Устройство компьютерных блоков питания и методика их тестирования

ATX connector pinout

/PS_ON activated by pressing and releasing the power button while the power supply is in standby mode.
Activating /PS_ON turns on the power supply.

In several power supply units pin-12 may be Brown (not Blue), pin-18 may be Blue (not White), and pin-8 may be White (not Gray). In addition, some PSU violate color coding of wires.

Pin 9 (standby) supply 5V even when PSU is turned off. Pin 14 goes from 0 to 3.7 when PSU switch is turned on.

Shorting pin 14 (/PS_ON) to GND (COM) causes power supply to switch ON and PWR_OK to change to +5V.

2.x, должен обеспечивать выходные напряжения ±5,
±12, +3,3 Вольт , а также +5 Вольт дежурного режима (англ. standby

).

• Основными силовыми цепями являются напряжения +3,3, +5 и +12
  В. Причем, чем выше напряжение, тем большая мощность
  передается по данным цепям. Отрицательные напряжения питания
  (−5 и −12 В) допускают небольшие токи и в современных материнских платах в настоящее
  время практически не используются.
  • Напряжение −5 В использовался только интерфейсом ISA
    материнских плат . Для
    обеспечения −5 В постоянного тока в ATX и ATX12V версии до
    1.2 использовался контакт 20 и белый провод. Это
    напряжение (а также контакт и провод) не является
    обязательным уже в версии 1.2 и полностью отсутствует в
    версиях 1.3 и старше.
  • Напряжение −12 В необходимо лишь для полной реализации
    стандарта последовательного интерфейса RS-232 с использованием микросхем без
    встроенного инвертора и умножителя напряжения, поэтому
    также часто отсутствует.
• Напряжения ±5, ±12, +3,3 В дежурного режима используются материнской
  платой. Для жёстких дисков , оптических приводов ,
  вентиляторов используются только напряжения +5 и +12 В.
• Современные электронные компоненты используют напряжение
  питания не выше +5 Вольт. Наиболее мощные потребители энергии,
  такие как видеокарта , центральный процессор , северный мост
  подключаются через размещенные на материнской плате или на
  видеокарте вторичные
  преобразователи с питанием от цепей как +5 В так и +12
  В.
• Напряжение +12 В используется для питания наиболее мощных
  потребителей. Разделение питающих напряжений на 12 и 5 В
  целесообразно как для снижения токов по печатным проводникам
  плат, так и для снижения потерь энергии на выходных
  выпрямительных диодах блока питания.
• Напряжение +3,3 В в блоке питания формируется из напряжения
  +5 В, а потому существует ограничение суммарной потребляемой
  мощности по ±5 и +3,3 В.

В большинстве случаев используется импульсный
блок питания , выполненный по полумостовой (двухтактной)
схеме . Блоки питания с накапливающими энергию
трансформаторами (обратноходовая схема) естественно
ограничены по мощности габаритами трансформатора и потому
применяется значительно реже.

Подготовка к включению

К ремонту и управлению компонентами компьютера необходимо подходить максимально ответственно. Если у вас нет практики в подобных процедурах, то выполняйте все действия из нашего руководства в строгой последовательности:

1. Если блок питания установлен в компьютере, то его необходимо отсоединить и извлечь. Для этого полностью отключите системный блок от сети, отсоедините кабель 20-pin или 24-pin от материнской платы, а также все дополнительное оборудование (жесткие диски, видеокарты, кулеры и так далее).
2. Приготовьте к подключению оборудование, которое даст нагрузку на блок питания. В этой роли может выступать винчестер, DVD-привод, кулер или даже обычная лампочка. Главное, чтобы устройство было исправным.
3. Также потребуется короткий провод для перемычки контактов. В качестве заготовки подойдет кусок кабеля с оголенными концами или обычная скрепка, согнутая в нужной форме.

Перемычка контактов

В современных персональных компьютерах используются блоки типа ATX. Они подключаются к материнской плате с помощью штекера на 20 или 24 контакта в зависимости от конкретной модели и производителя. Суть перемычки двух контактов заключается в имитации сигнала от материнской платы. В результате чего блок питания запустится без стороннего оборудования. Ниже представлены схемы расположения контактов и их цвет. Чтобы пользователю было проще ориентироваться, на рисунке отображена защелка штекера.

Теперь переходим к самому главному – процедуре включения БП. Но перед этим нужно подробно разобраться в устройстве штекера питания и контактах. Для замыкания необходимо соединить заготовленным проводом контакт PS_ON, который выделен зеленым кабелем, с любым контактом COM черного цвета. Удобнее перемыкать PS_ON с соседним контактом.

Если на вашем блоке питания перепутаны цвета, то не рискуйте и ориентируйтесь по расположению нужных проводов. Если защелку штекера считать верхней частью, то PS_ON располагается в верхнем ряду четвертым слева. Пятым находится черный COM, который и соединяется проводком.

Распиновка

Давайте рассмотрим более подробно Molex SATA (переходник). Распиновка этого устройства, как и сам разъём, довольно проста.

Первая группа контактов в САТА-разъёме — это напряжение в +3,3 вольта. В переходнике эта группа не используется, так как разъём Molex совершенно не имеет такого напряжения.

Вторая группа контактов САТА — земля.

Третья группа контактов разъёма имеет напряжение в +5 вольт. Нужно отметить, что она совмещается с первым контактом.

Четвертая группа контактов разъёма — земля, она совмещена с третьим контактом Molex (молекс).

Пятая группа контактов разъёма САТА (+12 вольт) совмещается с четвёртым контактом разъёма Molex.

Переходник можно приобрести в любом компьютерном магазине или в отделе радиодеталей. Эти устройства имеют совершенно разную длину: от нескольких сантиметров до нескольких десятков сантиметров. Цена на самые распространенные переходники составляет примерно один доллар. Также в продаже имеются переходники не только один к одному. Бывают переходники с одного Molex-разъёма на несколько САТА-разъёмов. Это очень удобно в тех случаях, когда на вашем блоке питания уже все свободные разъёмы закончились, при этом в наличии и комплектации один Molex (молекс), но у вас есть необходимость включить несколько САТА-устройств. Тут вам поможет уже описанный в статье прибор.

The ATX specification requires the power supply to produce three main outputs, +3.3 V (±0.165 V), +5 V (±0.25 V) and +12 V (±0.60 V). Low-power −12 V (±1.2 V) and 5 VSB (standby) (±0.25 V) supplies are also required. A −5 V output was originally required because it was supplied on the ISA bus, but it became obsolete with the removal of the ISA bus in modern PCs and has been removed in later versions of the ATX standard.

Originally the motherboard was powered by one 20-pin connector. Current version of ATX12V 2.x power supply provides two connectors for the motherboard: a providing additional power to the CPU, and a main , an extension of the original 20-pin version.

Как получить другое напряжение с БП

Встречаются ситуации, когда подключаемое устройство требует для своей работы такого напряжения, которое БП выдавать не способен. В этих случаях приходится извращаться. Допустим, наше дополнительное устройство (пусть это будет освещение) работает от напряжения 8.7 вольт. Его мы можем получить комбинацией проводов, которые выдают +12V и +3.3V. Для удобства, все возможные комбинации приведены в таблице.

Эта статья обещает быть достаточно разъяснительной и теоретической. Сегодня мы подробно рассмотрим столь актуальный в наше время технологий предмет — переходник. Это будет переходник SATA Molex («САТА Молекс»). В этой статье вы найдёте ответы на интересующие вас вопросы, например, что это такое, для чего он предназначен, какую функцию выполняет, и другие.

Подключение звуковой карты

Итак, берем в руку самый крупный модуль и ищем, где для него на материнской плате подходящее место. Обычно он окрашен в белый цвет. С одной стороны модуля есть защелка, которая соответствует такой же, на разъеме материнской платы.

Бывает так, что на этом модуле не 24 контакта, а 20, а на материнской плате 24 контакта. Не беда. Обычно есть еще дополнительно 4 контакта, которые надо подключить отдельным проводом от блока питания.

Модуль для процессора подключаем аналогично. На нем может быть надпись «CPU», а может и не будет ее. Обычно разъём на материнской плате для него находится слева и кверху от процессора. У большинства он может быть на 4 и на 8 контактов.

Модули для питания жесткого диска черный и плоский. Он подключается к жесткому диску рядом с SATA кабелем для передачи данных.Дисковод подключаются без лишних усилий. Главное ориентироваться по количеству контактов и специальным выступам, которые не дадут ошибиться.

Остальные устройства подключается непосредственно через молекс разъёмы или переходники, которые с одной стороны устанавливаются на молекс, а с другой подключаются к устройству.

Блок питания – это неотъемлемая часть любого персонального компьютера.  Благодаря блоку электроэнергия проводится к материнской плате, центральному процессору и любой другой периферии.

Для подключения вам понадобится кабель с разъемом 24 pin, однако, в более устаревших моделях используется 20 4 pin. Такой разъем всегда включен в комплектацию вашего блока питания, и покупать его отдельно не требуется.

Данный шлейф имеет небольшой фиксатор с одной стороны, который позволяет правильно позиционировать разъем при подсоединении к материнке.

При подключении модуля не следует прилагать большую силу, чтобы не повредить ни одно из устройств.  Однако необходимо добиться плотной посадки в гнездо на плате, а так же удостовериться, что фиксатор издал щелчок и был закреплен надежно.

Таким образом, мы соединили между собой два основных устройства, что позволит подавать питание на материнскую плату.

Далее необходимо провести электропитание к центральному процессору. За данную функцию отвечает 4 pin разъем. Для более мощных процессоров используется 8 pin разъем.

Подключение данного модуля аналогично упомянутым выше контактным шлейфам. Необходимо подсоединить разъем в гнездо до щелчка фиксатора, который обеспечивает плотную посадку кабеля.

Установка внутренней звуковой карты очень похожа на подключение видеокарты. Различие лишь в портах, к которым следует подключать данное устройство.

• Порт PCI

• Порт PCI-Express x1

Подключить звуковую карту в неправильный порт будет затруднительно и скорее даже невозможно. Длина разъемов PCI и PCI-Express x1 кардинально различается.

После проделанных действий нужно зафиксировать звуковую карту крепежным болтом, оставшимся после снятой заглушки. Рекомендуется убедиться в том, что звуковая карта подсоединена надежно и не шатается в гнезде.

Дополнительное питание проводить не требуется (за исключением профессиональных моделей).

Перед установкой данного устройства необходимо определить тип подключения.

• IDE

• SATA

Дисковод необходимо поместить в специально отведенное для него место внутри системного блока. Стандартно – это верхняя передняя часть корпуса.

Кабель питания подсоединяется так же, как и разъемы питания центрального процессора и видеокарты.

Шлейф данных необходимо аккуратно, не прилагая силы, вставить в разъем на задней панели дисковода.

Другой конец шлейфа нужно подсоединить к одному из каналов IDE контроллера на плате.

• Под цифрой 1 на рисунке изображен IDE контроллер, на котором может быть установлено два устройства с перемычками Master и Slave.
• Под цифрой 2 IDE контроллер так же может включать в себя два устройства. В режиме ведущего – это перемычка Master, а в режиме ведомого – это Slave.
• Под номером 3 – контроллер флоппи-дисковода.

Чтобы выбрать необходимую перемычку (Master или Slave) нужно осмотреть корпус дисковода. Положение перемычки указано там.

Установка дисковода с типом SATA (используется у современных устройств) идентична установке дисковода с типом IDE. Различие заключается в разъеме, который необходимо подключить к дисководу и материнской плате.

Стоит заметить, что разъем питания у современных дисководов отличается от кабеля питания, упомянутого ранее. Ниже представлена фотография подключения SATA-кабеля и нового кабеля питания к дисководу.

Бывает и такое, что у дисковода старый разъем питания, но при этом используется тип интерфейса SATA. Такие дисководы используются очень редко, но существуют.

SATA Molex

Начнём с того, что SATA (сата) — это просто аббревиатура, но несколько непонятная. В отношении к компьютерной технике расшифровка будет следующей — Serial Ata The Acronym. Если говорить просто и понятно, то САТА — это последовательный интерфейс, появившийся в 2003 году. Он пришел на смену разъёму IDE (АйДиИ), который в последующем был переименован в PATA (пата) — parallel ATA, так как это был более скоростной разъём, предполагающий передачу данных со скоростью до полутора гигабит в одну секунду. Этим самым объясняется и физическая смена непосредственно разъёма подключения к жесткому диску, в результате чего возникла необходимость в наличии специального устройства. Здесь мы говорим именно про переходник питания SATA (САТА). Он нужен для подключения новых жёстких дисков к старым компьютерам, которые не имеют в наличии подобного разъёма.

Расчет мощности и распиновка разъемов блока питания компьютера | Ремонт компьютеров Троещина на дому: компьютерная помощь, диагностика компьютера на Троещине

Собирая мощный игровой компьютер многие резонно задаются вопросом: как правильно рассчитать мощность блока питания компьютера? Что будет, если блок питания окажется на несколько порядков мощнее «начинки» системного блока? Что случится, если блок питания не сможет вытянуть прожорливую связку из AMD FX 8350 + Radeon R9 270X?  Даже не имея калькулятора можно на глаз подсчитать приблизительную мощность вашей конфигурации исходя из следующих предпосылок:

• Потребление процессора берется из официального источника (характеристики на сайте или на коробке)
• Аналогично для видеокарты
• Материнская плата и модули памяти могут потреблять до 50Вт
• Каждый из накопителей HDD, CD/DVD потребляют в среднем 25Вт
• Каждый кулер ~ 10Вт

Чтобы не попасть в просак выбирая блок питания для своего будущего игрового ПК, лучше воспользоваться онлайн-калькулятором мощности. Ниже представлен фирменный калькулятор Cooler Master для расчета мощности БП. Учтите, что все мощности обычно указываются в пиковом значении. Т.е. когда в характеристике видеокарты указывается потребляемая мощность 125Вт, имеется ввиду именно пиковая мощность потребляемая в момент максимальных нагрузок. Тоже касается и процессора.

Выбирая блок питания учтите, что часто производители лукавят, заявляя предельную мощность на каждом из виртуальных каналов в соответствии стандарту, но вводя понятие пиковых (кратковременных) токовых перегрузок.

Различия 4-пиновых и 8-пиновых разъемов P4

В верхней части рисунка представлен сдвоенный ATX PS 12V» («P4 power connector») для питания материнской платы.

В случае построения высокопотребляемой системы (свыше 700 Вт), разъем P4 расширяется до «EPS12V» (Entry-Level Power Supply Specification) — 8-контактного вспомогательного разъёма для питания материнской платы и процессора 12 В. EPS12V используется преимущественно для SMP многоядерных систем, таких как Core 2, Core i7, Opteron и Xeon.

Данные типы разъемов электрически совместимы. Однако, из-за того, что 8-пиновый разъем EPS12V не разборный, то на материнскую плату имеющую только 4-пиновый вход P4 его подключить не получится чисто механически.

Что такое виртуальные линии 12V блока питания?

В связи со стандартом безопасности EN-60950 допускающим максимальный ток по выходным линиям не более 20А во избежание перегрева проводников, выход 12-вольтового преобразователя принято было разделять на несколько линий (проводов) с контролем тока нагрузки на каждом. На этикетке блока питания виртуальные линии принято обозначать +12V1, +12V2 и т.д. Контроль тока происходит при помощи шунтов снимающих падение напряжения и передающих его значение на микросхему защиты.

Виртуальные линии — всего лишь ход производителя призванный разнести токи по выходным проводам из соображение безопасности диктуемым стандартом EN-60950. Некоторые производители в последнее время в связи с ослаблением требований спецификации EN-60950 (строгое «требуется» заменили на «желательно») начали отказываться от применения виртуальных линий.

Как вычислить потребление блока питания по виртуальным линиям +12V1, +12V2..?

Грамотно подходите к расчету мощности блока питания и интерпретации значения допустимых токов указанных на его этикетке. Учтите, что общий ток виртуальных линий +12V суммировать не получится так производитель рассчитывает на то, что максимальная нагрузка будет осуществляться на одной из виртуальной линии, а не на обоих сразу.  Посмотрите на этикетку блока питания Aurum 550W. Мы имеем четыре виртуальных канала  +12V1…4  мощностью по 18А. Максимальная суммарная мощность нагрузки по всем четырем каналам составляет 504W.

Расчет мощности блока питания по виртуальным линиям +12V

Давайте пользуясь законом расчета мощности P=U*I выясним можно ли нагрузить все четыре виртуальных канала +12V  по максимуму указанному на этикетке равному 504W?(12V * 18) + (12V * 18) + (12V * 18) + (12V * 18)  = 864W. Как же так? А на этикетке указана суммарная мощность 504W!

Как уже было сказано выше, производитель рассчитывает на то, что максимальная нагрузка будет осуществляться на одной из виртуальной линии, а не на всех четырех одновременно. Т.е. мы можем нагрузить виртуальные линии питания +12V1 и +12V2 до 400W, а оставшиеся +12V3 и +12V4 только до 104W. Рассчитывая мощность блока питания для игрового компьютера учитывайте эту особенность маркировки.

 Возникли вопросы? Задайте их на форуме бесплатной компьютерной помощи!

Дополнительная нагрузка на БП

Перед включением блока питания необходимо обезопаситься от возможной поломки. Дело в том, что большинство современных БП отказываются запускаться «вхолостую». Для включения необходима минимальная нагрузка, поэтому вы должны подключить кулер, жесткий диск или дисковод. Подключите устройство через Molex.

Теперь все готово к запуску и проверке работоспособности блока питания. Необходимо подключить оборудование к источнику электричества с помощью обычного сетевого кабеля, который используется в работе системного блока.

Запустите питание тумблером на задней части БП. Если вы подключили кулер, то он должен заработать при полностью исправном оборудовании. Если блок питания запустится без дополнительной нагрузки, то это приведет к снижению срока эксплуатации устройства.