Cистема енергопостачання персонального комп’ютера

Тема: система енергопостачання персонального комп’ютера.

Мета: ознайомитись з будовою та роботою блока живлення персонального комп’ютера та блока безперебійного живлення.

Короткі теоретичні відомості
Розміщення пристроїв у корпусі ПК
Корпус ПК виконує наступні функції:
•    забезпечує механічне кріплення й захист всіх елементів;
•    екранує ПК від електромагнітних випромінювань;
•    містить органи керування ПК (включення, вимикання, перезапуск);
•    підтримує режим охолодження.
Будова корпуса ПК

У корпусі ПК можна розмістити безліч периферійних пристроїв.  Корпус ПК містить наступні елементи: бічну стінку, або кожух, який знімається з комп'ютера "через верх", вигвинтивши кріпильні гвинти; передню, або лицьову панель; напрямні пази для установки пристроїв 5,25 дюймів; пластикові дверцята; монтажні відсіки (кишені) для установки пристроїв 3,5 дюйми; кронштейни для кріплення вентиляторів; блок вводу/ виводу; заглушку; блок напрямних пазів для підтримки нестандартних плат розширення.

У корпусі монтується системна плата і встановлюється блок живлення. Приводи гнучких дисків, CD-ROM, CD-RW, DVD можна змонтувати усередині корпуса в монтажних відсіках (технологічних порожнинах), які називаються карманами для пристроїв.

Порожня кишеня закривається прямокутною пластмасовою панелькою – заглушкою. Інші кишені звичайно сховані, у них установлені пристрої, до яких не потрібний доступ у процесі звичайної роботи.

Корпуси, як правило, надходять із уже змонтованими кріпильними деталями металевими й нейлоновими стійками, необхідними для установки системної плати.

Типи корпусів для настільних ПК
1. Тонкий корпус (Slim). Містить мінімум кишень і вільного простору. Для складання ПК придатний, оскільки не дозволить заповнити системний блок новими пристроями.
2. Корпус настільного типу (desktop) призначений для установки на столі у вертикальному положенні.
Настільний корпус не дуже компактний і займає на робочому столі багато місця. На лицьовій стороні він містить звичайно два або три відкриті кишені для накопичувачів, а також одну або дві схованих кишені. На задній стороні настільного корпуса, як правило, передбачається місце для стандартних семи або восьми плат пристроїв. Деякі настільні корпуси допускають установку як у горизонталь¬ному, так й у вертикальному положенні залежно від наявності вільного місця.
3. Корпус типу вежа (tower) бувають декількох видів, серед яких є повна і міні-вежа.
•    Повна вежа (full tower) дуже добре вмішає нові додаткові пристрої, які з'являються в процесі модернізації. Багато корпусів цього типу містять чотири або навіть п'ять відкритих кишень. Подібно корпусу настольного типу, корпус повна вежа зі зворотної сторони має у своєму розпорядженні місце для семи або восьми стандартних плат пристроїв. Через значну вагу і розмір таких корпусів, особливо якщо вони начинені додатковим обладнанням, їх звичайно розташовують вертикально на підлозі під столом, куди можна легко дотягтися до всіх кнопок і приводів дисководів,
•    Корпус міні-вежа (mini tower) також установлюється вертикально, але призначений для розташування поруч із монітором на столі. Корпус міні-вежа має такі ж кишені для накопичувачів, як і стандартний настільний корпус. Більшість корпусів комп'ютерів містять на лицьовій панелі сигнальну лампочку увімкнення електроживлення й лампочку активності накопичувача на жорсткому диску (цими компонентами управляє системна плата). Деякі корпуси обладнані також цифровим індикатором швидкості комп'ютера. Цифри на індикаторі повинні бути сконфігуровані вручну.

На корпусі розташовані кнопки включення живлення і скидання . Кнопка перемикання турборежима використовувалася в AT, а для сучасних ПК не потрібна.
У корпусі встановлюється простий акустичний динамік, який при включенні ПК оперативно сигналізує про його нормальний або аварійний стан. Повідомлення передаються серією звукових сигналів.

Призначення блоку живлення

Блок живлення призначений для перетворення електричної енергії, що надходить із мережі змінного струму AC (Alternating Current), в енергію постійного струму DC /Direct Current), придатну для живлення вузлів комп'ютера. Більшість корпусів продаються із уже встановленим блоком живлення.

Блок живлення містить елементи, що дозволяють згладити сплески й провали напруги, а також захистити стабілізатор від перенапруги в мережі.

Блок живлення перетворює мережну змінну напругу 220 В, 50 Гц (120 В, i 60 Гц) у постійні напруги +3,3; +5 й +12 В. Комп'ютер працює надійно тільки в тому випадку, якщо значення напруги не виходять за припустимі межі.

Блок живлення повинен витримувати силу струму не менш 15—20 А (ампер). Потужність блоку живлення — це один з найважливіших показників блоків живленні. Потужність, вимірювана у ватах (Вт), повинна забезпечити розширюваність ПК і підтримувати зростаючі струми навантаження. Як правило для ПК, сконфігурованого для домашнього офісу, можна використовувати блок живлення з потужністю 250 Вт.

До параметрів мережі ставиться також частота. У країнах СНД вона становить 50 Гц. Якщо на блоці живлення зазначена частота 60 Гц, це не означає, що блок живлення у нашій системі працювати не буде.

Напруги виходу блока живлення
Як правило, логічні електронні компоненти й ІМС ПК використають постійні напруги +3,3 й +5 В, у той час як двигуни дисководів:і вентиляторів живляться напругою +12 В.
Пристрої, робоча напруга яких відрізняється від напруги, що створюється блоком живлення, повинні використовувати вбудовані стабілізатори.

Характеристики блоків живлення ATX

Блок живлення ATX визначив на ринку PC-сумісних комп'ютерів нову конструкцію системної плати й блоку живлення. У його основі лежить стандарт LPX (Slimline).

Щоб запобігти неправильному підключенню роз’ємів блоку живлення, у моделі ATX передбачені роз’єми живлення для системної плати. Він містить 20 контактів й являє собою одиночні роз’єми із ключем, що неможливо вствити неправильно.

Контакти роз’єма живлення АТХ.

Роз’єми блоків живлення AT

Системні плати промислового стандарту PC, XT, AT, Baby-AT й LPX використовують такий тип роз’ємів: для підключення системної плати покористуються два 6-контактних рознімання живлення PS і Р9 (мал. 6.9).

Додаткові роз’єми блоку живлення ATX

З розробкою нових системних плат, типів процесорів і модулів ОЗП з’явилася необхідність у додатковому енергозабезпеченні пристроїв.
Зрослі потреби до вихідних напруг 3,3 й 5 ВУ привели до збільшеня кількості й розмірів використовуваних проводів.

Щоб упоратися із цією проблемою, компанія Intel змінила специфікацію ATX, додавши ще одне рознімання, який використовується для підключення системних плат ATX і різних пристроїв. Цей роз’єм призначений для підведення додаткового електроживлення до системної плати, що споживають електричний струм 18 А при напрузі  3,3 B або більше 24 А при напрузі +5 В.

Додаткове рознімання являє собою 6-контактний з'єднувач типу Molex, схожий на одне з рознімань системної плати, використовуваних для підключення пристроїв АТ/LPX. Наявний ключ дозволяє запобігти

Силовий кабель

Всі проводи силового кабелю (підключеного до електромережі змінного струму) живлення мають відповідний колір, що полегшує їхню ідентифікацію.
•    Коричневий і голубий проводи - це, відповідно, фаза й нуль силового кабеля, по якому із блоку живлення тече струм. Коли блок живлення підєднаний до електромережі, проводи перебувають під напругою.
•    По чорному й білому проводах змінний струм повертається через вимикач у блок живлення. Ці жили перебувають під напругою тільки у випадку, коли штепсель блоку живлення підключений до мережі й вимикач включений.
•    Зелений або зелений з жовтою смугою (якщо він є в кабель повинен з'єднуватися з корпусом комп'ютера й забезпечувати його заземлення).

Крім роз’ємів, призначених для підключення системної плати, блоки живлення містять роз’єми для підключення різних периферійних пристроїв, дискових накопичувачів тощо.
Роз’єми живлення дискових накопичувачів стандартизовані Відповідно до значення виводів і кольорами проводів.

Навантаження блоку живлення
У комп'ютерах використаються блоки живлення двох типів - лінійні й імпульсні.
У лінійному блоці живлення застосовується потужний вихідний трансформатор, здатний виконувати роль навантаження на холостому ходу.
Імпульсний блок живлення (ІБЖ) містить малопотужний вихідний погоджувальний трансформатор. Тому імпульсні блоки живлення без додаткового навантаження не працюють.

Спрощена блок-схема ІБЖ
У ПК використовуються імпульсні блоки живлення. Вони мають менші розміри, вагу й більш низьке енергоспоживанням.
Як правило, блоки живлення містять спеціальний ланцюг захисту від обриву навантаження.

Контрольні запитання
1.    Які типи корпусів ПК ви знаєте? В чому їх особливості?
2.    Назвіть типи блоків живлення, охарактеризуйте їх.
3.    Які існують роз’єми живлення сучасного ПК, їх призначення.