Методика тестирования блоков питания стандарта ATX
Современные блоки питания, в общем, и для компьютера в частности, представляют собой довольно сложные устройства. Основных только электрических характеристик больше десятка, а есть еще шумовые, тепловые, массогабаритные.
Страницы материала
Цветовая распиновка разъемов БП компьютера
В современных компьютерах применяются Блоки питания АТХ, а для подачи напряжения на материнскую плату используется 20 или 24 контактный разъём. 20 контактный разъем питания использовался при переходе со стандарта АТ на АТХ. С появлением на материнских платах шины PCI-Express, на Блоки питания стали устанавливать 24 контактные разъемы.
20 контактный разъем отличается от 24 контактного разъема отсутствием контактов с номерами 11, 12, 23 и 24. На эти контакты в 24 контактном разъеме подается продублированное уже имеющееся на других контактах напряжение.
Контакт 20 ( белый провод) ранее служил для подачи −5 В в источниках питания компьютеров ATX версий до 1.2. В настоящее время это напряжение для работы материнской платы не требуется, поэтому в современных источниках питания не формируется и контакт 20, как правило, свободный.
Иногда блоки питания комплектуются универсальным разъемом для подключения к материнской плате. Разъем состоит из двух. Один является двадцати контактным, а второй – четырехконтактный (с номерами контактов 11, 12, 23 и 24), который можно пристегнут к двадцати контактному разъему и, получится уже 24 контактный.
Так что если будете менять материнскую плату, для подключения которой нужен не 20, а 24 контактный разъем, то стоит обратить внимание, вполне возможно подойдет и старый блок питания, если в его наборе разъемов есть универсальный 20+4 контактный.
В современных Блоках питания АТХ, для подачи напряжения +12 В бывают еще вспомогательные 4, 6 и 8 контактные разъемы. Они служат для подачи дополнительного питающего напряжения на процессор и видеокарту.
Как видно на фото, питающий проводник +12 В имеет желтый цвет с черной долевой полосой.
Для питания жестких и SSD дисков в настоящее время применяется разъем типа Serial ATA. Напряжения и номера контактов показаны на фотографии.
Морально устаревшие разъемы БП
Этот 4 контактный разъем ранее устанавливался в БП для питания флоппи-дисковода, предназначенного для чтения и записи с 3,5 дюймовых дискет. В настоящее время можно встретить только в старых моделях компьютеров.
В современные компьютеры дисководы Floppy disk не устанавливаются, так как они морально устарели.
Четырехконтактный разъем на фото, является самым долго применяемым, но уже морально устарел. Он служил для подачи питающего напряжения +5 и +12 В на съемные устройства, винчестеры, дисководы. В настоящее время вместо него в БП устанавливается разъем типа Serial ATA.
Системные блоки первых персональных компьютеров комплектовались Блоками питания типа АТ. К материнской плате подходил один разъем, состоящий из двух половинок. Его надо было вставлять таким образом, чтобы черные провода были рядом. Питающее напряжение в эти Блоки питания подавалось через выключатель, который устанавливался на лицевой панели системного блока. Тем не менее, по выводу PG, сигналом с материнской платы имелась возможность включать и выключать Блок питания.
В настоящее время Блоки питания АТ практически вышли из эксплуатации, однако их с успехом можно использовать для питания любых других устройств, например, для питания ноутбука от сети, в случае выхода из строя его штатного блока питания, запитать паяльник на 12 В, или низковольтные лампочки, светодиодные ленты и многое другое. Главное не забывать, что Блок питания АТ, как и любой импульсный блок питания, не допускается включать в сеть без внешней нагрузки.
Разъемы и напряжения компьютерного блока питания
Цветовая маркировка напряжений компьютерного блока питания
Как вы могли заметить, провода, выходящие из блока питания, имеют свой цвет. Это не просто так. Каждый цвет обозначает напряжение. Большинство производителей стараются придерживаться одного стандарта, но бывают совсем китайские блоки питания и цвет может не совпадать (именно поэтому мультиметр в помощь).
В нормальных БП маркировка по цветам проводов такая:
- Черный — общий провод, «земля», GND
- Белый — минус 5V
- Синий — минус 12V
- Желтый — плюс 12V
- Красный — плюс 5V
- Оранжевый — плюс 3.3V
- Зеленый — включение (PS-ON)
- Серый — POWER-OK (POWERGOOD)
- Фиолетовый — 5VSB (дежурного питания).
Распиновка разъемов блока питания AT и ATX
Для вашего удобства я подобрал ряд картинок с распиновкой всех типов разъемов блока питания на сегодняшний день.
Для начала изучим типы и виды разъемов (коннекторов) стандартного блока питания.
Для «запитки» материнской платы используется разъем ATX с 24 контактами или разъем AT с 20-ю контактами. Он же используется для включения блока питания.
Для жестких дисков, сидиромов, картридеров и прочего используется MOLEX.
Большая редкость сегодня разъем для flopy — дисков. Но на старых БП можно встретить.
Для питания процессора используется 4-контактный разъем CPU. Их бывает два или еще сдвоеный, то есть 8-контактный, для мощных процессоров.
Разъем SATA — пришел на смену разъема MOLEX. Используется для тех же целей, что и MOLEX, но на более новых устройствах.
Разъемы PCI, чаще всего служат для подачи дополнительного питания на разного рода PCI express устройства (наиболее распространены для видеокарт).
Перейдем непосредственно к распиновке и маркировке. Где же наши заветные напряжения? А вот они!
Еще одна картинка с распиновкой и цветовым обозначением напряжений на разъемах БП.
Ниже приведена распиновка блока питания типа AT.
Ну вот. С распиновкой компьютерных блоков питания разобрались! Самое время перейти к тому, как получить необходимые напряжения из блока питания.
Получение напряжений с разъемов компьютерного блока питания
Теперь, когда мы знаем, где взять напряжения, воспользуемся таблицей, которую я привел ниже. Пользоваться ей надо следующим образом: положительное напряжение+ ноль= итого.
| положительное | ноль | итого (разность) |
| +12В | 0В | +12В |
| +5В | -5В | +10В |
| +12В | +3,3В | +8,7В |
| +3,3В | -5В | +8,3В |
| +12В | +5В | +7В |
| +5В | 0В | +5В |
| +3,3В | 0В | +3,3В |
| +5В | +3,3В | +1,7В |
| 0В | 0В | 0В |
Важно помнить, что ток итогового напряжения будет определяться минимальным значением по использованным номиналам для его получения.
Я рекомендую на протяжении всей работы проверять результат мультиметром. Так спокойнее.
Также не забывайте, что для больших токов желательно использовать толстый провод.
Самое главное. Блок питания запускается замыканием проводов GND и PWR SW . Работает до тех пор, пока данные цепи замкнуты!
ПОМНИТЕ! Любые эксперименты с электричеством необходимо проводить со строгим соблюдением правил электробезопасности.
Качество изготовления БП.
Как выбрать блок питания компьютера в магазине? Способов оценки качества БП в магазине у покупателя не много. Но парочку косвенных показателей качества все же стоит затронуть. Это цена и как ни странно вес изделия. Чем тяжелее блок, тем меньше сэкономили на его материалах. В дешёвых БП будет отсутствовать большая часть деталей, которая есть в дорогих моделях. Эти недостающие детали обеспечивают стабильную работу блока питания в условиях высоких нагрузок и перепадов напряжения.
На картинке выше в разобранном виде показана плата дешевого БП. На ней красным обведены места с перемычками, которые у нормальных блоков заменяются дросселями, конденсаторами и другими более надежными элементами.
Такие блоки на много быстрее выходят из строя и вместе с собой могут утащить и более дорогие комплектующие компьютера. Такие блоки питания подойдут для простеньких офисных систем, способных работать только с текстом. Для мощных игровых систем стоит покупать тяжёлые модели от тех производителей, которые уже давно хорошо себя зарекомендовали на рынке блоков питания (Chiftec, Zalman, Thermaltake, Coolermaster, FSP и другие).
Каждый блок питания имеет свою энергоэффективность, то есть какой процент электроэнергии теряется при преобразовании переменного тока напряжением 220 или 115 вольт в постоянный ток напряжением 12В, 5В и 3.3В. Данный показатель называют коэффициентом полезного действия (сокращённо КПД). 80 PLUS — это программа по развитию энергоэффективности в компьютерных БП. Практически у любого БП КПД бывает выше 60-70%, а стандартно хорошим показателем считается КПД 80% и выше.
Вот таблица классификации уровней энергоэффективности сертификатов.
| Тип тестирования | 115 В | 230 В | Коэффициент мощности | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Нагрузка | 10 % | 20 % | 50 % | 100 % | 10 % | 20 % | 50 % | 100 % | |||
| 80 PLUS | — | 80 % | 80 % | 80 % | — | 80 % | 80 % | 80 % | 0,8 при 100%-й нагрузке | ||
| 80 PLUS Bronze | — | 82 % | 85 % | 82 % | — | 81 % | 85 % | 81 % | 0,9 при 50%-й нагрузке | ||
| 80 PLUS Silver | — | 85 % | 88 % | 85 % | — | 85 % | 89 % | 85 % | |||
| 80 PLUS Gold | — | 87 % | 90 % | 87 % | — | 88 % | 92 % | 88 % | |||
| 80 PLUS Platinum | — | 90 % | 92 % | 89 % | — | 90 % | 94 % | 91 % | 0,94 при 50%-й нагрузке | ||
| 80 PLUS Titanium | — | 92 % | 94 % | 90 % | 90 % | 94 % | 96 % | 91 % | 0,95 при 50%-й нагрузке | ||
Источник таблицы: Википедия.
О принадлежности БП к тому или иному стандарту может свидетельствовать соответствующая иконка на крышке.
Если в качестве примера взять блок питания мощностью 600Вт с сертификатом 80 Plus Gold, то при полной нагрузке он будет потреблять 660-682 Вт от сети (600*100/88). Из них 600Вт пойдёт на питание комплектующих компьютера, а 60-82Вт будет идти на нагрев БП. Так как, блоки питания с высоким КПД менее подвержены нагреву, то и необходимость установки на них мощной системы охлаждения отсутствует. Поэтому система охлаждения на таких БП более тихая.
Помимо этого, из таблицы видно, что блоки питания с 80 Plus сертификатами, наилучшую энергоэффективность выдают при нагрузке в 50%. Поэтому нет смысла покупать БП с 1000ВТ и выше для простых систем (которым хватает 400-500Вт), с одной видеокартой и процессором, так как такая система не сможет нагрузить такой БП даже в половину.
Нагрузка и напряжение
Говоря о питании, необходимо обратить внимание на размер максимальной нагрузки по линии напряжения блока питания компьютера +12V — именно по ней запитываются основные компоненты, такие как плата, процессор, видеокарта. Указана она на боковой наклейке на корпусе в разделе DC Output. В приведенном ниже примере максимальная нагрузка по линии +12 Вольт — 600W, то есть в сумме потребляемая мощность основных компонентов компьютера не должна превышать 600 Ватт.
Здесь же обратите внимание на силу тока, которую выдает эта линия (в А — амперах). Очень часто в минимальных требованиях видеокарт указывается минимальная мощность этой линии и сила тока. Если на лейбле блока питания, как на скриншоте выше, указано несколько линий 12V с силой тока меньше, в нашем случае 4 линии по 18А, то чтобы получить общую силу тока, сложите все эти значения. Получим 72А.
Приведу еще один пример наклейки — здесь уже указана общая сила тока по одной линии +12 V — 38 ампер.
Особенности
Не секрет, что современные блоки питания (БП) стали мощнее, имеют улучшенные характеристики и конечно же современный дизайн, нежели их предшественники те же 10-15 лет назад. Также, многие из вас знают (или узнают сейчас), что современные БП имеют новые коннекторы для комплектующих, ранее не используемых в персональных компьютерах (ПК). Наличие новых коннекторов связано с появлением новых (или модернизацией старых) комплектующих компьютера, улучшения их ТТХ и как следствие, потребность в дополнительном питании.
На рынке, кроме обычных, можно найти модульные или частично модульные БП. Отличительная черта модульного от обычного — кабели из блока заменены разъемами для подключения кабелей с коннекторами. Так, вы можете отключить неиспользуемые кабели в блоке питания, освободив место в системном блоке для лучшей вентиляции.
Современный БП соответствует стандартам сертификации энергоэффективности и коэффициенту полезного действия, которые применяются для распределения мощности и эффективности подачи питания на комплектующие компьютера. Благодаря «большей прожорливости» в питании тех же видеокарт, материнских плат, БП содержит дополнительные провода, контакты и коннекторы.
Как взять 12 вольт с блока питания компьютера
Как вы уже поняли, взять напряжение с блока питания компьютера достаточно просто. Вам необходимо лишь подключить устройство к желтому проводу (плюс) и черному (минус). Только будьте внимательны и не перепутайте полярность, иначе ваше устройство, скорее всего, выйдет из строя.
Опять же повторюсь, не забывайте о том, что блок питание подаст напряжение на провода только тогда, когда он будет запущен. Если вы работаете с демонтированным БП ПК, который изъят из корпуса, то необходимо запустить устройство путем замыкания проводов GND (минус) и PWR SW.
Выводы
Как вы могли заметить, все разъемы на современных БП разработаны так, чтобы исключить неправильное подключение. Также они обеспечивают избыточную надежность по нагрузке питания, что достигается увеличением числа контактов.
Но при сборке ПК не помешает помнить распиновки всех разъемов и максимальную силу тока, которую может выдержать разъем. Если пренебречь этими знаниями, можно рано или поздно повредить комплектующие. С подобным в период «крипто-лихорадки» 2017-2018 года столкнулись майнеры, у которых массово горели дешевые переходники питания видеокарт «Molex — PCI-E 6 pin».
