ИЗТОЧНИК НА ЗАХРАНВАНЕ
Информатика
ДРУГИ ДОКУМЕНТИ
ИЗТОЧНИК НА ЗАХРАНВАНЕ
Захранването е критичен компонент на компютъра, тъй като осигурява електричество на всички компоненти на системата, които се нуждаят от него. Това е и един от компонентите с най-голяма тенденция към отказ във всяка компютърна система1. Неизправното захранване може да повреди други компоненти на вашия компютър, като осигури неправилно или трептящо напрежение.
Основната функция на захранването е да преобразува вида на захранването в електрическия контакт във вид захранване, което може да се използва от компютърни схеми. В конвенционална настолна система тя преобразува променливото напрежение от 120 волта и 60 Hz на САЩ в постояннотоково напрежение от +3,3 V, +5 V и + 12 V. Обикновено цифровите електронни компоненти и схеми в системата основа, адаптерни платки и логически платки на дисковото устройство 424h72e r) използват напрежението от +3,3 V или +5 V, а двигателите на дисковото устройство 424h72e r и на всички вентилатори, напрежението от + 12 V. За да може системата да за да функционира правилно, захранването трябва да осигурява добро качество и постоянно постоянно напрежение.
Ако се изследват техническите характеристики на типичен източник на напрежение за компютър с компютър, се забелязва, че той осигурява не само напреженията от +3,3 V, +5 V и + 12 V, но и - 5 V и -12 V. Тези Допълнителни отрицателни напрежения изобщо не се използват в повечето съвременни системи, но все пак са необходими за обратна съвместимост. Тъй като сигналът +3,3 V е сравнително скорошно явление, захранващите устройства не генерират напрежение на сигнала от -3,3 V.
Въпреки че напреженията -5 V и -12 V се подават към дънната платка чрез захранващите съединители, дънната платка използва само напрежението +5 V. Сигналът -5 V просто се насочва към ISA шината на терминал B5. Дънната платка не използва това напрежение. Първоначално аналоговите вериги за разделяне на данни, съществуващи в по-старите контролери на флопи диск, използваха -5 V, така че това напрежение беше подадено към шината. Тъй като съвременните контролери не изискват напрежение от -5 V, системите вече не го използват. Все пак е необходимо, тъй като е част от стандарта за шина ISA.
Логическите схеми на дънната платка не използват напрежения +12 V и -12 V. Те се насочват съответно към клеми B9 и B7 на шината. Всяка адаптерна платка на шината може да използва тези напрежения, ако е необходимо, но те обикновено се използват от схемите на драйвера/приемника на серийните портове. Ако дънната платка има интегрирани серийни портове, тя може да използва сигнали +12 V и -12 V за тези портове.
Повечето по-нови схеми за серийни портове вече не използват схеми на драйвер/приемник 12 V. Вместо това се използват схеми, които работят само при +3,3 V или +5 V. Основната функция на напрежението + 12. V е да задвижва двигателите с дисково устройство 424h72e r. Обикновено се изисква силен ток, особено в системи с голям брой отделения за дискови устройства (както при конфигурацията на кулата). В допълнение към двигателите с дисково устройство 424h72e r, захранването + 12 V се използва за всички охлаждащи вентилатори в системата, които трябва да работят по всяко време.
В допълнение към осигуряването на електричество за системата, захранването е това, което кара системата да работи само когато електричеството е достатъчно за правилната работа. С други думи, захранването пречи на компютъра да се стартира или работи, докато не са налице всички правилни нива на напрежение.
Всяко захранване извършва някои вътрешни проверки, преди да позволи на системата да работи. Ако проверките приключат успешно, захранването изпраща специален сигнал към дънната платка, наречен Power _Good. Ако този сигнал не присъства непрекъснато, компютърът не работи. Следователно, ако променливотоковото напрежение падне и захранването се презареди или прегрее, сигналът Power _Good намалява и кара системата да се нулира или изключи напълно.
Системите за дънни платки, които имат по-нови форми на конструкция, като ATX и LPX, са снабдени с друг специален сигнал. Тази функция, наречена PS_ON, може да се използва за изключване на захранването (и следователно системата) чрез софтуера. Понякога е известен като soft-off. Функцията PS_ON е по-очевидна, когато се използва в комбинация с операционна система, която поддържа стандарта за усъвършенствано управление на захранването (APM), като Windows 9x. Ако изберем опцията Изключване на компютъра от менюто "Старт", захранването се изключва чрез софтуера - така Windows автоматично изключва компютъра автоматично, след като приключи последователността на изключване на операционната система. Система, която не разполага с тази функция, ще покаже само съобщение, че компютърът може да бъде безопасно изключен.
Профилът и външният вид на даден компонент се наричат конструктивна форма. Елементите със същата конструктивна форма обикновено са взаимозаменяеми, поне по отношение на размерите. Когато проектирате компютър, можете да изберете да използвате захранване с една от стандартните конструктивни форми или можете да решите да направите своя собствена конструкция. Първото решение означава, че резервните части ще бъдат на разположение в почти неизчерпаемо разнообразие по отношение на качество и нива на мощност. Изграждането на собствена конструкция означава допълнително време и разходи за развитие. Освен това захранването ще бъде уникално за системата и може да бъде закупено само от оригиналния производител.
От техническа гледна точка захранването в компютър може да се определи като захранване с постоянно напрежение, с преобразуване в полумост и при превключване. Постоянно напрежение означава, че захранването доставя същото напрежение към вътрешните компоненти на компютъра, независимо от променливото напрежение или капацитета (мощността) на източника. Преобразуването на полумост се отнася до концепцията за превключване на източника и техниката за регулиране на мощността. Този тип захранване понякога е известно като импулсно захранване. В сравнение с други видове източници на енергия, тази концепция осигурява ефективно захранване и генерира минимално количество топлина. Освен това поддържа размера и цената ниски.
В момента има осем конструктивни форми на захранвания, които могат да се нарекат индустриални стандарти. Тези конструктивни форми са следните:
Всички тези видове захранвания се предлагат в много конфигурации и на различни нива на мощност. В момента новите компютри на пазара използват захранвания ATX или Mini. Предишните конструктивни форми са до голяма степен остарели, а NLX и SFX формите тепърва започват да се разпространяват в новите системи. Поради тази причина ще настояваме само за източници тип ATX.
Един от по-новите стандарти, които се използват в момента в индустрията, е дизайнът ATX (на снимката). Спецификацията ATX определя нова форма на дънната платка, както и нова конструктивна форма на корпуса и захранването. Захранването ATX се базира на модела LPX, но има някои разлики.
Една от разликите е, че спецификацията ATX изисква за първи път вентилаторът да бъде монтиран отстрани на източника, вътре в корпуса, откъдето издухва напречния въздух на дънната платка и го засмуква от външната страна на корпуса, през гърба. Този въздушен поток се движи в посока, обратна на тази, създадена от повечето стандартни източници, които издухват въздуха навън през задната част, през процепа в корпуса, през който влиза вентилаторът. Охлаждането с обратен въздушен поток, осигурено от концепцията ATX, изтласква въздуха върху най-горещите компоненти на платката, като процесора, модулите памет и разширителните конектори, които са разположени така, че да получат максимално предимство от въздушния поток. Това елиминира нуждата от повече вентилатори в системата - включително процесорни вентилатори, които са често срещани в много системи днес - намалява системния шум и намалява нуждата от електричество за работа на системата.
Друг предимство при охлаждане с обратен поток е, че системата се поддържа по-чиста, без прах и мръсотия. Всъщност корпусът е под налягане, така че въздухът непрекъснато се изхвърля през процепите в корпуса - обратното, отколкото при предишните модели. Поради тази причина охлаждането с обратен поток често се нарича вентилация с положително налягане (свръхналягане). За системи, работещи в особено тежки условия, смукателният вентилатор може да бъде снабден с филтър, който допълнително да гарантира, че целият въздух, влизащ в системата, е чист и без прах.
Въпреки че на теория това е най-добрият начин за проветряване на системата, системата за свръхналягане изисква използването на по-мощен вентилатор за засмукване на необходимия въздушен поток през филтър. Също така, филтърът изисква редовна поддръжка в зависимост от условията на работа.
Тъй като по-новите процесори генерират все повече и повече топлина, охлаждащият капацитет на въздушния поток става критичен. В обичайната практика използването на стандартна система за отрицателно налягане, с изпускателен вентилатор на захранването и доброкачествен вентилатор за охлаждане на процесора, е най-доброто решение.
Спецификацията ATX е пусната за пръв път от Intel през 1995 г. През 1996 г. тя става все по-популярна в компютрите Pentium и Pentium Pro, завладявайки 18% от пазара на компютри.
Форма за конструкция ATX разглежда някои от проблемите, свързани с конструкторските форми Baby AT и Mini. Два проблема с захранването продължават. Единият е, че традиционното захранване за компютър има два конектора, които се свързват към дънната платка. Ако тези съединители са поставени в обратна позиция или в обратен ред, дънната платка ще бъде унищожена. Повечето производители на системи предоставят „ключове“ за дънната платка и конекторите за захранване, за да не позволят да бъдат инсталирани в позиция или в обратен ред. Някои дистрибутори на по-евтини системи обаче не предоставят тези ключове за дъските или източниците, които използват.
Дизайнът ATX включва нов тип съединител за захранване на дънната платка, за да предотврати неправилното свързване на потребителите към захранването. Този нов конектор има 20 щифта и един ключ. Това прави практически невъзможно влизането в обратна позиция. Тъй като има само един съединител вместо два почти идентични съединителя, е невъзможно да ги свържете в обратен ред. Новият конектор също така доставя +3,3 V, премахвайки необходимостта от регулатори на напрежението на дънната платка за захранване на процесори и други вериги, които използват това напрежение.
В допълнение към новите сигнали от +3,3 V, захранването ATX осигурява още един набор от сигнали, които не съществуват при стандартните захранвания. Комплектът се състои от сигнали Power_On (PS_On) и 5V_Standby (5VSB), известни общо като "Soft Power". Power_On е сигнал за дънната платка, който операционните системи като Windows 9x използват, за да изключат системата чрез софтуер.
Тези сигнали могат също да позволят използването на клавиатурата по избор за рестартиране на системата. Сигналът 5V_Standby е постоянно активен, като дава на дънната платка ограничен източник на захранване, дори ако системата е изключена.
Друг проблем, който A TX захранването с обратен охлаждащ въздушен поток решава, е проблемът с охлаждането на текущите процесори в системата. Но това е валидно само в промишлени приложения, при които захранването от индустриален тип е проектирано правилно за топлинното натоварване, предвидено за съответната система и за което е осигурена непрекъсната поддръжка. В момента Intel и други производители монтират вентилатора за постоянно върху процесора.