Где находится блок питания в компьютере
Обновлено: 21.11.2024
Блок питания — это аппаратный компонент, обеспечивающий электропитание компьютеров и других устройств. Он преобразует электрический ток, полученный от источника питания, такого как розетка, батарея или генератор, в правильный формат и передает его на устройство. Он также регулирует напряжение, подаваемое на машину, для предотвращения перегрева. Источники питания иногда обозначаются аббревиатурой PS или P/S, PSU (блок питания).
Источники питания оцениваются по количеству генерируемых ими ватт. Чем мощнее компьютер, тем больше ватт он может обеспечить компонентам.
Преобразование энергии
Источники питания преобразуют форматы электроэнергии, получаемой от источников питания, в формат, необходимый для машин, которые они питают. Существует два основных типа блоков питания, которые различаются в зависимости от преобразования. Наиболее распространенный тип источника питания преобразует переменный ток (AC) от источника питания в постоянный ток (DC), что называется источниками питания AC-DC. Источники питания постоянного тока встречаются реже. Они часто используются для подключения электрических устройств к источникам питания от аккумуляторов, таким как автомобильные розетки, или другим источникам постоянного тока. В целом, большинство источников питания питаются переменным током.
Напряжение
Источники питания излучают стабильное выходное напряжение. Однако некоторым устройствам для работы требуется более высокое напряжение, в то время как другие, которым требуется более низкий уровень напряжения, могут не справиться с этим выходным сигналом без перегрева. Блоки питания увеличивают или уменьшают выходное напряжение в соответствии с требованиями конкретной машины.
Компоненты источника питания
Источники питания состоят из четырех основных компонентов, каждый из которых выполняет определенную функцию:
- Трансформаторы регулируют входное напряжение. Они либо повышают, либо понижают напряжение в соответствии с требованиями устройства. преобразовывать входящий переменный ток в постоянный. Они бывают полуволновыми, полноволновыми или мостовыми. сгладить волны тока после его преобразования в постоянный ток. Нерегулируемая мощность, выдаваемая фильтром, более плавная, но не совсем ровная. завершить работу фильтра, уменьшив любые оставшиеся пульсации напряжения, которые могут привести к падению мощности или перегреву.
Внутренние и внешние
Источники питания могут быть внутренними или внешними. Большинство настольных компьютеров имеют внутренние блоки питания, которые подключаются непосредственно к материнской плате. Небольшие устройства, такие как ноутбуки или внешние жесткие диски, используют внешние источники питания для зарядки встроенных в них аккумуляторов.
Вэнджи Бил — независимый писатель, пишущий о бизнесе и технологиях, освещающий интернет-технологии и онлайн-бизнес с конца 90-х годов.
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 он содержит 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 были с ПК в течение многих лет, вы, вероятно, помните, что у первых ПК были 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 блоком 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).
Не недооценивайте важность источника питания вашего ПК. Хороший блок питания служит краеугольным камнем для малообслуживаемого и высоконадежного компьютера. Но чаще всего готовые настольные компьютеры в штучной упаковке поставляются с самыми дешевыми блоками питания, которые соответствуют условиям гарантии на их продукцию.
Это означает, что через два-три года после покупки компьютера вы можете обнаружить, что у вас есть идеально работающий рабочий стол, который в один прекрасный день решает либо не включаться, либо выпускать клуб черного дыма. Модернизация видеокарты также может привести к превышению пределов мощности блока питания вашего ПК, в зависимости от модели.
Но не бойтесь. Установка блока питания — удивительно простой процесс. Это гораздо проще, чем выбрать лучший блок питания для вашего ПК. Мы покажем вам, как безопасно удалить блок питания с вашего текущего компьютера, а затем проведем вас через этапы установки нового блока питания. Пропустите этот раздел, если вы собираете совершенно новый ПК.
Как снять блок питания со старого ПК
Разъем 6+2, используемый для подачи питания на видеокарты и процессоры.
Первое, что вам нужно сделать, это собрать инструменты (скорее всего, пару перчаток и отвертку с крестообразным шлицем) и вынуть старый блок питания.
Для начала отсоедините от стены все кабели, подключенные к компьютеру. Если ваш блок питания (PSU) оснащен переключателем питания, доступным на задней панели компьютера, переведите его в положение «Выкл.», а затем снимите боковую панель корпуса, чтобы получить доступ к блоку питания.
Несколько различных разъемов питания ведут от блока питания и питают различные компоненты компьютера. Вам нужно будет отсоединить все эти кабели, прежде чем блок питания можно будет извлечь, иначе они зацепятся и удержат блок питания в корпусе.
Не забудьте отсоединить большой 24-контактный разъем питания на материнской плате.
Возможно, вам будет полезно сфотографировать, какие кабели питания к каким компонентам подходят, чтобы иметь представление о подключении кабелей к новому блоку питания. Не забудьте снять четырех- или восьмиконтактный разъем питания процессора, расположенный рядом с разъемом процессора на материнской плате, и 24-контактный кабель питания, подключенный к материнской плате по ее средней линии с левой стороны. При удалении каждого кабеля вытягивайте его из корпуса, чтобы не спутать их с другими кабелями. Это также помогает убедиться, что все кабели питания отсоединены, и упрощает извлечение блока питания из корпуса, когда вы закончите.
Затем вам нужно будет выкрутить винты, удерживающие блок питания. В большинстве случаев имеется только четыре винта, но конструкции у разных поставщиков различаются. Отложите их в сторону.
Теперь вы наконец-то можете вытащить из корпуса свой старый блок питания.
Как установить блок питания на компьютер
Выбор блока питания на замену может оказаться непростой задачей, но руководство PCWorld по выбору лучшего блока питания для ПК может указать вам правильный путь.Еще одним полезным инструментом является номинальная мощность, указанная на боковой стороне вашего старого блока питания.
Упоминается в этой статье
EVGA 500 BA, блок питания 80+ Bronze 500 Вт
Вы можете использовать эти два инструмента, чтобы понять, какую мощность должен обеспечить ваш новый блок питания и какие функции вам нужны, если только вы не переходите на новую, более мощную видеокарту, для которой требуется новая, более мощная видеокарта. БП. Имейте в виду, что нет ничего плохого в покупке блока питания, который обеспечивает большую мощность, чем вам действительно нужно, особенно если в будущем вы сможете обновить компоненты ПК.
Если вы приобрели модульный блок питания со съемными кабелями, выясните, какие из них вам потребуются для подачи энергии на компоненты, и подключите их к блоку питания, прежде чем приступить к работе — это гораздо проще сделать до< /em> блок питания встроен в ваш компьютер.
Подготовив новый блок питания, вставьте его точно в то же место, что и старый блок питания, в корпусе ПК. Ваш новый блок питания должен поставляться с винтами для крепления блока к задней панели корпуса; завинтите их, как указано в руководстве.
После того, как вы установили новый блок питания на свой компьютер, пришло время снова подключить питание ко всем вашим компонентам.
Если вы приобрели немодульный блок питания с кучей дополнительных проводов, спрячьте их за лотком материнской платы в задней части ПК. Многие новые корпуса также включают в себя кожухи блока питания, предназначенные для того, чтобы скрыть блок питания и любые лишние провода.
Закройте корпус компьютера, подключите все обратно, при необходимости включите выключатель питания на задней панели блока питания (если он есть, он будет виден сзади корпуса) и включите компьютер. .
Теперь у вас есть компьютер, который будет работать долгие годы без проблем или, по крайней мере, без проблем с блоком питания. Умение устранять такие простые проблемы, как неисправный блок питания, — отличный способ получить максимальную отдачу от своих денег и не тратить деньги на совершенно новый компьютер.
Компьютерный блок питания (PSU) преобразует бытовое переменного тока (ac) сетевое напряжение (220-240 вольт в Европе) в различные регулируемые низковольтные напряжения. Выходы постоянного тока (dc), необходимые компонентам, составляющим компьютерную систему.
Блок питания обычно представляет собой металлический ящик шириной 150 мм, высотой 86 мм и глубиной (обычно) 140 мм. Он крепится внутри корпуса системы с помощью четырех винтов в стандартном месте таким образом, чтобы переключатель включения/выключения и гнездо шнура питания, расположенные на задней панели блока питания, были доступны через отверстие в задней части корпуса. Это же отверстие позволяет воздуху поступать в охлаждающий вентилятор блока питания.
В некоторых случаях может быть переключатель напряжения, позволяющий пользователю выбирать напряжение в соответствии с его географическим положением (например, в Соединенных Штатах бытовая электросеть работает с номинальным напряжением 120 В). Внутри корпуса из передней части блока питания выходит пучок кабелей. Кабели часто группируются и имеют цветовую маркировку в зависимости от типа устройства, к которому они будут подключены.
Хотя в прошлом для блока питания использовалось несколько форм-факторов, некоторые из которых были довольно тяжелыми и громоздкими, в настоящее время в большинстве настольных персональных компьютеров используются блоки питания, соответствующие стандарту формата ATX, самая последняя версия которого — 2.3.1, выпущенная в 2008 году. На приведенном ниже рисунке показан типичный блок питания ATX.
Типичный блок питания ATX
Блоки питания ATX специально предназначены для работы с материнскими платами семейства ATX и помещаются в системный корпус ATX. Их можно включать и выключать (или переводить в режим ожидания) с помощью сигналов, генерируемых материнской платой. Максимальная номинальная выходная мощность блока питания может варьироваться от 250 Вт до 2 кВт в зависимости от типа системы, для которой он предназначен.
Компьютерные системы малого форм-фактора, как правило, имеют низкие требования к источнику питания порядка 300 Вт или меньше. Системы, используемые для игр, имеют гораздо более высокие требования к мощности (обычно от 450 до 800 Вт), главным образом потому, что в них используются высокопроизводительные графические адаптеры, которые потребляют большое количество энергии. Наибольшее энергопотребление наблюдается у коммерческих сетевых серверов или высокопроизводительных персональных компьютеров с несколькими процессорами, несколькими дисками и несколькими видеокартами.
Количество энергии, необходимой для конкретной компьютерной системы, будет зависеть от требований к мощности материнской платы, процессора и оперативной памяти, а также от количества дополнительных карт и периферийных устройств, потребляющих энергию от блока питания.На самом деле лишь немногим персональным компьютерам в настоящее время требуется мощность более 350 Вт.
Тем не менее, следует соблюдать осторожность при выборе блока питания, поскольку номинальная максимальная выходная мощность, заявленная некоторыми производителями, не всегда отражает фактическую выходную мощность, которая может быть достигнута при различных условиях нагрузки. В результате, производители и поставщики систем ПК и системных компонентов (особенно графических карт высокого класса) склонны завышать минимальные требования к мощности, когда речь идет о рекомендациях по мощности блока питания для использования с их продуктами.
Несмотря на то, что неподходящий источник питания может выйти из строя в случае перегрузки, не рекомендуется использовать источник питания с высокой выходной мощностью независимо от фактических требований к мощности. Наоборот, вам следует выбрать блок питания с выходной мощностью, отражающей требования системы к питанию. Энергоэффективность максимальна, когда нагрузка на блок питания составляет от 50% до 75% от максимальной выходной мощности. Это означает, что блок питания рассеивает меньше энергии в виде тепла.
Если скорость вращения вентилятора блока питания регулируется материнской платой, как это часто бывает, система будет работать тише, поскольку для охлаждения блока питания требуется меньший поток воздуха. При низких нагрузках (менее 20 % мощности) энергоэффективность значительно падает, и в виде тепла будет рассеиваться больше энергии, чем в случае блока питания с более подходящим номиналом. Хуже того, если нагрузка упадет ниже 15 % мощности, блок питания может работать неправильно, и есть большая вероятность, что он вообще отключится.
Информация, указанная на этикетке или табличке, прикрепленной к источнику питания, содержит техническую информацию об источнике питания, которая будет включать в себя напряжение сети переменного тока, силу тока и частоты, с которыми может использоваться устройство, максимальную общую выходную мощность в ваттах. , а также различные доступные выходы напряжения постоянного тока и тока. На нем также будут отображаться предупреждения об опасности и необходимая информация о сертификации безопасности (в Европе это знак CE). Типичная этикетка блока питания показана ниже.
Пример информации, представленной на PSU
Предоставляемые соединители могут различаться от одной модели к другой, но те, которые обычно входят в комплект, перечислены в таблице ниже.
Стандартные выходные напряжения
Положительные выходные напряжения, создаваемые блоком питания, составляют +3,3 В, +5 В и +12 В. Также предусмотрены отрицательные напряжения -5 В и -12 В, а также напряжение в режиме ожидания +5 В. Различные напряжения (иногда называемые рейками) используются для питания различных компонентов, и ниже приводится сводная информация о том, какие напряжения и (и токи) используются для каких целей.
Для тех, кто не знаком с понятием отрицательного напряжения в цепях постоянного тока, это просто означает, что разность потенциалов измеряется от земли до сигнала, а не наоборот (земля обычно используется в качестве точки отсчета для измерения напряжения). Требования к току различных компонентов системы значительны, поскольку мощность является произведением напряжения и тока. Таким образом, общая потребляемая мощность системы зависит от требований к напряжению и току ее отдельных компонентов.
| Напряжение | Назначение |
|---|---|
| -12 В | Используется в некоторых старых типах схем усилителей последовательного порта. Обычно не используется в новых системах. Ток обычно ограничен 1 А. |
| -5V | Использовалось на некоторых ранних персональных компьютерах для контроллеров гибких дисков и некоторых дополнительных карт ISA. Обычно не используется в более новых системах. Ток обычно ограничен до 1 А. |
| 0 В | Земля с нулевым напряжением (также называемая общая или земля) и точка отсчета для других системных напряжений. |
| +3,3 В | Используется для питания процессора, некоторых типов память, некоторые видеокарты AGP и другие цифровые схемы (для большинства этих компонентов в старых системах требовалось питание +5 В). |
| + 5V | До сих пор используется для питания материнской платы и некоторых компонентов на материнской плате. Обратите внимание, что при отключении питания системы также присутствует дежурное напряжение 5 В, которое можно заземлить (например, пользователем нажав выключатель питания на передней панели корпуса) для< br />восстановить питание системы. |
| +12V | В основном используется для таких устройств, как дисководы и охлаждающие вентиляторы с двигателями того или иного рода. Эти устройства имеют собственные разъемы питания, которые идут непосредственно от блока питания. |
Как работает блок питания
Тип блока питания, используемый в современном ПК, называется импульсный блок питания (SMPSU).По сути, это означает, что переменное сетевое напряжение, поступающее в блок питания, выпрямляется для получения постоянного напряжения без использования сетевого трансформатора (обычно они довольно тяжелые из-за необходимости в катушке с ферритовым сердечником). Полученное таким образом напряжение затем включается и выключается на очень высоких скоростях с использованием электронной схемы переключения, эффективно создавая высокочастотное прямоугольное напряжение (фактически, серию импульсов постоянного тока). Затем можно использовать легкий и относительно недорогой высокочастотный трансформатор для получения требуемого выходного постоянного тока.
Выходное напряжение и ток постоянного тока регулируются (поддерживаются постоянными) с помощью контроллера с обратной связью, который увеличивает или уменьшает выходную мощность в соответствии с изменениями тока нагрузки. Это достигается за счет увеличения или уменьшения рабочего цикла (по сути, это означает увеличение или уменьшение количества импульсов напряжения, создаваемых коммутационной схемой в заданный период времени).
Обратите внимание, что большинство блоков питания могут отключаться, если ток нагрузки превышает определенный порог, что снижает вероятность повреждения компьютерной системы (или ее пользователя) в случае электрической неисправности, например короткого замыкания. Тот же принцип применим к отсутствию тока нагрузки (или очень низкому току нагрузки), поскольку блок питания не может правильно работать ниже определенного уровня выходной мощности и отключится при обнаружении недостаточного тока нагрузки.
При первом включении может потребоваться примерно полсекунды, чтобы источник питания стабилизировался и начал генерировать правильное постоянное напряжение, требуемое компьютером. Таким образом, блок питания отправляет на материнскую плату сигнал, называемый сигналом Power Good, после того как он выполнил свои внутренние тесты и убедился, что выходная мощность соответствует норме. Материнская плата должна дождаться этого сигнала перед включением системы.
Скачок напряжения или кратковременный сбой питания иногда вызывают кратковременное прерывание сигнала Power Good, что приводит к перезагрузке системы при возобновлении работы. Также обратите внимание, что из практических соображений различные напряжения, создаваемые блоком питания, на самом деле вырабатываются несколькими различными импульсными источниками питания, которые связаны друг с другом внутри блока питания, каждый из которых изменяет свою выходную мощность в соответствии с требованиями к питанию компонента.
Одной из последних тенденций в разработке блоков питания стала концепция модульного блока питания, в котором кабели могут подключаться к блоку питания через разъемы на конце блока питания. позволяя пользователю устанавливать только те кабели, которые ему действительно нужны. Идея состоит в том, что отсутствие ненужных кабелей уменьшит беспорядок внутри корпуса и улучшит вентиляцию. Кроме того, пользователь может выбрать тип кабеля питания (например, Serial ATA или Molex для жестких дисков).
Критики этой разработки отмечают, что электрическое сопротивление будет увеличено из-за большего количества электрических соединений. Сторонники указывают, что увеличение сопротивления очень мало. Однако с практической точки зрения проблемы могут возникнуть только в том случае, если разъемы старые и изношенные (в этом случае соединение может быть ослаблено) или соединение было выполнено неправильно во время установки. Очевидный ответ — заменить старые кабели и проверить все соединения перед первым использованием. Основные разъемы блока питания и их выводы показаны на схеме ниже.
Обычные разъемы блока питания и их выводы
Отказ блока питания неизбежно потребует замены блока питания, поскольку без него компьютер, очевидно, работать не будет. Такие поломки часто возникают в результате перегрева из-за поломки вентилятора охлаждения. После этого система отключается и не может быть перезагружена или, как иногда случается, постоянно перезагружается через явно случайные промежутки времени.
В критически важных компьютерных системах, таких как сетевые серверы, нередко можно найти резервные источники питания, которые служат резервным источником питания для основного источника питания. Резервный блок берет на себя работу в случае сбоя основного источника питания, который затем можно заменить во время запланированного периода обслуживания.
С другой стороны, портативные компьютеры, такие как ноутбуки и нетбуки, потребляют гораздо меньше энергии (не более 200 Вт), что позволяет им питаться от съемной перезаряжаемой батареи, которую при необходимости можно легко заменить. Внешний источник питания используется для зарядки аккумулятора и может подавать питание на систему, пока она подключена. Этот внешний блок питания обычно обеспечивает постоянное напряжение 19,5 В.
Возможность включать и выключать блок питания компьютера путем заземления напряжения питания +5 В в режиме ожидания означает, что система может включаться и выключаться с помощью сигнала, генерируемого материнской платой в ответ на программное прерывание (или системный вызов — сигнал, генерируемый операционной системой) или аппаратное прерывание (сигнал, генерируемый аппаратным компонентом в системе).
Возможность управлять питанием с помощью системного вызова означает, что пользователь может выключить систему, щелкнув значок или элемент меню, вместо того, чтобы физически выключать систему с помощью выключателя питания. Это также означает, что программное обеспечение для управления питанием можно настроить на отключение компьютера при отсутствии действий пользователя в течение заданного периода времени. Систему можно настроить на повторное включение в случае какого-либо заранее определенного события, например нажатия пользователем клавиши на клавиатуре или активации сетевого подключения.
Читайте также: