Где взять 5 вольт в компьютере

Обновлено: 04.07.2024

Скотт Мюллер покажет, как проверить, снять и установить блок питания. Содержит технические характеристики блока питания и советы по устранению неполадок.

Цели обучения учащихся

В этой главе вы

Узнайте о различных форм-факторах блоков питания, используемых сегодня в ПК

Изучите разъемы, используемые с блоками питания, в том числе разъем, используемый одним крупным производителем, который может повредить вашу материнскую плату, если вы не будете осторожны

Узнайте, как понять номинальные характеристики и характеристики блоков питания

Устранение проблем с питанием, которые часто упускают из виду при отслеживании надоедливых системных проблем

Узнайте, как проверить, снять и установить блок питания

Изучите системы защиты электропитания, ограничители перенапряжения и источники бесперебойного питания

Условия изучения

Следующие термины — лишь некоторые из терминов, используемых в этой главе. Следите за этими терминами, когда читаете. Определения для каждого из них можно найти в файле UPGRADE.HLP на компакт-диске или в Приложении A, «Глоссарий». Изучив эти термины до и после прочтения этой главы, вы углубите свое понимание этой главы.

Вы получите больше информации из этой главы, если потратите несколько минут на обдумывание каждого термина перед тем, как начать читать. Посмотрите, сколько вы можете определить, прежде чем читать главу. После того, как вы закончите главу, посмотрите на список терминов и проверьте, были ли вы правы.

Шаг Мощность хороший сигналШаг
Шаг DCStep
Шаг ACPIStep
Шаг отключения питания
Шаг питанияШаг
Отступить на шаг назад
Step Защита от перенапряженияStep
Форма ступениШаг
Шаг POSTШаг
Шаг UPSШаг
Шаг полной башниШаг
Ступенька Mini-towerStep

Принимая во внимание важность источника питания

Блок питания — это не только одна из самых важных частей ПК, но, к сожалению, и самая недооцененная. По словам известного юмориста, блок питания не вызывает уважения! Люди часами обсуждают скорость своего процессора, объем памяти, объем и скорость дискового хранилища, производительность видеоадаптера, размер монитора и т. д., но редко упоминают или рассматривают свой источник питания. Когда система собрана по минимально возможной цене, как вы думаете, на каком компоненте производитель сэкономит? Да, блок питания. Для большинства людей блок питания — это довольно невзрачный, невзрачный металлический ящик, который находится внутри их систем, на что они практически не обращают внимания. Те немногие, кто обращает на это хоть какое-то внимание, по-видимому, озабочены только тем, сколько ватт мощности он может выдать (даже несмотря на то, что не существует никакого практического способа проверить эти номиналы), безотносительно к тому, является ли производимая мощность чистой и стабильной, или полно ли шума, всплесков и всплесков.

Я всегда уделял большое внимание выбору блока питания для своей системы. Я считаю блок питания ядром системы и готов потратить больше, чтобы получить более качественный блок. Функция источника питания имеет решающее значение, поскольку она подает электроэнергию на все остальные компоненты системы. По моему опыту, блок питания также является одним из наиболее подверженных сбоям компонентов любой компьютерной системы, особенно из-за того, что многие сборщики систем используют самые дешевые компоненты, которые только могут найти. Неисправный блок питания может не только привести к сбоям в работе других компонентов системы, но и повредить другие компоненты вашего компьютера из-за неправильного или неустойчивого напряжения. Из-за его важности для правильной и надежной работы системы вы должны понимать как функции и ограничения источника питания, так и его потенциальные проблемы и их решения.

В этой главе подробно рассматривается блок питания. Я сосредоточусь на электрических функциях источника питания, а также на механических форм-факторах и физических конструкциях, которые использовались в системах ПК как в прошлом, так и сегодня. Поскольку физическая форма (форм-фактор) блока питания связана с корпусом, часть этой информации также относится к типу вашего корпуса или корпуса.

Первоначальные компьютеры IBM PC получали большую часть энергии от двух линий напряжения: 5 В и 12 В. Их блоки питания также обеспечивали -5 и -12 вольт, но они обеспечивали лишь небольшое количество энергии. У них была 5-вольтовая шина, потому что это напряжение требовалось для питания большинства стандартных кремниевых чипов того времени. 12-вольтовая шина использовалась в основном для управления вентиляторами и двигателями дисковода гибких дисков. Оригинальный блок питания для ПК мог выдавать максимальную мощность 63,5 Вт, большая часть которой приходилась на 5-вольтовую шину. Со временем в ПК стали входить более крупные и быстрые чипы, что увеличивало нагрузку на 5 вольт. Люди также добавили новомодные устройства, такие как жесткие диски и, в конечном итоге, приводы CD-ROM, поэтому 12-вольтовая шина также должна была обеспечивать большую мощность.Но 5-вольтовая шина по-прежнему подавала большую часть энергии, потому что большая часть энергии потреблялась микросхемами.

Технология микросхем совершенствуется за счет того, что в микросхемы помещается большее количество транзисторов меньшего размера. Поскольку транзисторы сжимаются, они должны работать при более низких напряжениях. Когда был создан новый стандарт ATX, для питания новых чипов была добавлена шина 3,3 В. Таким образом, ПК того времени имел смесь 3,3-вольтовых и 5-вольтовых чипов, напрямую подключенных к соответствующим шинам напряжения. В таблице ниже показаны размеры направляющих от старого блока питания ATX мощностью 300 Вт. Большая часть мощности поставляется по шинам 3,3 и 5 вольт. Он также имеет довольно мощную 12-вольтовую шину для компьютеров с несколькими дисководами.

По мере совершенствования технологии транзисторы в микросхемах продолжали уменьшаться в размерах, и им приходилось работать при напряжении ниже 3,3. Было просто непрактично продолжать питать все микросхемы напрямую от напряжения, обеспечиваемого блоком питания, потому что со временем им приходилось добавлять все больше и больше шин с более низким напряжением. Кроме того, вам приходилось иметь дело с процессорами, которым требовалось разное напряжение в зависимости от того, какой процессор был подключен к материнской плате. Они временно избежали проблемы, предоставив стабилизаторы напряжения материнской платы, которые понижали 5 или 3,3 вольт до более низкого напряжения, отбрасывая дополнительное напряжение в виде тепла. Поскольку требования к питанию возросли, это решение быстро стало непрактичным.

Именно тогда распределение мощности ПК коренным образом изменилось. Старые ПК питали свои чипы, подключая их напрямую к шинам напряжения, обеспечиваемым блоком питания. Но более новые ПК начали устанавливать на материнскую плату преобразователи постоянного тока, которые принимали напряжение, обеспечиваемое блоком питания, и эффективно преобразовывали его в более низкое напряжение, необходимое для микросхем. Многие из первых преобразователей постоянного тока в постоянный преобразовывали 5 вольт в более низкое напряжение. Предположительно, это было связано с тем, что блоки питания того времени выдавали большую часть своей мощности при напряжении 5 вольт. Но преобразование 12 вольт вместо 5 вольт значительно упрощает проводку, потому что более высокое напряжение обеспечивает такое же количество энергии при использовании меньшего тока. Меньший ток позволяет использовать меньше проводов и разъемов для обеспечения той же мощности. Распределение мощности намного проще при более высоких напряжениях. Максимальное напряжение, обеспечиваемое блоком питания ПК, составляет 12 вольт, поэтому оно стало наиболее распространенным входным напряжением, используемым самыми большими преобразователями постоянного тока в постоянный. Современный ЦП имеет собственный преобразователь на материнской плате, который преобразует 12 вольт в любое напряжение, требуемое ЦП. Современные видеокарты также имеют на плате свои преобразователи, которые преобразуют 12 вольт в нужные напряжения. Процессор и видеокарта, как правило, являются самыми большими потребителями энергии при полной нагрузке, поэтому современный блок питания должен обеспечивать большую часть своей мощности при напряжении 12 вольт. Итак, в старые времена у вас была куча микросхем, напрямую подключенных к 3,3 или 5 вольтам, и именно здесь блок питания обеспечивал большую часть своей мощности. Но в новом компьютере блок питания обеспечивает большую часть своей мощности при напряжении 12 вольт, а затем различные преобразователи постоянного тока в постоянный по всему компьютеру преобразуют его в любое напряжение, необходимое для этого конкретного набора микросхем. В таблице ниже представлен более современный блок питания мощностью 480 Вт. Максимальная мощность, доступная на 3,3 и 5 В, немного увеличилась, но основная часть увеличенной мощности приходится на шину 12 В.

Из-за изменения распределения мощности между направляющими следует соблюдать осторожность при установке старого блока питания в новый компьютер. Старые блоки питания выдают большую часть своей мощности на 3,3 и 5 вольт, а новые — на 12 вольт. У вас определенно могут возникнуть проблемы с использованием старого блока питания мощностью 300 Вт в новом компьютере, которому требуется блок питания мощностью 300 Вт, даже если разъемы питания совместимы. Новый компьютер может легко перегрузить 12-вольтовую шину старого блока питания. У вас также могут возникнуть проблемы с перегрузкой при подключении нового блока питания к старому компьютеру. Большинство блоков питания ATX12V 1.3 и более ранних версий обеспечивают достаточную мощность 3,3 или 5 В для работы старой материнской платы, но некоторые более новые блоки питания ATX12V 2.0 и более новые блоки питания снижают доступную мощность на 3,3 и 5. Если вы используете новый блок питания со старой материнской платой, лучше всего проверить, достаточно ли мощности на 3,3 и 5 ваттах. Вы также можете столкнуться с другой проблемой, связанной с шиной -5 вольт. Поддержка -5 вольт была необязательной в блоках питания, начиная с ATX12V 1.3, потому что она больше не используется. Он редко включается в новые блоки питания. Но некоторые старые материнские платы или карты расширения ISA требуют -5. Таким образом, даже если материнские платы и блоки питания разных эпох имеют совместимые разъемы, у вас могут возникнуть проблемы при их совместном использовании. Новые и старые блоки питания ATX могут выглядеть одинаково, но то, что происходит внутри, сильно различается.

Блок питания вашего ПК обеспечивает все напряжения, необходимые вашему компьютеру для правильной работы. См. другие изображения компьютерного оборудования.

Если есть какой-либо компонент, который абсолютно необходим для работы компьютера, так это блок питания. Без него компьютер — просто инертная коробка, наполненная пластиком и металлом.Блок питания преобразует линию переменного тока (AC) вашего дома в постоянный ток (DC), необходимый для персонального компьютера. В этой статье мы узнаем, как работают блоки питания для ПК и что означают номинальные мощности.

В персональном компьютере (ПК) блок питания представляет собой металлическую коробку, обычно расположенную в углу корпуса. Блок питания виден с задней стороны многих систем, поскольку в нем есть разъем для шнура питания и охлаждающий вентилятор.

Напряжения 3,3 и 5 В обычно используются в цифровых схемах, а напряжение 12 В — для двигателей дисковых накопителей и вентиляторов. Основная спецификация блока питания указана в ваттах. Ватт – это произведение напряжения в вольтах и силы тока в амперах или амперах. Если вы знакомы с ПК уже много лет, вы, вероятно, помните, что первые ПК имели большие красные тумблеры, которые имели приличный вес. Когда вы включали или выключали компьютер, вы знали, что делаете это. Эти переключатели фактически контролировали подачу напряжения 120 В к источнику питания.

Сегодня вы включаете питание с помощью маленькой кнопки, а выключаете машину с помощью пункта меню. Эти возможности были добавлены к стандартным блокам питания несколько лет назад. Операционная система может отправить сигнал блоку питания, чтобы он выключился. Кнопка посылает 5-вольтовый сигнал на блок питания, чтобы сообщить ему, когда включать. Блок питания также имеет схему, которая подает 5 вольт, называемую VSB для «напряжения в режиме ожидания», даже когда он официально «выключен», так что кнопка будет работать. Подробнее о технологии видеомикшера см. на следующей странице.

На этом фото вы можете видеть три маленьких трансформатора (желтые) в центре. Слева два цилиндрических конденсатора. Большие ребристые куски алюминия являются радиаторами. К левому радиатору прикреплены транзисторы. Это транзисторы, отвечающие за переключение — они обеспечивают высокочастотную мощность для трансформаторов. К правому радиатору прикреплены диоды, которые выпрямляют сигналы переменного тока и превращают их в сигналы постоянного тока.

Примерно до 1980 года блоки питания были тяжелыми и громоздкими. Они использовали большие, тяжелые трансформаторы и огромные конденсаторы (некоторые размером с банку из-под газировки) для преобразования линейного напряжения 120 В и 60 Гц в 5 В и 12 В постоянного тока.

Используемые сегодня импульсные блоки питания намного меньше и легче. Они преобразуют ток с частотой 60 Гц (Гц или циклов в секунду) в гораздо более высокую частоту, что означает большее количество циклов в секунду. Это преобразование позволяет небольшому легкому трансформатору в блоке питания выполнять фактическое понижение напряжения со 110 вольт (или 220 в некоторых странах) до напряжения, необходимого для конкретного компонента компьютера. Переменный ток более высокой частоты, обеспечиваемый источником питания коммутатора, также легче выпрямлять и фильтровать по сравнению с исходным сетевым напряжением переменного тока частотой 60 Гц, что снижает колебания напряжения для чувствительных электронных компонентов компьютера.

Источник питания коммутатора потребляет от сети переменного тока только необходимую ему мощность. Типичные значения напряжения и силы тока, обеспечиваемые блоком питания, указаны на этикетке блока питания.

Технология коммутаторов также используется для преобразования постоянного тока в переменный ток, как во многих автомобильных инверторах, используемых для питания устройств переменного тока в автомобиле, и в источниках бесперебойного питания. Технология Switcher в автомобильных инверторах преобразует постоянный ток от автомобильного аккумулятора в переменный ток. Трансформатор использует переменный ток, чтобы трансформатор в инверторе повышал напряжение до напряжения бытовых приборов (120 В переменного тока).

Введение: используйте этот старый блок питания для ПК в качестве сильноточного источника +3,3, +5 или +12 В

Когда блок питания для моего четырехполосного кроссовера Belkin USB вышел из строя, мне понадобился источник питания +5 В, способный выдавать не менее 2 ампер. Старое автомобильное зарядное устройство на 12 вольт может легко питать микросхему LM323 на 3 ампера и 5 вольт, но на ее получение уйдет неделя. У меня была самая мощная сусло мощностью 0,700 милливатт.

Введите мой старый блок питания, который я нашел под кроватью. В дополнение к сильному источнику питания +5 вольт, он также дал мне большой ток +3,3 и +12 вольт.Все, что мне нужно, чтобы заставить его работать, — это нагрузка на планку блока питания +5, предоставленную моим Belkin, но любая резистивная/индуктивная нагрузка +5 В, например вентилятор корпуса или резистор 10 Ом, 10 Вт. , подойдет.

Шаг 1: Итак, у вас должен быть старый блок питания, но не Belkin или другое устройство, нуждающееся в питании +5 В. Что теперь?

Попробуйте использовать старый, но еще работающий корпусной вентилятор. Если у вас есть блок питания, у вас обязательно будет один из них. В противном случае вы можете найти их в Интернете примерно за 8 долларов плюс доставка. Вы также можете использовать резистор на 10 Ом, 10 Вт или, может быть, даже меньше, менее чем за 1 доллар. Чтобы узнать это, вам придется поэкспериментировать.

Зачем вообще нужен корпусной вентилятор или резистор? Ну, это потому, что цепь отключается, если у нее нет нагрузки. Почему? Вероятно, это связано с тем, что схема может обнаруживать состояние отсутствия нагрузки и предназначена для отключения, когда это происходит. Большинству импульсных источников питания для работы требуется нагрузка. При удалении Belkin, силового резистора или корпусного вентилятора или при коротком замыкании выходных линий цепь отключается из-за внутреннего замыкания. Одна из замечательных особенностей использования блока питания ПК, помимо доступной высокой силы тока, заключается в том, что он заставит вас повторно подключить нагрузку или устранить короткое замыкание, прежде чем он перезапустится после извлечения и повторной установки вилки сетевого питания. Это отличная функция безопасности, которая может избавить вас от многих других неприятностей.

Изображенный ниже корпусной вентилятор рассчитан на 0,12 А и 12 В или 1,44 Вт. 0,12 ампера на полосе +5 вольт представляют собой нагрузку всего 0,6 Вт, и, по-видимому, 0,6 Вт — это все, что вам нужно, чтобы сообщить схеме отключения блока питания, что нагрузка подключена и нет необходимости отключать блок питания. Теперь о соединениях.

Шаг 2. Использование вентилятора корпуса: можно использовать оригинальный разъем с небольшими изменениями.

Разъем, выходящий из блока питания, имеет штекерный разъем с гнездовым контактными гнездами. Когда ключ (закругленные края) обращен вверх, красный провод +5 вольт находится справа, а желтый провод +12 вольт - слева. Разъем, который вы хотите изменить, — это гнездовой разъем с вилочными контактами, исходящими от вентилятора. Обратите внимание, что красный провод +5 вольт теперь слева, а желтый провод +12 вольт справа с ключом вверх, как показано на рисунке. Что вы хотите сделать, так это удалить контакты +5 вольт и +12 вольт и вставить провод +12 в положение +5 вольт. ОЙ! Разве это не сработает пожарная сигнализация и не лишит меня свободы на три недели после школы? Неа. Это так просто. Чтобы удалить штифты, используйте заостренный предмет, например острый штифт или зубочистку, чтобы согнуть фиксаторы штифтов внутрь, чтобы штифты выскользнули из разъема. Затем замки с выступами можно согнуть на место и желтый провод +12 вольт вставить в гнездо +5 вольт. Теперь все, что вам нужно сделать, это подключить его к одному из разъемов питания, используемых для питания жестких дисков, и ваш блок питания включит нагрузку.

Шаг 3. Использование резистора: найдите два выходных разъема с пометками P8 и P9

Разъемы P8 и P9 имеют заземление, но заземление на разъеме P8 нужно использовать, так как большинство резисторов на 10 Ом и 10 Вт имеют осевые выводы, а не радиальные, хотя они тоже изготавливаются. Осевые отведения недостаточно длинные, чтобы можно было использовать разъем P9 отдельно. Используйте резистор, чтобы шунтировать один из выводов заземления на разъеме P8 и один из выходных проводов питания +5 В на разъеме P9. (см. рисунок)

Самый простой способ сделать это (убедившись, что блок питания отключен) — вставить один из оголенных проводов резистора в одно из гнезд заземления P8 (те, которые имеют черный провод с другой стороны разъема). разъем). Вставьте оголенный провод резистора до упора, а затем пометьте провод в точке, где он выходит с другой стороны гнезда.

Удалите резистор, а затем отрежьте лишний провод, чтобы после повторной установки провода он не выходил с другой стороны. Можно попеременно согнуть оголенный провод и обмотать термоусадочной пленкой. Мне нравится делать несколько дополнительных изгибов, чтобы, когда я нагреваю термоусадочную пленку, она немного лучше сжимала провод. Если вы делаете это таким образом, убедитесь, что термоусадочная пленка немного выступает за конец провода. Я не рекомендую использовать изоляционную ленту, потому что резистор нагревается слишком сильно, чтобы его можно было удерживать, а изолента имеет тенденцию разматываться при нагревании.

Проделайте то же самое с другим проводом, идущим от резистора, только вставьте его в один из штырьковых разъемов P8 +5 В (тот, к которому с другой стороны подходит красный провод).

(Обратите внимание, что на фотографии конец одного из оголенных проводов резистора торчит из задней части неотрезанного разъема P8. Обязательно обрежьте или закройте этот оголенный провод, чтобы он не выступать или так, чтобы выступ был каким-то образом изолирован. Если вы этого не сделаете, вы должны быть готовы к неожиданным отключениям.)

Шаг 4. Используйте один из разъемов жесткого диска, чтобы коснуться линий +5 и +12.

Разъемы жесткого диска, идущие от блока питания, являются штыревыми, поэтому у вас есть два варианта выполнения этого шага при подключении напряжения +5 и +12.

А. используйте разъем-розетку и коснитесь его проводов или

Б. отрежьте штекерный разъем и используйте провода питания.

Я использовал старый разъем для дисковода гибких дисков типа "мама-папа", удалил отдельные штыревые разъемы и использовал зажимы типа "крокодил", чтобы подключить питание +12 В, чтобы сделать немного пигмента для окраски модели самолета.

Читайте также: