Acest capitol este din carte

Acest capitol este din carte

Acest capitol este din cartea 

Conectori de alimentare pentru placa de bază

Fiecare sursă de alimentare a PC-ului are conectori speciali care se atașează la placa de bază, oferind energie procesorului de sistem, memoriei și tuturor plăcilor suplimentare cu slot (ISA, PCI, AGP). Atașarea necorespunzătoare a acestor conectori poate avea un efect devastator asupra computerului, inclusiv arderea sursei de alimentare și a plăcii de bază. Următoarele secțiuni detaliază conectorii de alimentare ai plăcii de bază utilizați de diferite surse de alimentare.

conectori

Conectori de alimentare AT

Figura 3.6 Conectorii de alimentare P8/P9 (uneori numiți și P1/P2) care conectează o sursă de alimentare AT/LPX la placa de bază.

Conector de alimentare principal ATX

Conectorul principal al plăcii de bază pentru sursa de alimentare ATX din industrie este conectorul stil ATX cu 20 de pini Molex 39-29-9202 (sau echivalent) (vezi Figura 3.7). Folosit pentru prima dată în sursa de alimentare a factorului de formă ATX, este utilizat și în factorul de formă SFX sau în orice alte variații bazate pe ATX. Culorile pentru firele enumerate în tabelul 3.3 sunt cele recomandate de standardul ATX; cu toate acestea, nu sunt necesare pentru respectarea specificațiilor, deci pot varia de la producător la producător. Rețineți că îmi place să arăt acești pinouts ai conectorului într-o vedere laterală a firului, care arată modul în care pinii sunt aranjați în partea din spate a conectorului (dinspre fir și nu din partea terminalului). Acest lucru se datorează faptului că arată modul în care acestea ar fi orientate dacă ați testa din nou conectorul cu conectorul conectat.

Figura 3.7 Conector de alimentare principal al plăcii de bază 20-stil ATX, vedere în perspectivă.

Figura 3.8 prezintă o vedere a conectorului ca și cum l-ați privi cu fața spre partea terminală.

Figura 3.8 ATX/NLX conector principal de alimentare cu 20 de pini, vedere laterală a terminalului.

Tabel 3.3 Pinul conectorului sursei principale de alimentare ATX (vedere laterală a firului)

* S-ar putea să aibă un al doilea fir portocaliu sau maro, utilizat pentru feedback de + 3.3v folosit de sursa de alimentare pentru a monitoriza regulamentul de 3.3v.

Alimentarea ATX prezintă mai multe tensiuni și semnale nevăzute până acum, cum ar fi + 3.3v, PS_On și + 5v_Standby. Prin urmare, adaptarea unei surse standard de factor de formă LPX pentru a funcționa corect într-un sistem ATX, este dificilă, dacă nu imposibilă, chiar dacă formele surselor de alimentare sunt practic identice.

Cu toate acestea, deoarece ATX este un superset al standardului AT mai vechi, puteți utiliza un adaptor pentru a permite unei surse de alimentare ATX să se conecteze la o placă de bază mai veche în stil Baby-AT. Alimentarea și răcirea computerului (consultați lista furnizorilor) vinde acest tip de adaptor.

Conector de alimentare auxiliar ATX

Pe măsură ce plăcile de bază și procesoarele au evoluat, nevoia de putere a devenit mai mare. În special, chipset-urile și DIMM-urile au fost proiectate pentru a rula pe 3.3v, crescând cererea curentă la tensiunea respectivă. În plus, majoritatea plăcilor includeau regulatoare de tensiune ale procesorului concepute pentru a converti puterea de + 5V în nivelurile unice de tensiune cerute de procesoarele acceptate de placă. În cele din urmă, cerințele ridicate de curent la ieșirile + 3.3v și + 5v s-au dovedit prea mari pentru numărul și gabaritul firelor utilizate. Conectorii topiți deveneau din ce în ce mai frecvenți pe măsură ce aceste fire s-au supraîncălzit sub aceste încărcături.

În cele din urmă, Intel a modificat specificațiile ATX pentru a adăuga un al doilea conector de alimentare pentru plăci de bază și consumabile ATX. Criteriul a fost că, dacă placa de bază ar avea nevoie de mai mult de 18 A de putere + 3,3 V sau mai mult de 24 A de putere de + 5 V, un conector auxiliar ar fi definit pentru a transporta sarcina suplimentară. Aceste niveluri mai ridicate de putere sunt necesare în mod normal în sistemele care utilizează surse de 250 până la 300 de wați sau mai mari.

Acesta este un conector de tip Molex cu 6 pini (vezi Figura 3.9). Este tastat pentru a preveni conexiunea greșită.

Figura 3.9 Conector de alimentare auxiliar ATX.

Pinouturile conectorului auxiliar sunt prezentate în Tabelul 3.4.

Tabel 3.4 Pinul conectorului de alimentare auxiliar ATX

Dacă placa de bază nu are un conector auxiliar de împerechere, probabil că nu a fost conceput pentru a consuma o cantitate mare de energie, iar conectorul auxiliar de la sursa de alimentare poate fi lăsat neconectat. Dacă sursa de alimentare este evaluată la 250 wați sau mai mare, ar trebui să vă asigurați că are acest conector și că placa de bază este capabilă să îl accepte. Acest lucru ușurează sarcina conectorului principal de alimentare.

Conector ATX12V

Puterea procesorului vine de la un dispozitiv numit modulul de reglare a tensiunii (VRM), care este încorporat în majoritatea plăcilor de bază moderne. Acest dispozitiv detectează cerințele de tensiune ale procesorului (de obicei prin intermediul pinilor de detectare de pe procesor) și se calibrează pentru a furniza tensiunea adecvată pentru a rula CPU. Proiectarea unui VRM îi permite să ruleze fie pe 5v, fie pe 12v pentru putere de intrare. Majoritatea au folosit 5V de-a lungul anilor, dar mulți se convertesc acum la 12v din cauza cerințelor mai mici de curent la această tensiune. În plus, 5V ar putea fi încărcat deja de alte dispozitive, în timp ce, de obicei, numai motoarele de acționare folosesc 12v. Indiferent dacă VRM-ul de pe placa dvs. folosește 5v sau 12v depinde de designul plăcii de bază sau al regulatorului. Multe IC-uri moderne de reglare a tensiunii sunt concepute pentru a rula pe orice, de la o intrare de 4v la o intrare de 36v, deci revine proiectantului plăcii de bază modul în care vor fi configurate.

Deși majoritatea plăcilor de bază VRM sunt proiectate prin intermediul Pentium III și Athlon/Duron folosesc regulatoare bazate pe 5v, este în curs o tranziție pentru a utiliza regulatoare alimentate de 12v. Acest lucru se datorează faptului că tensiunea mai mare va reduce semnificativ consumul de curent. De exemplu, folosind același procesor AMD Athlon 1GHz de 65W, ajungeți la nivelurile de tragere la diferitele tensiuni prezentate în Tabelul 3.5.

Tabelul 3.5 Niveluri de tragere la diferite tensiuni

Amperi la 75% eficiența regulatorului

După cum puteți vedea, utilizarea 12V pentru alimentarea cipului are ca rezultat doar 5.4A de extragere sau 7.2A presupunând o eficiență de 75% din partea regulatorului.

Deci, modificarea circuitului VRM al plăcii de bază pentru a utiliza alimentarea + 12v ar părea simplă. Din păcate, designul standard al sursei de alimentare ATX 2.03 are doar un singur cablu de + 12v în conectorul principal de alimentare. Conectorul auxiliar nu are deloc cabluri + 12v, deci nu este de ajutor. Tragând până la 8A mai mult printr-un singur 18ga. firul care furnizează + 12V alimentare la placa de bază este o rețetă pentru un conector topit.

Pentru a spori alimentarea cu + 12v a plăcii de bază, Intel a creat o nouă specificație de alimentare ATX12V. Acest lucru adaugă un al treilea conector de alimentare, numit conector ATX12V, special pentru a furniza energie suplimentară + 12v la placă. Acest conector este prezentat în Figura 3.10.

Figura 3.10 Un conector de alimentare ATX12V.

Pinout-ul conectorului de alimentare + 12v este prezentat în Tabelul 3.6.

Tabelul 3.6 ATX + Pinul conectorului de alimentare 12v (vedere laterală a firului)

Dacă înlocuiți placa de bază cu una nouă care necesită conexiunea ATX12V pentru regulatorul de tensiune al procesorului și totuși sursa de alimentare existentă nu are acel conector, este disponibilă o soluție ușoară. Pur și simplu convertiți unul dintre conectorii de alimentare periferici la un tip ATX12V. PC Power and Cooling a lansat doar un astfel de adaptor care poate transforma instantaneu orice sursă de alimentare standard ATX într-una cu un conector ATX12V. Problema nu este dacă sursa de alimentare poate genera 12V necesari, care au fost întotdeauna disponibili prin intermediul conectorilor periferici. Adaptorul ATX12V prezentat în Figura 3.11 rezolvă problema conectorului destul de frumos.

Figura 3.11 Adaptor ATX12V de la alimentarea și răcirea computerului.

Conector opțional ATX

Specificația ATX definește, de asemenea, un conector opțional cu șase pini. Acest conector are două rânduri de câte trei pini pentru a furniza semnale și tensiuni. Computerul poate utiliza aceste semnale pentru a monitoriza și controla ventilatorul de răcire, pentru a monitoriza puterea de + 3,3 v a plăcii de bază și pentru a furniza alimentare și împământare dispozitivelor IEEE 1394 (FireWire).

Acest conector a trecut prin mai multe revizuiri în pinout de când a fost publicat pentru prima dată și încă nu am văzut nicio placă de bază sau surse de alimentare de pe piață care să o susțină. De fapt, cel mai recent Ghid de proiectare a sursei de alimentare ATX/ATX12V publicat de Intel afirmă: „Detaliile„ Conectorului de alimentare opțional ”2x3 menționate în specificațiile ATX 2.03 sunt permise din acest ghid de proiectare până când semnalele de pe acel conector sunt definite mai rigid.”

Tabelul 3.7 listează pinout-ul conectorului opțional, așa cum este definit în specificațiile ATX 2.03.

Tabelul 3.7 Conexiuni opționale de alimentare ATX

Semnalul FanM permite sistemului de operare să monitorizeze starea ventilatorului de răcire a sursei de alimentare, astfel încât să poată întreprinde acțiuni adecvate, cum ar fi oprirea sistemului în cazul în care ventilatorul nu funcționează.

Placa de bază (sub controlul sistemului de operare) poate utiliza semnalul FanC cu tensiuni variabile pentru a controla funcționarea ventilatorului sursei de alimentare, mutându-l într-o stare de putere redusă sau oprindu-l complet când sistemul este în modul de repaus sau de așteptare. Standardul ATX specifică faptul că o tensiune de + 1v sau mai mică indică faptul că ventilatorul se va opri, în timp ce + 10,5v sau mai mult îi instruiește ventilatorul să funcționeze la viteză maximă. Proiectantul sistemului poate defini tensiuni intermediare pentru a opera ventilatoare cu viteză variabilă la diferite niveluri. Dacă sursa de alimentare nu include un circuit al ventilatorului cu turație variabilă, orice nivel de tensiune mai mare de + 1v pe semnalul FanC este interpretat ca o comandă pentru a rula ventilatorul la viteza maximă (și singură).

Conectorii 1394 sunt pentru alimentarea unei magistrale opționale IEEE-1394 (FireWire sau iLink) pe o placă de bază. Pinul de 1394V oferă tensiuni de la 8v la 40v pentru a rula perifericele FireWire de pe magistrală, iar pinul 1394R este o linie de retur sau de masă pentru acest circuit de alimentare. Această șină de alimentare separată menține puterea magistralei 1394 separată de sistemul de alimentare principal pentru a preveni interferențele.

Specificația SFX definește, de asemenea, utilizarea unui conector de comandă cu șase pini, dar îl folosește doar pentru a furniza un semnal de control al ventilatorului pe un singur pin. Ceilalți cinci pini sunt rezervați pentru utilizare ulterioară.

Proiectare ATX patentată Dell (non-standard)

Dacă dețineți în prezent un sistem desktop realizat între 1996 și 2000 de la Dell, cu siguranță veți dori să acordați atenție acestei secțiuni. O potențială capcană așteptă să-l prindă pe proprietarul nebănuit al sistemului Dell care decide să actualizeze fie placa de bază, fie sursa de alimentare din sistemul său. Această capcană ascunsă poate provoca distrugerea plăcii de bază, a sursei de alimentare sau a ambelor! Bine, acum că îți am atenția, citește mai departe.

După cum vor ști cei dintre voi care au participat la seminariile mele sau au citit edițiile anterioare ale acestei cărți, am fost de mult timp un promotor al PC-urilor și componentelor standard din industrie și nu m-aș gândi să achiziționez un computer desktop care nu avea ceea ce consider o placă de bază standard, o sursă de alimentare și un șasiu (ATX, de exemplu). Am mai fost pe drumul proprietar înainte cu sisteme de la Packard Bell, Compaq, IBM și alte companii care au folosit componente personalizate, unice sau proprietare. De exemplu, în timpul unei scurgeri de moment a rațiunii la începutul anilor '90, am achiziționat un sistem Packard Bell. Am depășit rapid capacitățile sistemului, așa că m-am gândit să îl actualizez cu o nouă placă de bază și un procesor mai rapid. Atunci am descoperit, spre groaza mea, că sistemele LPX nu erau un standard interschimbabil. Datorită diferențelor dintre cardurile riser, practic nu a existat nici o interschimbabilitate a plăcilor de bază, a cardurilor riser, a șasiului și a surselor de alimentare. Am avut ceea ce mă refer acum la un „PC de unică folosință” ? de genul pe care nu îl poți actualiza și pe care trebuie să-l arunci în loc. Dintr-o dată, banii pe care credeam că îi economisesc la achiziționarea inițială a sistemului s-au estompat în comparație cu ceea ce ar trebui să cheltuiesc acum pentru a-l înlocui complet. Lecții învățate.

După mai multe experiențe proaste de actualizare și reparații, am decis să nu mai fiu niciodată prins de sisteme care utilizează componente proprietare sau non-standard. Achiziționând doar sisteme construite cu piese standard din industrie, aș putea actualiza, întreține sau repara sistemele cu ușurință și ieftin timp de mulți ani în viitor. De atunci predic evanghelia componentelor standard din industrie în seminariile mele și în această carte.

Desigur, construirea propriului sistem de la zero este o modalitate de a evita componentele proprietare, dar de multe ori această rută este mai costisitoare atât în ​​timp cât și în bani decât achiziționarea unui sistem pre-construit. Și ce sisteme ar trebui să recomand pentru persoanele care doresc un sistem pre-construit ieftin, dar care utilizează piese standard din industrie, astfel încât să poată fi actualizat și reparat mai ieftin ulterior? Deși există mulți furnizori de sisteme și asamblori, m-am bazat pe companii precum Gateway, MicronPC și Dell. De fapt, aceștia sunt cu adevărat cei mai mari trei furnizori de sisteme care se ocupă direct și vând mai ales sisteme care utilizează componente ale factorului de formă ATX standard din industrie în toate liniile lor principale de produse pentru sisteme desktop. Sau cel puțin așa credeam.

Se pare că, atunci când Dell s-a transformat în factorul de formă al plăcii de bază ATX, la mijlocul anului 1996, din păcate, a renunțat la noul standard lansat și a început să folosească plăci de bază ATX special modificate, furnizate de Intel, cu conectori de alimentare cu fir personalizat. Inevitabil, a avut de asemenea fabricate surse de alimentare personalizate care duplicau pinout-ul nestandard al conectorilor de alimentare ai plăcii de bază.

O infracțiune chiar mai mare decât simpla utilizare a conectorilor de alimentare non-standard este că doar pinout-ul este non-standard; conectorii seamănă și sunt tastați la fel cum este dictat de adevăratul ATX. Prin urmare, nimic nu vă împiedică să conectați sursa de alimentare non-standard Dell la o nouă placă de bază ATX standard industrială pe care ați instalat-o în carcasa Dell ca upgrade, sau chiar să conectați o nouă sursă de alimentare ATX standard industrială actualizată la placa de bază Dell existentă. Dar amestecarea unei noi plăci ATX cu alimentarea Dell sau a unei noi surse ATX cu placa Dell existentă este o rețetă pentru pâine prăjită cu siliciu. Cum îți plac chipsurile tale prăjite: medii sau bine făcute?

Sincer, sunt uimit că nu am auzit mai multe despre acest lucru, deoarece Dell a urcat în fruntea vânzărilor de PC-uri la nivel mondial. În orice caz, cred că, obținând aceste informații, pot salva mii de plăci de bază inocente și surse de alimentare de la moartea instantanee la instalare.

Dacă ai fost deja victimă acestei circumstanțe urâte, crede-mă, îți simt durerea. Am descoperit acest lucru și în mod greu, prăjind piese. La început, am crezut că sursa de alimentare modernizată pe care am instalat-o într-unul din sistemele mele Dell este proastă, mai ales având în vedere modul dramatic în care a fumat când am pornit sistemul: de fapt am văzut foc prin orificiile de ventilare! Bine că am decis să verific codurile de culoare de pe conectori și să verific pinout-ul pe un alt sistem Dell folosind un voltmetru înainte de a instala și prăji o a doua sursă de alimentare. Am avut noroc că consumul de fumat nu a luat placa de bază; Pot doar să presupun că aprovizionarea sa prăjit atât de repede încât s-a sacrificat și a salvat placa de bază. S-ar putea să nu fiți atât de norocoși și, în majoritatea cazurilor, m-aș aștepta să prăjiți tabla și să furnizați împreună.

Spune-mi prost, dar nu credeam că va trebui să verific codarea culorilor sau să-mi scot voltmetrul pentru a verifica pin-ul conectorului de alimentare „pseudo-ATX” Dell înainte de a instala o nouă sursă ATX sau o placă de bază. Veți constata, de asemenea, că producătorilor de plăci de bază și de surse de alimentare nu le place să înlocuiască aceste articole în garanție atunci când sunt prăjite în acest mod datorită cablajului non-standard al conectorului.

Explicația oficială a Dell pentru lipsa de conformitate cu standardul ATX a fost: „La mijlocul anilor 90, industria a trecut la o utilizare mai ridicată a componentelor plăcii de bază de 3,3 v. industria a propus modele pe care le-am considerat mai puțin decât robuste. " Din păcate, această explicație nu conține multă apă, deoarece conectorul ATX standard a încorporat trei pini de 3,3 v, permițând până la 18 A de curent, iar adăugarea conectorului auxiliar a adăugat încă doi pini cu 10 A de curent suplimentar. Designul pseudo-ATX al Dell avea doar trei pini de 3,3 V în conectorul auxiliar, care putea furniza doar până la 15 A pe placă. Puteți vedea că chiar și conectorul principal ATX avea mai mult curent de 3.3v decât designul Dell, folosind doi conectori!

Deoarece explicația sa tehnică nu reușește să soluționeze problema, singurul motiv pentru care îmi pot imagina că a făcut acest lucru este de a bloca oamenii să cumpere plăci de bază sau surse de alimentare de la Dell. Ceea ce face acest lucru mai rău este că Dell folosește practic toate plăcile fabricate de Intel în sistemele sale. Un sistem pe care îl folosesc folosește o placă de bază Intel D815EEA, care este aceeași placă utilizată de mulți dintre ceilalți constructori de sistem majori, inclusiv Gateway și Micron. Este la fel, cu excepția conectorilor de alimentare, adică. Diferența este că Dell are plăcile Intel personalizate pentru Dell cu conectori non-standard. Toți ceilalți primesc practic aceleași plăci Intel, dar cu conectori standard din industrie.

Tabelele 3.8 și 3.9 arată conexiunile de alimentare principale și auxiliare Dell standard. Această cablare non-standard este utilizată pe sistemele pseudo-ATX ale Dell.