РЕКЛАМА
ИНФОРМАЦИЯ
ПОЛЕЗНЫЕ ССЫЛКИ
Как правильно выбрать комплектующие для компьютера с воздушным охлаждением. Часть 1

Как правильно выбрать комплектующие для компьютера с воздушным охлаждением. Часть 2

Как работает блок питания?

Сертификат 80 PLUS Gold: четыре блока питания на 700-850 Вт

Дешёвый блок питания: не удивляйтесь, если он сгорит

Тесты блоков питания: четыре модели для массового рынка. Часть II

Тесты блоков питания: четыре модели для массового рынка

Тесты блоков питания: четыре модели на 500 Вт

Блоки питания: конструкция, форм-факторы и спецификации

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru

СОБЕРИ САМ

Блоки питания: конструкция, форм-факторы и спецификации
Краткое содержание статьи: THG.ru в сотрудничестве с Que Publishing публикует четыре главы из 20-го издания книги Скотта Мюллера "Апгрейд и ремонт ПК" (Scott Mueller, Upgrading And Repairing PCs, 20th Edition), посвящённые блокам питания.

Блоки питания: конструкция, форм-факторы и спецификации


Редакция THG,  21 февраля 2012
Назад
Вы читаете страницу 6 из 12
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Далее


Разъёмы питания на материнской плате: форм-факторы AT/LPX и ATX

Каждый блок питания для ПК имеет разъёмы, которые подключаются к материнской плате, обеспечивая питание для работы материнской платы, процессора, памяти, чипсета, встроенных компонентов (таких как видео, сетевые адаптеры, контроллеры USB и FireWire), а также карт расширения. Данные коннекторы БП имеют первостепенное значение, не только потому, что они являются основным источником питания компьютера, но и потому, что неправильное их подключение может оказать разрушительное воздействие на систему, привести к выходу из строя как материнской платы, так и блока питания. Точно так же, как и физическая форма БП, данные разъёмы обычно устроены таким образом, чтобы соответствовать одной из нескольких отраслевых спецификаций, которые определяют тип разъёмов, их физическую форму, а также предназначение и уровень напряжения на отдельных выходах, расположенных на коннекторе. К сожалению, как и в случае с форм-факторами блоков питания, некоторые производители ПК используют блоки питания с оригинальным типом разъемов или, что ещё хуже, используют стандартные разъёмы с определёнными модификациями отдельных выходов (уровень сигнала, напряжения, отличные от спецификации). Подключение стандартного разъёма от блока питания к такому модифицированному гнезду на материнской плате может привести к выходу из строя материнской платы и блока питания.

Поскольку мы рекомендуем использовать блоки питания стандартных форм-факторов, отсюда вытекает и рекомендация использовать и материнские платы, имеющие разъёмы, полностью соответствующие спецификации блока питания. Лишь используя стандартные комплектующие, вы можете гарантировать себе в дальнейшем низкую стоимость ремонта или обновления ПК.

За долгие годы существовало два основных набора разъёмов питания: AT/LPX и ATX. Каждый из них имел незначительные модификации. Например, стандарт ATX совершенствовался, обзавёлся новыми типами разъемов и модификации к существующим вариантам. В данной части нашей статьи мы поговорим о разъёмах БП, предназначенных для подключения к материнской плате, которые соответствуют отраслевым стандартам, но остановимся и на некоторых решениях, которые стандартам не соответствуют.

Разъёмы для материнской платы блоков питания AT/LPX

Материнские плат стандартов PC, XT, AT, Baby-AT и LPX используют одинаковый набор разъёмов для питания. Блоки питания AT/LPX оснащены двумя разъёмами (P8 и P9) для подключения к материнской плате, каждый из которых имеет по шесть контактов. Эти контакты могут поддерживать ток до 5 А напряжением до 250 В, хотя в ПК используется максимальное напряжение до +12 В. Данные разъёмы изображены на следующих схемах:

Основные разъёмы P8/P9 (также называются P1/P2) для материнской платы на блоках питания AT/LPX. Вид сбоку, расположение контактов

Все блоки питания AT/LPX, в которых применяются разъёмы P8 и P9, требуют их подключения "нога к ноге", то есть чёрные провода, которые обеспечивают заземление, на обоих разъёмах после установки в гнезда на плате должны быть обращены друг к другу. Обратите внимание, что маркировка P8 и P9 полностью не стандартизована, хотя большинство применяла именно такие наименования, так как они использовались в оригинальных блоках питания компании IBM. Некоторые блоки питания вместо P8/P9 используют маркировку P1/P2. Поскольку данные разъёмы, как правило, имеют зажим-фиксатор, который препятствует их установке в противоположные гнезда, наибольшее внимание необходимо уделить правильной ориентации разъёмов и обеспечить точное соответствие контактов на разъёме с гнёздами на плате, чтобы на разъёме с блока питания не осталось свободных контактов. Следуйте принципу "чёрный провод к чёрному" и убедитесь, что разъём зафиксирован точно по центру гнезда. Вам необходимо удостовериться, что на плате не осталось ни одного свободного контакта после установки обоих коннекторов. Правильно установленная вилка разъёма чётко фиксируется на плате и полностью закрывает гнездо. Если после подключения вы видите на гнезде материнской платы свободные контакты или между двумя разъёмами P8 и P9 есть свободное пространство, это говорит о том, что разъёмы были подключены неправильно и может привести к выходу из строя как самой платы, так и всех комплектующих, которые к ней подключены, сразу после включения питания. На следующей схеме показаны разъёмы P8 и P9 (либо маркированные как P1/P2) в правильной ориентации при подключении к материнской плате:

Разъёмы P8 и P9 (P1/P2) блока питания AT/LPX, имеющие правильную ориентацию при подключении к материнской плате

В следующей таблице приводится назначение отдельных контактов разъёмов P8 (P1) и P9 (P2) блока питания AT/LPX:

Контакты разъёмов для материнской платы блока питания AT/LPX
Разъём Контакт Сигнал Цвет
P8 (или P1) 1 Power_Good (+5V) Оранжевый
P8 (или P1) 2 +5V* Красный
P8 (или P1) 3 +12V Жёлтый
P8 (или P1) 4 -12V Синий
P8 (или P1) 5 Ground Чёрный
P8 (или P1) 6 Ground Чёрный
P9 (или P2) 1 Ground Чёрный
P9 (или P2) 2 Ground Чёрный
P9 (или P2) 3 -5 V Белый
P9 (или P2) 4 +5 V Красный
P9 (или P2) 5 +5 V Красный
P9 (или P2) 6 +5 V Красный

* Материнские платы PC/XT первого поколения и блоки питания не требуют данного напряжения, поэтому контакт может отсутствовать на материнской плате, а разъём блока питания может быть лишён как самого контакта (P8 pin 2), так и соответствующего провода на кабеле.

Некоторые производители не использовали стандартные цветовые маркеры, но конфигурация контактов даже в этом случае должна совпадать с приведённой выше.

Хотя старые блоки питания PC/XT не оснащены контактом P8 pin 2, всё равно вы можете использовать их с материнскими платами стандарта AT (или, наоборот, использовать блок питания, имеющий контакт P8 pin 2, с материнской платой без такового). Наличие или отсутствие тока +5 В по данному контакту не существенно или вообще не требуется для системы, так как остающийся контакт +5 В поддерживает необходимую нагрузку). Отметим, что все блоки питания AT/LPX используют одну и ту же конфигурацию контактов на разъёме и нам не известны исключения из данного правила.

Разъёмы для материнской платы блоков питания ATX и ATX12V

Блоки питания, соответствующие первоначальным версиям форм-фактора ATX и ATX12V 1.x, а также варианты, реализованные на базе данных стандартов, имеют следующие три разъёма для обеспечения питания материнской платы:

  • 20-контактный основной разъём питания.
  • 6-контактный дополнительный разъём питания.
  • 4-х контактный разъём питания +12 В.

Основной разъём питания требуется всегда, но два других являются опциональными и могут отсутствовать. Таким образом, блок питания ATX или ATX12V может иметь четыре комбинации набора разъёмов:

  • Только основной разъём питания.
  • Основной и дополнительный разъёмы.
  • Основной разъём и коннектор +12 В.
  • Основной, дополнительный и разъём +12 В.

Наиболее распространёнными являются варианты, включающие только основной разъём питания, а также основной разъём и коннектор +12 В. В большинстве материнских плат имеется гнездо для разъёма +12 В, но отсутствует возможность использовать дополнительный 6-контактный коннектор, или наоборот.

Основной 20-контактный разъём питания.

Основной 20-контактный разъём питания, стандартный для всех БП, соответствующих спецификациям ATX и ATX12V 1.x, оснащён розеткой Molex Mini-Fit Jr., имеющей контакты, которые фиксируются в штырьках на соответствующем гнезде материнской платы. Розетка соответствует спецификации Molex 39-01-2200, а контакты - спецификации 5556. Таким образом, разъём представляет собой розетку с набором контактов, представленных на приведённой ниже фотографии. Цветовая маркировка проводов соответствует рекомендациям к стандарту ATX, однако, производитель может использовать иную маркировку, так как она не является обязательным условием, прописанным в спецификации данного стандарта. На схеме мы изобразили розетку вместе с проводами, что позволяет получить представление, каким образом располагаются провода на другой стороне розетки. Таким образом, мы можете видеть, как именно расположены провода при подключении разъёма к материнской плате:

Основной 20-контактный разъём блока питания стандарта ATX


Схема расположения контактов на разъёме ATX 20-pin


Схема расположения контактов на разъёме ATX 20-pin
Цвет Сигнал Контакт Контакт Сигнал Цвет
Оранжевый +3.3 V 11* 1 +3.3 V Оранжевый
Синий -12 V 12 2 +3.3 V Оранжевый
Чёрный GND 13 3 GND Чёрный
Зелёный PS_On 14 4 +5 V Красный
Чёрный GND 15 5 GND Чёрный
Чёрный GND 16 6 +5 V Красный
Чёрный GND 17 7 GND Чёрный
Белый -5 V 18** 8 Power_Good Серый
Красный +5 V 19 9 +5 VSB (Standby) Фиолетовый
Красный +5 V 20 10 +12 V Жёлтый

* Контакт Pin 11 может иметь дополнительный оранжевый или коричневый провод, использующийся для возврата тока +3,3 В. БП использует данный провод для контроля тока +3,3 В.

** Контакт Pin 18 не используется, так как напряжение -5 V было удалено из спецификации ATX12V 1.3 и более поздних версий. БП без питания на контакте pin 18 не рекомендуется использовать со старыми материнскими плата, в которых присутствует шина ISA.

Блок питания ATX обеспечивает несколько типов сигнала и напряжений, не предусмотренных на старых блоках питания AT/LPX, а именно: +3.3 V, PS_On и +5V_Standby. Поэтому невозможно каким-то образом доработать БП форм-фактора LPX, чтобы заставить его должным образом работать с материнской платой ATX, несмотря на то, что физически форма и габариты блоков питания ATX и более старых стандартов идентичны.

Вместе с тем, поскольку ATX дополняет с точки зрения набора сигналов и выходных напряжений старые блоки питания LPX, возможно с помощью переходника заставить работать блок питания ATX с материнской платой, предполагающей питание от старых разъёмов AT/LPX.

Одна из наиболее важных проблем, касающихся разъёмов блока питания заключается в том, чтобы обеспечить требуемую мощность без нагревания контактов. Вряд ли вы сможете полноценно пользоваться блоком питания мощностью 500 Вт, если кабели и вилки рассчитаны на нагрузку не более 250 Вт, при превышении которой начнут плавиться. Когда речь заходит о кабелях и разъёмах подключения, их расчётная мощность обычно приводится в амперах и отражает величину проходящего тока, при которой контакт разогревается на 30 градусов Цельсия, если температура окружающей среды составляет 22 градуса. Иными словами, если нормальная температура составляет 22°C, при максимальной нагрузке температура проводников, из которых изготовлен провод и разъём питания, не должна превышать 52°C. Поскольку нормальная температура внутри работающего ПК может достигать 40°C или более высоких значений, максимальный ток через разъём питания может разогреть разъёмы до экстремально высокой температуры.

Максимальный уровень тока, на который рассчитаны провода и контакты на розетке, зависит не только от диаметра и материала проводов/контактов, но и от их количества в связке. Например, контакт питания может выдержать ток 8 А, если используется в четырёхжильном кабеле, но при использовании в 20-жильном кабеле питания максимальный ток снижается до 6 А.

Все современные блоки питания ATX имеют стандартизованные контакты Molex Mini-Fit Jr для основного разъёма питания, а также дополнительного разъёма +12 В. Количество контактов и проводов в связке, таким образом, может варьироваться от четырёх до 24. Molex выпускает три типа контактов для данных разъёмов: стандартная версия, версия HCS и версия Plus HCS. Текущие характеристики данных контактов представлены в следующей таблице:

Расчетная сила тока для контактов Molex Mini-Fit Jr.
Контакты Mini-Fit Jr. версия/номер по спецификации Molex 2-3 контакта 4-6 контакта 7-10 контактов 12-24 контактов
Стандартный/5556 9 А 8 А 7 А 6 А
HCS/44476 12 А 11 А 10 А 9 А
Plus HCS/45750 12 А 12 А 12 А 11 А

Все значения указаны для связки 12-24 контактов Mini-Fit Jr. при использовании проводов 18-го калибра (американская система классификации, соответсвует диаметру 1 мм) и стандартной температуре.

Таким образом, основной 20/24-контактный разъём от блока питания стандарта ATX может выдержать ток до 6 А на контакт в случае использования стандартных контактов Molex. Если применяются более качественные контакты версии HCS, то это значение возрастает до 9 А, а при использовании версии Plus HCS - до 11 А на контакт.

До марта 2005 во всех спецификациях к форм-фактору ATX указывались контакты Molex стандартного типа, но в марте 2005 были представлены новые версии спецификаций, в которых среди требований к конфигурации розетки питания разъёмов появились контакты HCS. Если разъём блока питания перегревается во время работы, достаточно заменить стандартные контакты в вилках на версию HCS или Plus HCS, что позволит увеличить на 50% или более мощность тока, передаваемого через данный разъём.

Учитывая количество контактов для каждого уровня напряжения, можно определить способность разъёма нести необходимый уровень нагрузки, как показано в следующей таблице:

Максимальная мощность на контакты разъёма ATX 20-pin
Напряжение Контакт При использовании стандартных контактов Molex При использовании контактов Molex HCS При использовании контактов Plus HCS
+3.3 В 3 59.4 Вт 89.1 Вт 108.9 Вт
+5 В 4 120 Вт 180 Вт 220 Вт
+12 В 1 72 Вт 108 Вт 132 Вт
Общая мощность - 251.4 Вт 377.1 Вт 460.9 Вт

Стандартные контакты Molex рассчитаны на ток 6 А.

Контакты Molex HCS рассчитаны на ток 9 А.

Контакты Molex Plus HCS рассчитаны на ток 11 А.

Все значения указаны для связки 12-24 контактов Mini-Fit Jr. при использовании проводов 18-го калибра и стандартной температуре.

Таким образом, при использовании стандартных контактов Molex, общая мощность тока через основной разъём питания составляет всего 251 Вт, а это меньше, чем требуется для большинства современных систем. К сожалению, превышение мощности тока через стандартные контакты может привести к перегреву. Мы уверены, что вы можете оценить сами, насколько неадекватен такой предел мощности для современных блоков питания: даже если на БП указывается мощность 400-500 Вт, реальная мощность, которую обеспечивает основной разъём питания, всё равно не может превышать 251 Вт! Это выглядит так, как если бы вы купили машину, способную разгоняться до скорости свыше 300 км/час, и поставили на нё шины, которые выдерживают скорость лишь 150 км/час. Всё будет выглядеть прекрасно до тех пор, пока вы не попробуете разогнаться до предельной скорости и обнаружите, что результаты не такие, как вы ожидали.

Именно по этой причине контакты HCS были включены в официальную спецификацию стандарта ATX, представленной в марте 2005 года. Использование контактов HCS позволит увеличить реальную мощность на 50%, чем при использовании стандартных контактов - с 251 до 377 Вт, что вполне достаточно для современных систем, учитывая тот факт, что часть ресурсов БП будет отдаваться на жёсткие диски и другие компоненты ПК, которые не используют питание от материнской платы.
Назад
Вы читаете страницу 6 из 12
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Далее


СОДЕРЖАНИЕ

Отзывы о блоках питания в Клубе экспертов THG [ 9 отзывов] Отзывы о блоках питания в Клубе экспертов THG [ 9 отзывов]


РЕКЛАМА
РЕКОМЕНДУЕМ ПРОЧЕСТЬ!

История мейнфреймов: от Harvard Mark I до System z10 EC
Верите вы или нет, но были времена, когда компьютеры занимали целые комнаты. Сегодня вы работаете за небольшим персональным компьютером, но когда-то о таком можно было только мечтать. Предлагаем окунуться в историю и познакомиться с самыми знаковыми мейнфреймами за последние десятилетия.

Пятнадцать процессоров Intel x86, вошедших в историю
Компания Intel выпустила за годы существования немало процессоров x86, начиная с эпохи расцвета ПК, но не все из них оставили незабываемый след в истории. В нашей первой статье цикла мы рассмотрим пятнадцать наиболее любопытных и памятных процессоров Intel, от 8086 до Core 2 Duo.

ССЫЛКИ
Реклама от YouDo
Компьютерная помощь: как переустановить windows 7 на ноутбуке на windows xp samsung: подробнее по ссылке.
Услуги специалиста: ремонт hdd wd my passport санкт-петербург, гарантии.