключать к старым системным платам, содержащим разъемы ISA.

Интересно отметить тот факт, что 24-контактный разъем не такой уж и новый; впервые он был представлен в спецификации EPS (Entry Power Supply), разработанной группой SSI в 1998 году. SSI (www.ssiforum.org) — это рабочая группа, созданная для разработки стандартных интерфейсов серверных компонентов, в том числе блоков питания. 24-контактные разъемы впервые стали использоваться в серверах потому, что в то время дополнительная мощность была необходима только таким компьютерным системам. Энергопотребление современных настольных компьютеров порой выше энергопотребления серверов несколько лет назад, поэтому вместо того, чтобы придумывать новый разъем, в спецификацию ATX12V 2.0 включили 24-контактный разъем, уже определенный стандартом SSI EPS.

По сравнению с 20-контактным вариантом 24-контактный основной разъем питания обеспечивает дополнительные терминалы +3,3, +5 и +12 В, что позволяет подать на системную плату большую мощность. Каждый терминал способен выдержать силу тока до 6 А. Подсчитав количество терминалов для каждого уровня напряжения, можно определить общую мощность, которую способен выдержать соединитель (табл. 19.10).

Таблица 19.10. Максимальная мощность, которую способен обеспечить

24-контактный основной разъем питания



Стандартные терминалы рассчитаны на силу тока не больше 6 А, терминалы HCS на силу тока не больше 9 А, терминалы P lu s H C S - на силу тока не больше 11 А при стандартных температурных условиях. Предполагается, что в соединителях Mini-Fit Jr. с 12 -24 контактами используется кабель калибра 18.

Это означает, что общая мощность, которую способен выдержать соединитель, составляет 373 Вт при использовании стандартных терминалов и 560 Вт при использовании терминалов HCS, что значительно больше, чем 251 Вт, характерные для 20-контактного разъема. Комбинация 24-контактного основного и 4-контактного дополнительного разъемов обеспечивает уже 565 Вт при использовании стандартных терминалов и целых 824 Вт при использовании терминалов HCS! Этого более чем достаточно для подключения представленных сегодня на рынке блоков питания, особенно если учесть, что они снабжают энергией также все дисковые устройства.

Разъем питания процессора


Питание к процессору подается от устройства, называемого модулем регулятора напряжения (VRM), который в настоящее время встраивается в большинство современных системных плат. Этот модуль считывает необходимые параметры потребляемой мощности процессора (обычно через выводы процессора) и соответствующим образом калибрует подаваемое напряжение. Конструкция регулятора напряжения позволяет подавать +5 или +12 В. В системе в основном используется напряжение +5 В, но многие компоненты в настоящее время переходят на +12 В, что связано с их энергопотреблением. Кроме того, напряжение 12 В используется, как правило, приводным электродвигателем, а все другие устройства потребляют напряжение 5 В. Величина напряжения, потребляемого модулем VRM (5 или 12 В), зависит от параметров используемой системной платы или конструкции регулятора. Современные интегральные схемы регуляторов напряжения предназначены для работы при входном напряжении от +4 до +36 В, поэтому их конфигурация всецело зависит от разработчика системной платы.

Например, мне однажды пришлось работать с компьютером, использующим системную плату SD-11 компании FIC (First International Computer) и содержащим регулятор напряжения Semtech SC1144ABCSW. Напряжение +5 В, потребляемое этой платой, преобразовывалось в более низкое напряжение, необходимое для работы процессора. В большинстве системных плат для управления схемой регулятора напряжения используются микросхемы, поставляемые компаниями Semtech (www.semtech.com) и Linear Technology (www.linear.com). Для получения дополнительной информации об используемых микросхемах обратитесь на сайты этих компаний.

Системная плата FIC включала в себя процессор Athlon версии Cartridge (Model 2) с рабочей частотой 1 ГГц, который, в соответствии со спецификациями AMD, имеет максимальную мощность 65 Вт и номинальное потребляемое напряжение 1,8 В. Сила тока при этих параметрах равна 36,1 А (вольт × ампер = ватт). В том случае, если регулятор использует подаваемое напряжение +5 В, мощность 65 Вт достигается только при силе тока 13 А. Это предполагает 100%-ную эффективность работы регулятора напряжения, что, к сожалению, невозможно. Таким образом, допуская, что производительность регулятора равна 80% (это стандартная величина), получаем фактическую силу тока, равную 16,25 А.

Предположив, что системная плата, а также платы ISA или PCI потребляют напряжение +5 В, можно заметить, насколько просто перегрузить 5-вольтные электрические провода, соединяющие блок питания с системной платой.

Как правило, в системных платах, предназначенных для процессоров Pentium III и Athlon/Duron, используются 5-вольтные регуляторы напряжения. Несмотря на это в последнее время возникла тенденция к переходу на регуляторы, потребляющие напряжение +12 В. Это связано с тем, что, используя более высокое напряжение, можно значительно уменьшить текущую нагрузку. Например, если использовать тот же 65-ваттный процессор AMD Athlon с рабочей частотой 1 ГГц, можно получить несколько уровней нагрузки при различных величинах потребляемого напряжения (табл. 19.11).

Таблица 19.11. Уровни нагрузки при различных напряжениях



Как видите, при использовании напряжения +12 В сила потребляемого тока достигает только 5,4 А, а с учетом 80%-ной эффективности регулятора напряжения — 6,8 А.

Таким образом, модификация схемы VRM системной платы, позволяющая использовать напряжение +12 В, представляется достаточно простой. К сожалению, стандартный блок питания ATX 2.03 содержит в основном силовом разъеме только один вывод с напряжением +12 В. Дополнительный разъем вообще не содержит выводов с напряжением +12 В, поэтому проку от него немного. Подача тока силой 8 А и более на системную плату, осуществляемая при напряжении +12 В через стандартный провод, может привести к повреждению разъема. Таким образом, возникла потребность в другом решении.



Обсудить статью на форуме


Если прочитаная статья из нашей обширной энциклопедия компьютера - "Блоки питания .Разъемы питания системной платы", оказалась полезной или интересной, Вы можете поставить закладку в социальной сети или в своём блоге на данную страницу:

Так же Вы можете задать вопрос по статье через форму обратной связи, в сообщение обязательно указывайте название или ссылку на статью!
   


Copyright © 2008 - 2019 Дискета.info