Мы всегда уделяли серьёзное внимание выбору блока питания для наших тестовых систем, так как блок питания - это, своего рода, фундамент любого ПК. Потратив больше средств на данный компонент, вы получите более надёжную, стабильную систему. Блок питания столь важен потому, что он обеспечивает работу всех остальных компонентов ПК. Компьютерным мастерам известно, что блок питания выходит из строя чаще любой другой детали. Нестабильно функционирующие блоки питания могут привести не только к нестабильной работе других комплектующих, но и к выходу их из строя, если на выходах будут выдавать несоответствующее спецификациям напряжения. Именно из-за огромной важности блока питания следует осмыслить роль и ограничения блока питания, а также возможные проблемы, их причины и пути устранения.
Основное назначение БП
Основная функция блока питания заключается в том, чтобы преобразовать электрическую энергию, доступную из розетки на стене, в ту форму, которую используют компоненты компьютера. Блок питания в стандартном настольном ПК разработан таким образом, чтобы преобразовать любое переменное напряжение 127 В/50 Гц или 240 В/50 Гц в постоянный ток напряжением +3,3 В, +5 В и + 12 В. Некоторые блоки имеют тумблер переключения входящего напряжения (127/240 В), другие же его определяют автоматически.
С технической точки зрения блока питания в большинстве ПК описывается как блок преобразования постоянного напряжения (switching power supply unit - PSU), который определяется следующим образом:
- Постоянное напряжение означает, что блок питания выводит одно и то же напряжение к внутренним компонентам ПК, независимо от напряжения входящего переменного тока или мощности (в ваттах) самого блока питания.
- Преобразование относится к конструкции и электрической схеме, реализованной в большинстве БП. По сравнению с другими типами блоков питания, данная схема обеспечивает эффективный и недорогой источник питания и производит минимальный нагрев. Также она призвана обеспечить компактный размер и низкую стоимость.
Линии питания
Блок питания стандартно обеспечивает линии +3.3 В, +5 В и +12 В. Данные напряжения часто называют линиями или шинами питания. Это отсылает нас к тому факту, что хотя в стандартном ПК есть много проводов, которые несут определённые напряжения к тому или иному компоненту, они все привязаны к одной из линий, предоставляемых БП. Множество проводов используется по той причине, что, если бы весь поток поступал по единственному проводу, потребовался бы слишком толстый провод, и точно так же слишком толстыми должны были быть, в таком случае, проводники на материнской плате, чтобы справиться с такой нагрузкой. Вместо этого дешевле и эффективнее распределить нагрузку между несколькими более тонкими проводами, идущими от БП к различным компьютерным компонентам.
Электронные компоненты и цепи в системе (материнская плата, карты расширения, электронные компоненты дисковых накопителей) стандартно используют линии +3.3 В или +5 В, а приводы (жёстких дисков и любых вентиляторов) используют линию +12 В. Кроме того, стабилизаторы напряжения на материнской плате и других компонентах преобразуют стандартные напряжения в специфические для той нагрузки, которую они обслуживают (например, стабилизатор питания процессора). В следующей таблице мы приводим список компьютерных компонентов в соответствии с линией питания, к которой они обычно подключены:
Линии питания, использующиеся в ПК
| Линии питания, использующиеся в ПК | |
| Линия | Компоненты ПК |
| +3.3 В | Чипсеты, некоторые модули памяти, карты PCI/AGP/PCI-E, различные контроллеры |
| +5 В | Дисковые накопители, электроприводы низкого напряжения, SIMMs, карты PCI/AGP/ISA, стабилизаторы напряжения |
| +12 В | Приводы, стабилизаторы с высоким напряжением, карты AGP/PCI-E |
Вы можете думать о каждой шине питания, как об отдельной электрической цепи, примерно как блока питания внутри блока питания. Обычно каждая линия имеет собственное специфическое ограничение максимального тока в амперах. Поскольку линии более высокого напряжения +12 В используются в более современных стабилизаторах напряжения для CPU и производительные графические карты также могут потребовать дополнительного входа 12 В, некоторые блоки питания имеют несколько отдельных электрических цепей +12 В. Это означает, что они, по-сути, имеют два или более отдельных внутренних цепей 12 В и каждая из них имеет собственный набор проводов. К сожалению, это может привести к проблемам с распределением нагрузки, особенно если вы "повесите" на одну из цепей основную часть комплектующих, в то время как нагрузка по другой цепи будет низка. Иными словами, намного лучше иметь единственную линию 12 В, которая может обеспечить ток в 40 А, чем две отдельных линии 12 В по 20 А, так как с одной линией вам не придётся беспокоиться о том, какие компьютерные компоненты подключены к каждой линии, а затем стремиться обеспечить баланс между ними.
Несмотря на то, что линии +3.3 В, +5 В и +12 В технически представляют отдельные цепи внутри блока питания, во многих бюджетных БП они являются частью общей цепи, то есть не полностью независимы друг от друга, как должно быть. Это приводит к проблемам со стабилизацией напряжения, когда серьёзная нагрузка по одной из линий приводит к падению напряжения на другой. Энергоёмкие компоненты, такие как процессоры и видеокарты, могут варьировать степень потребления энергии в зависимости от нагрузки. Переходя от режима разглядывания папок на рабочем столе к 3D-играм, процессор и видеокарта могут более чем удвоить потребление тока по линии + 12 В. В некоторых дешёвых блоках питания подобный скачок приводит к тому, что напряжение на других линиях падает относительно номинального (падение более 5%), что приводит к зависанию системы. В более продвинутых блоках питания используются подлинно независимые цепи питания для каждой линии, в результате максимальные колебания напряжения варьируются от 1 до 3 процентов.
Регулятор напряжения
Блок питания должен выдавать хороший, стабильный постоянный ток таким образом, чтобы система могла правильно функционировать. Компоненты, работающие от напряжений, которые отличаются от номинальных, должны питаться не напрямую от той или иной линии питания, а посредством регуляторов напряжения, которые используют линии 5 В или 12 В, и преобразуют их в ток с более низким напряжением, который требуется тому или иному компоненту. Например, старая память типов DDR и RIMM требует напряжения 2,5 В, в то время, как модули DDR2 и DDR3 требуют напряжения 1,8 В и 1,5 В. Карты устаревшего стандарта AGP требуют напряжения 1,5 В, а нынешний стандарт PCI-E использует напряжение всего 0,8 В - все подобные компоненты питаются от собственных стабилизаторов, расположенных на материнской плате. Процессоры также требуют различных напряжений (столь низких, как 1,3 В или меньше), которые обеспечивает сложный модуль регулирования напряжения (VRM - Voltage Regulator Module), который либо встроен, либо подключается к материнской плате. Таким образом, вы можете найти три или более различных цепи стабилизации напряжения на современной материнской плате.
Когда Intel начала выпускать процессоры, требующие входящего напряжения +3,3 В, блоки питания, имеющие дополнительные напряжения, ещё не были доступны. Как результат, производители материнских плат начали добавлять стабилизаторы напряжения на сами платы, которые преобразовывали напряжение +5 В в +3,3 В для процессора. Когда другие чипы также начали использовать +3,3 В, компания Intel создала собственную спецификацию блока питания ATX, которая обеспечивала выход +3,3 В на материнскую плату. Можно было бы подумать, что дополнительная линия +3,3 В напрямую от блока питания избавит от необходимости в стабилизаторе на материнской плате, но к этому моменту процессоры, память и другие компоненты начали использовать более низкие напряжения, чем +3,3 В. Производители материнских плат тогда стали включать адаптированные цепи стабилизации, называющиеся модулями регулирования напряжения (VRM), чтобы обеспечить соответствие широкому списку процессоров, имеющих разные требования. Дополнительные стабилизаторы используются для питания и других компонентов ПК на материнской плате, которые не соответствуют по входящему напряжению стандартным линиям питания +3.3 В, +5 В и +12 В.
Отрицательные напряжения постоянного тока
Если вы взгляните на перечень спецификаций типичного блока питания для ПК, то обнаружите, что он обеспечивает не только напряжения +3.3 В, +5 В и +12 В, то также и –12 В и, возможно, –5 В. Хотя напряжения –12 В и, в некоторых случаях, –5 В также подводятся к материнской плате через общий разъём, материнская плата стандартно использует только напряжения +3.3 В, +5 В и +12 В. Если имеется напряжение –5 В, то оно подводится к шине ISA через шлейф B5, так что любая карта ISA может его использовать, но такое встречается редко. С другой стороны, например, отдельные аналоговые цепи на старых флоппи-дисководах использовали –5 В. Логика материнской платы обычно не использует –12 В, но это напряжение может применяться в некоторых платах для цепей питания последовательного порта и сетевого контроллера.
Положительные напряжения, судя по всему, используются для питания всего, что есть в системе (логики и приводов), так для чего же служат отрицательные? Ответ в том, что они почти не используются! Фактически, выход –5 В был удалён из спецификации ATX12V 1.3 и более поздних версий. Единственная причина, по которой он сохраняется в большинстве БП долгие годы, заключается в том, что –5 В требовался на шине ISA для обеспечения полной обратной совместимости. Поскольку современные ПК более не оснащаются слотами ISA, наличие выхода –5 В не представляется более необходимым. Но если вы устанавливаете новый БП на систему со старой материнской платой, которая имеет слоты ISA, то вам потребуется блок питания, обеспечивающий –5 В.
Нагрузка на выход –12 В встроенным сетевым контроллером невелика. Например, встроенный сетевой контроллер 10/100 Ethernet платы Intel D815EEAL использует всего 10 мА по шине +12 В и 10 мА по линии –12 В (то есть 0,01 А на каждую).
Хотя старый последовательный порт использует в своей цепи питания выходы +/– 12 В, в настоящее время он обычно работает только от +3,3 В или +5 В.
Основная функция выхода +12 В - обеспечить питание приводов, а также стабилизатора питания процессора в некоторых современных материнских платах. Обычно большая часть выходов +12 В доступна из блока питания, особенно если они ориентированы на системы, которые предназначены для установки большого количества жёстких дисков (в частности, БП в корпусах типа Big Tower). Помимо приводов жёстких дисков и стабилизаторов напряжения CPU в современных материнских платах выход +12 В используется в любых вентиляторах - которые, естественно, должны работать постоянно при включеном ПК. Один вентилятор для отвода горячего воздуха потребляет от 100 мА до 600 мА (0,1-0,6 А), но большинство более новых вентиляторов потребляют менее 100 мА. Обратите внимание, что большинство вентиляторов в настольных системах используют напряжение +12 В, но портативные системы могут использовать вентиляторы с питанием от линии +5 В или даже +3,3 В.
Системы с современными форм-факторами, основанными на стандартах ATX или BTX, включают другой специальный сигнал. Данная функция, которая называется PS_ON, позволяет включить или выключить блок питания (и таким образом всю систему) программно. Иногда это преподносится как способ управления питанием через программную оболочку. Польза от сигнала PS_ON наиболее заметна, когда вы используете его с современной операционной системой вроде Windows, поддерживающей режимы управления питанием Advanced Power Management (APM) или Advanced Configuration and Power Interface (ACPI). Когда вы выключаете компьютер через меню "Пуск", Windows автоматически отключает компьютер после того, как система заканчивает цикл завершения работы. Система без PS_ON может лишь вывести на экран сообщение, что вы можете безопасно выключить ПК.
Сигнал Power_Good
Помимо обеспечения питания компонентов ПК, блок питания гарантирует, что система не запускается, если выходные напряжения не достаточны для правильной работы. Иными словами, БП должен защищать компьютер от включения и операций до тех пор, пока выходные напряжения не будут находиться в рабочем диапазоне.
Блок питания должен завершить внутреннюю проверку и тестирование до того, как позволить системе осуществлять запуск. Если тестирование прошло успешно, то блок питания посылает специальный сигнал материнской плате, называющийся Power_Good. Этот сигнал должен постоянно поддерживаться для обеспечения стабильной работы системы. Поэтому, в случае скачка напряжения в сети переменного тока, когда блок питания не может обеспечить выходные напряжения в допустимом диапазоне, сигнал Power_Good не поступает на материнскую плату или слишком низок, что автоматически приводит к перезагрузке системы. Причём, система не загрузится до тех пор, пока не получит сигнал Power_Good снова.
Сигнал Power_Good (который иногда называется Power_OK или PWR_OK) имеет номинальное напряжение +5 В (колебания в пределах от +2,4 В до +6 В обычно считаются допустимыми), который поступает к материнской плате от блока питания после того, как он проходит самотестирование и выходные напряжения стабилизированы. Как правило, самотестирование занимает от 100 до 500 мс после нажатия на кнопку Power. Затем БП посылает сигнал Power_Good на материнскую плату, где его получает чип управления питанием процессора.
При отсутствии сигнала Power_Good чип управления питанием процессора удерживает линию reset, не позволяя системе запускаться. Когда чип получает сигнал Power_Good, он отпускает линию reset и процессор начинает исполнять программный код, начиная с адреса FFFF0h, забронированного под ROM материнской платы.
Если блок питания не может сохранить правильные напряжения (например, в случае скачка напряжения в сети), сигнал Power_Good отменяется и процессор автоматически перезапускается. Если напряжения на выходах БП возвращаются к нормальным значениям, то блок питания восстанавливает сигнал Power_Good и система возвращается к рабочему состоянию (точно так же, как если бы вы только включили компьютер).
Отменяя сигнал Power_Good до того, как выходные напряжения выйдут из-под контроля, система никогда не получит неправильного питания, так как оно будет быстро отключено, прежде чем компоненты ПК смогли бы получить нестабильное или неправильное питание, которое может привести к ошибкам памяти или иным проблемам.
На системах, предшествовавших стандарту ATX, сигнал Power_Good обеспечивался через разъём P8-1 (P8 pin 1) от блока питания к материнской плате. ATX, BTX и более поздние системы используют контакт pin 8 от 20/24-контактного основного разъёма питания, который обычно окрашен в серый цвет.
Блок питания с правильной конструкцией задерживает отправление сигнала Power_Good до тех пор, пока все напряжения на выходе не стабилизируются. Дешёвые БП зачастую не обеспечивают необходимую задержку сигнала Power_Good и позволяют процессору запускаться слишком рано (нормальная задержка сигнала Power_Good составляет 0,1-0,5 секунд). Неправильная задержка также приводит к повреждению CMOS-памяти на некоторых системах.
Если вы находите, что система постоянно не может обеспечить загрузку непосредственно после того, как вы нажали на кнопку включения, но что она впоследствии загружается при нажатии на кнопку Reset или комбинации Ctrl+Alt+Delete на клавиатуре, наиболее вероятно, что проблема заключается в задержке Power_Good. Вам следует поставить новый, качественный блок питания и проверить, решит ли это возникшую проблему.
Некоторые дешёвые БП не имеют надлежащей схемы цепи Power_Good и могут лишь отправить сигнал +5 В на материнскую плату. Некоторые материнские платы более чувствительны к упрощённым дешёвым блокам питания с некорректной задержкой сигнала Power_Good, тогда как другие платы могут нормально работать даже с подобными БП. Часто встречается, что после замены платы система периодически не может нормально загружаться при включении питания. В этом случае бывает трудно поставить правильный диагноз, особенно для неопытного компьютерного мастера. Казалось бы, всё говорит о том, что виновником является новая материнская плата, но обычно в таких случаях проблема заключается в дешёвом блоке питания, который либо не может обеспечить достаточно стабильное напряжение, либо имеет некорректную задержку сигнала Power_Good (что более вероятно). В таких случаях, решением проблемы станет замена блока питания на более качественный - в дополнение к новой материнской плате.
Форм-факторы блоков питания
Форма и основная физическая компоновка того или иного компонента ПК называется форм-фактором. Компоненты, которые имеют общий форм-фактор, являются взаимозаменяемыми, во всяком случае, что касается их размеров и формы. Проектируя ПК, инженеры имели возможность выбрать один из популярных стандартов форм-фактора БП, либо могли использовать свою собственную конструкцию, отличающуюся от стандартной. Соответствие стандартному форм-фактору означает возможность быстро и недорого заменить один стандартный компонент на аналогичный. Второй вариант предполагает дополнительные затраты и время, которые потребуются для замены компонентов. Кроме того, блок питания, в таком случае, является уникальным для системы и обычно требует для замены БП того же производителя. Таким образом, замена блока питания и любой апгрейд системы осуществить существенно сложнее и, как правило, дороже.
Таким образом, при прочих равных условиях предпочтение следует отдать ПК, в котором используются стандартные комплектующие. Это позволит быстро и недорого заменить отдельные компоненты ПК в случае выхода их из строя или при замене на более производительные. Совместимость со стандартом обеспечивает, кроме того, и более широкий выбор различных компонентов, которые производятся разными производителями и имеют более обоснованную цену ввиду наличия конкурентов.
На рынке персональных компьютеров первоначально пошла на стандартизацию компания IBM, а все остальные скопировали её стандарты. Все популярные форм-факторы блоков питания для ПК основаны на одной из трёх моделей, включая PC/XT, AT, и PS/2 Model 30. Интересно, что все три оригинальных форм-фактора блока питания IBM имеют одни и те же разъемы и шлейфы для подключения к материнской плате, разница между ними состояла в форме, максимальной мощности, количестве выходов питания для периферийных устройств и расположении выключателя. Совместимые ПК, в которых использовалась один из трёх оригинальных стандартов БП, разработанных IBM, были популярны до 1996 года и даже позднее - по-сути, даже современный стандарт ATX12V восходит к физической компоновке модели PS/2 Model 30, но имеет другие разъёмы.
Новый форм-фактор блоков питания определила в 1995 году компания Intel, представив стандарт ATX. Стандарт ATX обрёл популярность в 1996 и начал отходить от предыдущего стандарта на основе разработки IBM. ATX и те стандарты, которые последовали за ним, с тех пор стали использовать отличные от форм-фактора IBM разъёмы с дополнительными выходными напряжениями и сигналами, которые позволяли обеспечить более высокую мощность и дополнительные возможности, которые отсутствовали у компьютеров с форм-фактором AT.
Хотя два блока питания могут иметь общий дизайн и форм-фактор, они могут различаться по мощности и качеству. В дальнейшем мы расскажем здесь об основных особенностях и характеристиках, на которые следует обращать внимание при выборе блока питания для ПК.
Существовало более 10 различных форм-факторов блоков питания, которые претендовали на статус отраслевого стандарта. Многие из них были основаны на дизайне IBM, созданном в конце 80-х годов прошлого века, в то время как остальные основаны на дизайне Intel, созданном в середине 90-х и просуществовавшим вплоть до настоящего времени. Отраслевые стандарты в отношении блоков питания можно разделить на две основных категории: те, которые уже в значительной степени устарели, и те, которые применяются в современных ПК.
Отметим, что хотя названия некоторых форм-факторов блоков питания звучат точно так же, как и названия стандартов материнских плат, форм-фактор блока питания в большей степени относится к шасси (корпусу ПК), нежели к материнской плате. Это связано с тем, что все форм-факторы используют одну из двух разновидностей конструкции разъёмов: либо AT, либо ATX - с небольшими видовыми различиями внутри каждой группы. Таким образом, хотя отдельный форм-фактор блока питания можно по аналогии ассоциировать с отдельным форм-фактором материнской платы, многие другие блоки питания также можно будет использовать с ней.
В частности, все современные форм-факторы ATX материнских плат со слотами PCI-E имеют два основных коннектора питания, включая 24-контактный разъём ATX наряду с 4-контактным разъёмом +12 В. Все современные форм-факторы блоков питания имеют те же самые разъёмы, в связи с чем их можно подключать к данным материнским платам (ATX, BTX, плюс всевозможные уменьшенные варианты обоих стандартов). Таким образом, практически любой современный форм-фактор блоков питания можно подключить к современной материнской плате.
Подключение разъёмов от блока питания к материнской плате - это одно дело, но чтобы блок питания можно было использовать в компьютере, он должен физически поместиться в шасси или корпус - а это именно то, чем различаются современные форм-факторы блоков питания. Суть в том, что при покупке блока питания необходимо убедиться, что он не только совместим с вашей материнской платой, но и нормально установится в корпус. Следующие две таблицы отражают отраслевые стандарты форм-факторов блоков питания, типы разъёмов и форм-факторы материнских плат, с которыми их обычно ассоциируют:
Современные отраслевые стандарты форм-факторов блоков питания
| Современные отраслевые стандарты форм-факторов блоков питания | |||
| Современные форм-факторы БП | Когда были представлены | Тип коннекторов материнской платы | Форм-факторы материнских плат |
| ATX/ATX12В | 1995 | Основной 20/24-pin, плюс 4-pin +12 В | ATX, microATX, BTX, microBTX |
| SFX/SFX12В*/PS3 | 1997 | Основной 20/24-pin, плюс 4-pin +12 В micro | ATX, FlexATX, microBTX, picoBTX, Mini-ITX, DTX |
| EPS/EPS12В | 1998 | Основной 24-pin, плюс 8-pin +12 В | ATX, extended ATX |
| TFX12В | 2002 | Основной 20/24-pin, плюс 4-pin +12 В | microATX, FlexATX, microBTX, picoBTX, Mini-ITX, DTX |
| CFX12В | 2003 | Основной 20/24-pin, плюс 4-pin +12 В | microBTX, picoBTX, DTX |
| LFX12В | 2004 | Основной 24-pin, плюс 4-pin +12 В | picoBTX, nanoBTX, DTX |
| Flex ATX | 2007 | Основной 24-pin, плюс 4-pin +12 В | microATX, FlexATX, microBTX, picoBTX, nanoBTX, Mini-ITX, DTX |
* SFX12В также включает форм-фактор PS3, являющийся укороченной версией ATX12В.
Версия с питанием +12 В оснащены 4-контактным, либо 8-контактным разъёмом +12 В. Теоретически, вы можете столкнуться с устаревшими блоками питания, если работаете на компьютере, собранном с конца 1980-х вплоть до середины 90-х. Основные устаревшие форм-факторы мы приводим в следующей таблице.
Устаревшие отраслевые стандарты форм-факторов блоков питания
| Устаревшие отраслевые стандарты форм-факторов блоков питания | |||
| Устаревшие форм-факторы БП | Когда были представлены | Тип коннекторов материнской платы | Форм-факторы материнских плат |
| *PC/XT | 1981 | PC/XT | PC/XT, Baby-AT |
| AT/Desk | 1984 | AT | Full-size AT, Baby-AT |
| AT/Tower | 1984 | AT | Full-size AT, Baby-AT |
| Baby-AT | 1984 | AT | Full-size AT, Baby-AT |
| **LPX (PS/2) | 1987 | AT | Baby-AT, Mini-AT, LPX |
* Разъёмы PC/XT идентичны AT, за исключением одного провода +5 В (P8 pin 2), который в них не использовался.
** LPX также иногда называют PS/2 или Slimline.
Каждый из этих форм-факторов блоков питания имел множество доступных конфигураций и уровней выходной мощности. Устаревший форм-фактор блоков питания LPX, представленный в модели IBM PS/2 Model 30 в апреле 1987, был стандартом, который использовался в большинстве систем с конца 1980-х до середины 1996, когда стандарт ATX начал набирать популярность. С тех пор ATX и многочисленные форм-факторы, основанные на ATX, начали доминировать над другими форм-факторами блоков питания. Любопытно заметить, что наследие IBM продолжает жить даже сейчас, потому что все форм-факторы ATX, PS3 и EPS основаны на физических габаритах форм-фактора LPX (PS/2). Любой другой стандарт, который не соответствует данным спецификациям, считается проприетарной разработкой, и замена такого БП связана с известными сложностями, поскольку они, как правило, отсутствуют в продаже. Если же участь, что блок питания является одним из тех компонентов ПК, которые заменяются наиболее часто, покупка системы, в которой используется проприетарный БП, заметно ограничит свободу ваших действий в дальнейшем. Если вы захотите заменить нестандартный блок питания, то одним из лучших источников является сайт ATXPowerSupplies.com. На данном ресурсе можно отыскать замену для блока питания многих проприетарных систем, наряду со стандартными БП.
Современные форм-факторы: ATX и SFX
На следующих станицах мы более подробно остановимся на форм-факторах блоков питания, использующихся в современных ПК. ATX является, несомненно, наиболее распространённым из них, но если в вашей работе встречаются ПК различных типов, то, скорее всего, вы столкнётесь с другими типами БП, о которых мы здесь расскажем.
ATX/ATX12V
В 1995 году компания Intel обнаружила, что существующий дизайн блоков питания буквально на издыхании справлялся с возрастающей нагрузкой. Проблема заключалась в том, что в существовавшем стандарте использовалось два разъёма, имеющих в общей сложности всего 12 проводов, которые обеспечивали питание материнской платы, распаянных на ней контроллеров и процессора. Кроме того, вилки разъёма были оснащены непродуманными защёлками, неправильное подключение которых приводило к повреждению как материнской платы, так и блока питания . Чтобы решить данные проблемы, в 1995 году компания Intel взяла за основу популярный на тот момент форм-фактор LPX (PS/2) и просто доработала реализованные в нём цепи питания и разъёмы, сохранив при этом прежние габариты и физическую конструкцию блока питания. Таким образом, на свет появился стандарт ATX.
Intel представила спецификации ATX в 1995 году, а в 1996 данный форм-фактор начал набирать популярность среди настольных систем на базе процессоров Pentium и Pentium Pro, захватив в первый же год 18% рынка. С 1996 года варианты форм-факторов, созданные на базе ATX, стали доминировать как среди материнских плат, так и среди БП, заменив распространённые ранее стандарты Baby-AT/LPX. Блоки питания, соответствующие стандарту ATX12V, также используются для материнских плат более современного стандарта BTX, который задумывался как замена ATX, что является гарантией возможности использования блоков питания на основе стандарта ATX в ближайшие несколько лет. Спецификации ATX12V определяет физическую или механическую форму блока питания , а также конфигурацию разъёмов, которые используются для питания компонентов компьютера.
С 1995 по 2000 год форм-фактор ATX определялся как часть спецификации материнских плат стандарта ATX. Тем не менее, в феврале 2000 года, Intel взяла за основу спецификации актуальной на тот момент версии ATX 2.03 для материнской платы/корпуса компьютера и создала отдельную спецификацию форм-фактора блоков питания - ATX/ATX12 версии 1.0, одновременно добавив дополнительный 4-контактный разъём +12 В (блоки питания с таким разъёмом соответствуют спецификации ATX12В). Коннектор +12 В стал требованием для версии 1.3 стандарта ATX, представленной в апреле 2002, после чего остался только стандарт ATX12В. Стандарт ATX12В 2.0 (февраль 2003) лишился 6-контактного дополнительного разъёма, основной разъём стал 24-контактным, а наличие коннекторов питания Serial ATA стали обязательным требованием. Текущая на данный момент версия ATX12V 2.2 представлена в марте 2005 и содержит лишь мелкие усовершенствования относительно предыдущих версий, как то использование на вилках контактов Molex High Current System (HCS).
Так как спецификация БП стандарта ATX была усовершенствована, была изменена также ориентация охлаждающего вентилятора и дизайн БП. Первоначальные спецификации предполагают использование 80-мм вентилятора, закреплённого на внутренней стороне блока питания , откуда он может гнать воздух из задней части корпуса, направляя поток воздуха вдоль материнской платы. Иными словами, такой вентилятор работает в противоположную сторону, чем большинство использующихся ныне вентиляторов, которые отводят горячий воздух от комплектующих. Идея в том, чтобы перенаправить поток воздуха внутри корпуса таким образом, чтобы можно было обойтись всего одним вентилятором на БП, отказавшись от обязательного использования активного охлаждения радиатора CPU.
Схема блока питания стандарта ATX12В 2.x с основным 24-контактным кабелем питания, 4-контактным дополнительным разъёмом +12В, а также дополнительными разъёмами питания видеокарт, подключённых к шине PCI Express
В системе ATX с обратным потоком охлаждения воздух нагнетается в корпус и единственным местом проникновения пыли в систему является воздушный фильтр, расположенный перед вентилятором. Для компьютеров, которые работают в условиях не слишком чистого помещения (например, в магазинах) такой способ охлаждения позволяет сохранить в относительной чистоте внутренности корпуса.
Хотя такой способ охлаждения представляется весьма удобным в плане бытового использования ПК, необходимо отметить, что он предполагает использование более мощного вентилятора, который должен эффективно работать вместе с установленным фильтром и, при этом, нагнетать избыточное давление воздуха внутрь корпуса. Кроме того, при использовании фильтра, его необходимо периодически обслуживать, то есть очищать от пыли и загрязнений по несколько раз в неделю. Необходимо отметить и то, что от блока питания на кулер процессора поступает уже тёплый воздух, что снижает общую эффективность охлаждения.
Процессоры эволюционировали, стали производительнее и в результате начали греться больше, чем предшественники. В результате, потребовалась более эффективная система охлаждения и вариант с избыточным давлением внутри корпуса перестал соответствовать поставленной задаче. Именно поэтому последующие версии спецификации ATX были переписаны, допуская использование как системы охлаждения с положительным давлением внутри корпуса, так и вариант с негативным давлением. Но подчёркивалось, что именно второй вариант, предполагающий создание отрицательного давление за счёт вентилятора блока питания , работающего на выдув, и мощного вентилятора непосредственно над процессором, представляет собой наилучшее решение.
Поскольку стандартная система охлаждения с отрицательным давлением внутри корпуса обеспечивает наиболее эффективный при заданной мощности вентиляторов и силе воздушного потока, на практике все современные модели БП, выполненные в форм-факторе на основе ATX, используют именно такой подход к охлаждению. Большинство из них оснащено 80-мм вентилятором, который закреплён на задней стенке и работает на выдув. Но в некоторых моделях вентилятор диаметром от 80 до 140 мм закреплён на верхней или нижней поверхности блока питания внутри корпуса, прогоняя воздух через БП к выходным отверстиям на задней стенке. Но в любом случае идея заключается в том, чтобы забирать горячий воздух из корпуса и выбрасывать его через заднюю стенку БП.
Форм-фактор ATX решил несколько проблем, актуальных для предшествующих форм-факторов PC/XT, AT и LPX. Одна из них состояла в том, что платы стандартов PC/XT/AT были оснащены всего двумя разъёмами для кабелей питания. Если вы подключали кабели некорректно или путали их местами, как правило, сгорали и блок питания, и материнская плата! Большинство ответственных производителей пытались придумать специальный ключ, который позволял бы подключать данные кабели только в правильной последовательности. Тем не менее, большинство производителей, предлагавших дешёвые системы, не предусматривал такой защиты на блоках питания или платах. Форм-фактор ATX предполагает гнезда на материнской плате и разъемы блока питания по умолчанию спроектированные с наличием "защиты от дурака" - то есть их можно подключить только правильным образом. Кроме того, среди разъёмов появилось низковольтная линия ATX +3.3 В, что снижает необходимость в распайке дополнительных стабилизаторов напряжения непосредственно на плате для тех компонентов, которые используют это напряжение.
Новые разъёмы +3.3 В на блоках питания ATX имеют другой набор выходов, который обычно не заметен на стандартном БП. Набор включает выходы Power_On (PS_ON) и 5V_Standby (5VSB), о которых мы говорили чуть ранее и которые отвечают за режим Soft Power (программное управление питанием). Они обеспечивают работу таких функций, как Wake on Ring или Wake on LAN, то есть когда сигнал от модема или сети может использоваться для того, чтобы компьютер вышел из спящего режима или автоматически включился для выполнения запланированных задач. Эти сигналы также можно включить через специфические кнопки управления питанием, которые предусмотрены на большинстве современных клавиатур. В частности, опция включения с помощью кнопки на клавиатуре или по сети доступна, даже когда компьютер выключен, но подсоединён к источнику питания, так как линия 5V_Standby всегда находится под напряжением. Сами же функции расширенного управления питанием можно включить или отключить через BIOS.
SFX/SFX12V
Intel представила материнскую плату форм-фактора microATX в декабре 1997. В то же время был представлен и блок питания уменьшенного размера - Small Form Factor (SFX). Несмотря на это, большинство шасси microATX по-прежнему использовали стандартный блок питания ATX. Но затем в марте 1999 года Intel представила дополнение FlexATX к спецификации microATX для миниатюрных материнских плат, использующихся в бюджетных настольных системах, а также промышленных ПК.
С этого времени корпуса стандарта SFX стали использоваться во многих компактных настольных системах. В отличие от большинства спецификаций для блоков питания, где указаны физические габариты, стандарт SFX описывает пять различных физических форм для блоков питания, некоторые из которых нельзя заменить как отдельный модуль. Кроме того, произошли изменения в наборе разъёмов БП, так как спецификация претерпела изменения. Таким образом, при покупке блока питания стандарта SFX/SFX12V следует убедиться, что вы выбрали блок правильной разновидности, который физически поместится в корпус, а также имеет правильные разъёмы для подключения к материнской плате.
Количество и тип разъёмов менялись по ходу эволюции стандарта SFX. Оригинальная спецификация блока питания включает один 20-контактный разъём для материнской платы. Дополнительный 4-контактный коннектор +12 V для независимого питания CPU появился как опция в спецификации ревизии 2.0, представленной в мае 2001 года, и стал обязательным в ревизии 2.3 (апрель 2003), так что в итоге дальше развивалась только спецификация SFX12V. В SFX12V версии 3.0 основной коннектор питания трансформировался из 20-контактного в 24-контактный, а среди требований появились разъёмы Serial ATA. В данный момент актуальной считается версия 3.1, которая была представлена в марте 2005 и содержит незначительные отличия, в частности, использование в разъёмах контактов Molex High Current System (HCS).
SFX12V имеет несколько физических вариантов компоновки, один из которых называется PS3.
Стандартный блок питания SFX/SFX12 оснащён 60-мм вентилятором, расположенным внутри блока питания, лицевой стороной к внутренностям компьютера. Вентилятор втягивает горячий воздух внутрь БП из корпуса и выводит его через заднюю панель. Расположение вентилятора в данном месте обусловлено соображениями снижения уровня шума и сохраняет стандартный тип системы охлаждения с нагнетанием отрицательного давления внутри корпуса. В системе также могут использоваться дополнительные вентиляторы для охлаждения процессора и корпуса, независимые от блока питания.
Стандартный блок питания форм-фактора SFX/SFX12V, оснащённый внутренним вентилятором 60 мм
Для компактных систем, нуждающихся в более интенсивном охлаждении, предлагается версия с вентилятором большего размера - диаметром 80 мм - закреплённым на верхней части БП. Такая система мощнее и эффективнее с точки зрения охлаждения и используется, если компьютер имеет производительную начинку, несмотря на свои габариты.
Стандартный блок питания форм-фактора SFX/SFX12V с более мощным 80-мм вентилятором, закреплённым на верхней панели
Другая версия стандарта SFX12V также использует "усиленный" 80-мм вентилятор на верхней панели, но корпус самого блока питания развернут, что приводит к увеличению занимаемого пространства по ширине и уменьшению по глубине, как показано на схеме, приведённой двумя абзацами ниже.
Низкопрофильная версия SFX12V разрабатывалась для корпусов толщиной всего 50 мм и оснащена вентилятором 40 мм, как показано на схеме, приведённой ниже.
Наконец, наиболее свежей реализацией SFX является так называемый форм-фактор PS3, который определяется в спецификации SFX12V в "Приложении E" (Appendix E). Хотя данный форм-фактор определяется как подвид спецификации SFX12V, в действительности он является уменьшенной версией ATX12V и, как правило, используется в корпусах для плат microATX и материнских плат, которые требуют более высокой мощности, чем могут обеспечить более компактные блоки питания, представленные в вариациях стандарта SFX.
Блок питания в форм-факторе SFX/SFX12V, развёрнутый по ширине и оснащённый "усиленным" 80-мм вентилятором на верхней панели
Низкопрофильный блок питания в форм-факторе SFX/SFX12V, оснащённый 40-мм вентилятором
Блок питания в форм-факторе PS3 (разновидность SFX/SFX12V) с вентилятором диаметром 80 мм
Блоки питания SFX12V спроектированы специально для миниатюрных систем, которые содержат ограниченный набор комплектующих и ограничены в возможностях апгрейда. Большинство БП стандарта SFX сконструированы для обеспечения мощности от 80 до 300 Вт под постоянной нагрузкой и имеют четыре линии питания: +5 В, +12 В, -12 В и +3.3 В. Мощность такого блока питания является достаточной для компактной системы, оснащённой процессором, графической картой AGP либо PCI-E x16, до четырёх слотов карт расширения, а также трёх внутренних накопителей, таких как жёсткие диски и оптические приводы.
Хотя Intel создавала спецификацию блоков питания SFX12V, имея в виду материнские платы стандартов microATX и FlexATX, SFX представляет собой не зависящий от типа материнской платы форм-фактор блоков питания, который может столь же успешно применяться с другими материнскими платами. В частности, блок питания версии PS3 стандарта SFX12V может использоваться как полноценная замена БП ATX12V по той причине, что коннекторы для данных двух стандартов идентичны. Блок питания SFX использует точно такие же 20-жильные или 24-жильные разъёмы, что определены в спецификации стандарта ATX/ATX12V, и включают линии Power_On и 5V_Standby. Блок питания SFX12V включает дополнительный 4-контактный разъём +12 В для питания CPU, точно так же, как прописано с стандарте ATX12V. Использовать ли в той или иной системе блок питания ATX или SFX, в больше степени зависит от корпуса или шасси, чем от материнской платы. Каждый форм-фактор имеет те же самые разъёмы питания, а основная разница заключается в физической компоновке и габаритах.
В 1998 году компании Intel, Hewlett-Packard, NEC, Dell, Data General, Micron и Compaq создали Server System Infrastructure (SSI) - отраслевую группу, которая должна была продвигать отраслевые форм-факторы, объединяющие различные серверные комплектующие, включая корпуса, блоки питания, материнские платы и другие компоненты. Идея состояла в том, чтобы разрабатывать сервера, где используются стандартные взаимозаменяемые комплектующие. И хотя данный материал не затрагивает серверные комплектующие, во многих случаях недорогой сервер выступает как настольный компьютер класса high-end, и многие высокопроизводительные компоненты, которые когда-либо находили применение на серверах, в дальнейшем доходили и до настольных пользовательских систем. Данный принцип особенно верен, когда разговор заходит о блоках питания.
В 1998 году группа SSI разработала спецификацию Entry-level Power Supply (EPS), в которой описан новый отраслевой форм-фактор блоков питания для серверов начального уровня, устанавливаемых в вертикальные корпуса типа Tower. Первоначально EPS был основан на форм-факторе ATX, но с некоторыми усовершенствованиями. Первым серьёзным усовершенствованием стало использование 24-контактного разъёма питания, который через какое-то время появился и в спецификации ATX12V, но произошло это несколько позднее - в 2003 году.
EPS также первоначально предложил использовать разъёмы Molex Mini-Fit с контактами High Current System (HCS), которые появились в стандарте ATX12V в марте 2005 года. EPS включал ныне устаревший 6-контактный разъём питания, 4-контактный разъём питания +12 В, разновидность 6-контактного разъёма для питания видеокарты - причём всё это появилось в стандарте EPS задолго до того, как дошло до форм-фактора ATX.
Первоначальная спецификация EPS использовала физический форм-фактор, идентичный ATX, но позднее форм-фактор EPS был расширен для обеспечения более высокой мощности, позволяя устанавливать блок питания с большей глубиной при необходимости. Стандарт ATX и первоначальная версия EPS имеют 86 мм в высоту и 150 мм в ширину при глубине 140 мм - это те же самые размеры, что использовались в БП стандартов LPX и PS/2. Позднее спецификация EPS допустила возможность использования более крупного блока питания с глубиной корпуса 180 мм и 230 мм. Большинство БП имели полноценную мощность 500 Вт и более, и были выполнены в форм-факторе EPS12V, так как было невозможно реализовать более высокую мощность, оставаясь в рамках габаритов стандарта ATX. Можно было бы подумать, что такие БП требовали специфического корпуса соответствующего форм-фактора, но на практике многие (если не большинство) полноразмерных корпусов ATX позволяли устанавливать более глубокие блоки питания без изменения формы салазок под БП на корпусе, особенно при использовании более коротких в длину оптических накопителей (так как один и более оптических накопителей, как правило, устанавливаются на одном уровне с блоком питания в корпусе).
Со временем спецификации блоков питания EPS/EPS12V были повышены и сейчас можно предположить, какие потенциальные усовершенствования могут быть реализованы в стандарте ATX. Сегодня основная разница между ATX и EPS относительно разъёмов питания заключается в том, что стандарт EPS12V предполагает использование двойного 8-контактного разъёма +12 V вместо 4-контактного в блоках питания стандарта ATX12V.
Двойной 8-контактный разъём +12 В, по-сути, эквивалентен двум 4-контактным разъёмам, которые заделаны вместе, и он используется в серверах начального уровня для питания нескольких процессоров. Конструкция такого разъёма на блоках питания позволяет подключить его к обычной материнской плате форм-фактора ATX, оставив свободными четыре дополнительных выхода.
Ещё одно (и последнее) существенное различие EPS12V и ATX12V заключается в том, что блок питания стандарта EPS может достигать в глубину 180 или 230 мм, в то время, как блок питания ATX имеет ограничение до 140 мм в глубину в соответствии с его спецификацией. Пример блока питания стандарта EPS12V приведён на следующей фотографии:
Блок питания форм-фактора EPS12V
Данный блок питания стандарта EPS12V имеет глубину 230 мм и может использоваться вместо обычного БП ATX12V, если корпус позволяет его установить. БП стандарта EPS12V иногда называют "расширенным ATX", так как они имеют более вытянутый корпус. Если вы планируете использовать один из таких БП в стандартом корпусе ATX необходимо, чтобы вы предварительно удостоверились, что в вашем корпусе имеется дополнительное пространство, чтобы установить в него блок питания, имеющий глубину больше стандартного значения 140 мм. Совместимость разъёмов в данном случае не выступает как лимитирующий фактор по причине конструкции разъёма Molex Mini-Fit: вы можете подключить 24-контактный разъём от блока питания к разъёму для 20-контактного коннектора на материнской плате. Точно так же можно подключать и 8-контактный двойной коннектор +12 V к обычному гнезду +12 В на материнской плате ATX. Таким образом, если вам позволяет свободное пространство внутри корпуса ATX, мы можете установить БП стандарта EPS12V, чтобы получить более высокую мощность.
TFX12V
Блок питания стандарта TFX12V (Thin Form Factor) впервые представлен компанией Intel в апреле 2002 года и спроектирован для систем форм-фактора SFF объёмом около 9-15 литров, прежде всего таких, где используются низкопрофильные корпуса, соответствующие спецификации SFF, и материнские платы форм-факторов microATX, FlexATX или Mini-ATX. Относительно БП ATX и SFX форма TFX12V более вытянута в длину и имеет наклон, что позволяет проще устанавливать такой БП в низкопрофильные корпуса. Размеры форм-фактора TFX12V отражены на следующей схеме:
Размеры блока питания, выполненного в форм-факторе TFX12V
БП стандарта TFX12V спроектирован таким образом, чтобы обеспечивать выходную мощность 180-300 Вт, что наиболее соответствует потребностям компактных систем, в которых планируется его использование. Блок питания TFX12V оснащён 80-мм вентилятором, закреплённым на боковой стороне внутри блока питания и имеющим встроенный термостат, что обеспечивает бесшумное и эффективное охлаждение (скорость вращения зависит от температуры внутри корпуса). Симметричная система позволяет при монтаже БП внутри корпуса выбирать сторону, к которой будет обращён вентилятор, что обеспечивает максимально эффективное охлаждение и гибкость - вы можете развернуть блок питания, учитывая особенности конструкцию корпуса.
Блок питания, выполненный в форм-факторе TFX12V, имеет симметричную конструкцию, благодаря чему его можно развернуть, направив вентилятор или к правой стороне корпуса, или к левой
В отличие от блоков питания, выполненных в форм-факторе SFX, стандартизованы только физические габариты БП TFX12V. Блоки питания TFX12V также всегда включали 4-контактный разъём +12 В с тех пор, как стандарт появился в апреле 2002 года (в это же время разъём +12 В появился в БП, имеющих другие форм-факторы). В версии TFX12V 1.2 (апрель 2003) был добавлен в качестве опции разъём питания Serial ATA, тогда как версия TFX12V 2.0, представленная в феврале 2004, сделала коннекторы питания SATA обязательными для всех БП, а основной 20-контактный разъём питания был заменён на 24-контактный. Ревизия 2.1 (июль 2005) включает лишь незначительные отличия от предшествующей версии.
CFX12V
Блоки питания форм-фактора CFX12V (Compact Form Factor) первоначально были представлены компанией Intel в ноябре 2003 года и предназначены для систем среднего размера стандарта BTX (Balanced Technology Extended) объёмом 10-15 литров, в которых используются материнские платы microBTX или picoBTX.
Блок питания форм-фактора CFX12V
Блоки питания CFX12V разрабатывались для обеспечения выходной мощности 220-300 Вт, что вполне соответствует потребностям средних по размеру систем. БП CFX12V включает 80-мм вентилятор, закреплённый на задней стенке и оснащённый термостатом, что обеспечивает эффективную и тихую работу, так как скорость вращения регулируется в зависимости от температуры внутри корпуса. Форма такого блока питания имеет выступ, что позволяет более эффективно использовать пространство внутри корпуса, уменьшая общий размер системы. Размеры блока питания CFX12V показаны на схеме, приведённой ниже:
Размеры блока питания, выполненного в форм-факторе CFX12V
Блоки питания CFX12V изначально включали 4-контактный разъём +12 В, как только данный стандарт был представлен в ноябре 2003 года (позднее такие же разъёмы стали распространены в более популярных форм-факторах БП). Блок питания TFX12V также включал основной 24-контактный разъём для материнской платы и разъёмы питания для устройств Serial ATA. Текущая ревизия CFX12V 1.2, представленная в 2005 году, имеет лишь незначительные отличия от предшествующей версии, включая использование разъёмов HCS.
LFX12V
Впервые стандарт LFX12V (Low Profile Form Factor) был представлен компанией Intel в апреле 2004 года. Он разрабатывался для ультракомпактных настольных систем, имеющих объём 6-9 литров, прежде всего для использования с материнскими платами форм-факторов picoBTX и nanoBTX.
Блок питания форм-фактора LFX12V
Блок питания разрабатывался для обеспечения выходной мощности 180-260 Вт, что более чем достаточно для потребностей миниатюрных систем. Блок питания LFX12V включает 60-мм вентилятор, что на 20 мм меньше относительно спецификации CFX12V. Вентилятор подобен своему собрату в БП CFX12V и, как правило, дополняется термостатом, что обеспечивает контроль скорости вращения для обеспечения оптимального баланса между шумом, который производит система, и эффективностью охлаждения. Форма блока питания выполнена таким образом, чтобы оптимально использовать пространство внутри корпуса, что позволяет получить более компактную платформу. Размеры типичного блока питания LFX12V отражены на следующей схеме:
Размеры блока питания LFX12V
Все блоки питания, выполненные в форм-факторе LFX12V, оснащены главным 24-контактным разъёмом питания для материнской платы, дополнительным 4-контактным разъёмом +12 В и коннекторами питания Serial ATA. Текущая спецификация LFX12V 1.1 представлена в апреле 2005 года и имеет незначительные усовершенствования относительно предыдущей версии.
Flex ATX
Компания FSP (Fortron Source Power), один из крупнейших производителей блоков питания, в 2001 году впервые представила свои наработки, которые были впоследствии объединены в форм-фактор Flex ATX как один из основных проприетарных стандартов настольных систем компактного размера (SFF) и тонких серверов (1U).
Данные блоки питания получили распространение в платформах Shuttle, но также использовались у других системных интеграторов, таких как HP/Compaq, IBM, SuperMicro и т.д.
Предприняв попытку превратить данный форм-фактор в официальный стандарт, компания Intel представила форм-фактор Flex ATX как часть ревизии 1.1 и более поздних версий в документе "Руководство по разработке блоков питания для настольных систем" ("Power Supply Design Guide for Desktop Platform Form Factors"), опубликованном в марте 2007 года (данный документ доступен на сайте www.formfactors.org). Форм-фактор Flex ATX также часто называют блоками питания 1U (one unit), так как он используется в большинстве серверных корпусов стандарта 1U.
Блоки питания Flex ATX, подобно представленному на рисунке, разработаны таким образом, чтобы обеспечить номинальную выходную мощность от 180 до 270 Вт, что идеально соответствует запросам компактных систем. Стандарт Flex ATX предполагает использование одного или двух вентиляторов диаметром 40 мм, однако, предусмотрена возможность использовать более крупные вентиляторы, которые при этом располагаются горизонтально. Также существуют и модели с пассивным охлаждением.
Блок питания стандарта Flex ATX
Размеры блока питания, выполненного в форм-факторе Flex ATX
БП стандарта Flex ATX включает 20-контактный, либо 24-контактный основной разъём питания материнской платы, а также 4-контактный коннектор +12 В. Они также включают разъёмы для подключения дисковых накопителей, современные реализации Flex ATX оснащены разъёмом питания устройств Serial ATA.
Кнопка включения питания
Существует три основных типа кнопки Power, применявшихся в ПК. Вот как их можно определить:
- Кнопка на передней панели корпуса, контролирующаяся через материнскую плату (БП стандарта ATX и более современные).
- Кнопка питания на передней панели, связанная с сетью переменного тока (устаревшие БП AT/LPX).
- Встроенная в блок питания кнопка, подключенная к сети переменного тока (устаревшие БП PC/XT/AT).
Все блоки питания стандарта ATX, либо более поздних версий, используют 20- либо 24-жильные разъёмы для питания материнской платы, посредством которых обеспечивается сигнал PS_ON, который отвечает за включение питания. Данный дизайн предполагает, что питание подводится к материнской плате в standby-режиме, когда компьютер выключен, но кабель питания подключён к сети. Сигнал PS_ON поступает от блока питания к материнской плате через низковольтное соединение с постоянным током, связанное с клавишей Power на передней панели корпуса. В результате, вынесенный на переднюю панель переключатель физически не управляет доступом к сети переменного тока, как это встречается в блоках питания старых стандартов. Вместо этого блок питания работает или отключается в зависимости от статуса сигнала PS_ON, который проходит через основной разъём питания материнской платы. Иногда такой подход называют soft-режимом включения питания (soft-off switch), так как именно так называется данный режим в спецификации ACPI (Advanced Configuration Power Interface), предполагающей прохождение standby-сигнала через материнскую плату на выключенной системе.
Сигналом PS_ON можно управлять либо физически - нажимая кнопку Power на передней панели - либо электронным образом через соответствующие режимы, которые можно включить в BIOS материнской платы. PS_ON - активный низковольтный сигнал, который предполагает, что через коннекторы на блоке питания ток не поступает на материнскую плату (компьютер выключен), когда сигнал PS_ON имеет высокий уровень (равен или превышает 2.0 В).
Это исключает ток +5 VSB (Standby) по проводу pin 9 основного разъёма питания ATX, который поступает всякий раз, когда блок питания подсоединён к сети переменного тока. Блок питания поддерживает сигнал PS_ON на уровне +3.3 В либо +5 В. Данный ток поступает через цепь на материнской плате к кнопке Power на передней панели корпуса. Когда блок питания обнаруживает, что сигнал PS_ON падает до 0,8 В или более низкого напряжения, блок питания и сам компьютер включаются. Таким образом, вынесенная на переднюю панель кнопка Power в системах ATX или более поздних версий управляет лишь низковольтным постоянным током +5 В, что и отличает данные системы от более старых версий, наподобие AT/LPX, где кнопка питания отвечала непосредственно за подключение БП к сети переменного тока.
Ныне использующаяся кнопка включения питания на системах ATX обычно обеспечивает моментальное включение, будучи подключённой к материнской плате через тонкий двухжильный провод. При нажатии на кнопку Power заземляется проходящий через провод ток PS_ON, поступающий от основного 20/24-контактного разъёма на материнской плате, что служит сигналом для включения блока питания и системы.
Внимание! В системах ATX постоянный ток +5 VSB, поступающий через провод pin 9 на основном разъёме питания, всегда получает питание от БП, если блок питания подключён к сети переменного тока, в том числе когда компьютер выключен. В результате, ещё более важно отключать компьютер от сети, прежде чем приступать к работе по замене тех или иных компонентов ПК, чем при работе с более старыми системами, когда это может быть не столь принципиально.
Кнопка включения на системах ATX и более поздних версий, таким образом, может лишь вывести систему в режим "soft-off", при котором система выключена, но продолжает получать сигнал standby. Некоторые блоки питания ATX оснащены тумблером подключения к сети переменного тока, который находится непосредственно на блоке питания (на задней панели) и позволяет полностью отключить БП от сети. В этом случае, если тумблер установлен в положение OFF, система вообще не получает никакого тока точно так же, как если бы кабель питания был отключён от сети.
Кнопка Power на системах ATX устроена таким образом, что материнская плата управляет статусом блока питания. Если система обладает полной поддержкой ACPI, как только вы нажимаете кнопку питания, материнская плата сообщает операционной системе команду корректно завершить работу системы, прежде чем компьютер действительно будет выключен. Однако, если система не отвечает на ваши действия или работает неправильно, вы можете отказаться от цикла завершения работы системы, удерживая кнопку Power в течении четырёх секунд. В этом случае система будет отключена принудительно.
Кнопки питания в системах PC/XT/AT и LPX
Старые блоки питания были напрямую подсоединёны к сети переменного тока. Конструкция была проста, но поскольку блок питания устанавливался справа в задней части корпуса, вам требовалось тянуться, чтобы нажать кнопку включения. Кроме того, подключение к сети напрямую означало, что вы не можете удалённо управлять процессом включения компьютера без использования специальных приспособлений.
Начиная с конца 1980х, в системах с блоками питания LPX начала использоваться кнопка включения, вынесенная на переднюю панель. Эта кнопка по-прежнему отвечала за прямое подключение к сети переменного тока, единственная разница была в том, что она теперь была установлена не на самом блоке питания, а, как правило, находилась на передней панели. Кнопка подсоединялась к блоку питания через 4-контактный провод и разъём на одном из концов провода, выполненный в форме штырька, подключался непосредственно к соответствующему разъёму на блоке питания LPX. Кабель от блока питания до кнопки включения состоял из четырёх проводов, имеющих цветовую маркировку. Кроме того, иногда добавлялся пятый провод для заземления. Кабель, как правило, поставлялся уже вместе с кнопкой включения и имел хорошую изоляцию, чтобы предотвратить удар током.
Такой подход решил проблему с эргономикой: чтобы включить компьютер, вам теперь не требовалось тянуться. Но кнопка включения обеспечивала включение/выключение компьютера механическим способом и не предполагала автоматическое управление питанием компьютера без использования специального оборудования. Кроме того, поскольку высокое напряжение из сети переменного тока подводилось к кнопке по кабелю, проходящему через весь корпус, это приводило к возникновению потенциально опасной ситуации. Некоторые из проводов в любой момент времени были под напряжением, что создавала опасность для пользователя, который мог производить замену комплектующих на выключенном компьютере.
Внимание! Как минимум, два провода в кабеле, связывающем кнопку включения с блоком питания AT/LPX, постоянно находились под напряжением 120/240 В. Вы можете получить удар током, если дотронетесь до оголённых окончаний кабеля, подключённого к БП, даже если система выключена! По этой причине необходимо всегда отключать компьютер от сети, если вы подключаете или отсоединяете провод, который связывает кнопку Power с блоком питания.
Четыре или пять проводов кабеля имели следующие цветовые маркеры:
- Коричневый и синий - провода с такой маркировкой всегда находились под высоким напряжением, даже если компьютер был выключен.
- Чёрный и белый - эти провода пропускают переменный ток, когда кнопка Power нажата и блок питания работает.
- Зелёный либо зелёный с жёлтой полосой - обеспечивают линию заземления. Они должны быть подсоединены к корпусу и отвечают за заземление БП.
На самой кнопке включения клеммы для проводов также обычно имеют цветовую кодировку. В ином случае вы обнаружите, что большинство кнопок имеют по две клеммы, направленные параллельно друг другу, а две расположены под углом. Если клеммы не имеют цветовой маркировки, то синий и коричневый провода подсоединяются к параллельным клеммам, а чёрный и белый - к клеммам, которые расположены под углом друг к другу. Если ни одна из клемм не расположена под углом, удостоверьтесь, что коричневый и синий провода подсоединены к наиболее близко расположенным клеммам на одной стороне тумблера, а чёрный и белый провода - к наиболее близко расположенным клеммам на другой стороне, как показано на следующим рисунке:
Внимание! Хотя данная цветовая кодировка и параллельное/угловое расположение клемм встречается на большинстве БП, она не является универсальной на 100%. Существуют блоки питания, в которых не используется подобная схема маркировки проводов и клемм. Можно с уверенностью сказать лишь то, что два провода будут находиться под опасным для жизни напряжением всё время, когда блок питания подключён к сети переменного тока. Независимо от того, что вы делаете, отсоедините кабель питания от сети, прежде чем приступать к манипуляциям с кнопкой питания. Убедитесь, что оголённые провода были закрыты с помощью изоляционной ленты, чтобы исключить любой контакт с ними при дальнейших манипуляциях внутри корпуса ПК.
Когда синий и коричневый провода подключены к одному набору клемм, а чёрный и белый - к другому, кнопка включения и блок питания будут работать должным образом. Если вы неправильно подсоединили провода, то есть риск получить выбитые пробки или даже сжечь тумблер вместе с розеткой на стене в результате короткого замыкания.
Разъёмы питания на материнской плате: форм-факторы AT/LPX и ATX
Каждый блок питания для ПК имеет разъёмы, которые подключаются к материнской плате, обеспечивая питание для работы материнской платы, процессора, памяти, чипсета, встроенных компонентов (таких как видео, сетевые адаптеры, контроллеры USB и FireWire), а также карт расширения. Данные коннекторы БП имеют первостепенное значение, не только потому, что они являются основным источником питания компьютера, но и потому, что неправильное их подключение может оказать разрушительное воздействие на систему, привести к выходу из строя как материнской платы, так и блока питания. Точно так же, как и физическая форма БП, данные разъёмы обычно устроены таким образом, чтобы соответствовать одной из нескольких отраслевых спецификаций, которые определяют тип разъёмов, их физическую форму, а также предназначение и уровень напряжения на отдельных выходах, расположенных на коннекторе. К сожалению, как и в случае с форм-факторами блоков питания, некоторые производители ПК используют блоки питания с оригинальным типом разъемов или, что ещё хуже, используют стандартные разъёмы с определёнными модификациями отдельных выходов (уровень сигнала, напряжения, отличные от спецификации). Подключение стандартного разъёма от блока питания к такому модифицированному гнезду на материнской плате может привести к выходу из строя материнской платы и блока питания.
Поскольку мы рекомендуем использовать блоки питания стандартных форм-факторов, отсюда вытекает и рекомендация использовать и материнские платы, имеющие разъёмы, полностью соответствующие спецификации блока питания. Лишь используя стандартные комплектующие, вы можете гарантировать себе в дальнейшем низкую стоимость ремонта или обновления ПК.
За долгие годы существовало два основных набора разъёмов питания: AT/LPX и ATX. Каждый из них имел незначительные модификации. Например, стандарт ATX совершенствовался, обзавёлся новыми типами разъемов и модификации к существующим вариантам. В данной части нашей статьи мы поговорим о разъёмах БП, предназначенных для подключения к материнской плате, которые соответствуют отраслевым стандартам, но остановимся и на некоторых решениях, которые стандартам не соответствуют.
Разъёмы для материнской платы блоков питания AT/LPX
Материнские плат стандартов PC, XT, AT, Baby-AT и LPX используют одинаковый набор разъёмов для питания. Блоки питания AT/LPX оснащены двумя разъёмами (P8 и P9) для подключения к материнской плате, каждый из которых имеет по шесть контактов. Эти контакты могут поддерживать ток до 5 А напряжением до 250 В, хотя в ПК используется максимальное напряжение до +12 В. Данные разъёмы изображены на следующих схемах:
Основные разъёмы P8/P9 (также называются P1/P2) для материнской платы на блоках питания AT/LPX. Вид сбоку, расположение контактов
Все блоки питания AT/LPX, в которых применяются разъёмы P8 и P9, требуют их подключения "нога к ноге", то есть чёрные провода, которые обеспечивают заземление, на обоих разъёмах после установки в гнезда на плате должны быть обращены друг к другу. Обратите внимание, что маркировка P8 и P9 полностью не стандартизована, хотя большинство применяла именно такие наименования, так как они использовались в оригинальных блоках питания компании IBM. Некоторые блоки питания вместо P8/P9 используют маркировку P1/P2. Поскольку данные разъёмы, как правило, имеют зажим-фиксатор, который препятствует их установке в противоположные гнезда, наибольшее внимание необходимо уделить правильной ориентации разъёмов и обеспечить точное соответствие контактов на разъёме с гнёздами на плате, чтобы на разъёме с блока питания не осталось свободных контактов. Следуйте принципу "чёрный провод к чёрному" и убедитесь, что разъём зафиксирован точно по центру гнезда. Вам необходимо удостовериться, что на плате не осталось ни одного свободного контакта после установки обоих коннекторов. Правильно установленная вилка разъёма чётко фиксируется на плате и полностью закрывает гнездо. Если после подключения вы видите на гнезде материнской платы свободные контакты или между двумя разъёмами P8 и P9 есть свободное пространство, это говорит о том, что разъёмы были подключены неправильно и может привести к выходу из строя как самой платы, так и всех комплектующих, которые к ней подключены, сразу после включения питания. На следующей схеме показаны разъёмы P8 и P9 (либо маркированные как P1/P2) в правильной ориентации при подключении к материнской плате:
Разъёмы P8 и P9 (P1/P2) блока питания AT/LPX, имеющие правильную ориентацию при подключении к материнской плате
В следующей таблице приводится назначение отдельных контактов разъёмов P8 (P1) и P9 (P2) блока питания AT/LPX:
| Контакты разъёмов для материнской платы блока питания AT/LPX | |||
| Разъём | Контакт | Сигнал | Цвет |
| P8 (или P1) | 1 | Power_Good (+5V) | Оранжевый |
| P8 (или P1) | 2 | +5V* | Красный |
| P8 (или P1) | 3 | +12V | Жёлтый |
| P8 (или P1) | 4 | -12V | Синий |
| P8 (или P1) | 5 | Ground | Чёрный |
| P8 (или P1) | 6 | Ground | Чёрный |
| P9 (или P2) | 1 | Ground | Чёрный |
| P9 (или P2) | 2 | Ground | Чёрный |
| P9 (или P2) | 3 | -5 V | Белый |
| P9 (или P2) | 4 | +5 V | Красный |
| P9 (или P2) | 5 | +5 V | Красный |
| P9 (или P2) | 6 | +5 V | Красный |
* Материнские платы PC/XT первого поколения и блоки питания не требуют данного напряжения, поэтому контакт может отсутствовать на материнской плате, а разъём блока питания может быть лишён как самого контакта (P8 pin 2), так и соответствующего провода на кабеле.
Некоторые производители не использовали стандартные цветовые маркеры, но конфигурация контактов даже в этом случае должна совпадать с приведённой выше.
Хотя старые блоки питания PC/XT не оснащены контактом P8 pin 2, всё равно вы можете использовать их с материнскими платами стандарта AT (или, наоборот, использовать блок питания, имеющий контакт P8 pin 2, с материнской платой без такового). Наличие или отсутствие тока +5 В по данному контакту не существенно или вообще не требуется для системы, так как остающийся контакт +5 В поддерживает необходимую нагрузку). Отметим, что все блоки питания AT/LPX используют одну и ту же конфигурацию контактов на разъёме и нам не известны исключения из данного правила.
Разъёмы для материнской платы блоков питания ATX и ATX12V
Блоки питания, соответствующие первоначальным версиям форм-фактора ATX и ATX12V 1.x, а также варианты, реализованные на базе данных стандартов, имеют следующие три разъёма для обеспечения питания материнской платы:
- 20-контактный основной разъём питания.
- 6-контактный дополнительный разъём питания.
- 4-х контактный разъём питания +12 В.
Основной разъём питания требуется всегда, но два других являются опциональными и могут отсутствовать. Таким образом, блок питания ATX или ATX12V может иметь четыре комбинации набора разъёмов:
- Только основной разъём питания.
- Основной и дополнительный разъёмы.
- Основной разъём и коннектор +12 В.
- Основной, дополнительный и разъём +12 В.
Наиболее распространёнными являются варианты, включающие только основной разъём питания, а также основной разъём и коннектор +12 В. В большинстве материнских плат имеется гнездо для разъёма +12 В, но отсутствует возможность использовать дополнительный 6-контактный коннектор, или наоборот.
Основной 20-контактный разъём питания.
Основной 20-контактный разъём питания, стандартный для всех БП, соответствующих спецификациям ATX и ATX12V 1.x, оснащён розеткой Molex Mini-Fit Jr., имеющей контакты, которые фиксируются в штырьках на соответствующем гнезде материнской платы. Розетка соответствует спецификации Molex 39-01-2200, а контакты - спецификации 5556. Таким образом, разъём представляет собой розетку с набором контактов, представленных на приведённой ниже фотографии. Цветовая маркировка проводов соответствует рекомендациям к стандарту ATX, однако, производитель может использовать иную маркировку, так как она не является обязательным условием, прописанным в спецификации данного стандарта. На схеме мы изобразили розетку вместе с проводами, что позволяет получить представление, каким образом располагаются провода на другой стороне розетки. Таким образом, мы можете видеть, как именно расположены провода при подключении разъёма к материнской плате:
Основной 20-контактный разъём блока питания стандарта ATX
Схема расположения контактов на разъёме ATX 20-pin
| Схема расположения контактов на разъёме ATX 20-pin | |||||
| Цвет | Сигнал | Контакт | Контакт | Сигнал | Цвет |
| Оранжевый | +3.3 V | 11* | 1 | +3.3 V | Оранжевый |
| Синий | -12 V | 12 | 2 | +3.3 V | Оранжевый |
| Чёрный | GND | 13 | 3 | GND | Чёрный |
| Зелёный | PS_On | 14 | 4 | +5 V | Красный |
| Чёрный | GND | 15 | 5 | GND | Чёрный |
| Чёрный | GND | 16 | 6 | +5 V | Красный |
| Чёрный | GND | 17 | 7 | GND | Чёрный |
| Белый | -5 V | 18** | 8 | Power_Good | Серый |
| Красный | +5 V | 19 | 9 | +5 VSB (Standby) | Фиолетовый |
| Красный | +5 V | 20 | 10 | +12 V | Жёлтый |
* Контакт Pin 11 может иметь дополнительный оранжевый или коричневый провод, использующийся для возврата тока +3,3 В. БП использует данный провод для контроля тока +3,3 В.
** Контакт Pin 18 не используется, так как напряжение -5 V было удалено из спецификации ATX12V 1.3 и более поздних версий. БП без питания на контакте pin 18 не рекомендуется использовать со старыми материнскими плата, в которых присутствует шина ISA.
Блок питания ATX обеспечивает несколько типов сигнала и напряжений, не предусмотренных на старых блоках питания AT/LPX, а именно: +3.3 V, PS_On и +5V_Standby. Поэтому невозможно каким-то образом доработать БП форм-фактора LPX, чтобы заставить его должным образом работать с материнской платой ATX, несмотря на то, что физически форма и габариты блоков питания ATX и более старых стандартов идентичны.
Вместе с тем, поскольку ATX дополняет с точки зрения набора сигналов и выходных напряжений старые блоки питания LPX, возможно с помощью переходника заставить работать блок питания ATX с материнской платой, предполагающей питание от старых разъёмов AT/LPX.
Одна из наиболее важных проблем, касающихся разъёмов блока питания заключается в том, чтобы обеспечить требуемую мощность без нагревания контактов. Вряд ли вы сможете полноценно пользоваться блоком питания мощностью 500 Вт, если кабели и вилки рассчитаны на нагрузку не более 250 Вт, при превышении которой начнут плавиться. Когда речь заходит о кабелях и разъёмах подключения, их расчётная мощность обычно приводится в амперах и отражает величину проходящего тока, при которой контакт разогревается на 30 градусов Цельсия, если температура окружающей среды составляет 22 градуса. Иными словами, если нормальная температура составляет 22°C, при максимальной нагрузке температура проводников, из которых изготовлен провод и разъём питания, не должна превышать 52°C. Поскольку нормальная температура внутри работающего ПК может достигать 40°C или более высоких значений, максимальный ток через разъём питания может разогреть разъёмы до экстремально высокой температуры.
Максимальный уровень тока, на который рассчитаны провода и контакты на розетке, зависит не только от диаметра и материала проводов/контактов, но и от их количества в связке. Например, контакт питания может выдержать ток 8 А, если используется в четырёхжильном кабеле, но при использовании в 20-жильном кабеле питания максимальный ток снижается до 6 А.
Все современные блоки питания ATX имеют стандартизованные контакты Molex Mini-Fit Jr для основного разъёма питания, а также дополнительного разъёма +12 В. Количество контактов и проводов в связке, таким образом, может варьироваться от четырёх до 24. Molex выпускает три типа контактов для данных разъёмов: стандартная версия, версия HCS и версия Plus HCS. Текущие характеристики данных контактов представлены в следующей таблице:
| Расчетная сила тока для контактов Molex Mini-Fit Jr. | ||||
| Контакты Mini-Fit Jr. версия/номер по спецификации Molex | 2-3 контакта | 4-6 контакта | 7-10 контактов | 12-24 контактов |
| Стандартный/5556 | 9 А | 8 А | 7 А | 6 А |
| HCS/44476 | 12 А | 11 А | 10 А | 9 А |
| Plus HCS/45750 | 12 А | 12 А | 12 А | 11 А |
Все значения указаны для связки 12-24 контактов Mini-Fit Jr. при использовании проводов 18-го калибра (американская система классификации, соответсвует диаметру 1 мм) и стандартной температуре.
Таким образом, основной 20/24-контактный разъём от блока питания стандарта ATX может выдержать ток до 6 А на контакт в случае использования стандартных контактов Molex. Если применяются более качественные контакты версии HCS, то это значение возрастает до 9 А, а при использовании версии Plus HCS - до 11 А на контакт.
До марта 2005 во всех спецификациях к форм-фактору ATX указывались контакты Molex стандартного типа, но в марте 2005 были представлены новые версии спецификаций, в которых среди требований к конфигурации розетки питания разъёмов появились контакты HCS. Если разъём блока питания перегревается во время работы, достаточно заменить стандартные контакты в вилках на версию HCS или Plus HCS, что позволит увеличить на 50% или более мощность тока, передаваемого через данный разъём.
Учитывая количество контактов для каждого уровня напряжения, можно определить способность разъёма нести необходимый уровень нагрузки, как показано в следующей таблице:
| Максимальная мощность на контакты разъёма ATX 20-pin | ||||
| Напряжение | Контакт | При использовании стандартных контактов Molex | При использовании контактов Molex HCS | При использовании контактов Plus HCS |
| +3.3 В | 3 | 59.4 Вт | 89.1 Вт | 108.9 Вт |
| +5 В | 4 | 120 Вт | 180 Вт | 220 Вт |
| +12 В | 1 | 72 Вт | 108 Вт | 132 Вт |
| Общая мощность | - | 251.4 Вт | 377.1 Вт | 460.9 Вт |
Стандартные контакты Molex рассчитаны на ток 6 А.
Контакты Molex HCS рассчитаны на ток 9 А.
Контакты Molex Plus HCS рассчитаны на ток 11 А.
Все значения указаны для связки 12-24 контактов Mini-Fit Jr. при использовании проводов 18-го калибра и стандартной температуре.
Таким образом, при использовании стандартных контактов Molex, общая мощность тока через основной разъём питания составляет всего 251 Вт, а это меньше, чем требуется для большинства современных систем. К сожалению, превышение мощности тока через стандартные контакты может привести к перегреву. Мы уверены, что вы можете оценить сами, насколько неадекватен такой предел мощности для современных блоков питания: даже если на БП указывается мощность 400-500 Вт, реальная мощность, которую обеспечивает основной разъём питания, всё равно не может превышать 251 Вт! Это выглядит так, как если бы вы купили машину, способную разгоняться до скорости свыше 300 км/час, и поставили на нё шины, которые выдерживают скорость лишь 150 км/час. Всё будет выглядеть прекрасно до тех пор, пока вы не попробуете разогнаться до предельной скорости и обнаружите, что результаты не такие, как вы ожидали.
Именно по этой причине контакты HCS были включены в официальную спецификацию стандарта ATX, представленной в марте 2005 года. Использование контактов HCS позволит увеличить реальную мощность на 50%, чем при использовании стандартных контактов - с 251 до 377 Вт, что вполне достаточно для современных систем, учитывая тот факт, что часть ресурсов БП будет отдаваться на жёсткие диски и другие компоненты ПК, которые не используют питание от материнской платы.
По мере развития материнских плат и процессоров, потребность в большей мощности блока питания нарастала. Стандартные контакты основного разъёма блока питания могли поддерживать ток до 6 А, что обеспечивало уровень питания материнской платы около 250 Вт. Так как современные процессоры и материнские платы с поддержкой нескольких видеокарт предъявляли более высокие требования к мощности блока питания, появились БП, рассчитанные на 300 Вт и выше. Но такая нагрузка превышала ту, на которую рассчитывались стандартные разъёмы питания материнской платы.
Чтобы подвести дополнительную мощность к материнской плате, Intel доработала стандарт ATX: если материнская плата требовала мощность более 250 Вт, появилась возможность использовать дополнительный коннектор от блока питания. Критерий заключался в том, что при превышении тока более 18 A по линии +3.3 V, либо более 24 A по линии +5 V, было необходимо использовать дополнительное питание. Столь высокие уровни нагрузки требовали БП мощностью не менее 250-300 Вт, а также дополнительные линии питания.
Вспомогательный разъём питания появился как способ обеспечить стабильную работу системы, либо как временная мера в платах стандартов ATX2.02/2.03 и блоках питания ATX12V 1.x для систем, в которых нагрузка на основной коннектор питания могла превышать 18 А по линии +3,3 В и 24 А по линии +5 В - такие значения являлись максимальными при использовании только основного разъёма питания, оснащённого стандартными контактами Molex. В блоках питания мощностью 300 Вт и выше появились дополнительные шестижильные кабели питания материнской платы, оснащённые розеткой Molex 90331-0010, близкой по конструкции к разъёмам питания на старых БП AT/LPX, предназначенных для материнских плат стандарта Baby-AT.
Расположение контактов на дополнительном разъёме питания приводится на следующей схеме:
| Контакты дополнительного разъёма питания ATX | ||
| Контакт | Сигнал | Цвет |
| 1 | Gnd | Чёрный |
| 2 | Gnd | Чёрный |
| 3 | Gnd | Чёрный |
| 4 | +3.3 V | Оранжевый |
| 5 | +3.3 V | Оранжевый |
| 6 | +5 V | Красный |
Каждый контакт дополнительного разъёма питания должен был нести нагрузку в 5 А, что несколько меньше, чем аналогичные контакты на основном разъёме питания. Если сопоставить количество контактов и уровень напряжения по ним, можно определить мощность тока, который мог передавать данный разъём:
| Максимальная мощность по вспомогательному шестижильному разъёму ATX | ||
| Напряжение | Контакты | Мощность |
| +3.3 В | 2 | 33 Вт |
| +5 В | 1 | 25 Вт |
| Общая мощность: | - | 58 Вт |
Контакты рассчитаны на ток в 5 А.
Все значения приводятся при использовании проводов 18-го калибра и стандартной температуре.
Таким образом, общая мощность вспомогательного разъёма составляет всего 58 Вт. При превышении нагрузки возможен перегрев и оплавление разъёмов.
Если сложить максимальную мощность основного 20-контактного разъёма питания и вспомогательного, максимальная мощность питания материнской платы достигает 309 Вт.
Вспомогательный разъём использовался на небольшом количестве материнских плат и присутствовал на небольшом количестве блоков питания. В общем случае, если материнская плата имеет гнездо для данного разъёма, то вам потребуется блок питания, оснащённый дополнительным разъёмом. Но если блок питания оснащён подобным разъёмом, а гнездо на материнской плате под него отсутствует, то разъём БП никуда подключать не нужно.
Начиная с 2000 года, материнские платы и блоки питания начали оснащаться разъёмом дополнительного питания другого типа, который оказался лучшим решением, чем 6-контактный разъём. В подавляющем большинстве 6-контактный дополнительный разъём питания не используется, но может встречаться в старых блоках питания и материнских платах.
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 +12 В для обеспечения стабильного питания. По этой причине был добавлен дополнительный разъём питания +12 В, на чём мы более подробно остановимся в дальнейшем, 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: +3.3 В, +5 В, +12 В 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 схеме, приведённой ниже, изображена розетка 24-контактного коннектора.
Основной 24-контактный разъём стандарта ATX12V 2.x для питания материнской платы
| Контакты на 24-контактном разъёме ATX12V 2.x для питания материнской платы | |||||
| Цвет | Сигнал | Контакт | Контакт | Сигнал | Цвет |
| Оранжевый | +3.3 V | 13* | 1 | +3.3 V | Оранжевый |
| Синий | -12 V | 14 | 2 | +3.3 V | Оранжевый |
| Чёрный | GND | 15 | 3 | GND | Чёрный |
| Зелёный | PS_On | 16 | 4 | +5 V | Красный |
| Чёрный | GND | 17 | 5 | GND | Чёрный |
| Чёрный | GND | 18 | 6 | +5 V | Красный |
| Чёрный | GND | 19 | 7 | GND | Чёрный |
| - | N/C | 20** | 8 | Power_Good | Серый |
| Красный | +5 V | 21 | 9 | +5 VSB (Standby) | Фиолетовый |
| Красный | +5 V | 22 | 10 | +12 V | Жёлтый |
| Красный | +5 V | 23 | 11 | +12 V | Жёлтый |
| Чёрный | GND | 24 | 12 | +3.3 V | Оранжевый |
* Контакт Pin 13 может иметь дополнительный оранжевый или коричневый провод, использующийся для возврата тока +3,3 В. БП использует данный провод для контроля тока 3,3 В.
** Контакт Pin 20 не используется, так как напряжение -5 V было удалено из спецификации ATX12V 1.3 и более поздних версий.
Интересно отметить, что 24-контактный разъём питания - не что-то новое, он впервые появился в спецификации SSI EPS, представленной в 1998 году. SSI - инициатива, созданная для разработки серверных компонентов, включая блоки питания. 24-контактный разъём питания был создан для серверных нужд, поскольку в то время только серверные комплектующие могли требовать дополнительное питание. Современные ПК потребляют столько энергии, как серверы десять лет назад. Поэтому, чтобы не изобретать колесо, компания Intel просто позаимствовала стандарт 24-контактного разъёма питания из серверной спецификации SSI EPS.
По сравнению с предшествующим 20-контактным разъёмом, новый коннектор включает дополнительные контакты питания +3.3 V, +5 V и +12 V, что обеспечивает существенно большую мощность тока, доступную материнской плате. Каждый контакт на разъёме может пропускать до 6 А. Если рассчитать уровень напряжения и количество контактов, то можно определить, какую мощность тока может пропускать такой разъём:
| Максимальный ток по 24-контактному разъёму питания материнской платы | ||||
| Напряжение | Контакт | Мощность при использовании стандартных контактов Molex | Мощность при использовании контактов Molex HCS | Мощность при использовании контактов Molex Plus HCS |
| +3.3 В | 4 | 79.2 Вт | 118.8 Вт | 145.2 Вт |
| +5 В | 5 | 150 Вт | 225 Вт | 275 Вт |
| +12 В | 2 | 144 Вт | 216 Вт | 264 Вт |
| Общая мощность | - | 373.2 Вт | 559.8 Вт | 684.2 Вт |
Стандартные контакты Molex рассчитаны на ток 6 А.
Контакты Molex HCS рассчитаны на ток 9 А.
Контакты Molex Plus HCS рассчитаны на ток 11 А.
Все значения указаны для связки 12-24 контактов Mini-Fit Jr. при использовании проводов 18-го калибра и стандартной температуре.
Таким образом, общая мощность по 24-жильному разъёму достигает 373 Вт при использовании стандартных контактов Molex, либо 560 Вт при использовании контактов HCS - это существенно выше, чем 251 и 377 Вт, которые обеспечивает 20-контактный разъём. Комбинация 24-контактного основного разъёма и дополнительного 4-контактного коннектора +12 В обеспечивает общую мощность, доступную материнской плате и процессору, до 565 Вт при использовании стандартных контактов или до 824 Вт в случае использования контактов HCS. Это более чем достаточно для большинства продвинутых моделей материнских плат и современных производительных процессоров.
Разъёмы питания CPU
Питание CPU поступает от устройства, называемого Voltage Regulator Module (VRM), который имеется в большинстве материнских плат. Данное устройство обеспечивает питанием процессор (как правило, через контакты на сокете процессора) и производит самокалибровку, чтобы подавать на процессор надлежащее напряжение. Конструкция модуля VRM позволяет ему питаться как от входящего напряжения +5 В, так и от напряжения +12 В.
Долгие годы использовался только +5 В, но, начиная с 2000 года, большинство VRM перешли на +12 В из-за более низких требований для работы с таким напряжением на входе. Кроме того, другие компоненты ПК также могут использовать напряжение +5 В, поступающий через общий контакт на гнезде материнской платы, в то время как на линию +12 В "повешены" только дисковые накопители (во всяком случае, так было до 2000 года). Использует ли VRM на вашей плате напряжение +5 В или +12 В, зависит от конкретной модели платы и конструкции регулятора напряжения. Многие современные VRM устроены таким образом, чтобы принимать на входе напряжения от +4 В до +26 В, так что конечную конфигурацию определяет уже производитель материнской платы.
Например, как-то в наши руки попала материнская плата FIC (First International Computer) SD-11, оснащённая регулятором напряжения Semtech SC1144ABCSW. Данная плата использует напряжение +5 В, преобразуя его в более низкое в соответствии с потребностями CPU. В большинстве материнских плат используются VRM двух производителей - Semtech либо Linear Technology. Вы можете посетить сайты данных компаний и более подробно изучить спецификации их чипов.
Материнская плата, о которой идёт речь, использовала процессор Athlon 1 ГГц Model 2 в версии со щелевым слотом (Slot A) и по спецификации требовала питания 65 Вт при номинальном напряжении 1,8 В. 65 Вт при напряжении 1,8 В соответствуют току 36,1 А. При использовании VRM со входящим напряжением +5 В мощности 65 Вт соответствует сила тока всего 13 А. Но такой расклад получается лишь при условии 100% КПД регулятора напряжения, что невозможно. Обычно же эффективность VRM составляет около 80%, таким образом, для обеспечения работы процессора вместе с регулятором напряжения сила тока должна быть примерно равна 16,25 А.
Если учесть, что другие потребители энергии на материнской плате также используют линию +5 В - помните, что карты ISA или PCI также используют это напряжение - можно убедиться, насколько легко можно перегрузить линии +5 В на блоке питания.
Хотя большинство конструктивных решений VRM на материнских платах унаследовано от процессоров Pentium III и Athlon/Duron, использующих регуляторы +5 В, большинство современных систем используют VRM, рассчитанные на напряжение +12 В. Связано это с тем, что более высокие напряжения снижают уровень тока. Мы можем убедиться в этом на примере AMD Athlon 1 ГГц, о которым уже упоминали выше:Как можно видеть, использование линии +12 В для питания чипа требует ток силой всего 5,4 А или же 6,8 А, с учетом эффективности VRM.
Таким образом, подключив модуль VRM на материнской плате к линии питания +12 В, мы могли бы извлечь немало пользы. Но, как вы уже знаете, спецификация ATX 2.03 предполагает лишь одну линию +12 В, которая передаётся через основной кабель питания материнской платы. Даже проживший недолгую жизнь вспомогательный 6-контактный коннектор был лишён контакта с напряжением +12 В, так что он не смог бы нам помочь. Ток силой более 8 А по одному проводу 18-го калибра от линии +12 В на блоке питания - это весьма действенный способ расплавить контакты разъёма ATX, которые по спецификации рассчитаны на ток не выше 6 А при использовании стандартных контактов Molex. Таким образом, требовалось принципиально иное решение.
Platform Compatibility Guide (PCG)
Процессор напрямую управляет силой тока, проходящей через контакт +12 В. Современные материнские платы разработаны таким образом, чтобы обеспечить поддержку как можно большего количества процессоров, однако, цепи VRM некоторых платах могут не обеспечивать достаточного питания для всех процессоров, которые могут быть установлены в сокет на материнской плате. Чтобы исключить потенциальные проблемы с совместимостью, которые могут привести к нестабильной работе ПК или даже выходу из строя отдельных компонентов, компания Intel разработала стандарт питания, называющийся Platform Compatibility Guide (PCG). PCG упоминается на большинстве боксовых процессоров Intel и материнских платах, выпускавшихся с 2004 по 2009 год. Он создавался для сборщиков ПК и системных интеграторов, чтобы донести до них информацию о том, какие требования предъявляет процессор к питанию, а также соответствует ли данным требованиям материнская плата.
PCG представляет собой двузначное либо трёхзначное обозначение (например, 05А), где первые две цифры означают год, когда был представлен продукт, а дополнительная третья буква соответствует сегменту рынка. Маркировки PCG, включающие третий знак А, соответствуют процессорам и материнским платам, относящимся к low-end решениям (требуют меньше энергии), в то время как буква B относится к процессорам и материнским платам, относящимся к сегменту high-end рынка (требуют больше энергии).
Материнские платы, которые поддерживают процессоры high-end класса, по умолчанию, также могут работать и с менее производительными процессорами, но не наоборот. Например, вы можете установить процессор с PCG маркировкой 05A в материнскую плату, имеющую маркировку 05B, но если вы попробуете установить процессор 05B в плату, имеющую маркировку 05A, то вполне можете столкнуться с нестабильной работы системы или иными, более тяжёлыми последствиями. Иными словами, всегда есть возможность установить менее производительный процессор в дорогую материнскую плату, но не наоборот.
| Рекомендации к уровню питания по линии +12 В в соответствии с маркировкой Intel Platform Compatibility Guide (PCG) | |||||
| Код PCG | Год | Сегмент рынка | Потребление энергии CPU | Постоянный ток по линии +12 В | Пиковая сила тока по линии +12 В |
| 04A | 2004 | Low-end | 84 Вт | 13 A | 16.5 A |
| 04B | 2004 | High-end | 115 Вт | 13 A | 16.5 A |
| 05A | 2005 | Low-end | 95 Вт | 13 A | 16.5 A |
| 05B | 2005 | High-end | 130 Вт | 16 A | 19 A |
| 06 | 2006 | Все | 65 Вт | 8 A | 13 A |
| 08 | 2008 | High-end | 130 Вт | 16 A | 19 A |
| 09A | 2009 | Low-end | 65 Вт | 8 A | 13 A |
| 09B | 2009 | High-end | 95 Вт | 13 A | 16.5 A |
Блок питания должен быть способен выдерживать пиковую нагрузку, как минимум, в течение 10 мс.
Блок питания, который соответствует требуемому минимуму по линии +12 В, может обеспечить стабильную работу системы.
4-контактный разъём питания процессора +12 В
Чтобы увеличить ток по линии +12 В, Intel создала новую спецификацию БП ATX12V. Это привело к появлению третьего разъёма питания, который получил название ATX +12 В и использовался для подведения дополнительного напряжения +12 В к материнской плате. Данный 4-контактный разъём питания является стандартным для всех материнских плат, соответствующих спецификации ATX12V, и содержит контакты Molex Mini-Fit Jr. с вилками типа "мама". Согласно спецификации, разъём соответствует стандарту Molex 39-01-2040, тип конектора - Molex 5556. Это тот же самый тип контактов, что используется в основном разъёме питания материнской платы ATX.
Данный разъём имеет два контакта +12 В, каждый из которых рассчитан на ток до 8 А (либо до 11 А при использовании контактов HCS). Это обеспечивает силу тока 16 А дополнительно к контакту на материнской плате, а в сумме оба разъёма обеспечивают ток до 22 А по линии +12 В. Расположение контактов данного разъёма изображено на следующей схеме:
Разъём +12 В питания процессора, фронтальный вид и компоновка контактов
Назначение контактов на разъёме +12 В представлено на следующей таблице:
| 4-контактный разъём +12 В для питания CPU | |||||
| Контакт | Сигнал | Цвет | Контакт | Сигнал | Цвет |
| 3 | +12 V | Жёлтый | 1 | Gnd | Чёрный |
| 4 | +12 V | Жёлтый | 2 | Gnd | Чёрный |
Используя стандартные контакты Molex, каждый контакт в разъёме +12 В может проводить ток силой до 8 А, 11 А с контактами HCS, либо до 12 А с контактами Plus HCS. Даже при том, что в данном разъёме используются те же самые контакты, что и в основном, ток по этому разъёму может достигать более высоких значений, так как используется меньшее количество контактов. Умножив количество контактов на напряжение, можно определить предельную мощность тока по данному разъёму:
| Максимальная мощность тока по четырёхконтактному разъёму +12 В | ||||
| Напряжение | Количество контактов | При использовании стандартных контактов | При использовании контактов HCS | При использовании контактов Plus HCS |
| +12 В | 2 | 192 Вт | 264 Вт | 288 Вт |
Стандартные контакты Molex рассчитаны на ток 8 А.
Контакты Molex HCS рассчитаны на ток 11 А.
Контакты Molex Plus HCS рассчитаны на ток 12 А.
Все значения указаны для связки 4-6 контактов Mini-Fit Jr. при использовании проводов 18-го калибра и стандартной температуре.
Таким образом, в случае использования стандартных контактов мощность может достигать 192 Вт, что, в большинстве случаев, достаточно даже для современных производительных CPU. Потребление большей мощности может привести к перегреву и оплавлению контактов, поэтому в случае использования более "прожорливых" моделей процессоров вилка +12 В для питания процессора должна включать контакты Molex HCS либо Plus HCS.
20-контактный основной разъём питания и коннектор питания процессора +12 В вместе обеспечивают максимальный уровень мощности тока 443 Вт (при использовании стандартных контактов). Важно заметить, что добавление разъёма +12 В позволяет задействовать полную мощность блока питания на 500 Вт, не рискуя столкнуться с перегревом или оплавлением контактов.
Переходник на разъём +12 В питания процессора
Если блок питания не имеет стандартного разъёма +12 В для питания процессора, а на материнской плате предусмотрено соответствующее гнездо, существует простой выход из проблемы - использовать переходник. С какими нюансами мы может столкнуться в таком случае?
Переходник подключается к разъёму для периферийных устройств, который имеется почти во всех БП. Проблема в данном случае заключается в том, что разъём для периферийных устройств имеет всего один контакт +12 В, а 4-контактный разъём питания CPU - два таких контакта. Таким образом, если переходник предполагает использование всего одного разъёма для периферийных устройств, используя его для обеспечения напряжения сразу на двух контактах разъёма +12 В для процессора, то мы в этом случае видим серьёзное несоответствие между требованиями к силе тока. Поскольку контакты на разъёме для периферийных устройств рассчитаны на ток только в 11 А, нагрузка, превышающая это значение, может привести к перегреву и оплавлению контактов на этом разъёме. Но 11 А - это ниже пиковых значений тока, на которые должны быть рассчитаны контакты разъёма в соответствии с рекомендациями Intel PCG. Это означает, что подобные переходники не соответствуют последним стандартам.
Мы произвели следующие расчёты: учитывая эффективность VRM на уровне 80%, для среднего по нынешним меркам процессора, потребляющего 105 Вт, уровень тока составит примерно 11 А, что является максимумам для периферийного разъёма питания. Многие современные процессоры имеют TDP свыше 105 Вт. Но мы бы не рекомендовали пользоваться переходниками, которые используют только один разъём для периферийных устройств, с процессорами, имеющими TDP свыше 75 Вт. Пример такого переходника приведён на следующем рисунке:
Переходник на разъём питания CPU +12 В с разъёма для питания периферийных устройств
В материнских платах high-end класса часто используется несколько VRM для питания процессора. Чтобы распределить нагрузку между дополнительными регуляторами напряжения, такие платы оснащены двумя гнёздами для 4-контактного разъёма +12 В, но физически они объединены в один 8-контактный коннектор, как показано на рисунке ниже. Данный тип разъёма был впервые представлен в спецификации EPS12V версии 1.6, вышедшей в 2000 году. Хотя изначально данная спецификация была ориентирована на файл-серверы, увеличившиеся запросы к питанию некоторых высокопроизводительных процессоров для настольных ПК привели к тому, что этот 8-контактный разъём появился в мире ПК.
8-контактный разъём питания CPU +12 В. Фронтальный вид и конфигурация контактов
Назначение контактов разъёма 8-pin CPU +12 В приводится в следующей таблице:
| 8-контактный разъём питания CPU +12 В | |||||
| Цвет | Сигнал | Контакт | Контакт | Сигнал | Цвет |
| Жёлтый | +12 V | 5 | 1 | GND | Чёрный |
| Жёлтый | +12 V | 6 | 2 | GND | Чёрный |
| Жёлтый | +12 V | 7 | 3 | GND | Чёрный |
| Жёлтый | +12 V | 8 | 4 | GND | Чёрный |
Некоторые материнские платы, где используется 8-контактный разъём питания CPU, для обеспечения корректной работы должны получать напряжение на все контакты разъёма, в то время, как большинство материнских плат такого типа могут работать, даже если вы используете всего один 4-контактный разъём питания. В последнем случае, на гнезде материнской платы останется четыре свободных контакта. Но прежде чем запускать компьютер с такой конфигурацией разъёмов, необходимо ознакомиться с руководством пользователя материнской платы - скорее всего, там будет отражено, можно ли подключать один 4-контактный разъём питания к 8-жильному гнезду на плате, либо нет. Если вы используете процессор, который потребляет больше энергии, чем может обеспечить один 4-контактный разъём питания, вам, тем не менее, придётся найти БП, оснащённый 8-контактным разъёмом.
Переходник 4-pin -> 8-pin разъёма питания CPU +12 В
Если материнская плата требует наличие напряжения на всех восьми контактах, но при этом вы используете не слишком "прожорливый" процессор и ваш блок питания не имеет 8-контактного коннектора, то на помощь может прийти переходник с 4-контактного на 8-контактный разъём. Выглядит он следующим образом:
Переходник 4-pin -> 8-pin разъёма питания CPU +12 В
Существуют адаптеры, которые работают в обратном направлении - то есть преобразуют сигнал с 8-контактного разъёма на 4-контактный. Но требуются они редко, поскольку вы можете поступить проще, подсоединив вилку 8-контактного разъёма к четырём гнёздам на материнской плате. Для этого потребуется просто сместить коннектор в одну из сторон. Без переходника не обойтись, если физическая компоновка платы не позволяет установить вилку 8-контактного коннектора со смещением.
Вопросы совместимости
Обратная и прямая совместимость
Обратная и прямая совместимость
Коль скоро вы дочитали наш материал до этого места, несомненно, у вас должны появиться некоторые вопросы. Например, что произойдёт, если вы купите новый блок питания, оснащённый основным 24-контактным разъёмом для материнской платы, а ваша материнская плата имеет гнездо для 20-контактного кабеля? Или наоборот, что будет, если вы купите материнскую плату с гнездом под 24-контактный разъём, а блок питания оснащён 20-контактным разъёмом? Ответы на эти вопросы вызывают, по меньшей мере, удивление.
Существуют переходники, посредством которых можно превратить 24-контактный разъём в 20-контактный и наоборот. Но обычно в их использовании нет необходимости. Правда заключается в том, что обратная совместимость, также как и совместимость с будущими изменениями стандарта, была изначально заложена в разъёмы блока питания и гнезда на материнских платах.
Если вы взгляните на конфигурацию 24-контактного разъёма и сравните расположение контактов с разъёмом 20-pin, то убедитесь, что все четыре дополнительных контакта расположены на одном конце вилки, а все остальные контакты остались на прежнем месте. Конструкция данных разъёмов такова, что позволяет обеспечить обратную совместимость. То есть вы можете подключить 24-контактный разъём от блока питания в материнскую плату с гнездом, рассчитанным на 20-контактный разъём, либо наоборот, и при этом никакой переходник не потребуется. Хитрость в том, что вы можете установить вилку на кабеле от блока питания таким образом, чтобы "лишние" контакты остались свободными. В зависимости от конструкции защёлки на вилке, она может не фиксироваться должным образом, но разъём будет работать.
На следующей схеме можно видеть, каким образом новый блок питания с 24-контактным разъёмом подключается к плате, имеющей гнездо под 20-контактный разъём. Контакты на вилке 24-pin, которые соответствуют контактам на 20-контактной, обозначены серым цветом, а оставшиеся четыре контакта - белым. При установке в гнездо белые контакты останутся незадействованными, что, однако, не повлияет на работу остальных.
Подключение нового 24-контактного разъёма к гнезду на материнской плате, рассчитанному на использование 20-контактного разъёма
Вполне понятно, что прямая и обратная совместимость достигается за счёт того, что первые 20 контактов на новом 24-контактном разъёме совпадают с контактами на 20-контактной вилке. Теоретически, единственная проблема с совместимостью может иметь место в том случае, если вы пытаетесь установить 24-контактный коннектор в гнездо для 20-контактного, рядом с которым распаяны какие-либо другие гнёзда или есть выступающие детали, которые препятствуют установке вилки 24-контактного конектора со смещением.
А что насчёт обратной ситуации, если у вас имеется плата с гнездом под 24-контактный разъём, а блок питания имеет старый 20-контактный коннектор? В этом случае четыре контакта на гнезде материнской платы остаются свободными. Но будет ли корректно работать плата, к которой не подключены дополнительные четыре контакта? Так как дополнительные четыре контакта всего лишь дополняют имеющиеся контакты на старом разъёме, плата должна работать как положено, за исключением ситуации, если плата потребляет много энергии - в этом случае, использование старого 20-контактного коннектора может привести к перегреву и оплавлению контактов.
Некоторые материнские платы, которые продавались в период с 2004 по 2010 год, имеющие 24-контактный разъём питания, также оснащались дополнительным гнездом, в которое для получения дополнительного питания устанавливается разъём для периферийных устройств (как правило, под таковыми подразумеваются жёсткие диски). В таком случае, подключив 20-контактный разъём питания от старого блока питания, можно не переживать относительного того, что контакты на основном разъёме оплавятся. В документации от таких плат данное гнездо, как правило, упоминается как дополнительный разъём питания. Некоторые платы оснащены как обычным разъёмом для периферийных устройств, так и SATA-коннектором.
Если вы подключите к гнезду для 24-контактного разъёма 24-контактный разъём, то потребность в использовании альтернативных разъёмов, вероятно, не возникнет. Но если вы подключите 20-контактный разъём в гнездо для 24-контактного на материнской плате и данная плата оснащена гнёздами для разъёма питания периферийных устройств, данной возможностью следует воспользоваться. Достаточно просто подключить разъём от БП к соответствующему гнезду на материнской плате. Большинство БП имеют достаточное количество стандартных разъемов для периферийных устройств либо SATA-коннекторов питания. Использование 20-контактного основного разъёма питания и альтернативного дополнительного питания через гнездо для периферийных устройств позволит сохранить достаточный уровень тока для питания материнской платы и карт PCI-E, обеспечив дополнительную мощность в 75 Вт.
Здесь необходимо добавить, что при подключении разъёмов питания следует проявить осторожность и проверить, что разъём подключён правильно.
Основной разъём питания, разъём +12 В и коннектор питания графических карт PCI-E оснащены вилками Molex Mini-Fit Jr., в которых используются специальные ключи для исключения неверного подключения к гнезду на материнской плате. Эти ключи разработаны таким образом, что вы попросту не сможете вставить вилку в гнездо "вверх ногами" или сместив положение контактов.
Проблема в том, что в некоторых дешёвых блоках питания используются упрощённая версия разъёмов, не соответствующая оригинальным высококачественным стандартам Molex, и защёлки на вилках могут фиксироваться даже при неправильном подключении. Другая же проблема состоит в том, что при применении грубой силы в процессе подключения разъёма к гнезду даже качественные вилки могут вас подвести. При подключении 20-контактного разъёма к гнезду, рассчитанному на 24-контактный коннектор, либо в обратном случае, ключи на разъёмах также могут не точно совпасть, и в этом случае следует проявить особенную осторожность, прежде чем включать компьютер.
Проприетарный блок питания Dell
Большинство таких систем уже не используются, но если вам придётся ремонтировать или апгрейдить какую-либо настольную систему Dell, произведённую между 1996 и 2000 годами, необходимо учитывать, что в них используется нестандартный тип разъёмов и замена блока питания либо материнской платы может привести к выходу их строя как БП, так и материнской платы!
Когда компания Dell в середине 1996 года перешла на стандарт ATX, она, к сожалению, отошла от стандартных разъёмов и стала использовать специальным образом модифицированные разъёмы питания материнской платы, что неизбежно привело и к изменению стандартного гнезда на материнской плате в таких системах.
Единственным отличием данных разъёмов от стандартных была компоновка контактов, при этом разъёмы выглядели как обычные в системах ATX и имели точно такую же цветовую маркировку. И ничто не препятствует тому, чтобы вы подключили новую материнскую плату к нестандартному разъёму БП Dell или, наоборот, использовали новый блок питания с платой, имеющей модифицированное гнездо. Любая из этих двух комбинаций - отличный способ окончательно отправить в утиль старое железо, а заодно и решить вопрос, куда деть приготовленные для апгрейда запчасти.
В следующей таблице мы привели раскладку контактов разъёма 20-pin, которая использовалась на некоторых старых платформах Dell и отличается от стандартной в ATX-системах:
| Проприетарный основной разъём Dell 20-Pin ATX для материнской платы | |||||
| Цвет | Сигнал | Контакт | Контакт | Сигнал | Цвет |
| Серый | PS_On | 11 | 1 | +5 V | Красный |
| Чёрный | GND | 12 | 2 | GND | Чёрный |
| Чёрный | GND | 13 | 3 | +5 V | Красный |
| Чёрный | GND | 14 | 4 | GND | Чёрный |
| Белый | -5 V | 15 | 5 | Power_Good | Оранжевый |
| Красный | +5 V | 16 | 6 | +5 VSB (Standby) | Фиолетовый |
| Красный | +5 V | 17 | 7 | +12 V | Жёлтый |
| Красный | +5 V | 18 | 8 | -12 V | Синий |
| Отсутствует | - | 19 | 9 | GND | Чёрный |
| Красный | +5 V | 20 | 10 | GND | Чёрный |
| Проприетарный вспомогательный разъём Dell ATX для питания материнской платы | |||||
| Контакт | Сигнал | Цвет | Контакт | Сигнал | Цвет |
| 1 | Gnd | Чёрный | 4 | +3.3 V | Синий/белый |
| 2 | Gnd | Чёрный | 5 | +3.3 V | Синий/белый |
| 3 | Gnd | Чёрный | 6 | +3.3 V | Синий/белый |
Если взять контакты на основном и вспомогательном разъёмах у Dell и сравнить их со стандартной компоновкой ATX, то можно обнаружить, что изменилось не только расположение контактов, но и количество контактов, которые используются для того или иного напряжения и для заземления. Возможно, существует способ заставить блок питания Dell работать со стандартной материнской платой или заставить плату Dell работать со стандартным блоком питания, но для этого вам придётся поменять местами контакты внутри разъёма. Но на это уйдёт слишком много времени и усилий, так что не стоит даже пытаться.
Перечислим платформы Dell, в которых применялись нестандартные разъёмы:
- Dimension 2100, 4100, B1000R, L Series, V350, V400, XPS B Series, XPS Dxxx, XPS Mxxx, XPS P133c MT, XPS Pro 180n, XPS Rxxx, XPS Txxx.
- OptiPlex G1, GX1, GX110, GX115, GX300, GXa, GXi.
- Power Edge 2100, 2200.
- Precision Workstation 210, 400.
Если вы всё-таки твёрдо решите обновить материнскую плату в любой из перечисленных систем, просто удостоверьтесь, что и материнская плата, и блок питания соответствуют "правильному" стандарту ATX. Это, во-первых, позволит избежать риска спалить комплектующие, а во-вторых, после апгрейда вы получите систему, соответствующую стандарту ATX. Если вы захотите поменять только материнскую плату Dell, то вам не повезло, ибо подобных "нестандартных" плат Dell уже не выпускает. Но если вы хотите заменить блок питания, то у вас есть несколько решений на выбор. Модифицированный БП можно приобрести на сайтах PC Power and Cooling и ATXPowerSupplies.com.
К счастью, начиная с 2000 года, компания Dell перешла на использование стандартных разъёмов ATX и шанс встретить компьютер с модифицированными коннекторами весьма невелик.
Разъёмы питания для периферийных устройств
Кроме разъёмов для материнской платы, все блоки питания также оснащены различными дополнительными коннекторами, большинство из которых предназначено для питания дисковых накопителей и других периферийных устройств, например, мощной видеокарты. Большинство периферийных разъёмов, в свою очередь, соответствуют отраслевым стандартам для того или иного форм-фактора. В данной части нашего материала мы рассмотрим, какие дополнительные разъёмы вы можете встретить в своём ПК.
Разъём питания периферийных устройств
Возможно, самый распространённый тип разъёма, который можно встретить на всех БП, это коннектор питания периферийных устройств, который также часто называют разъёмом питания дисковых накопителей. То, что мы понимаем под данным типом разъёма, впервые появилось в блоках питания AMP в серии БП и называлось разъёмом MATE-N-LOK, но с тех пор как он начал производиться и продаваться компанией Molex, он также начал называться "разъём Molex", что не совсем корректно.
Чтобы определить расположение контактов, внимательно посмотрите на разъём. Как правило, в правой части вилки имеется пластиковый выступ и ключ, что необходимо для правильной фиксации разъёма в гнезде. На следующей схеме изображён стандартный разъём с ключом на вилке. Именно такой разъём используется для питания дисковых накопителей (и не только):
Разъём питания периферийных устройств
Данный разъём использовался на всех ПК, начиная с оригинальной модели IBM PC и заканчивая современными системами. Он наиболее известен как разъём для дисковых накопителей, однако также используется в некоторых системах для дополнительного питания материнской платы, видеокарты, вентиляторов охлаждения и любых других компонентов ПК, которые могут использовать напряжение +5 В или +12 В.
Это 4-контактный разъём, имеющий четыре контакта круглой формы, расположенные на расстоянии 5 мм друг от друга и рассчитанные на ток до 11 А на каждый. Так как разъём включает один контакт +12 В и один +5 В (два другие - заземление), максимальная мощность тока через разъём достигает 187 Вт. Вилка разъёма имеет около 2 см в ширину и её можно подключать к большинству дисковых накопителей и некоторых других компонентов ПК. На следующей таблице мы приводим назначение контактов на данном разъёме:
Разъём питания флоппи-дисководов
| Контакты на разъёме питания для периферийных устройств | |||||
| Контакт | Сигнал | Цвет | Контакт | Сигнал | Цвет |
| 1 | +12 V | Жёлтый | 3 | Gnd | Чёрный |
| 2 | Gnd | Чёрный | 4 | +5 V | Красный |
В середине 1980-х впервые появились дисководы для магнитных дисков 3,5 дюйма и тогда стало понятно, что для них нужен более компактный разъём питания. Ответом стало то, что сегодня известно как разъём питания флоппи-дисководов, который был разработан AMP как часть EI-серии (Economy Interconnection - экономичное подключение). Эти разъёмы применяются для питания небольших дисковых накопителей и устройств, и имеют те же контакты +12 В, +5 В и заземление, как и большой разъём для периферии. Расстояние между контактами в данном типе вилки составляет 2,5 мм, а сама вилка примерно в половину меньше большого разъёма. Все контакты рассчитаны на 2 А каждый, так что максимальная мощность тока по данному разъёму составляет всего 34 Вт.
В следующей таблице приводится конфигурация контактов на разъёме питания флоппи-дисководов:Разъём питания периферийных устройств и его младший собрат имеют универсальную компоновку контактов, в чём можно убедиться на следующей схеме:
Разъём питания периферийных устройств и разъём для флоппи-дисковода
Расположение контактов на разъёме для флоппи является зеркальным, по сравнению с большим разъёмом для периферийных устройств. При использовании переходника с одного типа разъёма на другой следует проявить осторожность и не забывать, что в этом случае красный и жёлтый провода меняются местами.
Первые блоки питания оснащались всего двумя разъёмами для периферии, тогда как современные БП имеют четыре и более больших разъёмов и один или два разъёма для флоппи-дисководов. В зависимости от мощности и назначения, некоторые БП имеют по восемь и даже более разъёмов для периферийных устройств.
Если вы используете много жёстких дисков или иных устройств, нуждающихся в дополнительном питании, можно использовать Y-образный разветвитель, а также переходник с большого разъёма на малый. Разветвитель позволяет превратить один разъём питания периферийных устройств для подключения к нему сразу двух накопителей, а с переходником вы можете использовать большой разъём для питания флоппи-дисковода. Если вы используете несколько переходников, удостоверьтесь, что общая мощность блока питания является достаточной. Разъёмы, подключённые к разветвителю, по суммарной нагрузке не должны превышать возможности одного разъёма.
Разъём питания Serial ATA
Подавляющее большинство современных жёстких дисков и все SSD оснащены разъёмом питания SATA. Так что, если несколько лет назад коннекторы SATA на БП были некой приятной опцией, то на новых блоках питания они предусмотрены в обязательном порядке. Разъём питания SATA (Serial ATA) - особый 15-контактый разъём, в котором используется всего пять проводов, что означает, что к одному проводу подключается по три контакта на разъёме. Общая мощность питания по такому коннектору точно такая же, как у обычного разъёма для периферии, но SATA-кабель заметно тоньше.
Разъём питания SATA
В разъёме питания SATA каждый провод подключён к трём контактам, причём нумерация проводов не соответствует нумерации контактов. Если ваш блок питания не оснащён разъёмами питания SATA, можно использовать переходник с обычного разъёма для периферийных устройств. Однако такие переходники не обеспечивают напряжение по линии +3,3 В. К счастью, это не является проблемой для большинства устройств SATA, так как они не используют линию +3,3 В и используют только напряжения +12 В и +5 В.
Переходник с разъёма для периферийных устройств на SATA
Спецификация ATX12V 2.x подразумевает использование нового 24-контактного разъёма питания материнской платы, который обеспечивает больше энергии для питания различных контроллеров на плате и карт PCI-E. Спецификация рассчитана на дополнительную мощность 75 Вт непосредственно для слота PCI-E x16 и такой мощности, в принципе, хватает для многих видеокарт со средней производительностью. Но производительные графические карты, как правило, нуждаются в более высоком уровне питания. По этой причине группа разработчиков PCI-SIG (Special Interest Group) представила два стандарта для обеспечения дополнительного питания видеокарт PCI-E, которые предполагают использование следующих разъёмов:
- PCI Express x16 Graphics 150 W-ATX - спецификация издана в октябре 2004 года. Используется дополнительный 6-контактный (2х3) коннектор, который обеспечивает дополнительную мощность 75 Вт. Общая мощность по слоту PCI-E x16 достигает 150 Вт.
- PCI Express 225 W/300 W High Power Card Electromechanical - спецификация опубликована в марте 2008 года. Предполагает использование 8-контактного (2х4) дополнительного разъёма питания, обеспечивая дополнительную мощность 150 Вт. Общая мощность составляет 225 Вт (75+150) либо 300 Вт (75+150+75).
К видеокартам, требующим ещё больше энергии, можно подключать сразу несколько разъёмов:
| Конфигурации разъёмов дополнительного питания PCI-E | |
| Максимальная мощность | Конфигурация доп. питания |
| 75 Вт | Не используется |
| 150 Вт | 1 х 6-pin |
| 225 Вт | 2 х 6-pin либо 1 х 8-pin |
| 300 Вт | 1 х 8-pin + 1 x 6-pin |
| 375 Вт | 2 x 8-pin |
| 450 Вт | 2 x 8-pin + 1 x 6-pin |
Дополнительное питание карт PCI Express обеспечивается с помощью коннекторов 6-pin (2х3) либо 8-pin (2х4) Molex Mini-Fit, снабжённых вилкой типа "мама", которая подключается непосредственно к видеокарте. Для справки, данные разъёмы похожи на Molex 39-01-2060 (6-контактный) и 39-01-2080 (8-контактный), но в обоих используется иные ключи, чтобы предотвратить возможность их ошибочной установки в разъём +12 В на материнской плате. На следующей схеме представлена компоновка разъёмов, в том числе со стороны вилки. Обратите внимание на сигнал "sense" по контакту pin 5 - он позволяет графической карте определить, подключён ли разъём. Без надлежащего уровня питания карта может отключиться или работать в режиме ограниченной функциональности. Также обратим внимание, что контакт pin 2 обозначен в таблице как N/C (No Connection) согласно стандартной спецификации, но в большинстве блоков питания, судя по всему, на него также подводится напряжение +12 В.
6-контактный разъём дополнительного питания PCI-E 6 pin (2х3), рассчитанный на мощность 75 Вт
| Разъём 6 pin (2x3) дополнительного 75-Вт разъёма для питания видеокарты PCI-E | |||||
| Цвет | Сигнал | Контакт | Контакт | Сигнал | Цвет |
| Чёрный | GND | 4 | 1 | +12 V | Жёлтый |
| Чёрный | Sense | 5 | 2 | N/C | - |
| Чёрный | GND | 6 | 3 | +12 V | Жёлтый |
Конфигурация контактов на 8-контактном разъёме дополнительного питания PCI-E приведена на схеме ниже. Обратите внимание на наличие дополнительного напряжения +12 В на контактах pin 2 и целых два сигнала "sense" по контактам pin 4 и pin 6, что позволяет карте определять, какой разъём подключён - 6-контактный или 8-контактный - либо подключение отсутствует.
8-контактный разъём дополнительного питания PCI-E 8 pin (2х4), рассчитанный на мощность 150 Вт
| Разъём 8 pin (2x4) дополнительного 150-Вт разъёма для питания видеокарты PCI-E | |||||
| Цвет | Сигнал | Контакт | Контакт | Сигнал | Цвет |
| Чёрный | GND | 5 | 1 | +12 V | Жёлтый |
| Чёрный | Sense0 | 6 | 2 | 12 V | Жёлтый |
| Чёрный | GND | 7 | 3 | +12 V | Жёлтый |
| Чёрный | GND | 8 | 4 | Sense1 | Жёлтый |
Конструкция обоих разъёмов обеспечивает обратную совместимость: разъём 6 pin можно подключить к гнезду 8 pin. Таким образом, если ваша графическая карта имеет гнездо для 8-контактного коннектора, но блок питания оснащён только разъёмом 6 pin, то его можно подключить к карте, просто сдвинув относительно гнезда, как это показано на рисунке. Вилка имеет конструкцию ключей, предотвращающую установку в некорректной позиции, но при подключении разъёма следует избегать чрезмерных усилий, что может привести к повреждению карты.
Подключение 6-контактного разъёма к гнезду 8 pin на графической карте
Сигнальные контакты расположены таким образом, что видеокарта сама распознает, какой тип разъём подключён к гнезду и, таким образом, какая мощность ей доступна. Например, если видеокарта требуется полных 300 Вт и она оснащена двумя гнёздами 8 pin (либо 8 pin + 6 pin), но вы используете два шестижильных разъёма, карта определит, что может использовать только 225 Вт и, в зависимости от конструкции и прошивки, может либо отключиться, либо будет работать в режиме ограниченной функциональности.
Благодаря специальному ключу на вилке, 8-контактный разъём нельзя установить в гнездо 6 pin. По этой причине многие производители блоков питания оснащают свои изделия вилками типа "6+2", которые позволяют отсоединять дополнительные два при необходимости, получая в итоге обычный 6-контактный разъём вместо 8-контактного. Такой разъём, разумеется, без проблем установится в гнездо 6 pin на плате.
Внимание! 8-контактный разъём дополнительного питания карт PCI-E и 8-контактный разъём питания CPU стандарта EPS12V используют близкие по конструкции вилки Molex Mini-Fit Jr. Эти вилки имеют разные ключи, но при определённом усилии может получиться подключить разъём EPS12V к гнезду на видеокарте, или наоборот, подключить разъём питания PCI-E к гнезду материнской плате EPS12V. В любом из этих сценариев контакт +12 В будет подключён напрямую к заземлению, что может привести к выходу из строя материнской платы, видеокарты или блока питания.
6-контактный разъём использует два контакта +12 В для обеспечения мощности до 75 Вт, в то время как коннектор 8 pin использует три контакта +12 В, обеспечивая до 150 Вт. Но согласно спецификации для разъёмов Molex, такой набор контактов позволяет обеспечивать большую мощность. Каждый контакт на разъёме питания PCI Express может держать ток до 8 А при использовании стандартных контактов - или больше, если применяются контакты HCS или Plus HCS. Если умножить пределы мощности контактов по спецификациям на их количество, можно определить возможности разъёма держать ток определённой мощности:
| Максимальная мощность тока по разъёму дополнительного питания карты PCI-E | ||||
| Тип разъёма | Количество контактов +12V | При использовании контактов контактов | При использовании контактов HCS | При использовании контактов Plus HCS |
| 6-pin | 2 | 192 Вт | 264 Вт | 288 Вт |
| 8-pin | 3 | 288 Вт | 396 Вт | 432 Вт |
В 6-жильном разъёме ток рассчитан на два контакта +12 В, хотя большинство БП имеют по три таких контакта.
Стандартные контакты Molex рассчитаны на ток 8 А.
Контакты Molex HCS рассчитаны на ток 11 А.
Контакты Molex Plus HCS рассчитаны на ток 12 А.
Все значения указаны для связки 4-6 контактов Mini-Fit Jr. при использовании проводов 18-го калибра и стандартной температуре.
Таким образом, хотя по спецификации разъёмы рассчитаны на мощность 75 (6 pin) и 150 Вт (8 pin), при использовании стандартных контактов мощность может достигать, соответственно, 192 и 288 Вт. При использовании контактов HCS и Plus HCS вы можете получить ещё большую мощность.
Два разъёма дополнительного питания, о которых идёт речь, могут фигурировать в документации под названиями PCI Express Graphics (PEG), Scalable Link Interface (SLI) или CrossFire Power Connectors, так как они используются производительными графическими картами с интерфейсом PCI-E x16, которые могут работать в связке SLI или CrossFire. SLI и CrossFire - это режимы использования карт nVidia и AMD, позволяющие объединить карты в связку, используя вычислительные ресурсы каждой из них для увеличения производительности графической подсистемы. Каждая карта может потреблять сотни ватт, поэтому многие видеокарты класса hi-end имеют два или три разъёма дополнительного питания. Это означает, что большинство мощных блоков питания, предполагающих использование режимов SLI и CrossFire, должны иметь как минимум два коннектора 6 pin или 8 pin для питания карт PCI-E.
Если вы используете две видеокарты, требующие по 300 Вт каждая, то даже при наличии БП мощностью 750 Вт, на питание материнской платы, процессора и всех дисковых накопителей останется всего 150 Вт. Это может оказаться недостаточно, если вы используете процессор с TDP 130 Вт или выше. По этой причине "тяжёлые" конфигурации, в которых используется несколько производительных видеокарт и CPU соответствующего уровня, должны оснащаться блоками питания, рассчитанными на нагрузку не менее 1000 Вт.
nVidia запатентовала термин SLI (Scalable Link Interface), но компания AMD, выпускающая карты Radeon, использует аналогичную технологию, которая носит название CrossFire и позволяет достичь сравнимого уровня производительности.
Если ваш нынешний блок питания не оснащён разъёмами питания карт PCI-E, вы можете использовать Y-образный разветвитель, позволяющий превратить несколько разъёмов для периферийных устройств (обычно использующихся для питания дисковых накопителей) в разъём питания PCI-E 6-pin или 8-pin. Но такие переходники не спасут вам в случае, если мощность блока питания недостаточна для обеспечения потребностей производительной видеокарты и остальных компонентов в системе.
Характеристики блоков питания
Существует несколько параметров, которые определяют входную и выходную мощность, а также рабочие характеристики БП. Эти параметры являются общими для большинства блоков питания.
Загрузка блока питания
В компьютерных блоках питания применяется импульсный стабилизатор напряжения. Такой тип дизайна БП предполагает использование мощных транзисторов, которые преобразуют переменный ток из сети в постоянный ток низкого напряжения, используемый для компонентов ПК. Блоки питания импульсного типа намного компактнее, легче и эффективнее БП линейного типа, где для обеспечения различных выходных напряжений применяются крупные трансформаторы. Трансформаторный БП неэффективен, как минимум, по трём причинам:
- Выходное напряжение трансформаторного БП находится в линейной зависимости от входного напряжения (отсюда название - линейный БП), поэтому любые колебания напряжения в сети могут привести к проблемам на выходе.
- Высокий уровень мощности, требуемый в компьютерном БП, привёл бы к необходимости использования толстых проводов в трансформаторе.
- Частота 50 Гц в сети переменного тока трудно поддаётся фильтрации внутри блока питания, требуя больших и дорогих конденсаторов и стабилизаторов.
С другой стороны, импульсный блок питания использует импульсную цепь, которая дробит входящий ток на сравнительно высокой частоте. Это позволяет использовать высокочастотные трансформаторы, которые намного меньше и дешевле. Кроме того, ток высокой частоты намного проще и дешевле фильтровать и выводить, а выходные напряжения могут широко варьироваться. Уровень входного напряжения от 90 В до 135 В позволяет получать на выходе требуемые значения и многие импульсные БП могут автоматически переходить на входящий ток до 240 В.
Но у всех импульсных БП есть одна особенность - они не могут работать без нагрузки. Поэтому у вас должна быть материнская плата и жёсткий диск, которые потребляют ток и, таким образом, обеспечивают работу блока питания. Если просто подключить БП без нагрузки и каким-то хитрым образом заставить работать, он сгорит или отключится при наличии цепи защиты. Большинство блоков питания оснащены системой защиты, предотвращающей работу без нагрузки, и отключаются автоматически. Но некоторые наиболее дешёвые блоки питания не оснащены цепью защиты и могут выйти из строя после нескольких секунд работы без нагрузки. Некоторые БП имеют собственные резисторы, которые позволяют работать даже без нормальной нагрузки (такой как материнская плата или винчестер), подключённой к ним.
Некоторые БП требуют наличия нагрузки по обоим линиям: +5 В и +12 В. Согласно спецификациям IBM к оригинальному блоку питания AT мощностью 192 Вт, минимальная нагрузка должна составлять 7 А для линии +5 В и 2,5 А для +12 В, чтобы обеспечить нормальную работу БП. Всё время, пока материнская плата подключена к БП, она будет потреблять ток по линии +5 В, чтобы обеспечивать требуемую загрузку БП, но сложнее дело обстоит с +12 В, так как это напряжение, в основном, требуется для работы приводов, а жёсткие диски и оптические/флоппи дисководы обычно не используются всё время. Поскольку флоппи-дисковод и оптический привод не используют ток по линии +12 В, когда они не активны, система без жёсткого диска может иметь проблемы со стабильной работой, так как не обеспечивает должный уровень загрузки БП по линии +12 В.
Чтобы решить данную проблему, когда IBM поставляла оригинальные AT системы без винчестера, к пустующему кабелю питания жёсткого диска подключался большой резистор сопротивлением 5 Ом, потребляющий 50 Вт, закреплённый в небольшой металлической клетке, предназначенной для установки жёсткого диска. Корпус AT имел отверстия для винтов, позволяющие закрепить клетку с резистором на месте жёсткого диска.
Некоторые компьютерные магазины, работавшие в США в середине 1980-х, заказывали бездисковые системы AT и сами устанавливали в них винчестеры объёмом 20 или 30 Мбайт, которые они закупали дешевле, чем предлагала IBM. Они выкидывали такие резисторы сотнями. Нам удалось заполучить пару таких резисторов, так что теперь мы знаем, резисторы какого типа применялись в компьютерах IBM тех лет.
Данный резистор подключается к контактам pin 1 (+12 В) и pin 2 (заземление) разъёма питания жёсткого диска. Он обеспечивает ток 2,4 А по линии +12 В, потребляя, таким образом, 28,8 Вт. Во время работы резистор может сильного разогреться, зато блок питания будет работать стабильно. Обратите внимание, что вентиляторы на большинстве БП потребляют примерно 0,1-0,25 А, так что общая нагрузка может достигать 2,5 А и более. Если резистор отсутствует на своём месте, то ПК не сможет начать загрузку.
Большинство нынешних блоков питания не требуют столь много нагрузки, как оригинальная система AT от IBM. В большинстве случаев, минимальная нагрузка на уровне 0-0.3 А по линии +3,3 В, 2-4 А по линии +5 В и 0,5-1 А по линии +12 В считается достаточной. Большинство материнских плат с лёгкостью перекрывают минимальный ток по линии +5 В. Обычные вентиляторы блока питанияпотребляют всего 0,1-0,25 А, так что нагрузка по линии +12 В продолжает оставаться проблемой для системы без HDD. Вообще говоря, чем выше мощность БП, тем больше величина минимальной нагрузки. Тем не менее, существуют и исключения из этого правила, так что следует внимательно ознакомиться с характеристиками того или иного блока питания, который вы намереваетесь приобрести.
Некоторые БП имеют встроенные резисторы и могут работать при любом минимальном уровне нагрузки. Большинство блоков питания не имеют встроенного резистора, но могут требовать только минимального уровня загрузки по линии +5 В, который и обеспечивает материнская плата. Но некоторые БП могут требовать наличия нагрузки по всем трём линиям (+3.3 В, +5 В и +12 В) для своей работы и единственный способ узнать об этом - изучение характеристик конкретной модели блока питания.
Вне зависимости от этих характеристик, если вы хотите правильно и точно протестировать блок питания, убедитесь, что хотя бы по одной линии электропитания имеется нагрузка, а ещё лучше, чтобы она была по всем трём линиям. Это - одна из причин, по которым мы рекомендуем проверять блок питания, когда он установлен в компьютер, а не извлечён. В качестве импровизированного тестового стенда вы можете использовать запасную материнскую плату и один или несколько жёстких дисков, чтобы обеспечить нагрузку по линиям питания.
Мощность блока питания
Системный интегратор должен предоставлять технические спецификации всех компонентов, которые используются в системе. Данная информация обычно отражена в справочном руководстве, но спецификации блока питания, как правило, можно узнать и по стикеру на нём. Производители БП также обычно предоставляют такую информацию, что более предпочтительно, если вы можете определить производителя и проверить данные напрямую или через интернет.
К входным характеристикам относится напряжение сети переменного тока, тогда как характеристики на выходе подразумевают перечень силы тока в амперах по каждой линии. Умножив силу тока на напряжение, можно рассчитать мощность блока питания для каждой линии:
Ватты (Вт) = Вольты (В) х Амперы (А)
Например, если для одной из линий +12 В указана сила тока 8 А, мощность равна 96 Вт, согласно данной формуле. Сложив напряжение/силу тока на каждом из основных выходов, можно рассчитать общую мощность блока питания. Отметим, что в данных вычислениях участвуют только положительные напряжения. Отрицательные напряжения, линии Standby, Power_Good и другие вспомогательные сигналы при вычислении мощности БП не учитываются.
В следующей таблице приведены расчёты для нескольких блоков питания различной мощности, соответствующим стандартам ATX12V/EPS12V, производства компании Corsair (www.corsair.com).
Фактически, все блоки питания достигают максимальных значений по линиям +3,3 В и +5 В. Расчётная максимальная мощность подразумевает общее максимальное потребление по всем линиям и в реальных условиях не достигается. Поэтому заявленная производителем мощность БП, как правило, меньше, чем расчётная.
| Типичные характеристики БП ATX12V/EPS12V, значения на выходах | |||||||
| Модель | VX450W | VX550W | HX650W | HX750W | HX850W | TX950W | AX1200 |
| +12 В (A) | 33 | 41 | 52 | 62 | 70 | 78 | 100 |
| -12 В (A) | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 |
| +5 VSB (A) | 2.5 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 2.5 |
| +5 В (A) | 20 | 28 | 30 | 25 | 25 | 25 | 30 |
| +3.3 В (A) | 20 | 30 | 24 | 25 | 25 | 25 | 30 |
| Max +5 В/+3.3 В (Вт) | 130 | 140 | 170 | 150 | 150 | 150 | 180 |
| Заявленная мощность (Вт) | 450 | 550 | 650 | 750 | 850 | 950 | 1200 |
| Расчётная мощность (Вт) | 548 | 657 | 819 | 919 | 1015 | 1111 | 1407 |
Фактически, все блоки питания достигают максимальных значений по линиям +3,3 В и +5 В. Расчётная максимальная мощность подразумевает общее максимальное потребление по всем линиям и в реальных условиях не достигается. Поэтому заявленная производителем мощность БП, как правило, меньше, чем расчётная.
Хотя купленные в магазине ПК часто оснащены маломощными блоками питания на 350 Вт или меньше, высокая мощность БП часто рекомендуется для полноценных настольных систем. К сожалению, даже относительно высоким оценкам мощности, заявленным для дешёвых блоков питания, не всегда можно доверять. Например, мы видели блок питания с заявленной мощностью 650 Вт, фактическая мощность которого составляла честные 200 Вт. Ещё одна проблема заключается в том, что всего несколько компаний выпускают блоки питания для ПК. Большинство БП, которые вы можете встретить на прилавках магазинов, сделаны одним из нескольких производителей, но могут продаваться под разными торговыми марками, названиями, моделями и т.д. Поскольку далеко не каждый покупатель имеет оборудование, с помощью которого можно протестировать реальную мощность на выходах, стоит доверять лишь известным, проверенным маркам, которые предлагают качественные БП.
Большинство блоков питания считаются универсальными, то есть могут использоваться в любой точке мира. Иными словами, они могут работать в сетях переменного тока 127 В /50 Гц (США), 240 В/50 Гц (Европа и некоторые другие страны), 220 В/50 Гц (Россия). Переключение в соответствующий режим входящего тока, как правило, осуществляется в автоматическом режиме, хотя до сих пор иногда встречаются БП, оснащённые тумблером 127/240 В на задней панели.
В сети переменного тока напряжение может колебаться, что учитывается при разработке дизайна блока питания, имеющего специальные цепи стабилизации на входе перед импульсным преобразователем напряжения. Как правило, учитывается эффект "проседания" напряжения, то есть его снижения на пути к розетке в квартире. По этой причине блок питания, рассчитанный на европейский стандарт 240 В, может работать в российских сетях 220 В.
Внимание! Если ваш блок питания не переключается автоматически, убедитесь, что тумблер переключения входящего напряжения установлен правильно. Если вы подключите блок питания в розетку 120 В с тумблером, установленным на 240 В, никаких неприятных последствий не произойдёт, но БП не будет работать до тех пор, пока вы не переключите тумблер. С другой стороны, если тумблер зафиксирован на 120 В, а блок питания подключается к розетке 220/240 В, он может выйти из строя.
Прочие характеристики и сертификаты
Помимо мощности, существуют и иные характеристики и функции, которыми наделяют свои изделии производители блоков питания.
Мы имели дело с огромным количеством различных компьютеров и наш опыт заключается в том, что если в помещении есть несколько компьютеров и в сети происходит внезапное падение напряжение, то более качественный и мощный блок питания позволит сохранить компьютер в рабочем состоянии, в то время как ПК со слабыми блоками питания отключаются.
Более качественный блок питания также помогает защищать вашу систему. В частности, используя блоки питания таких производителей, как PC Power и Cooling, вы можете не переживать за безопасность компонентов ПК в следующих случаях:
- 100% отключение энергии любой продолжительности.
- Кратковременное падение напряжения.
- Пиковое увеличение напряжения до 2500 В на входе (например, в результате удара молнии или кратковременного скачка напряжения в сети).
Качественные блоки питания имеют крайне низкую величину тока, подведённого к заземлению (менее 500 мА). Это важно с точки зрения безопасности ПК, если он не подключён к заземлению.
Как можно видеть, дополнительные характеристики блоков питания достаточно жёсткие и подобные возможности можно встретить, только когда речь идёт о достаточно дорогих изделиях.
Вы можете также встретить и много других критериев оценки БП. Блок питания - это тот компонент ПК, на который многие покупатели обращают внимание в последнюю очередь, поэтому многие системные интеграторы также не уделяют должного внимания выбору БП. В конце концов, продавцу ПК выгоднее установить в компьютер более производительный процессор или жёсткий диск большего объёма, чем оснастить его более качественным блоком питания.
Именно по этой причине при выборе компьютера либо апгрейде имеющегося необходимо очень внимательно отнестись к качеству блока питания, который вы планируете использовать. В то же время, различные характеристики и значения, которые приводятся в спецификации блоков питания, многих покупателей могут ввести в ступор. Поэтому здесь мы приводим перечень наиболее распространённых параметров блоков питания:
- Наработка на отказ (Mean Time Between Failures - MTBF) или наработка до отказа (Mean Time To Failure - MTTF). Расчётный интервал времени, выраженный в часах, в течении которого предполагается, что блок питания будет работать до выхода из строя. Блоки питания обычно имеют рейтинги MTBF (например, 100 000 часов или более), которые, очевидно, не являются результатом реальных эмпирических тестов. Фактически, производители используют опубликованные стандарты для вычисления MTBF, основанные на рейтингах отказов отдельных компонентов блока питания. Цифры MTBF для блоков питания часто включают уровень нагрузки, который предполагается (в % от общей мощности), а также температуру окружающей среды, при которой данные значения актуальны.
- Входной (или рабочий) диапазон. Означает диапазон напряжений, с которыми может работать БП. Например, для американской сети переменного тока 120 В входной диапазон, как правило, составляет 90-135 В, а для европейских сетей 240 В типичен диапазон 180-270 В.
- Пиковый ток при включении. Максимальная величина тока на момент времени непосредственно после включения БП, выраженная в амперах при заданном напряжении. Чем ниже эта величина, тем меньший температурный шок система испытывает.
- Время отключения. Количество времени (в миллисекундах), в течение которого БП может поддерживать уровни напряжения в соответствии со значениями по спецификации в случае внезапного отключения входящего тока. Это позволяет компьютеру продолжать работу после кратковременного падения напряжения в сети без перезагрузки или отключения. Величины в 15-30 мс являются стандартными для современных БП, но чем больше данная величина, тем лучше. Согласно спецификации "Power Supply Design Guide for Desktop Platform Form Factors", минимальное время отключения составляет 16 мс. Время отключения также сильно зависит от текущей нагрузки на блок питания. Время отключения, как правило, отражает минимальное время, измеренное под максимальной загрузкой. Если нагрузка снижается, то время отключения пропорционально возрастает. Например, если блок питания на 1000 Вт имеет время задержки 20 мс согласно своей спецификации (измеренное под нагрузкой 1000 Вт), то при нагрузке 500 Вт (половина заявленной мощности) время загрузки увеличивается вдвое, а при нагрузке 250 Вт - в четыре раза. На самом деле, это одна из причин приобрести более мощный блок питания, чем требуется с учётом требований компонентов системы.
- Время перехода. Количество времени (в миллисекундах), которое требуется блоку питания, чтобы восстановить напряжения на выходах (в соответствии со спецификацией) после перехода в другой режим работы. Иными словами, речь идёт о времени, за которое напряжения на выходах блока питания стабилизируются при включении или отключении одного из компонентов ПК. Блок питания проверяет нагрузку по выходам через регулярные интервалы времени. Когда устройство отключается (например, оптический привод останавливает вращение диска), блок питания в течение короткого промежутка времени может продолжать подводить высокий уровень тока по разъёму питания. Это излишнее напряжение называется "выбросом", а время перехода означает промежуток времени, который требуется для возвращения к стандартным значениям напряжения на выходах согласно спецификации. Изменение режима работы какого-либо из компонентов ПК рассматриваются как скачок напряжения и могут вызывать сбои и зависания компьютера, так как влияют на подаваемые к другим выходам напряжения. Будучи одной из основных проблем импульсных блоков питания, когда они только появились, "выбросы" были заметно снижены в последние годы. Значения времени перехода часто выражаются как временные промежутки, но иногда они выражаются в предельной величине изменения напряжений на выходах (например, в спецификации говорится, что "уровень напряжения на выходе при изменении режима нагрузки может меняться в пределах 20%).
- Защита от превышения напряжения. Данный параметр определяет показатели для каждого выхода, при которых блок питания отключает тот или иной выход. Могут выражаться либо в %% от значения по спецификации (например, 120% для +3,3 В и +5 В), либо в реальных значениях напряжения (например, +4,6 В для выхода +3,3 В и +7 В для выхода +5 В).
- Максимальный ток нагрузки. Максимальное значение тока (в амперах), который может безопасно проходить через тот или иной выход. Значения выражаются в индивидуальной силе тока для каждого напряжения. Опираясь на эти данные, вы можете не только рассчитать общую мощность блока питания, но и проверить, сколько устройств можно "повесить" на тот или иной выход.
- Минимальный ток нагрузки. Определяет наименьшее значение тока (в амперах), которое должно подаваться на конкретный выход для обеспечения его работы. Если ток, потребляемый на выходе, снижается ниже минимального, то блок питания может выйти из строя или автоматически отключится.
- Стабилизация нагрузки (или стабилизация напряжения нагрузки). Когда ток по тому или иному выходу увеличивается либо снижается, значения напряжения также немного изменяются - как правило, снижаются, если ток увеличивается. Стабилизация нагрузки означает изменение напряжения на выходе, когда происходит переход от минимальной нагрузки к максимальной (или наоборот). Значения выражаются в +/- %%, обычно в диапазоне от +/-1% до +/-5% для выходов +3,3 В, +5 В и +12 В.
- Стабилизация сетевого напряжения. Изменение выходного напряжения при колебаниях входящего переменного тока от самого низкого до самого высокого значения (либо наоборот). Блок питания должен использовать любой переменной ток в пределах рабочего диапазона, сохраняя на выходе стабильное напряжение (допустимы колебания в пределах 1% или ниже).
- Эффективность. Соотношение мощности БП на выходах к потребляемой мощности. Стандартными на сегодняшний день считаются значения 65-85%. Оставшиеся 15-35% превращаются в тепловую энергию в ходе процесса преобразования тока из переменного в постоянный. Хотя более высокая эффективность означает, что блок питания будет меньше греться (и это хорошо) и более низкие расходы на оплату электроэнергии. Ради более высокой эффективности блока питания не должны приноситься в жертву точность, стабильность и надёжность, также как жёсткая стабилизация сетевого напряжения и другие характеристики.
- Шумы, перепады, периодические и случайные отклонения сети переменного тока. Средняя величина колебаний напряжения на выходах БП в зависимости от всех эффектов сети переменного тока, связанных с перепадами напряжения, как правило, изменяющаяся в милливольтах или процентах от номинального значения. Чем ниже данный показатель, тем лучше. Для качественных блоков питания перепады напряжения обычно составляют 1% от номинального напряжения на выходе (или меньше). Следовательно, для выхода +5 В они могут достигать 0,05 В или 50 мВ (милливольт). Перепады напряжения могут быть вызваны внутренними особенностями конструкции блока питания, колебаниями напряжения в сети переменного тока либо случайными наводками.
Чтобы улучшить эффективность выпрямления тока и снизить уровень гармонических колебаний в сети, схема блока питания должна способствовать снижению импульсного характера потребляемого тока. В частности, во многих странах ЕС действуют строгие стандарты, регламентирующие характер потребления тока и уровень импульсных колебаний, связанных с работой выпрямителя напряжения. Это значит, что блок питания должен иметь цепь компенсации импульсных колебаний потребляемого тока - PFC (Power Factor Correction).
Коэффициент компенсации колебаний (PFC) показывает, насколько эффективно блок питания использует входящий ток и выражается величиной от 0 до 1. Высокий коэффициент означает, что электрическая энергия расходуется эффективно, низкий указывает на недостаточно эффективное её использование. Чтобы осмыслить, что представляет собой данный коэффициент, необходимо представлять, как работает цепь выпрямления переменного тока в блоке питания.
Как правило, различают два типа нагрузки на линии сети переменного тока:
- Резистивная нагрузка (также называется активной или безындукционной) - предполагает постоянный тип нагрузки, энергия конвертируется в тепло или свет. Примеры - электролампы, обогреватели, электроплиты и т.д.
- Реактивная нагрузка (или индуктивная) - переменный тип нагрузки, который создаёт катушка индуктивности, трансформатор, электродвигатель. В течение одной половины полупериода энергия электрического тока преобразуется в магнитное поле, а течении следующей энергия магнитного поля преобразуется в электрический ток. При индуктивной нагрузке кривая тока отстаёт от кривой напряжения на ту же половину полупериода.
Резистивную нагрузку часто называют рабочей силой и измеряют в киловаттах (кВт). Индуктивная нагрузка, в свою очередь, часто называется реактивной энергией и измеряют в киловольт-амперах реактивной нагрузки (кВАР). Рабочая сила и реактивная энергия, в свою очередь, образуют полную мощность, которая измеряется в киловольт-амперах (кВА). Коэффициент компенсации представляет собой отношение рабочей силы к полной мощность, то есть кВт/кВА. В идеальном случае, коэффициент равен единице, то есть рабочая сила и полная мощность совпадают.
Концепция активной нагрузки, или рабочей силы, довольно легка для понимания. Например, лампочка, которая потребляет энергию мощностью 100 Вт, генерирует 100 Вт тепловой и световой энергии. Это - чисто резистивная нагрузка. Суть индуктивной нагрузки осмыслить, однако, сложнее. Представьте себе трансформатор, который имеет две катушки - одна генерирует электромагнитное поле, вторая отвечает за его превращение обратно в электрический ток. Определённая энергия расходуется на то, чтобы насытить катушку током и генерировать э/м поле, даже если никакой работы не производится. Электрический трансформатор, который ни к чему не подключён, есть пример чисто индуктивной нагрузки. Очевидно, энергия потребляется, так как создаётся электромагнитное поле, но, вместе с тем, никакой рабочей силы в данном случае нет, так как работа не производится.
Когда трансформатор подключён к нагрузке, мы имеем дело как с индуктивной нагрузкой, так и с рабочей силой. Другими словами, мощность расходуется для выполнения работы (например, если трансформатор используется для питания ламы накаливания), а полная мощность используется для поддержания электромагнитного поля в обмотках трансформатора. В сети переменного тока эти нагрузки могут не совпасть с фазой, то есть синусоиды колебаний переменного тока не совпадут, что приведёт к гармоническим искажениям. Это может создавать эффект акустического шума, приводить к сильному нагреву трансформатора и неизбежным потерям мощности.
PFC включает дополнительные конденсаторы, которые могут поддерживать индуктивную нагрузку без потребления дополнительной мощности. Это позволяет уравнять рабочую силу и полную мощность таким образом, чтобы коэффициент компенсации приближался к единице. Как правило, это не означает лишь появление дополнительных конденсаторов в цепи стабилизатора входящего тока. Активная система PFC предполагает более интеллектуальную систему, устроенную таким образом, чтобы полностью уравнять резистивную и индуктивную нагрузки, чтобы на выходе мы получили коэффициент компенсации, равный единице.
Блок питания, имеющий систему активной компенсации колебаний тока, снижает искажения тока из сети и имеет коэффициент PFC, равный 0,9 или выше. Блок питания без цепи PFC имеет серьёзные искажения и, нередко, допускает весьма серьёзное воздействие эффекта несовпадения фаз на фактические характеристики. Как правило, мощность БП без системы PFC составляет примерно 60% от заявленной.
Наличие или отсутствие активной цепи PFC может повлиять на рейтинг вашего БП, а может и не повлиять - всё зависит от того, каким образом измерена мощность блока питания, указанная в характеристиках. Но активная PFC, несомненно, повысит эффективность использования электроэнергии. Блок питания с системой коррекции колебаний преобразует всю энергию, полученную от сети переменного тока, в эффективную мощность. Если речь идёт о большом парке ПК, экономия электроэнергии оказывается достаточно весомой и может достигать 40%.
Международная электротехническая комиссия (International Electrotechnical Commission - IEC) представила стандарты, связанные с низкочастотной системой питания. Исходные стандарты составляли 555,2 (гармонические) и 555,3 (пиковые), но они в данный момент были переработаны и теперь известны как IEC 1000-3-2 и IEC 1000-3-3. В соответствии со спецификацией EMC, большинство электрических устройств продаются в странах Европейского Союза при наличии сертификата IEC. Стандартны IEC1000-3-2/3 стали обязательными в 1997 и 1998 годах.
Если вы живёте не в Европе, где использование PFC обязательно, мы всё же рекомендуем использовать блоки питания, оснащённые PFC. Сертификат 80 PLUS для высокоэффективных БП включает требование наличия обязательного PFC. Основное преимущество блоков питания, оснащённых PFC, заключается в том, что ни не перегружают сеть переменного тока, не оказывая таким образом воздействия на работу других устройств.
Сертификаты SLI и CrossFireX
И nVidia, и AMD имеют программы сертификации, которые предполагают тестирование и определение БП, которые могут обеспечить требуемой мощностью несколько видеокарт, работающих в конфигурации Scalable Link Interface (SLI) или CrossFire. Эти режимы предъявляют очень высокие требования к блоку питания, так как необходимо обеспечить питанием не только материнскую плату, процессор и несколько жёстких дисков, но и две-три графические карты, каждая из которых может потреблять 300 Вт и более.
Процесс сертификации предполагает включение производителей блоков питания, которые предоставляют БП для тестирования - в результате прошедшие тест модели получают специальный сертификат, который является гарантией, что данный блок питания способен обеспечить достаточную мощность для работы нескольких видеокарт, равно как и для нормальной работы других компонентов системы. Наличие любого из данных сертификатов, фактически, гарантирует, что БП рассчитан на высокую мощность нагрузки и соответствует строгим требованиям к конструкции и качеству производства. Для дополнительной информации по данным сертификатам, можно посетить следующие сетевые ресурсы:
Мы рекомендуем перед покупкой БП изучить данные ресурсы либо искать значки "NVIDIA SLI-Ready" и "AMD CrossFireX Technology" непосредственно на коробках.
Сертификаты безопасности
Многие агентства по всему миру осуществляют сертификацию электрических и электронных компонентов на соответствие стандартам качества и безопасности. Наиболее известным из них является Underwriters Laboratories (UL), находящееся в США. UL предлагает сертификат 60950 (Safety of Information Technology Equipment), который включает блоки питания и большинство других компонентов ПК. Рекомендуется покупать БП, прошедшие сертификация UL. Не каждое изделие с сертификатом UL является качественным, но некачественные продукты данного сертификата не имеют.
В Канаде за сертификацию блоков питания отвечает Canadian Standards Agency (CSA). Немецким аналогом является TUV Rheinland и VDE, а в Норвегии сертификацией занимается агентство NEMKO. Эти агентства отвечают за сертификацию электронных компонентов по всей Европе. Производители БП, которые представлены на мировом рынке комплектующих, стараются пройти сертификацию, как минимум, UL, CSA и TUV, если не всех агентств, о которых мы здесь упомянули.
Наряду с сертификатом UL, многие производители блоков питания, во всяком случае наиболее авторитетные, также заявляют, что их изделия прошли сертификацию Class B в американском Федеральном агентстве по связи (Federal Communications Commission - FCC). Это подразумевает, что они отвечают стандартам FCC для электромагнитных и радиочастотных помех (EMI / RFI). Но это спорный момент, так как FCC не предполагает сертификацию блоков питания в качестве отдельных компонентов. Вот что сказано об этом в статье 47 Списка Федеральных Ограничений (Code of Federal Regulations), часть 15, секция 15.101:
"Сертификация FCC в данный момент НЕ проводится для материнских плат, корпусов и внутренних блоков питания. Утверждения производителей, что они продают "сертифицированные FCC корпуса", "сертифицированные FCC материнские платы" или "сертифицированные FCC блоки питания", не соответствуют действительности".
На самом деле, сертификат FCC может распространяться только на собранную базовую платформу, включающую корпус, материнскую плату и блок питания. Таким образом, блоки питания, якобы имеющие сертификацию FCC, прошли её не сами по себе, а как часть системы - вместе с материнской платой и компьютерным корпусом, причём не обязательно именно такими, какие вы будете использовать с данным БП. Это, впрочем, не значит, что производители явно вводят покупателей в заблуждение, или что информация о сертификации FCC не является правдой. Но это означает, что наличие сертификата FCC для блока питания имеет меньший вес, чем других сертификатов, например, UL.
Ссылки по теме:
Как работает блок питания?
Как работает блок питания? Блоки питания: конструкция, форм-факторы и спецификации
