Какое напряжение должно быть на материнской плате компьютера

Обновлено: 02.07.2024

Подробное объяснение того, как работает схема регулятора напряжения материнской платы, включая компоненты, фазы и конструкцию. Обновлено.

Введение

Содержание

Если вы хотите узнать больше о качестве материнской платы, вы должны глубоко изучить схему регулятора напряжения, которая отвечает за получение напряжения, обеспечиваемого источником питания, а именно +12 В, и преобразование его в соответствующее напряжение, необходимое для ЦП, память, набор микросхем и другие присутствующие схемы. В этом уроке мы представим подробное путешествие по схеме стабилизатора напряжения материнской платы, покажем вам, как идентифицировать эту схему, как она работает, какие проекты наиболее распространены и как определить качественные компоненты.
Качество схемы стабилизатора напряжения является одним из лучших способов получить представление об общем качестве и сроке службы материнской платы по нескольким причинам. Хороший стабилизатор напряжения не будет иметь никаких колебаний или шума на своих выходах, обеспечивая ЦП и другие компоненты чистым и стабильным напряжением, что позволит им работать безукоризненно. Плохой регулятор напряжения может привести к колебаниям или шуму напряжения, что приведет к неисправностям, таким как сбой компьютера, перезагрузка и отображение печально известного «синего экрана смерти» в Windows.

Если в этой схеме используются некачественные электролитические конденсаторы, они могут протечь, вздуться или даже взорваться. Часто, когда умирает материнская плата, выходит из строя именно эта схема. Таким образом, наличие качественной схемы регулятора напряжения гарантирует, что у вас будет стабильная система, которая прослужит долгие годы.
Распознать эту схему довольно легко. Поскольку это единственная схема на материнской плате, в которой используются дроссели (разновидность катушки), найдите дроссели, и вы найдете схему регулятора напряжения. Обычно эта цепь находится вокруг сокета ЦП, но вы найдете несколько дросселей, разбросанных по материнской плате, обычно рядом с сокетами памяти и чипом южного моста, так как они будут обеспечивать нужное напряжение для этих компонентов.

Рис. 1. Схема регулятора напряжения.

Прежде чем объяснять, как именно работает эта схема, давайте сначала познакомимся с основными компонентами схемы регулятора напряжения.

Последнее обновление 17 марта 2022 г. в 17:02 / Партнерские ссылки / Изображения из Amazon Product Advertising API

Вы когда-нибудь задумывались, что на самом деле происходит внутри блока питания вашего компьютера? Блок питания является наиболее важным компонентом, когда речь идет о работе компьютера. Без блока питания компьютер — это просто случайная коробка, полная металлических и пластиковых компонентов. С момента создания первого компьютера для питания всех электронных устройств внутри него использовался источник питания.

И хотите верьте, хотите нет, но в этом нет никакой магии. Напряжение переменного тока (AC) потребляется источником питания от источника электроэнергии и преобразуется в напряжение постоянного тока (DC). Блоку питания компьютера помогают несколько компонентов: конденсаторы, катушки, вентилятор для охлаждения всего устройства и электронная плата, регулирующая ток. Кроме того, на печатную плату должно быть заведено несколько кабелей с наборами проводов различимых цветов. Эти провода передают разное напряжение другим подключенным к ним устройствам, а также материнской плате.

Сегодня несколько цепей безопасности оснащены современными источниками питания, которые постоянно контролируют протекающий ток. Если обнаружено экстремальное состояние, которое может привести к превышению его выходной мощности, блок питания предотвратит дальнейшее повреждение материнской платы и самого себя, отключившись.

Компьютеры и напряжение

Блок питания персонального компьютера представляет собой металлическую коробку, которую обычно можно найти в углу корпуса. Обычно его видно сзади многих систем, поскольку он содержит охлаждающий вентилятор и розетку для шнура питания. Для работы компьютера требуется три типа постоянного напряжения. 12 вольт (В) используются для питания материнской платы и графических карт нового поколения, 3,3 В используется для процессора, а 5 В используется для питания корпуса и USB-портов или процессорного вентилятора. В источниках питания используется технология переключения для преобразования переменного тока в более низкий постоянный ток.

Преобразованная электроэнергия передается по специальным кабелям от электронной платы в блоке питания для питания устройств внутри компьютера. С помощью этих компонентов переменное напряжение преобразуется в чистый постоянный ток. Конденсаторы, расположенные внутри, выполняют почти половину работы, которую выполняет блок питания.Эти конденсаторы отвечают за регулирование чистых и плавных токов в драгоценных компьютерных схемах.

Вы должны быть предупреждены, что даже если ваш компьютер был отключен от сети, внутри вашего блока питания все еще может быть электричество. Это применимо даже через несколько дней после того, как вы вытащили вилку из розетки. Это работа конденсаторов: накапливать энергию, которую можно использовать для обеспечения непрерывного рабочего процесса.

Основные характеристики блока питания указаны в ваттах. Ватт – это произведение тока в амперах или амперах на напряжение в вольтах. Если ваш опыт работы с ПК немного устарел, вы, возможно, помните, что оригинальные ПК имели большие красные переключатели и были относительно тяжелыми. Эти переключатели контролировали напряжение 120 В, подаваемое на блок питания.

Сегодня небольшая кнопка включает питание, а затем для выключения машины используется пункт меню. Стандартные блоки питания смогли получить это обновление несколько лет назад. Блок питания может получить сигнал от операционной системы о необходимости выключения. 5-вольтовый сигнал посылается кнопкой на блок питания, сообщая ему, когда его включать. Цепь, обеспечивающая 5 В, содержится в блоке питания, называемом «напряжение в режиме ожидания», что позволяет кнопке работать, даже если она официально «выключена».

До 1980-х годов блоки питания были громоздкими и тяжелыми. Огромные конденсаторы (большая банка из-под газировки), большие и тяжелые трансформаторы использовались для преобразования линейного напряжения в 120 В и 60 Гц (Гц) в 5 В и 12 В постоянного тока. Сегодня используемые импульсные источники питания намного легче и меньше и могут преобразовывать 60 Гц в более высокую частоту, что приводит к большему количеству циклов в секунду. Кроме того, небольшой легкий трансформатор, расположенный в блоке питания, позволяет за счет преобразования понижать напряжение со 110 В (или 220 В, в зависимости от региона) до напряжения, необходимого компьютерному компоненту.

Цветовая маркировка проводов

Знаете ли вы о цветовых кодах блоков питания? Вы обязательно увидите множество наборов цветных кабелей с разными разъемами или разъемами и разным количеством проводов внутри блока питания. Черные провода используются в качестве заземления для тока. Поэтому рекомендуется соединять провода любого другого цвета с черным проводом. Желтые провода и синие провода обозначают +12В и -12В соответственно. Красные провода и белые провода обозначают +5В и -5В соответственно. Оранжевый провод соответствует напряжению 3,3 В, а фиолетовый — +5 В в режиме ожидания.

Как вы проверяете напряжение источника питания?

Теперь, когда мы знакомы с цветными проводами и их напряжением, вы можете задаться вопросом, может ли потребитель измерить эти источники напряжения, чтобы убедиться, что они обеспечивают достаточное напряжение. Здесь на помощь приходит вольтметр (также называемый мультиметром). Чтобы проверить напряжение, включите мультиметр и переключите его в диапазон постоянного напряжения. Затем, желательно, используя ограничение менее 20В, создать соединение между кабелями мультиметра в соответствующие гнезда, помня, что провод всегда используется для заземления. Теперь коснитесь любых разъемов иглами кабеля мультиметра. Перед измерением необходимо свериться с инструкцией мультиметра. Затем, конечно же, вам также потребуется питание вашего компьютера.

Неправильные настройки могут привести к нежелательным результатам. Делая такой тест, вы должны быть очень осторожны. Проверка большей вилки вашего блока питания должна быть самым простым способом выполнить измерение. Подсоедините черные кабели к черным, а другие кабели — к желтым или красным кабелям, так как у вас есть большие отверстия для подключения игл мультиметра. Было бы лучше, если бы вы никогда не подключали кабели вашего собственного мультиметра к желтому и красному кабелям одновременно. Это может привести к короткому замыканию, которое может повредить материнскую плату.

Проверка напряжения источника питания — не самая простая задача в вашем списке дел. Однако заинтересованные пользователи могут решить сделать это, чтобы убедиться, что их источник питания работает правильно или нет. Использование слишком большого количества длинных вентилей может повлиять на подачу напряжения, поскольку следует учитывать токи низкого напряжения. Это то, что обычно происходит, когда вы используете двухметровый USB-кабель для подключения флешки. Падение напряжения на длинном кабеле может снизить эффективность работы вашего внешнего запоминающего устройства или флеш-накопителя, которые питаются от USB-порта.

Ноутбуки также имеют блок питания. Любому электронному устройству для работы требуется источник энергии. Источником питания для вашего портативного компьютера является дуэт кабеля и адаптера, используемый для его зарядки. Адаптер преобразует напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока и питает аккумулятор или плату управления питанием портативного компьютера.

Заключение

Блок питания очень важен для работы компьютера. Блок питания компьютера имеет разные напряжения питания: +3,3 В, +5 В и +/-12 В. Блок питания состоит из различных компонентов, таких как вентилятор, конденсаторы, печатная плата и катушки.Современные имеют несколько цепей безопасности, которые проверяют протекающий ток и отключаются при обнаружении чрезмерной выходной мощности. Способность компьютера производить мощность в ваттах делает компьютерный блок питания уникальным и способным питать компьютер.

Материнская плата практически является матерью всех плат. Его можно сравнить с мозгом, потому что он управляет всеми функциями процессора одной рукой. Он разработан таким образом, что вам не нужны провода, чтобы создать ощущение цепей.

Материнская плата компьютера обеспечивает основу для большинства компонентов машины, позволяя использовать сложные схемы без путаницы в схемах подключения.

Однако время от времени необходимо проверять напряжение материнской платы или устранять неполадки. Тут на помощь приходят мультиметры. Вы можете проверить или устранить неполадки материнской платы вашего ПК дома с помощью мультиметра и обнаружить распространенные проблемы с электронной схемой.

Итак, ниже мы узнаем, как проверить материнскую плату мультиметром на падение напряжения питания.

Как проверить напряжение материнской платы?

Звучит сложно, но проверить и протестировать материнскую плату с помощью мультиметра не так уж и плохо. Осталось выполнить всего несколько шагов, и вуаля. Вы узнаете, нужно ли исправлять какие-либо ошибки и находится ли ваша материнская плата в идеальном состоянии. Шаги для проверки напряжения постоянного тока немного отличаются. Вот оно:

20-контактный разъем ATX должен быть подключен к материнской плате, которая должна подключать компьютер к источнику питания.
Установка мультиметра должна быть 20 В постоянного тока.
Используйте черный провод мультиметра, чтобы проверить разъем на задней панели. Он должен касаться контактов 15, 16 и 17.
В противном случае датчик должен считать контакты 9 и 14. На контакте 9 должно отображаться напряжение 5 В, а на контакте 14 — напряжение от 3 до 5 В на ПК.
Если результат чтения упадет до 0, все в порядке. В противном случае у вас возникла проблема, которую необходимо устранить.
Теперь вам нужно снова попробовать датчик и использовать его для проверки контакта 8. В идеале оно должно быть больше 2,5 В. Нажмите «Сброс» и посмотрите, упадут ли показания, а затем снова вернутся. Ему нужна помощь, если он не возвращается.

Как проверить короткое замыкание питания материнской платы?

Мы поговорим о тестировании на короткое замыкание, так как это распространенная проблема при сбое в электросети.

Вы не могли бы выключить компьютер и отключить его от сети? Подождите несколько минут, пока он полностью остынет и перестанет заряжаться.
Снимите мультиметр и установите его на минимальное значение. Обычно это 200 Ом.
Для сброса счетчика на ноль необходимо соединить оба провода. Затем проверьте его на шасси, чтобы убедиться, что он по-прежнему равен нулю.
Откройте компьютер, чтобы найти материнскую плату.
Снимите с него разъем ATX. Красный провод подключается к клемме заземления переменного тока на блоке питания, а черный провод остается в корпусе. Черные контакты кабеля должны быть в разъеме постоянного тока. Даже в этот момент все показания должны быть равны нулю.
Теперь, убедившись, что черный провод все еще на месте, используйте красный провод, чтобы проверить, все ли цветные провода 50 или более в порядке. Все, что моложе 50 лет, является проблематичным. Вы также можете продолжить проверку на наличие ошибок.
Полностью извлеките материнскую плату из системы. Посмотрите таблицу 20-контактных разъемов ATX, чтобы узнать количество контактов на материнской плате. Используйте красный провод для проверки каждого контакта GND. Значения 3, 5, 7, 13, 15, 16 и 17 должны быть равны 0. Если вы видите разные показания, значит возникла проблема.

Как проверить блок питания ПК с помощью мультиметра?

Проверка мощности вручную с помощью мультиметра — это один из двух способов проверки мощности на компьютере. Успешная проверка блока питания мультиметром подтвердит, что блок питания работает нормально или нуждается в замене. Вы должны выполнить следующие действия, чтобы узнать, как проверить блок питания ПК с помощью мультиметра.

Прочитайте важные советы по безопасности при ремонте ПК, так как этот процесс сопряжен с опасностями. Ручное тестирование блоков питания предполагает работу в тесном контакте с электричеством высокого напряжения.
Откройте корпус компьютера. В двух словах, это включает в себя выключение компьютера, отключение кабеля питания и отключение всего остального, подключенного к внешнему компьютеру, а также открытый корпус компьютера в удобном для использования месте, например на столе или в другом плоском, недоступном месте. статическая поверхность.
Отсоедините разъемы питания от каждого внутреннего блока.
Свяжите все силовые кабели и разъемы, чтобы упростить тестирование. При прокладке кабелей питания мы настоятельно рекомендуем перенаправлять и протягивать их как можно дальше от компьютера, чтобы упростить проверку соединений питания.
Замкните контакты 15 и 16 24-контактного разъема питания материнской платы небольшим куском провода. Вероятно, вам следует посмотреть на распиновку 24-контактного блока питания ATX 12 В, чтобы найти эти два контакта.
Убедитесь, что переключатель сетевого напряжения находится в положении, соответствующем вашему диапазону.
Включите блок питания в розетку и включите переключатель на задней панели блока питания. Предполагая, что питание работает на минимальном уровне, и вы правильно замкнули контакты на шаге 5, вы должны услышать, как вентилятор начинает работать.
Некоторые блоки питания не имеют переключателя на задней панели устройства. Если тестируемый источник питания недоступен, вентилятор начнет работать, когда устройство будет подключено к розетке.
Включите мультиметр и поверните диск в положение VDC (напряжение постоянного тока).
24-контактный основной разъем питания имеет линии +3,3 В постоянного тока, +5 В постоянного тока, 5 В постоянного тока (дополнительно), +12 В постоянного тока и 12 В постоянного тока на нескольких контактах. Мы рекомендуем проверить все контакты 24-контактного разъема под напряжением. Это подтвердит, что каждая линия подает правильное напряжение и что каждый контакт правильно терминирован.
Запишите число, отображаемое мультиметром на диаграмме напряжения материнской платы, для каждого испытанного напряжения и убедитесь, что указанное напряжение находится в пределах утвержденного допуска. Вы можете обратиться к допуску напряжения источника питания для получения списка соответствующих диапазонов для каждого напряжения.
Выключите переключатель на задней панели блока питания и отсоедините его от стены.
Подключите все внутренние устройства к источнику питания, чтобы устранить короткое замыкание, которое вы сделали на шаге 5, прежде чем снова подключать 24-контактный разъем питания.
Подключите питание, включите переключатель на задней панели, если он у вас есть, а затем включите компьютер в обычном режиме с помощью переключателя питания на передней панели ПК.
Повторите шаги 9 и 10, проверяя и записывая напряжения на других разъемах питания, таких как 4-контактный разъем питания периферийных устройств, 15-контактный разъем питания SATA и 4-контактный разъем питания программного обеспечения.
После завершения теста выключите и отсоедините компьютер от сети, затем снова закройте крышку коробки.

Как протестировать материнскую плату без процессора?

Это следующие функции для тестирования материнской платы без процессора. Несколько функций играют важную роль в повышении качества материнской платы.

1) Самопроверка при включении питания

Самое важное, что нужно знать при тестировании материнской платы без процессора, это то, что она не пройдет POST (самотестирование при включении питания), но некоторые современные материнские платы могут обновлять BIOS без подключения к процессору.

Системную плату можно оставить без процессора, что позволит протестировать некоторые функции платы. Например, при включении материнской платы загораются все соответствующие индикаторы питания.

Все вентиляторы включены, поэтому вы можете видеть, как работает механизм охлаждения материнской платы. Хотя яркие светодиоды и вращающиеся вентиляторы указывают на то, что ваша материнская плата может запускаться и охлаждаться, они не указывают на то, что она работает на других уровнях. Поэтому даже после того, как вы закончили сборку своего ПК, вы все равно не можете быть уверены, что он его включит.

2) Встроенный динамик

При включении материнской платы вы можете услышать серию звуковых сигналов из системы с внутренними динамиками. Они также известны как «звуковые коды», которые указывают на то, что ваша материнская плата пытается обнаружить ваш процессор, поэтому они обычно являются хорошим индикатором того, что вы можете подключиться к процессору.

Хотя звуковой сигнал может указывать на то, что материнская плата включена и работает, его отсутствие не следует воспринимать как признак того, что это не так. Если ваша материнская плата включается без оперативной памяти, она может издать серию звуковых сигналов, что является еще одним отличным индикатором активности.

3) Использование мультиметра

Если вы ищете конкретную проблему с материнской платой, вы можете диагностировать ее с помощью мультиметра. Игровое сообщество заявило, что для оценки материнских плат можно использовать мультиметр.

Звучит неплохо; средняя материнская плата очень сложна, поэтому проверка ее с помощью мультиметра — трудоемкая и трудоемкая процедура, которая может занять больше времени, чем сборка и последующая разборка ПК.

Как известно, современные блоки питания ПК работают в основном с тремя разными напряжениями: +12В, +5В и +3,3В. В этой статье мы расскажем вам, почему это так, и какие аппаратные компоненты ПК используют каждый из них.

Когда вы взглянете на таблицу мощности современного блока питания, вы увидите, что, как правило, они будут иметь эти три напряжения (некоторые все еще поддерживают шины -12 В и + 5 В, но они уже устарели). в более современных системах). Кроме того, каждый из рельсов, помимо выражения их напряжения в вольтах, сопровождается силой тока, которую они способны обеспечить, измеряемой в амперах.

Почему блоки питания ПК работают при разном напряжении?

Первый ПК, созданный IBM, выдавал только два разных типа напряжения: +12 В и + 5 В (он также выдавал -12 В и -5 В, но с очень ограниченной мощностью). Большинство микросхем того времени работали при напряжении 5В, но для некоторых частей с двигателями, таких как жесткие диски и вентиляторы, требовалось более высокое напряжение, поэтому была включена шина +12В. Кроме того, по мере роста спроса на периферийные устройства шина + 12 В блоков питания стала более важной, поскольку именно ее они использовали.

Со своей стороны, шина -12 В предназначалась в основном для последовательного порта RS-232, а шина -5 В предназначалась для периферийных устройств на шине ISA, таких как звуковые карты, но на самом деле она никогда не использовалась ни для чего другого. . и именно поэтому он исчез.

Позже, когда в 1995 году компания Intel разработала стандарт ATX для блоков питания, микросхемы стали использовать более низкое напряжение, и необходимо было реализовать шину +3,3 В. Так, с 1995 года и знаменитые блоки питания 80486DX4 стали иметь три основные шины, которые есть у современных блоков питания: 12, 5 и 3,3 вольта.

Разъем ATX на блоке питания обеспечивает подачу всех необходимых напряжений непосредственно на материнскую плату по ее многочисленным кабелям и разъемам питания. Другим дополнением к стандарту ATX было добавление шины + 5Vsb (в режиме ожидания) для обеспечения небольшого количества «резервного» питания даже при выключенном ПК, но, как мы обсуждали в начале, учитывая состояния питания ПК, это уже ненужно. по сей день, и во многих источниках его даже нет.

Какое напряжение использует каждый компонент ПК?

После того, что было объяснено ранее, вы уже знаете, что блоки питания имеют несколько разных напряжений из-за электрических требований каждого из аппаратных компонентов ПК, поэтому сейчас самое время посмотреть, какой компонент использует каждое из напряжений, и особенно почему все не унифицировано, чтобы все работало с единым значением напряжения.

+ 12 В: процессор, видеокарта, вентиляторы и некоторые платы расширения PCIe. Это также основное напряжение материнской платы, хотя для его регулирования оно должно проходить через собственные VRM. Как правило, именно шина обслуживает аппаратные компоненты с наибольшим потреблением.
+5В: механические жесткие диски, оптические приводы, некоторые карты расширения PCIe и USB. Все порты USB на ПК работают при напряжении 5 В, включая подключаемые к ним периферийные устройства.
+ 3,3 В: оперативная память и твердотельные накопители формата M.2. Кроме того, все разъемы PCIe также могут обеспечивать + 3,3 В.

Причина, по которой источники имеют разные значения напряжения и, следовательно, разные шины, связана с электрическими требованиями компонентов. По мере того, как транзисторы на чипах становились все меньше и меньше, для них становилось предпочтительнее работать с меньшими значениями напряжения, и это становилось все более и более обязательным по мере увеличения плотности транзисторов в процессорах.

Чтобы подавать большое количество низковольтной энергии на процессор, начиная с эпохи Pentium, материнские платы стали включать регулятор напряжения, чтобы иметь возможность самостоятельно контролировать, какое напряжение и ток подаются на каждый компонент. Большинству современных процессоров может потребоваться до 100 А при напряжении 2 В или меньше, поэтому нецелесообразно брать эти значения с шины +12 В и иметь возможность получать их от другой, работающей при более низком напряжении, поскольку это означает меньшую работу для процессора. регулятор.

Читайте также: