Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Блок питания АТХ и АТХ12V



Блок питания АТХ предназначен для питания системных плат одноименных конструктивов. Он значительно отличается от блоков AT как по габаритным размерам, так и по электрическому интерфейсу.

В соответствии с тенденцией к снижению напряжения питания, в блоке АТХ появился источник напряжения +3,3 В. Основным источником (по которому выполняется стабилизация) в первых версиях АТХ был источник +5 В. В по­следующих версиях мощность источника +3,3 В была увеличена, и он стал ос­новным. Для стабилизации напряжения +3,3 В предусмотрена подача внешнего сигнала обратной связи (цепь +3,3VSense). Это позволяет скомпенсировать па­дение напряжения на проводах и контактах (обратная связь снимается с потре­бителя напряжения). В спецификации ATX12Vувеличена мощность цепи +12 В, поскольку основное питание (в том числе и питание регулятора напряжения процессора) выгоднее брать от более высокого напряжения. Здесь появился до­полнительный (независимый) выход +12V2, выведенный на отдельный разъем. Первоначально в блоке присутствовал источник -5 В, в ATX12V версии 2.01 (2004 г.) его изъяли.

Положительные напряжения поддерживаются с точностью ±5 %, отрицатель­ные — с точностью ±10 %. Цепи +3,3V, +5V и +12V должны иметь защиту от превышения напряжения (4,2, 6,3 и 15,0 В соответственно): при превышении напряжения блок должен отключаться.

В интерфейс блока питания введен управляющий сигнал PS-ON#, включающий основные источники +5, +3,3, +12, -12 и-5 В (рис. 3.6). Эти источники выра­батывают напряжения только при удержании сигнала PS-ON# на низком логиче­ском уровне. При высоком уровне или свободном состоянии цепи источники отключены. О нормальном напряжении питания сигнализирует сигнал PW-OK (Power О'Кеу), по действию аналогичный сигналу Р.6. традиционных блоков. Интерфейс управления питанием позволяет чипсету системной платы выпол­нять программное отключение питания.

Блок АТХ имеет дополнительный «дежурный» (standby) маломощный источ­ник с выходной цепью +5VSB, который включается сразу при подаче сетевого напряжения. Он предназначен для питания цепей управления энергопотребле­нием и устройств, активных и в спящем режиме (например, факс-модема, спо­собного при поступлении входящего звонка «разбудить» машину). В первой версии спецификации АТХ он был совсем маломощным (ток 10 мА); впоследст­вии допустимый ток был увеличен до 1 А, а в ATX12V — уже до 2,5 А, что позво­ляет расширить число функций, которые можно выполнять в дежурном режиме.Все питающие и сигнальные провода от блока АТХ к системной плате подклю­чаются одним основным разъемом с надежным ключом. В первоначальной вер­сии (рис. 3.7, а) использовался 20-контактный основной разъем, в ATX12V вер­сии 2.0 его заменили 24-контактным (рис. 3.7, б). Ключевой является форма обрамления каждого контакта (квадратная или со скошенными углами), так что ни сместить, ни перевернуть разъем не удастся. Отдельный 4-контактный разъем для +12 В (рис. 3.7, в) появился в ATX12V. Дополнительный 6-контакт­ный разъем (рис. 3.7, г) не обязателен. Сигнал +3,3VSense первоначально плани­ровалось подавать через дополнительный разъем (рис. 3.7, Э), от которого от­казались. Теперь для этого сигнала используется контакт 11 основного 20-кон­тактного разъема (в 24-контактном этот контакт имеет номер 13), кроме толсто­го провода питания к нему подходит дополнительный тонкий провод обратной связи. На традиционных разъемах подключения накопителей, естественно, со­хранилось традиционное назначение контактов (рис. 3.7 е, ж). Для Serial ATA блок питания имеет специальные разъемы (рис. 3.7, з).

Блоки АТХ выпускаются с различной номинальной мощностью. В табл. 3.1 приведены нагрузочные параметры для некоторых номиналов. Блоки вы­пускаются и в разном конструктивном исполнении, например CFX12V (Compact Form Factor), LFX12V (Lowprofile Form Factor), SFX (для microATX и Flex ATX), TFX12V (Thin Form Factor). Некоторые из них изображены на рис. 3.8.

 

Таблица 3. 1. Токи нагрузки блоков питания АТХ      
Цепь Блоки АТХ Блоки ATX12V
160 Вт 250 Вт 300 Вт 250 Вт 350 Вт 450 Вт
+3.3V
+5V
+5VSB 1,5 1,5 1.5 2.5 2.5 2,5
+12V(1)
+12V2 - - -
-12V 0.8 0.8 0.8 0.3 0.3 0.3
-5V 0.3 0.3 0.3 - - -

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. 3.7, е. На дополнительном разъеме также имеются контакты 1394V (+) и 1394R (-) изолированного от «схемной земли» источника напряжения 8-48 В для питания устройств шины IEEE-1394 (FireWire). В спецификациях ATX12V этот разъем не фигурирует.

Цепи блоков питания АТХ имеют стандартизованную цветовую маркировку:

♦ СОМ - черный (соответствует цепи GND традиционных блоков);

♦ +5V — красный;

♦ +12V — желтый;

♦ -5V — белый;

♦ -12V — синий;

♦ +3.3 V — оранжевый;

♦ +3.3V Sense — коричневый;

♦ +5VSB — малиновый (purple);

♦ PS-ON — зеленый;

♦ PW-0K- серый.
Дополнительный разъем:

♦ +3.3V Sense — белый с коричневыми полосками;

♦ FanC — белый с синими полосками;

♦ FanM — белый;

♦ 1394V — белый с красными полосками;

♦ 1394R — белый с черными полосками.

Питание блокнотных ПК

Питание блокнотных ПК значительно отличается от питания настольных — у блокнотных ПК имеется встроенный аккумулятор, обеспечивающий автоном­ную работу в течение нескольких часов. От аккумулятора (напряжение 12-20 В) питается импульсный преобразователь, поддерживающий необходи­мые уровни питающих напряжений. Внешний блок питания (адаптер питания) дает напряжение 12-20 В (зависит от аккумулятора ПК) при питании от сети переменного тока или бортовой сети автомобиля (12 В). В зависимости от мо­дели компьютера, от блока требуется мощность в диапазоне 20-60 Вт. Внешний блок обеспечивает зарядку аккумулятора и работу ПК при наличии питающей сети. Заметим, что такая схема питания от сети (при исправном аккумуляторе) избавляет от необходимости использования источников бесперебойного питания в тех местах, где питающая сеть ненадежна. Возможна работа компьютера и без аккумулятора (но и без защиты от перебоев и провалов напряжения). Внешний блок обеспечивает гальваническую развязку компьютера от питающей сети.

Аккумуляторы для блокнотных и других малогабаритных ПК — довольно сложные и дорогостоящие компоненты: от них требуется большая емкость при ограниченных массе и габаритах. Аккумуляторы имеют внутренние средства контроля уровня заряда, что позволяет оптимизировать процесс их зарядки и прогнозировать момент отключения компьютера из-за разрядки батарей при отсутствии внешнего питания.

Для оптимизации работы блокнотного ПК на нем должна быть установлена программная система управления потреблением (например, PowerGear), отсле­живающая состояние внешнего питания и уровень заряда аккумулятора. Эта система управляет потреблением основных подсистем ПК: процессора, памяти, графического адаптера, винчестера, дисплея, а также информирует пользовате­ля о перспективах отключения. У этих подсистем есть возможность работать быстро (с максимальным потреблением) или экономно (с минимальной произ­водительностью), возможны также промежуточные варианты. Политику управ­ления питанием выбирает и настраивает пользователь.

Питание процессоров

Процессоры первых поколений (до 486) использовали напряжение питания 5 В (за исключением некоторых процессоров для портативных компьютеров). Раз­витие технологии привело к необходимости и возможности снижения напряжения питания до 3,3 В и ниже. Стандартный блок питания AT для процессора обеспечивает только питание 5 В, блок питания АТХ выдает еще и 3,3 В. На системных платах для процессоров с пониженным напряжением питания стали устанавливать дополнительные регуляторы напряжения (Volt Regulation Mo­dule, VRM). В качестве регуляторов для сравнительно маломощных процессо­ров (4-5-го поколений) использовались микросхемы линейных стабилизаторов напряжения фиксированного или управляемого уровня. Эти стабилизаторы просто гасили избыточное напряжение, выделяя при этом избыточную мощ­ность в виде тепла. Для питания относительно мощных процессоров микросхема устанавливается на радиаторе, на некоторых системных платах для процессо­ров 486 в качестве теплоотвода присутствует медная площадка под микросхе­мой на самой печатной плате. Для процессоров с раздельным питанием на пла­те должны стоять два регулятора. На плате АТХ регулятор может быть один, поскольку для питания интерфейса процессора 3,3 В может использоваться непосредственно дополнительная шина источника +3,3 В. Для процессоров 6-8-го поколений линейный стабилизатор был бы слишком неэкономичным — он бы выделял мощность, соизмеримую с потреблением процессора, и требовал бы такого же мощного охлаждения. Низкое напряжение для таких процессоров получают с помощью импульсных преобразователей из более высокого. Снача­ла его получали из основного напряжения +5 В, в системных платах с блоками питания АТХ 12V его получают из +12 В (это позволяет уменьшить токи клю­чевого транзистора и потери мощности).

Напряжение управляемых регуляторов для процессоров 4-5-го поколений за­дается джамперами. Иногда их делают красного цвета, указывая на то, что они отвечают за жизненно важный параметр — напряжение, подаваемое на процес­сор. Для процессоров 6-8-го поколений предусмотрена возможность автомати­ческой установки питающего напряжения в зависимости от имеющегося про­цессора. Здесь напряжение регулятора задается несколькими сигналами VIDx, входящими в интерфейс процессора, — некоторые из них заземлены в процес­соре, чем и выставляется код требуемого напряжения. Таким образом, с пользо­вателя снимается забота об установке напряжения, но вместе с тем он лишается возможности им управлять, например, для разгона. Ряд системных плат позво­ляют выбирать между автоматической и ручной установкой напряжения.

Установленное значение питающего напряжения должно соответствовать но­миналу процессора. Слишком низкое напряжение приводит к неустойчивой ра­боте, слишком высокое может вывести процессор из строя. Системные платы выпускают с регуляторами, поддерживающими номиналы питания для процес­соров, «модных» в текущее время. Чем новее процессоры, тем более низкое пи­тающее напряжение, как правило, им требуется, и невозможность его обеспече­ния регулятором может стать одной из причин отказа от применения нового процессора в относительно старой системной плате. Эта проблема может ре­шаться путем установки процессоров в специальные переходники, содержащие регулятор напряжения (например, «слот-сокет», или даже «сокет-сокет»). Не­достаточная мощность регулятора может вызвать проблемы у особо «прожор­ливых» процессоров. Сведения о номиналах питающих напряжений для раз­личных процессоров приводятся в соответствующих разделах главы 6.

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.