Задание 4.3 Изучение разъемов блока питания

Для подключения питания к системной плате и к периферийным устройствам служат коннекторы и разъемы. От блока питания отходит пучок проводов с группами контактов (молексов), на которых присутствует формируемые блоком питания напряжения. В зависимости от типа и предназначения, разъемы имеют различную форму. Количество разъемов может быть различным и зависит от типа блока питания и типа системной платы.

Каждый блок питания содержит специальные соединители, подключаемые к соответствующим разъемам системной платы, подавая напряжение на центральный процессор, модули памяти и установленные платы расширения, такие как видеоадаптеры, адаптеры LAN, USB и FireWire; а также платы других типов. Подобные разъемы очень важны. Они не только обеспечивают питание системы — неправильное подключение разъемов может привести к весьма нежелательным последствиям, вплоть до сгорания блока питания и системной платы. Как и в случае с формой блоков питания, подобные разъемы соответствуют одной из стандартных спецификаций, которые определяют типы разъемов, а также схемы соединения проводов и терминалов. К сожалению, как и в случае с механическими форм-факторами, некоторые производители ПК используют блоки питания с разъемами нестандартной формы или же (что еще хуже) разъемы стандартной формы, но с нестандартной схемой назначения контактов. Подключение подобного разъема к разъему со стандартной схемой назначения контактов на системной плате приведет к повреждению блока питания, системной платы или же обоих устройств.

Блоки питания, соответствующие спецификациям ATX и ATX12V 1.x, а также некоторым их вариантам, содержат следующие разъемы питания для подключения к системной плате:

- 20 контактный основной разъем питания;

- 6 контактный дополнительный разъем питания;

- 4 контактный разъем питания +12 В.

Основной разъем питания является обязательным, в то время как два других используются при необходимости. Следовательно, блок питания стандарта ATX или ATX12V может содержать одну из следующих комбинаций разъемов:

- только основной разъем питания;

- основной и дополнительный разъемы;

- основной разъем и разъем + 12 В;

- основной и дополнительный разъемы, а также разъем +12 В.

Спецификацией блока питания АТХ предусмотрено использование главного 20-ти контактного разъема с ключом (ключ разъема обеспечивает правильность подключения). Этот разъем питания является стандартом для всех блоков питания стандартов ATX и ATX12V 1.x; он содержит коннектор Molex MiniiFit Jr. с терминаламии“мамами”. Расположение разъема на системной плате и схема его контактов показана на рисунках:

Обратите внимание: блок ATX вырабатывает несколько сигналов, которых раньше не было, например 3, 3 В, Power_On и 5v_Standby. Поэтому приспособить стандартный (или узкопрофильный) блок питания Slimline для работы в системе ATX весьма сложно, несмотря на то что внешне они одинаковы.

Один из наиболее важных вопросов, касающихся соединителей блока питания — возможность подать необходимую мощность на системную плату без перегрева. Блок питания мощностью 500 Вт окажется бесполезным, если уже при 250 Вт соединители начнут плавиться. Если говорить об определенных соединителях, то для них задается максимально допустимое значение силы тока в амперах, которое они могут выдержать при нагреве не выше 30 °C (85 °F) при температуре окружающей среды 22 °C (72 °F). Другими словами, температура терминалов не должна превышать 52 °C (157 °F). Поскольку внутри системного блока температура составляет 40 °C (104 °F)и больше, при максимально допустимых значениях силы тока соединители могут разогреться до очень высоких температур.

Основной коннектор питания ATX может содержать 20 или 24 контакта, каждый из которых способен выдержать до 6 А.

Максимальная мощность, которую способен обеспечить 20-контактный основной разъем питания:

Стандартные терминалы рассчитаны на силу тока не больше 6 А, терминалы HCS — на силу тока не больше 9 А, терминалы Plus HCS — на силу тока не больше 11 А. Предполагается, что в соединителях MiniiFit Jr. с 12–24 контактами используется кабель 18.

Изучить компоновку и цоколевку разъемов блока питания АТХ, подписать назначение контактов на рисунке:

Заполнить таблицы (приложение 2; https://remap.net.ru/docs/supply/atatx-conn/atatx-conn.php)

Распайка выводов блока питания ATX/AT форм-фактора.

Разъем на материнской плате

Дополнение к ATX. Питание CPU (для P4 и современных AMD)

Кроме разъемов, предназначенных для подключения к системной плате, блоки питания 12 V содержат разъемы для электропитания периферийных устройств и дисковой памяти.

24-контактный основной разъём

Начиная с июля 2004 года, на материнских платах начал использоваться новый тип карт расширения - PCI Express. Шина PCI-E обеспечивает подключение графических карт и различных плат расширения, соединив функциональность слотов AGP и слота PCI. Слот, использующий одну линию PCI-E также называется x1 и используется для подключения карт расширения - сетевых контроллеров, звуковых карт и т.д. Шина PCI-E включает слот с широкой пропускной способностью - 16 линий, или x16 - который используется для подключения видеокарт. Во время развития интерфейса стало ясно, что карты PCI-E x16 могут потреблять больше энергии, чем может обеспечить основной 20-контактный и дополнительный 6-контактный разъёмы питания, особенно по линии питания +12 В.

Проблема состояла в том, что основной 20-контактный разъём питания включает всего один +12 В, а новые видеокарты PCI-E требуют больше линий +12В для обеспечения стабильного питания. По этой причине был добавлен дополнительный разъём питания +12 В. Но данный разъём предназначен специально для питания процессора и не используется для питания других устройств. Вместо того, чтобы добавить ещё один дополнительный разъем, компания Intel в конечном итоге решила обновить непосредственно сам основной разъём питания материнской платы.

Результат данных усовершенствований был официально представлен в феврале 2003 года и получил название ATX12V 2.0. Этот стандарт включил два основных изменения относительно стандарта ATX12V 1.x - новый 24-контактный основной разъём питания, а также отказ от использования вспомогательного 6-контактного разъёма. Обновлённый разъём получил четыре новых контакта: +3.3В, +5В, +12В и заземление. Наличие дополнительных линий питания обеспечило дополнительную энергию для обеспечения потребностей видеокарт PCI-E, увеличив мощность на 75 Вт, а также позволил отказаться от вспомогательного 6-контактного разъёма питания. Гнёзда для нового 24-контактного разъёма питания стали появляться в материнских платах начиная с середины 2004 года. На рисунке, приведённом ниже, изображена розетка 24-контактного коннектора.

Зарисовать основной 24-контактный разъём стандарта ATX12V 2.x для питания материнской платы и дать расшифровку контактов (https://5fan.ru/wievjob.php? id=248).

Подключение 24-контактного соединителя от блока питания к 20-контактному разъему на системной плате показано на следующем рисунке:

Для предложенных образцов блоков питания:

- определить типы коннекторов блока питания,

- определить на системной плате типы коннекторов для подключения блока питания, дать обоснование.