20. +5 В - красный
Некоторым может попасться в руки блок питания со странным, абсолютно непонятным разъемом, который не подходит ни к одному соединителю на материнской плате. Если такое случится, то не пугайтесь и уж тем более не бросайтесь его ампутировать. Это может быть необязательный жгут с хвостом, который служит для подачи информации от датчиков вентилятора на системную плату, что обеспечивает контроль скорости вращения и температуры воздуха.
Сигнал FanM представляет собой выход типа "открытый коллектор" от тахометрического датчика вентилятора блока питания, вырабатывающего два импульса на каждый оборот ротора. Сигнал FanC предназначен для управления скоростью вентилятора путем подачи напряжения в диапазоне 0...+12 вольт при токе до 20 мА. Если уровень напряжения выше +10,5 вольт, вентилятор работает на максимальной скорости. Уровень ниже +1 вольт означает запрос от системной платы на остановку вентилятора. Промежуточные значения уровня позволяют плавно регулировать скорость. Внутри БП уровень сигнала подтягивается к уровню +12 вольт, и если дополнительный разъем оставить висеть в воздухе, вентилятор всегда будет работать на максимальной скорости. На дополнительном разъеме также имеются контакты 1394V(+) и 1394R(-) изолированного от схемной земли источника напряжения 8-48 вольт для питания устройств шины IEEE-1394 (FireWire). Цепь +3,3 V Sense служит для подачи сигнала обратной связи стабилизатору напряжения +3,3 вольта. Что касается вентилятора в блоке питания - тут возможны самые разнообразные варианты: от самых дешевых на подшипниках скольжения до продвинутых шариковых с тахометрическими датчиками. Направление движения воздуха через БП менялось с течением времени и конструкторской мысли: сначала воздух выдували изнутри корпуса БП, затем вдували внутрь, теперь снова вентиляторы работают на вытяжку.
Случай из практики: блок питания (формата АТ) работает произвольное время, потом отключается. После остывания снова некоторое время (небольшое) работает. Поиски неисправной детали в этом случае затруднительны, ведь "плавающая" неисправность - одна из самых тяжелых. Пропайка всех соединений ничего не дала. Заменять все детали на плате по одной - занятие нерациональное, кроме этого, нужно иметь точно такие же исправные. Пришлось решить проблему другим путем: развернуть вентилятор так, что он стал дуть вовнутрь, на детали блока питания. Проблемы прекратились.
Со времени первоначальной разработки в феврале 2000 года спецификация ATX претерпела некоторые изменения и дважды пересматривалась. Для систем на базе новых мощных процессоров был добавлен новый четырехконтактный разъем с обозначением 12VSB и соответствующий выход блока питания. Через этот соединитель на плату подается напряжение +12 В, которое используется для питания процессора (разумеется, не напрямую, а через преобразователь напряжения на самой плате). Рекомендации Intel не оговаривают, что это должен быть отдельный от общего 12-вольтового питания выпрямитель, а лишь ограничивают допуск на отклонение напряжения диапазоном –8…+5%. Отклонение напряжения +12 В, оговоренное стандартом ATX, составляет ±5% (при пиковых нагрузках оно не должно превышать ±10%, но с запасом мощности мы уже разобрались).
Разъем питания +12 вольт (АТХ для питания систем с Р4)
№ контакта - Цепь - Цвет провода
1. СОМ - черный
2. СОМ - черный
3. +12 В - желтый
4. +12 В - желтый
В некоторых случаях выход 12VSB не нужен, производители иногда вообще не устанавливают этот разъем на плату. А если он есть, то достаточно подключить его к выходу +12 В блока питания. Распайка разъема проста: два вывода с той стороны, где расположен ключ-защелка, - это +12 В, два других - «Общий». Последний можно не подключать, соединение между разъемами ATX и 12VSB имеется на плате. Те, кто умеет держать паяльник, могут замкнуть перемычкой один из контактов +12 В разъема 12VSB с 12-вольтовым питанием на основном ATX-разъеме (желтый провод блока питания) прямо на материнской плате. Альтернативный вариант - поиск подходящего разъема или даже контакта, который соединяется с любым из желтых проводов блока питания. Для особо опасливых скажу, что ошибочное подключение выходом компонентов из строя не грозит: все современные источники питания имеют систему защиты от короткого замыкания и при неправильном подключении компьютер просто не включится.
Дополнительный соединитель для блоков с большими выходными токами
№ контакта - Цепь - Цвет провода
1. СОМ - черный
2. СОМ - черный
3. СОМ - черный
4. +3,3 В - оранжевый
5. +3,3 В - оранжевый
6. +5 В - красный
Цвет проводов на дополнительном разъеме
Цепь - Цвет проводов
+3,3 В - Sense белый с коричневыми полосками
FanC - белый с синими полосками
FanM - белый
1394V - белый с красными полосками
1394R - белый с черными полосками
Одно из самых распространенных заблуждений касается мощности источника питания для современных компьютерных систем. Да, с ростом тактовых частот потребляемая процессорами и другими компонентами мощность растет, но бытующее мнение о том, что домашний или офисный компьютер потребляет не меньше, чем бытовой холодильник, - в корне неверно. Рассмотрим конфигурацию: процессор Intel Pentium 4 1700 МГц, плата на чипсете i845GL со встроенным графическим адаптером, жесткий диск на 40 Гбайт 5400 об./мин., привод CD-R. Из карт расширения - сетевой адаптер. Финансы были ограничены, и от предложенного варианта 300-ваттного источника питания с дополнительным разъемом стоимостью 40$ пришлось отказаться, заменив его одним из наиболее дешевых корпусов ATX с блоком питания мощностью 235 Вт за 18 у.е. Для измерений использовался мультиметр, позволяющий регистрировать пиковые значения тока. Цепь питания процессора 12 вольт: номинальный ток - 1,89 А, пиковый - 4,54 А (максимум потребления, как ни странно, наблюдается при удержании в нажатом состоянии кнопки Reset). Цепь питания 220 вольт: номинал - 250 мА, пиковое - 350 мА. Итого: номинальное потребление процессора - около 23 Вт, максимум 55 Вт. Для всего компьютера: номинал - 55 ВА, максимум - 77,5 ВА (учитывая, что импульсные преобразователи по характеристикам близки к активной нагрузке, вольт-амперы можно считать приблизительно равными ваттам). Максимальное потребление прочих компонентов легко считается по приведенным изготовителями данным: HDD - (0,5 А * 5 В) + (0,75 А * 12 В) = 11,5 Вт. CD-R - (1 А * 5 В) + (0,5 А * 12 В) = 11 Вт. Остальные устройства - сущие пустяки (в других конфигурациях следует учесть еще и видеокарту, если это достаточно мощный ускоритель, но и ее потребление вряд ли превысит 20 Вт). Итого получаем те же 77,5 Вт. То есть для источника питания 250 Вт мы имеем более чем трехкратный запас мощности, а для 300-ваттного - почти четырехкратный, причем это для максимальных нагрузок. Такой запас не предусматривался даже в советские времена при разработке военной электроники. Кстати, в рекомендациях Intel для платформы Pentium 4 оговорена минимальная мощность источника питания настольных систем: она составляет 230 Вт. Токи импульсного преобразователя измерялись на выходе блока, там, где ток постоянный, и показаниям мультиметра вполне можно доверять. Ошибка расчета мощности может колебаться в пределах тех же 5% допусков на отклонение выходных напряжений плюс погрешность мультиметра (менее 2%). Токи же на входе приведены в основном для сравнения - мощность, указанная на этикетке блока, относится к выходу. Наиболее нагруженным элементом системы на основе Pentium 4 является единственный желтый провод, идущий от блока питания к системной плате, - в случае, когда питание процессора подключено с помощью перемычки между разъемами. Применяемый в большинстве блоков питания медный провод типа TR-64 20AWG имеет эквивалентное сечение 0,52 кв. мм, а значит, допустимый ток - около 5,2 А. Потребляемый по цепи 12 вольт ток для описанного в прошлой статье варианта довольно близок к этому значению (4,54 А потребляет процессор и около 100 мА сама плата при отсутствии 12-вольтовых потребителей в виде карт расширения). Поэтому для более мощных процессоров или при наличии карт расширения подключать разъем 12VSB лучше все же отдельным (вторым) проводом. Если же в вашем блоке питания применен провод 18AWG (эквивалентное сечение 0,8 кв. мм), то беспокоиться не о чем. Для систем на базе Athlon все немного проще. Мощность, потребляемая процессором, выше (в зависимости от частоты и модификации, для сравнимых частот - раза в полтора, максимум - около 72 Вт), но нет проблем с проводами: преобразователи питания процессора подключены не к 12-вольтовой цепи, как для P4, а к 5-вольтовой - таких проводов в разъеме ATX аж четыре, и даже для варианта с проводом 20AWG допустимый ток составит 20,8 А, что эквивалентно мощности 103,2 Вт. Собственно, и сам разъем 12VSB потребовался именно потому, что для питания P4 Intel рекомендует использовать 12-вольтовый канал - таким образом значительно проще обеспечить стабильность напряжения при резко изменяющемся токе потребления. Для примера приведу цифры по собственному компьютеру. Конфигурация: Athlon XP 2100+ (Palomino), плата на VIA KT-400, 512 Мбайт памяти DDR PC-3200, Matrox G450, SCSI-адаптер, сетевой адаптер, TV-тюнер, модем, три диска 7200 об./мин., три привода CD-RW, CD-ROM, DVD-ROM, три вентилятора. Суммарная потребляемая мощность системы в нормальном режиме работы - 121 Вт, пиковая - 149 Вт, мощность блока питания - 235 Вт. Амплитуда составляет около 300 вольт, это выпрямленное напряжение сети. Длительность импульсов пропорциональна отдаваемой в нагрузку мощности. Длительность импульсов может достигать практически половины периода преобразования (за вычетом небольшого «защитного» интервала, необходимого для полного закрытия высоковольтных ключей), и в данном случае схема работает далеко не на пределе своих возможностей. Впрочем, мощность современных блоков питания ограничивается в первую очередь максимально допустимыми токами выпрямительных диодов и параметрами цепи защиты от перегрузки.
