Приветствую Вас, Гость! Регистрация RSS

Мир технологий

Пятница, 29.03.2024

Блок питания - это не только одна из самых важных комплектующих ПК, но и, к сожалению, один их тех компонентов, которым зачастую уделяют слишком мало внимания. Хотя большинство компьютерных энтузиастов осознают важность блока питания, среднестатистический покупатель ПК обычно не осознает. Многие из тех, кто задумывается о выборе блока питания, обращают внимание лишь на формальную характеристику - мощность блока питания - но попыток убедиться на практике в том, что она соответствует заявленной, такие покупатели обычно не предпринимают. Хотя в этом вопросе огромную роль играют многочисленные нюансы, такие как мощность при пиковых нагрузках, шум блока питания в работе, обеспечение стабильного питания без кратковременных падений напряжения, превышения допустимых значений или нестабильной мощности при высокой нагрузке.

Блок питания - это, своего рода, фундамент любого ПК. Потратив больше средств на данный компонент, вы получите более надёжную, стабильную систему. Блок питания столь важен потому, что он обеспечивает работу всех остальных компонентов ПК. Компьютерным мастерам известно, что блок питания выходит из строя чаще любой другой детали. Нестабильно функционирующие блоки питания могут привести не только к нестабильной работе других комплектующих, но и к выходу их из строя, если на выходах будут выдавать несоответствующее спецификациям напряжения. Именно из-за огромной важности блока питания следует осмыслить роль и ограничения блока питания, а также возможные проблемы, их причины и пути устранения.

Основное назначение БП

Основная функция заключается в том, чтобы преобразовать электрическую энергию, доступную из розетки на стене, в ту форму, которую используют компоненты компьютера. Блок питания в стандартном настольном ПК разработан таким образом, чтобы преобразовать любое переменное напряжение 127 В/50 Гц или 240 В/50 Гц в постоянный ток напряжением +3,3 В, +5 В и + 12 В. Некоторые блоки имеют тумблер переключения входящего напряжения (127/240 В), другие же его определяют автоматически.

С технической точки зрения блока питания в большинстве ПК описывается как блок преобразования постоянного напряжения (switching power supply unit - PSU), который определяется следующим образом:
•Постоянное напряжение означает, что блок питания выводит одно и то же напряжение к внутренним компонентам ПК, независимо от напряжения входящего переменного тока или мощности (в ваттах) самого блока питания.
•Преобразование относится к конструкции и электрической схеме, реализованной в большинстве БП. По сравнению с другими типами блоков питания, данная схема обеспечивает эффективный и недорогой источник питания и производит минимальный нагрев. Также она призвана обеспечить компактный размер и низкую стоимость.

Регулятор напряжения

Блок питания должен выдавать хороший, стабильный постоянный ток таким образом, чтобы система могла правильно функционировать. Компоненты, работающие от напряжений, которые отличаются от номинальных, должны питаться не напрямую от той или иной линии питания, а посредством регуляторов напряжения, которые используют линии 5 В или 12 В, и преобразуют их в ток с более низким напряжением, который требуется тому или иному компоненту. Например, старая память типов DDR и RIMM требует напряжения 2,5 В, в то время, как модули DDR2 и DDR3 требуют напряжения 1,8 В и 1,5 В. Карты устаревшего стандарта AGP требуют напряжения 1,5 В, а нынешний стандарт PCI-E использует напряжение всего 0,8 В - все подобные компоненты питаются от собственных стабилизаторов, расположенных на материнской плате.

Отрицательные напряжения постоянного тока

Если вы взгляните на перечень спецификаций типичного блока питания для ПК, то обнаружите, что он обеспечивает не только напряжения +3.3 В, +5 В и +12 В, то также и –12 В и, возможно, –5 В. Хотя напряжения –12 В и, в некоторых случаях, –5 В также подводятся к материнской плате через общий разъём, материнская плата стандартно использует только напряжения +3.3 В, +5 В и +12 В. Если имеется напряжение –5 В, то оно подводится к шине ISA через шлейф B5, так что любая карта ISA может его использовать, но такое встречается редко. С другой стороны, например, отдельные аналоговые цепи на старых флоппи-дисководах использовали –5 В. Логика материнской платы обычно не использует –12 В, но это напряжение может применяться в некоторых платах для цепей питания последовательного порта и сетевого контроллера.

Положительные напряжения, судя по всему, используются для питания всего, что есть в системе (логики и приводов), так для чего же служат отрицательные? Ответ в том, что они почти не используются! Фактически, выход –5 В был удалён из спецификации ATX12V 1.3 и более поздних версий. Единственная причина, по которой он сохраняется в большинстве БП долгие годы, заключается в том, что –5 В требовался на шине ISA для обеспечения полной обратной совместимости. Поскольку современные ПК более не оснащаются слотами ISA, наличие выхода –5 В не представляется более необходимым. Но если вы устанавливаете новый БП на систему со старой материнской платой, которая имеет слоты ISA, то вам потребуется блок, обеспечивающий –5 В.

Основная функция выхода +12 В - обеспечить питание приводов, а также стабилизатора питания процессора в некоторых современных материнских платах. Обычно большая часть выходов +12 В доступна из блока питания, особенно если они ориентированы на системы, которые предназначены для установки большого количества жёстких дисков (в частности, БП в корпусах типа Big Tower). Помимо приводов жёстких дисков и стабилизаторов напряжения CPU в современных материнских платах выход +12 В используется в любых вентиляторах - которые, естественно, должны работать постоянно при включеном ПК.

Сигнал Power_Good

Блок питания должен завершить внутреннюю проверку и тестирование до того, как позволить системе осуществлять запуск. Если тестирование прошло успешно, то блок питания посылает специальный сигнал материнской плате, называющийся Power_Good. Этот сигнал должен постоянно поддерживаться для обеспечения стабильной работы системы. Поэтому, в случае скачка напряжения в сети переменного тока, когда БП не может обеспечить выходные напряжения в допустимом диапазоне, сигнал Power_Good не поступает на материнскую плату или слишком низок, что автоматически приводит к перезагрузке системы. Причём, система не загрузится до тех пор, пока не получит сигнал снова.

Сигнал Power Good (который иногда называется Power_OK или PWR_OK) имеет номинальное напряжение +5 В (колебания в пределах от +2,4 В до +6 В обычно считаются допустимыми), который поступает к материнской плате от блока питания после того, как он проходит самотестирование и выходные напряжения стабилизированы. Как правило, самотестирование занимает от 100 до 500 мс после нажатия на кнопку Power. Затем БП посылает сигнал Power_Good на материнскую плату, где его получает чип управления питанием процессора.

При отсутствии сигнала Power_Good чип управления питанием процессора удерживает линию reset, не позволяя системе запускаться. Когда чип получает сигнал Power_Good, он отпускает линию reset и процессор начинает исполнять программный код, начиная с адреса FFFF0h, забронированного под ROM материнской платы.