ATX 2.0 - Zso14.edu.pl

Zasilacze i obudowy
Dla DSI II
Zasilacz
Zadaniem zasilacza jest transformowanie napięcia
sieciowego (zmiennego) do znacznie mniejszych
wartości (stałe), prostowanie poprzez diodę lub
mostek Graetza i wygładzanie poprzez specjalne
filtry składające się z cewki, opornika, dławika i
kondensatorów elektrolitycznych
Rodzaje:
• Transformatorowe
• Impulsowe
Zasilacz transformatorowy
(zasilacz liniowy) – jest to zasilacz, w którym dopasowanie
napięcia wejściowego do napięcia wymaganego przez zasilane
urządzenie odbywa się przy użyciu transformatora. Zasilacze
transformatorowe pobierają energię ze źródła napięcia
przemiennego (najczęściej z sieci elektroenergetycznej) i służą
zwykle do zmniejszenia napięcia. Są duże i sporo ważą
Zasilacz impulsowy
zasilacz, którego zasadniczym elementem jest
impulsowa przetwornica napięcia. Zaletą ich jest duża
tolerancja na wahania zasilacza, niewielkie są ich
rozmiary i mało ważą, ale ich budowa jest bardziej
skomplikowana
Komputerowe zasilacze impulsowe
Generuje trzy podstawowe napięcia:
 3,3 V (pomarańczowe przewody) – zasilane chipsety,
moduły pamięci operacyjnej i inne układy scalone
 5 V (czerwone przewody) – zasila większość
podstawowych układów scalonych
 12 V (żółte przewody) – zasila silniki napędów,
regulatory napięcia
Dobór parametrów technicznych
zasilania
 Zgodność z normami ATX
 Zakres napięć wejściowych [V]
 Całkowita moc wyjściowa (szczytowa) [W]
 Nominalna moc wyjściowa (ciągła) [W]
 Sprawność energetyczna [%]
 Poziom hałasu [bB]
 Wahania napięć wyjściowych
Dobór zasilacza
 Producenci podaja bardzo często moc szczytową zamiast
nominalną. Wybierając zasilacz do komputera PC
powinniśmy najpierw sprawdzić czy jest on zgodny ze
standardem ATX 2.0 lub nowszym.
 Najbardziej obciążonym napięciem wyjściowym jest linia
12V – należy więc sprawdzić, czy zasilacz ma co najmniej
2 niezależne linie 12V
 Powinien utrzymywać stałe wartości napięć wyjściowych
w przypadku spadków napięć w sieci energetycznej
 Nie powinny ulegać uszkodzeniu podczas nagłego zaniku
zasilania, spadków napięcia w sieci czy krótkich skokach
napięcia do 2500 V (piorun)
Tabliczka znamionowa zasilacza
Norma ATX
Napięcie
12 V
5V
3,3 V
Kolor
kabla
Minimum
Maximum
11,40 V
4,75 V
3,14 V
12,60 V
5,25 V
3,47 V
Kalkulator przeliczający moc
podzespołów komputerowych
Jeśli nie znamy parametrów poszczególnych
urządzeń warto skorzystać z kalkulatora mocy
zasilacza:
 http://zenfist.pl/kalkulator-mocy-zasilaczamoc-zasilacza-news-151.html
 http://www.thermaltake.outervision.com/inde
x.jsp
Zasilacz AT
 Płyty AT wymagają zasilacza do podłączenia płyty głównej, stacji
dyskietek i napędów pamięci masowej. Do zasilania wykorzystywane
są 2 identyczne złącza oznaczane jako P8 i P9 rzadziej jako P1i P2.
Głównym niebezpieczeństwem jest zamiana kolejności wtyczek
podczas montażu. Błędne podłączenie spowoduje trwałe
uszkodzenie płyty głównej. Czarne przewody masy powinny być
koło siebie
Złącza urządzeń
Złącze urządzeń peryferyjnych
i
złącze dyskietek
Zasilacz ATX
 Podstawowa zmiana w porównaniu do AT to wprowadzenie 20-
pinowego złącza zasilania typu Molex, wyprofilowany tak, aby
tylko jeden sposób podłączenia do płyty był możliwy. Dodatkowo
zasilacz wyposażony jest w gniazda zasilania urządzeń
peryferyjnych typu Molex i gniazdo stacji dyskietek.
Zasilacz ATX
W kolejnych wersjach ATX 1.x określono nowe wersje złączy:
 ATX12V - Pojawiła się z powodu wymagań prądowych nowych
procesorów firmy Intel.
 AUX (ATX Auxilliary) - pomocnicze
 SATA – złącze zasilania napędów
Zasilacz ATX 2.0
 Najnowsza generacja płyt ATX. Podstawowa zmiana to zastosowanie
rozszerzonego 24-pinowego złącza zasilania ze względu na
wymagania prądowe magistrali PCI Express, instalacja złącza SATA,
usuniecie standardu wtyczki AUX, likwidacja napięć ujemnych 5V,
zwiększenie ogólnej mocy zasilaczy ATX oraz zwiększenie
wytrzymałości prądowej złącza zasilania ATX 12 V. Mogą również
mieć 6-pinowe gniazdo PCI-E
Wersje standardu zasilania ATX
 ATX 1.0 - Przewiduje użycie standardowej 20-pinowej wtyczki i dodatkowej 4-
pinowej tzw. wtyczki P4 dostarczającej napięcie 12V w celu stabilniejszego
zasilania procesora. Tego typu zasilacz jest w zupełności wystarczający, jeśli
mamy płytę główną, która nie posiada slotów PCI-Express. Nowoczesne
procesory potrzebują znacznej mocy, nawet powyżej 100 W. Aby przekazać taką
ilość energii (przyjmijmy, że ze stratami w przetwornicy potrzeba wówczas 125
W) za pomocą linii +5 V, trzeba dostarczyć prąd rzędu 25 A. Co z pozostałymi
elementami? W konsekwencji zasilacze musiały wytrzymywać prądy na linii +5
V o wartości 50 A! Stworzenie przetwornicy na tak wysokie prądy nie jest
zadaniem łatwym. Konstruktorzy Intela, świadomi tych problemów, tworząc
platformę Socket 478, wprowadzili nowy, czteropinowy, kwadratowy wtyk +12
V. Zasilanie to wykorzystywane jest tylko przez przetwornicę procesora. Dzięki
napięciu +12 V ta sama moc 125 W może być przesłana przy prądzie 11 A.
Wersje standardu zasilania ATX
 ATX 1.3 - Podobnie jak ATX 1.0. różnica polega jedynie
tym, że standard przewiduje dodatkową 6-pinową wtyczkę
tzw. AUX oraz opcjonalnie złącza do zasilania dysków SerialATA. W praktyce wtyczka AUX jest wykorzystywana tylko
przez stare bardzo nieliczne płyty pod Pentium 4. Miała tam
wzmacniać napięcia 3,3V i 5V. Obecnie jest wykorzystywana
tylko w nielicznych płytach serwerowych.
Wersje standardu zasilania ATX
 ATX 2.0 - Przewiduje użycie 24-pinowej wtyczki, 4-pinowej P4 i
dodatkowo “szóstki” do zasilania kartygraficznej PCI-Express.
Wymagane są złącza zasilające dla dysków Serial-ATA. Tego typu
zasilacz wybieramy do płyt głównych ze złączem PCI-E oraz do płyt
głównych przeznaczonych dla procesorów Pentium 4 na złącze LGA
775 (również tych ze złączem AGP). Warto dodać, że w przypadku
płyt ze złączem 24-pin nie jest wymagany zasilacz ATX 2.0 – ale jego
zastosowanie znacznie zwiększa możliwości podkręcania sprzętu.
Ponadto istnieją przejściówki zarówno 24-pin – 20-pin jak i 20-pin –
24-pin. Są też przejściówki molex – Serial-ATA i molex – PCI-E.
Także po zastosowaniu przejściówek z każdego zasilacza można zasilić
nowy komputer i jeżeli mamy dobrej klasy zasilacz ATX 1.0 lub 1.3 nie
musimy go zmieniać przy ewentualnej modernizacji.
Wersje standardu zasilania ATX
 ATX 2.2 - Najnowsza wersja standardu ATX 2.2 nie opisuje
dokładnie zasilaczy. Wzięło się to stąd, że nie wszystkie
komponenty pecetów zmieniają się w tym samym czasie,
dlatego wiele szczegółowych informacji zawartych jest
również w innych dokumentach (np. normie Power Supply
Design Guide). Duża liczba standardów sprawia z kolei
problemy z dopasowaniem do siebie poszczególnych
podzespołów. W związku z tym postanowiono zebrać i
wydzielić informacje dotyczące zasilaczy w jednej oddzielnej
dokumentacji, noszącej nazwę ATX12V Power Supply
Design Guide. Najnowsza wersja - 2.01 z czerwca 2004
roku.
Problemy z zasilaczem
 Nie następuje inicjacja płyty głównej
 Występują samoczynne restarty komputera
 Zainicjowanie startu komputera udają się po kilkukrotnym





załączeniu i wyłączeniu komputera
Z okolic zasilacza rozchodzi się swąd spalonej izolacji
Następują restarty komputera podczas niewielkich spadków
napięcia w sieci energetycznej
Występuje brak zasilania napędów pamięci masowej
Dotknięcie obudowy powoduje odczuwalne porażenie
prądem
Nie słychać pracy wentylatora
Zasilacz awaryjny UPS
(Uninterruptible Power Supply) to urządzenie, które pełni rolę
zasilania awaryjnego na wypadek przerwania dopływu prądu.
Dodatkowo stanowi rodzaj filtra sieciowego i poprawia stabilność
dostarczonego napięcia oraz pełni funkcje bezpiecznika
przepięciowego.
Podstawą zasilacza UPS jest akumulator, który
dostarcza energię elektryczną w razie
zaniku napięcia w sieci energetycznej.
Czas podtrzymania zasilania zależy
od pojemności akumulatorów i od
obciążenia na wyjściach urządzenia
Odmiany zasilaczy UPS
 zasilacze awaryjne „off-line”,
 zasilacze awaryjne „line-interactive”,
 zasilacze awaryjne „on-line”.
Zasilacz awaryjny off-line
• podczas pracy z poprawną siecią zasilającą zasila
bezpośrednio z niej chronione urządzenia, jednocześnie
mierzy parametry zasilania i ładuje wewnętrzne
akumulatory. Podczas zaniku, nadmiernego obniżenia
czy wzrostu napięcia w sieci zasilającej przechodzi na
pracę awaryjną. W momencie przejścia na pracę
awaryjną zasilacz uruchamia swój wewnętrzny falownik
(zasilany akumulatorami) generując na wyjściu napięcie
przemienne 230V jednocześnie odłączając się od
wadliwej sieci zasilającej
Zasilacz line-interactive
 w zasilaczach line-interactive transformator główny
pełni podwójną rolę pracując w układzie prostownika
ładującego akumulatory (opcjonalnie, również
stabilizatora napięcia wyjściowego) w trakcie pracy
z poprawną siecią zasilającą, oraz w układzie falownika
podczas awarii zasilania
Zasilacz awaryjny on-line
• zapewnia całkowitą separację zasilanych urządzeń od
sieci zasilającej. Separacja jest wynikiem podwójnego
przetwarzania. Zmienne napięcie sieciowe 230V
przetwarzane jest na napięcie stałe, z którego
jednocześnie ładowane są akumulatory, a następnie
ponownie wytwarzane jest napięcie zmienne na wyjściu
zasilacza o kontrolowanych parametrach. Zmiany
napięcia wejściowego nie mają bezpośredniego wpływu
na napięcie wyjściowe
Parametry zasilaczy
 Charakterystyka obciążania urządzeń wyjściowych – określa
jaka część mocy całkowitej [w VA] wykorzystywana jest
przez PC
 Pobierana moc urządzeń wyjściowych – moc zasilacza
awaryjnego [w VA] powinna być dwa razy większa niż moc
chronionego zestawu komputerowego
 Czas podtrzymania (min) – tu znaczenie mają pojemności
zastosowanych akumulatorów
Optymalne parametry UPS:
• moc wyjściowa 350 VA (210 W),
• częstotliwość 50 Hz,
• zakres napięcia wyjściowego 184 - 264 V,
• kształt napięcia wyjściowego - sinusoidalny,
• filtracja napięcia wyjściowego - filtr przeciwzakłóceniowy, tłumik
•
•
•
•
•
warystorowy,
zabezpieczenie przeciążeniowe - bezpiecznik topikowy,
progi przełączenia UPS - sieć189 - 259 V,
zabezpieczenie przeciwzwarciowe i przeciążeniowe – elektroniczne,
czas podtrzymania powinien wynosić minimum 5 - 10 minut,
czas przełączania na UPS - 3 ms.
Chłodzenie i wyciszanie komputera
Wydajne układy scalone zbudowane są z milionów małych
tranzystorów, emitujących podczas pracy spore ilości
ciepła. Mikroprocesor, chipset czy układ graficzny
pozbawiony dodatkowego chłodzenia zwyczajnie by się
spalił, stąd tak duże znaczenie systemów chłodzących
współczesnych komputerów PC.
Głównymi źródłami hałasu w
zestawie komputerowym są:
• wentylator radiatora aktywnego montowanego na
•
•
•
•
•
•
mikroprocesorze,
wentylator zasilacza,
wentylator radiatora aktywnego karty graficznej,
dodatkowy wentylator montowany na obudowie,
wentylator aktywnego radiatora chipsetu (rzadko spotykany,
częściej są to radiatory pasywne),
działające napędy typu twardy dysk i napędy optyczne,
wpadające w rezonans elementy obudowy komputerowej.
Metody zmniejszania hałasu
emitowanego przez zestawy
chłodzące:
 zastosowanie mat wygłuszających wewnątrz
obudowy komputerowej,
 zastosowanie gumowych elementów mocowania
napędów, które zmniejszają przenoszenie wibracji.
Metody zmniejszania emisji hałasu
generowanego przez komponenty komputerów
 wyeliminowanie tam, gdzie to możliwe, radiatorów aktywnych z
wentylatorami i zastąpienie ich radiatorami pasywnymi, o większej
powierzchni czynnej (zasilacze, mikroprocesory, chipsety);
 zamiana małych wentylatorów wysokoobrotowych dużymi
wentylatorami niskoobrotowymi emitującymi mniejszy hałas
(zasilacze);
 zastosowanie jednego dużego radiatora obejmującego swoją
powierzchnią większość nadmiernie nagrzewających się układów i
chłodzenie ich za pomocą jednego wentylatora (karty graficzne,
płyty w formacie BTX);
 chłodzenie cieczą:
 chłodzenie wodne (mikroprocesory, układy graficzne),
 heat pipe (mikroprocesory, układy graficzne, chipsety).
Obudowa komputera
(więcej w zasada działania komputera semestr I)
Uzależniona od użytego formatu płyty głównej:
• AT
• ATX
• NLX
• BTX
• SFF
Typy obudów:
• Desktop/ slimline desktop – do montażu płyt NLX i
małych ATX
• Tower (mini, midi, big)
Obudowa typu SFF
SFF - Small From Factor, najpopularniejsze to:
• Home Teatrer Personal Computer (HTPC –
komputer jako centrum multimedialne).
Obudowa dla płyt głównych mniejszych niż
Micro ATX (Mini ITX)
• Game Cube – większa od HTPC dla
komputerówz płytami Micro ATX
SFF
Kryteria doboru obudowy
• Sposób montażu elementów
• Dopuszczalny format płyty
• Zasilacz z obudową
• Umiejscowienie zasilacza
• Liczba kieszenie montażowych 3,5 i 5,25 cala
• Miejsce na dodatkowe wentylatory
• Łatwy dostęp do wnętrza obudowy
• Zabezpieczenia wnętrza obudowy przed dostępem osób
nieupoważnionych
• Dodatkowe złącza na przedniej ściance
• Dodatkowe wskaźniki
Praca domowa, cz.1 (str. 269-277)
 Urządzenia wejściowe
 Klawiatura komputerowa – budowa, sposób
Iwona
Kubica
podłączenia do komputera, działanie klawiatury,
klawiatura komputera przenośnego,
 popularne urządzenia wskazujące:
 Mysz – rodzaje, interfejsy myszy,
 Trackball
 Trackpoint
 Touchpad
 Tablet graficzny
Mariusz
Iwan
Praca domowa cz.2 (str. 279-294)
 Zewnętrzne urządzenia peryferyjne:
Pankiewicz
 Drukarki – sposoby połączenia, budowa, zasada działania
Krzysztof
 Typy : atramentowe, laserowe, igłowe, termosublimacyjne
 Kryteria wyboru drukarki: przeznaczenie, rozdzielczość, szybkość wydruku, koszty
eksploatacji
 Skanery
Nowogórski
 rodzaje: bębnowe, płaskie (CDD, CIS), ręczne
Ireneusz
 parametry: rozdzielczość, głębia kolorów, gęstość optyczna, przystawki do filmów
 Kryteria wyboru skanera: przeznaczenie, interfejs, dodtakowe programy, sterownik
TWAIN
 Aparaty cyfrowe (kompaktowe, lustrzanki, hybrydy) i kamery cyfrowe
Szudrewicz Sebastian
 Matryce CCD i CMOS
 Kryteria wyboru aparatu i kamery cyfrowej: przeznaczenie, przetwornik obrazu,
ZOOM, nośnik
Umińska Marta
Opracowanie całości:
Wolski Przemysław