Computer Power Supplies

Блоки питания не обладают внешней привлекательностью, поэтому почти все воспринимают их как нечто само собой разумеющееся. Это большая ошибка, так как блок питания выполняет две важнейшие функции: он обеспечивает стабилизированное питание каждого компонента системы и охлаждает компьютер. Многие люди, жалующиеся на частые сбои Windows, по понятным причинам винят Microsoft. Но, не оправдывая Microsoft, стоит признать, что многие подобные сбои вызваны низкокачественными или перегруженными блоками питания.

Если вы хотите получить надежную, защищенную от сбоев систему, используйте качественный блок питания. Более того, мы обнаружили, что использование качественного блока питания позволяет даже второстепенным материнским платам, процессорам и модулям памяти работать с приемлемой стабильностью, в то время как использование дешевого блока питания делает нестабильными даже топовые компоненты.

Печальная правда заключается в том, что практически невозможно купить компьютер с первоклассным блоком питания. Производители компьютеров буквально экономят каждую копейку. Хорошие блоки питания не приносят маркетинговых очков, поэтому немногие производители готовы тратить дополнительные 30–75 долларов на блок питания получше. Для своих премиальных линеек первоклассные производители обычно используют то, что мы называем блоками питания среднего класса. Для массовых потребительских линеек даже именитые производители могут пойти на компромисс в отношении блока питания, чтобы уложиться в цену, используя то, что мы считаем пограничными по качеству блоками питания как с точки зрения выходной мощности, так и качества сборки.

В следующих разделах подробно описано, что вам нужно знать, чтобы выбрать хороший сменный блок питания.

Самая важная характеристика блока питания — это его «форм-фактор», который определяет его физические размеры, расположение монтажных отверстий, типы физических разъемов, распиновку и так далее. Все современные форм-факторы блоков питания происходят от оригинального «форм-фактора ATX», опубликованного Intel в 1995 году.

При замене блока питания важно использовать устройство с правильным форм-фактором, чтобы убедиться не только в том, что блок питания физически помещается в корпус, но и в том, что он предоставляет правильные типы разъемов питания для материнской платы и периферийных устройств. В текущих и недавних системах обычно используются три форм-фактора блоков питания:

Блоки питания «ATX12V» являются самыми большими физически, доступны с самыми высокими показателями мощности и являются самыми распространенными. Полноразмерные настольные системы используют блоки питания ATX12V, как и большинство систем в корпусах mini-, mid- и full-tower. На рисунке 16-1 показан блок питания Antec TruePower 2.0, который является типичным устройством ATX12V.

Рисунок 16-1: Блок питания ATX12V Antec TruePower 2.0 (изображение предоставлено Antec)

Блоки питания «SFX12V» (s от small — маленький) выглядят как уменьшенные блоки питания ATX12V и используются в основном в системах малого форм-фактора microATX и FlexATX. Блоки питания SFX12V имеют меньшую емкость, чем блоки питания ATX12V (обычно от 130 до 270 Вт для SFX12V против 600 Вт и более для ATX12V), и обычно используются в системах начального уровня. Системы, созданные с блоками питания SFX12V, могут принять замену ATX12V, если блок ATX12V физически помещается в корпус.

Блоки питания «TFX12V» (t от thin — тонкий) физически вытянуты (в отличие от кубической формы устройств ATX12V и SFX12V), но имеют емкость, аналогичную устройствам SFX12V. Блоки питания TFX12V используются в некоторых системах малого форм-фактора (SFF) с общим объемом системы от 9 до 15 литров. Из-за их специфической физической формы заменить блок питания TFX12V можно только на другое устройство TFX12V.

Хотя это менее вероятно, вы можете встретить блок питания «EPS12V» (используется почти исключительно в серверах), блок питания «CFX12V» (используется в системах microBTX) или блок питания «LFX12V» (используется в системах picoBTX). Подробные документы со спецификациями для всех этих форм-факторов можно скачать с http://www.formfactors.org.

МОДИФИКАТОР 12V

В 2000 году, чтобы соответствовать требованиям +12В новых процессоров Pentium 4, Intel добавила новый разъем питания +12В в спецификацию ATX и переименовала спецификацию в ATX12V. С тех пор каждый раз, когда Intel обновляла спецификацию блока питания или создавала новую, требовался этот разъем +12В, а в названии спецификации использовался модификатор 12V. Более старые системы используют блоки питания ATX или SFX без 12В. Вы можете заменить блок питания ATX на устройство ATX12V или блок питания SFX на устройство SFX12V (или, возможно, ATX12V).

Изменения от старых версий спецификации ATX к более новым, а также от ATX к меньшим вариантам, таким как SFX и TFX, были эволюционными, при этом обратная совместимость всегда твердо учитывалась. Все аспекты различных форм-факторов, включая физические размеры, расположение монтажных отверстий и кабельные разъемы, жестко стандартизированы, что означает, что вы можете выбирать среди многочисленных стандартных для отрасли блоков питания для ремонта или модернизации большинства систем, даже старых моделей.

ВСЯ ЭНЕРГИЯ, КОТОРАЯ ПОМЕЩАЕТСЯ

При замене блока питания важно приобрести сменное устройство, которое подходит к вашему корпусу. Если ваш старый блок питания помечен как ATX 1.X или 2.X или ATX12V 1.X или 2.X, вы можете установить любой современный блок питания ATX12V. Если он помечен как SFX или SFX12V, вы можете установить любой современный блок питания SFX12V или, если в корпусе достаточно места, устройство ATX12V. Если старый блок питания помечен как TFX12V, подойдет только другое устройство TFX12V. Если на вашем старом блоке питания нет маркировки спецификации и версии, поищите номер модели вашего текущего блока питания на сайте производителя. Если ничего не помогает, измерьте свой текущий блок питания и сравните его размеры с размерами устройств, которые вы планируете купить.

Вот еще несколько важных характеристик блоков питания:

Номинальная мощность, которую может выдать блок питания. Номинальная мощность — это совокупный показатель, определяемый путем умножения силы тока, доступной при каждом из нескольких напряжений, обеспечиваемых блоком питания ПК. Номинальная мощность в основном полезна для общего сравнения блоков питания. Что действительно важно, так это индивидуальная сила тока, доступная при разных напряжениях, и они значительно различаются между номинально похожими блоками питания.

ТЕМПЕРАТУРА ИМЕЕТ ЗНАЧЕНИЕ

Показатели мощности бессмысленны, если не указана температура, при которой проводилась оценка. С повышением температуры выходная емкость блока питания уменьшается. Например, PC Power & Cooling оценивает мощность при 40 °C, что является реалистичной температурой для работающего блока питания. Большинство блоков питания оцениваются только при 25 °C. Эта разница может показаться незначительной, но блок питания мощностью 450 Вт при 25 °C может выдавать только 300 Вт при 40 °C. Регулировка напряжения также может ухудшиться при повышении температуры, а это означает, что блок питания, который номинально соответствует спецификациям регулирования напряжения при 25 °C, может выйти за пределы спецификаций во время нормальной работы при 40 °C или около того.

Отношение выходной мощности к входной, выраженное в процентах. Например, блок питания, который выдает 350 Вт выходной мощности, но требует 500 Вт входной, имеет эффективность 70%. В общем, хороший блок питания имеет эффективность от 70% до 80%, хотя эффективность зависит от того, насколько сильно загружен блок питания. Расчет эффективности сложен, потому что блоки питания ПК — это «импульсные блоки питания», а не «линейные блоки питания». Проще всего представить это так: импульсный блок питания потребляет высокий ток в течение части времени своей работы и не потребляет тока в остальное время. Процент времени, в течение которого он потребляет ток, называется «коэффициентом мощности», который обычно составляет 70% для стандартного блока питания ПК. Другими словами, блок питания ПК мощностью 350 Вт на самом деле требует 500 Вт входной мощности в 70% времени и 0 Вт в 30% времени.

Объединение коэффициента мощности с эффективностью дает некоторые интересные цифры. Блок питания выдает 350 Вт, но 70%-ный коэффициент мощности означает, что ему требуется 500 Вт в 70% случаев. Однако 70%-ная эффективность означает, что вместо потребления 500 Вт он должен потреблять больше, в соотношении 500 Вт / 0,7, или около 714 Вт. Если вы изучите паспортную табличку для блока питания мощностью 350 Вт, вы можете обнаружить, что для обеспечения номинальных 350 Вт, что составляет 350 Вт / 110 В или около 3,18 ампера, он на самом деле должен потреблять до 714 Вт / 110 В или около 6,5 ампера. Другие факторы могут увеличить этот фактический максимальный ток, поэтому часто можно увидеть блоки питания на 300 Вт или 350 Вт, которые на самом деле потребляют до 8 или 10 ампер максимум. Это отклонение имеет последствия для планирования, как для электрических цепей, так и для ИБП, которые должны быть рассчитаны на фактическое потребление тока, а не на номинальную выходную мощность.

Высокая эффективность желательна по двум причинам. Во-первых, она снижает ваш счет за электроэнергию. Например, если ваша система фактически потребляет 200 Вт, блок питания с эффективностью 67% потребляет 300 Вт (200 / 0,67) для обеспечения этих 200 Вт, растрачивая 33% электроэнергии, за которую вы платите. Блок питания с эффективностью 80% потребляет всего 250 Вт (200 / 0,80) для обеспечения тех же 200 Вт вашей системе. Во-вторых, растраченная энергия преобразуется в тепло внутри вашей системы. С блоком питания с эффективностью 67% ваша система должна избавляться от 100 Вт отработанного тепла, по сравнению с вдвое меньшим количеством при блоке питания с эффективностью 80%.

Коэффициент мощности

Коэффициент мощности определяется делением активной мощности (Вт) на полную мощность (Вольт х Ампер, или ВА). Стандартные блоки питания имеют коэффициент мощности от 0,70 до 0,80, а лучшие устройства приближаются к 0,99. Некоторые новые блоки питания используют пассивную или активную «коррекцию коэффициента мощности (PFC)», которая может повысить коэффициент мощности до диапазона 0,95–0,99, уменьшая пиковый и гармонический ток. В отличие от стандартных блоков питания, которые чередуют потребление высокого тока и отсутствие тока, блоки питания с PFC потребляют умеренный ток постоянно. Поскольку электропроводка, автоматические выключатели, трансформаторы и ИБП должны быть рассчитаны на максимальное потребление тока, а не на среднее, использование блока питания с PFC снижает нагрузку на электрическую систему, к которой подключается блок питания.

Одно из главных различий между блоками питания премиум-класса и более дешевыми моделями — это то, насколько хорошо они регулируются. В идеале блок питания принимает переменный ток, который может быть зашумленным или не соответствующим спецификациям, и превращает его в плавный, стабильный постоянный ток без артефактов. На самом деле ни один блок питания не соответствует идеалу, но хорошие блоки питания гораздо ближе к нему, чем дешевые. Процессоры, память и другие системные компоненты рассчитаны на работу с чистым, стабильным напряжением постоянного тока. Любое отклонение от этого может снизить стабильность системы и сократить срок службы компонентов. Вот ключевые вопросы регулировки:

Идеальный блок питания принимал бы на входе синусоиду переменного тока и обеспечивал бы совершенно ровный выход постоянного тока. Реальные блоки питания фактически обеспечивают выход постоянного тока с небольшой наложенной на него составляющей переменного тока. Эта составляющая переменного тока называется «пульсацией» и может быть выражена как «пиковое» напряжение (p-p) в милливольтах (мВ) или как процент от номинального выходного напряжения. Высококачественный блок питания может иметь 1% пульсаций, что может быть выражено как 1% или как фактическое изменение пикового напряжения для каждого выходного напряжения. Например, при +12В пульсация 1% соответствует +0,12В, что обычно выражается как 120 мВ. Блок питания среднего класса может ограничивать пульсации до 1% на некоторых выходных напряжениях, но повышать их до 2% или 3% на других. Дешевые блоки питания могут иметь пульсации 10% и более, что делает работу ПК лотереей.

Нагрузка на блок питания ПК может значительно варьироваться во время обычных операций; например, когда включается лазер DVD-резака или раскручивается и останавливается оптический привод. «Регулировка нагрузки» выражает способность блока питания обеспечивать номинальную выходную мощность при каждом напряжении по мере изменения нагрузки от максимума до минимума, выраженную как изменение напряжения, возникающее во время изменения нагрузки, либо в процентах, либо в разнице пикового напряжения. Блок питания с жесткой регулировкой нагрузки выдает напряжение, близкое к номинальному, на всех выходах независимо от нагрузки (в пределах своего диапазона, конечно). Первоклассный блок питания регулирует напряжения на критических «шинах питания» +3,3В, +5В и +12В в пределах 1%, с регулировкой 5% на менее критических шинах -5В и -12В. Отличный блок питания может регулировать напряжение на всех критических шинах в пределах 3%. Блок питания среднего класса может регулировать напряжение на всех критических шинах в пределах 5%. Дешевые блоки питания могут варьироваться на 10% и более на любой шине, что неприемлемо.

Идеальный блок питания обеспечивал бы номинальные выходные напряжения, получая на входе любое напряжение переменного тока в пределах своего диапазона. Реальные блоки питания позволяют выходным напряжениям постоянного тока немного варьироваться при изменении входного напряжения переменного тока. Подобно тому, как регулировка нагрузки описывает эффект внутренней загрузки, «регулировка линии» может рассматриваться как описание эффектов внешней загрузки; например, внезапная просадка подаваемого напряжения переменного тока при запуске двигателя лифта. Регулировка линии измеряется путем сохранения всех остальных переменных постоянными и измерения выходных напряжений постоянного тока по мере изменения входного напряжения переменного тока во всем диапазоне. Блок питания с жесткой регулировкой линии обеспечивает выходные напряжения в пределах спецификации при изменении входного напряжения от максимума до минимума допустимого. Регулировка линии выражается так же, как и регулировка нагрузки, и допустимые проценты те же.

Вентилятор блока питания является одним из основных источников шума в большинстве ПК. Если ваша цель — снизить уровень шума вашей системы, важно выбрать подходящий блок питания. Модели «блоков питания с пониженным уровнем шума», такие как Antec TruePower 2.0 и SmartPower 2.0, Enermax NoiseTaker, Nexus NX, PC Power & Cooling Silencer, Seasonic SS и Zalman ZM, разработаны для минимизации шума вентилятора и могут стать основой системы, которая практически неслышна в тихой комнате. «Бесшумные блоки питания», такие как Antec Phantom 350 и Silverstone ST30NF, вообще не имеют вентиляторов и почти полностью бесшумны (может присутствовать незначительное жужжание от электрических компонентов). На практике редко есть большое преимущество в использовании безвентиляторного блока питания. Они довольно дороги по сравнению с блоками питания с пониженным уровнем шума, а устройства с пониженным уровнем шума достаточно тихие, чтобы любой шум, который они издают, поглощался шумом корпусных вентиляторов, кулера процессора, шумом вращения жесткого диска и так далее.

Проблемы с шинами

Регулировка нагрузки на шине +12В стала намного важнее, когда Intel выпустила Pentium 4. В прошлом +12В использовались в основном для работы двигателей приводов. С Pentium 4 Intel начала использовать VRM на 12В для питания более высоких токов, необходимых процессорам Pentium 4. Недавние процессоры AMD также используют VRM на 12В для питания процессора. Блоки питания, совместимые с ATX12V, разработаны с учетом этого требования. Более старые и/или недорогие блоки питания ATX, хотя они могут быть рассчитаны на достаточную силу тока на шине +12В для поддержки современного процессора, могут не иметь адекватного регулирования, чтобы делать это должным образом.

За последние несколько лет произошли значительные изменения в блоках питания, все из которых прямо или косвенно вызваны увеличением потребления энергии и изменениями напряжений, используемых современными процессорами и другими системными компонентами. При замене блока питания в старой системе важно понимать различия между старым блоком питания и текущими устройствами, поэтому давайте кратко рассмотрим эволюцию блоков питания семейства ATX на протяжении многих лет.

В течение 25 лет каждый блок питания ПК предоставлял стандартные разъемы питания Molex (для жесткого диска) и Berg (для дисковода гибких дисков), которые используются для питания накопителей и аналогичной периферии. В чем блоки питания различаются, так это в типах разъемов, которые они используют для подачи питания на саму материнскую плату. Оригинальная спецификация ATX определила 20-контактный «основной разъем питания ATX», показанный на рисунке 16-2. Этот разъем использовался всеми блоками питания ATX и ранними блоками питания ATX12V.

Рисунок 16-2: 20-контактный основной разъем питания ATX/ATX12V

20-контактный основной разъем питания ATX был разработан в то время, когда процессоры и память использовали +3,3В и +5В, поэтому для этого разъема определено множество линий +3,3В и +5В. Контакты внутри корпуса разъема рассчитаны на передачу максимум 6 ампер. Это означает, что три линии +3,3В могут передавать 59,4 Вт (3,3В x 6А x 3 линии), четыре линии +5В могут передавать 120 Вт, а одна линия +12В может передавать 72 Вт, итого около 250 Вт.

Этой настройки было достаточно для ранних систем ATX, но по мере того, как процессоры и память становились более энергоемкими, системные проектировщики вскоре поняли, что 20-контактный разъем обеспечивает недостаточный ток для новых систем. Их первой модификацией было добавление «вспомогательного разъема питания ATX», показанного на рисунке 16-3. Этот разъем, определенный в спецификациях ATX 2.02 и 2.03 и в ATX12V 1.X, но исключенный из более поздних версий спецификации ATX12V, использует контакты, рассчитанные на 5 ампер. Его две линии +3,3В, следовательно, добавляют 33 Вт пропускной способности +3,3В, а его одна линия +5В добавляет 25 Вт пропускной способности +5В, что дает общее дополнение в 58 Вт.

Рисунок 16-3: 6-контактный вспомогательный разъем питания ATX/ATX12V

Intel исключила вспомогательный разъем питания из более поздних версий спецификации ATX12V, поскольку он был излишним для процессоров Pentium 4. Pentium 4 использовал питание +12В, а не +3,3В и +5В, используемые более ранними процессорами и другими компонентами, поэтому больше не было необходимости в дополнительных +3,3В и +5В. Большинство производителей блоков питания перестали предоставлять вспомогательный разъем питания вскоре после выпуска Pentium 4 в начале 2000 года. Если ваша материнская плата требует вспомогательный разъем питания, это достаточное доказательство того, что система слишком стара, чтобы ее можно было экономически выгодно модернизировать.

Хотя вспомогательный разъем питания обеспечивал дополнительный ток +3,3В и +5В, он ничего не делал для увеличения количества тока +12В, доступного для материнской платы, и это оказалось критическим. Материнские платы используют «VRM (модули регуляторов напряжения)» для преобразования относительно высокого напряжения, поставляемого блоком питания, в низкие напряжения, требуемые процессором. Более ранние материнские платы использовали VRM +3,3В или +5В, но повышенное энергопотребление Pentium 4 сделало необходимым переход на VRM +12В. Это создало серьезную проблему. 20-контактный основной разъем питания мог обеспечить максимум 72 Вт питания +12В, что гораздо меньше, чем нужно для питания процессора Pentium 4. Вспомогательный разъем питания не добавлял +12В, поэтому потребовался еще один дополнительный разъем.

Intel обновила спецификацию ATX, включив новый 4-контактный разъем 12В, называемый «разъемом питания +12В» (или, случайно, «разъемом P4», хотя современные процессоры AMD также используют этот разъем). В то же время они переименовали спецификацию ATX в спецификацию ATX12V, чтобы отразить добавление разъема +12В. Разъем +12В, показанный на рисунке 16-4, имеет два контакта +12В, каждый из которых рассчитан на 8 ампер для общей мощности питания +12В 192 Вт, и два контакта заземления. С учетом 72 Вт питания +12В, предоставляемых 20-контактным основным разъемом питания, блок питания ATX12V может обеспечить до 264 Вт питания +12В, что более чем достаточно даже для самых быстрых процессоров.

Рисунок 16-4: 4-контактный разъем питания +12В

Разъем питания +12В предназначен для подачи питания на процессор и подключается к разъему материнской платы рядом с процессорным сокетом, чтобы минимизировать потери энергии между разъемом питания и процессором. Поскольку процессор теперь питался от разъема +12В, Intel удалила вспомогательный разъем питания, когда они выпустили спецификацию ATX12V 2.0 в 2000 году. С того времени все новые блоки питания поставлялись с разъемом +12В, а некоторые по сей день продолжают предоставлять вспомогательный разъем питания.

Эти изменения с течением времени означают, что блок питания в старой системе может иметь одну из следующих четырех конфигураций (от старой к новой):

• только 20-контактный основной разъем питания
• 20-контактный основной разъем питания и 6-контактный вспомогательный разъем питания
• 20-контактный основной разъем питания, 6-контактный вспомогательный разъем питания и 4-контактный разъем +12В
• 20-контактный основной разъем питания и 4-контактный разъем +12В

Если только материнская плата не требует 6-контактный вспомогательный разъем, вы можете использовать любой современный блок питания ATX12V для замены любой из этих конфигураций.

Это подводит нас к текущей спецификации ATX12V 2.X, которая внесла больше изменений в стандартные разъемы питания. Внедрение стандарта видео PCI Express в 2004 году снова подняло старый вопрос о том, что ток +12В, доступный на 20-контактном основном разъеме питания, ограничен 6 амперами (или 72 Вт всего). Разъем +12В может обеспечить много тока +12В, но он предназначен для процессора. Быстрая видеокарта PCI Express может легко потреблять более 72 Вт тока +12В, поэтому нужно было что-то делать.

Intel могла бы внедрить еще один дополнительный разъем питания, но вместо этого решила в этот раз пойти на риск и заменить стареющий 20-контактный основной разъем питания новым основным разъемом питания, который мог бы подавать больше тока +12В на материнскую плату. Результатом стал новый 24-контактный «основной разъем питания ATX12V 2.0», показанный на рисунке 16-5.

Рисунок 16-5: 24-контактный основной разъем питания ATX12V 2.0

24-контактный основной разъем питания добавляет четыре провода к тем, что есть в 20-контактном основном разъеме питания, один провод заземления (COM) и по одному дополнительному проводу для +3,3В, +5В и +12В. Как и в случае с 20-контактным разъемом, контакты внутри корпуса 24-контактного разъема рассчитаны на передачу максимум 6 ампер. Это означает, что четыре линии +3,3В могут передавать 79,2 Вт (3,3В x 6А x 4 линии), пять линий +5В могут передавать 150 Вт, а две линии +12В могут передавать 144 Вт, итого около 373 Вт. С учетом 192 Вт +12В, предоставляемых разъемом питания +12В, современный блок питания ATX12V 2.0 может обеспечить общую мощность до 565 Вт.

Можно подумать, что 565 Вт было бы достаточно для любой системы. Увы, это не так. Проблема, как обычно, заключается в вопросе, какие напряжения доступны и где. 24-контактный основной разъем питания ATX12V 2.0 выделяет одну из своих линий +12В для видео PCI Express, что на момент выпуска спецификации считалось достаточным. Но самые быстрые текущие видеокарты PCI Express могут потреблять гораздо больше, чем 72 Вт, которые может обеспечить эта выделенная линия +12В. Например, у нас есть видеоадаптер NVIDIA 6800 Ultra, у которого пиковое потребление +12В составляет 110 Вт.

Очевидно, что требовался какой-то способ обеспечения дополнительного питания. Некоторые мощные видеокарты AGP решали эту проблему, включая разъем питания жесткого диска Molex, к которому можно было подключить стандартный периферийный кабель питания. Видеокарты PCI Express используют более элегантное решение. 6-контактный «разъем питания графики PCI Express», показанный на рисунке 16-6, был определен PCISIG (http://www.pcisig.org), организацией, отвечающей за поддержку стандарта PCI Express, специально для обеспечения дополнительного тока +12В, необходимого быстрым видеокартам PC Express. Хотя он еще не является официальной частью спецификации ATX12V, этот разъем хорошо стандартизирован и присутствует на большинстве современных блоков питания. Мы ожидаем, что он будет включен в следующее обновление спецификации ATX12V.

Рисунок 16-6: 6-контактный разъем питания графики PCI Express

Разъем питания графики PCI Express использует вилку, похожую на разъем питания +12В, с контактами, также рассчитанными на передачу 8 ампер. Имея три линии +12В по 8 ампер каждая, разъем питания графики PCI Express может обеспечить до 288 Вт (12 x 8 x 3) тока +12В, чего должно хватить даже для самых быстрых будущих видеокарт. Поскольку некоторые материнские платы PCI Express могут поддерживать двойные видеокарты PCI Express, некоторые блоки питания теперь включают два разъема питания графики PCI Express, что увеличивает общую мощность +12В, доступную для видеокарт, до 576 Вт. Добавленная к 565 Вт, доступным на 24-контактном основном разъеме питания и разъеме +12В, это означает, что блок питания ATX12V 2.0 может быть построен с общей емкостью 1141 Вт. (Самый большой, о котором мы знаем, — это устройство мощностью 1000 Вт, доступное от PC Power & Cooling.)

Со всеми изменениями за эти годы, разъемы питания устройств были заброшены. Блоки питания, сделанные в 2000 году, включали те же разъемы питания Molex (жесткий диск) и Berg (дисковод гибких дисков), что и блоки питания, сделанные в 1981 году. Это изменилось с внедрением Serial ATA, который использует другой разъем питания. 15-контактный «разъем питания SATA», показанный на рисунке 16-7, включает шесть контактов заземления и по три контакта для +3,3В, +5В и +12В. В данном случае большое количество контактов, передающих напряжение, предназначено не для поддержки более высокого тока — жесткий диск SATA потребляет мало тока, и каждый диск имеет свой собственный разъем питания — а для поддержки соединений «make-before-break» (соединение до разрыва) и «break-before-make» (разрыв до соединения), необходимых для обеспечения «горячего» подключения или отключения диска без выключения его питания.

Рисунок 16-7: Разъем питания Serial ATA ATX12V 2.0

Несмотря на все эти изменения на протяжении лет, спецификация ATX приложила огромные усилия для обеспечения обратной совместимости новых блоков питания со старыми материнскими платами. Это означает, что, за очень редким исключением, вы можете подключить новый блок питания к старой материнской плате или наоборот.

ОСТЕРЕГАЙТЕСЬ СТАРЫХ СИСТЕМ DELL

В течение нескольких лет в конце 1990-х Dell использовала стандартные разъемы на своих материнских платах и блоках питания, но с нестандартными соединениями контактов. Подключение стандартного блока питания ATX к одной из этих нестандартных материнских плат Dell (или наоборот) могло уничтожить материнскую плату и/или блок питания. К счастью, эти системы сейчас настолько стары, что их уже экономически невыгодно модернизировать. Тем не менее, если вы обнаружите, что меняете блок питания или материнскую плату в старой системе Dell, будьте абсолютно уверены, что это не одно из нестандартных устройств Dell. Чтобы сделать это, проверьте номер модели системы на веб-сайте PC Power & Cooling (http://www.pcpowerandcooling.com). PC Power & Cooling продает сменные блоки питания для этих нестандартных систем Dell, но, учитывая, что самая молодая такая система сейчас довольно стара, остается только гадать, как долго PC Power & Cooling будет продолжать продавать эти нестандартные блоки питания.

Даже изменение основного разъема питания с 20 на 24 контакта не представляет проблемы, потому что более новый разъем сохраняет те же соединения контактов и ключ для контактов с 1 по 20 и просто добавляет контакты с 21 по 24 в конец старой 20-контактной компоновки. Как показывает рисунок 16-8, старый 20-контактный основной разъем питания идеально подходит к 24-контактному основному разъему питания. На самом деле, гнездо основного разъема питания на всех 24-контактных материнских платах, которые мы видели, разработано специально для приема 20-контактного кабеля. Обратите внимание на выступ по всей длине на гнезде материнской платы на рисунке 16-8, который предназначен для того, чтобы позволить 20-контактному кабелю защелкнуться на месте.

Рисунок 16-8: 20-контактный основной разъем питания ATX, подключенный к 24-контактной материнской плате

Конечно, 20-контактный кабель не включает дополнительные провода +3,3В, +5В и +12В, которые присутствуют на 24-контактном кабеле, что создает потенциальную проблему. Если материнской плате требуется дополнительный ток, доступный на 24-контактном кабеле, для работы, она не может работать на 20-жильном кабеле. В качестве обходного пути большинство 24-контактных материнских плат предоставляют стандартное гнездо разъема Molex (жесткий диск) где-то на материнской плате. Если вы используете эту материнскую плату с 20-жильным кабелем питания, вы должны также подключить кабель Molex от блока питания к материнской плате. Этот кабель Molex обеспечивает дополнительные +5В и +12В (хотя и не +3,3В), необходимые материнской плате для работы. (Большинство материнских плат не имеют требований по +3,3В выше тех, которые может удовлетворить 20-жильный кабель; те, у которых они есть, могут использовать дополнительный VRM для преобразования части дополнительного +12В, поставляемого разъемом Molex, в +3,3В.)

Поскольку 24-контактный основной разъем питания ATX является расширением 20-контактной версии, также можно использовать 24-контактный блок питания с 20-контактной материнской платой. Для этого установите 24-контактный кабель в 20-контактное гнездо, оставив четыре неиспользуемых контакта висеть над краем. Кабель и гнездо материнской платы снабжены ключом, чтобы предотвратить неправильную установку кабеля. Одна возможная проблема проиллюстрирована на рисунке 16-9. Некоторые материнские платы размещают конденсаторы, разъемы или другие компоненты так близко к гнезду основного разъема питания ATX, что нет достаточного зазора для дополнительных четырех контактов 24-контактного кабеля питания. На рисунке 16-9, например, эти дополнительные контакты вторгаются во вторичное гнездо ATA.

Рисунок 16-9: 24-контактный основной разъем питания ATX, подключенный к 20-контактной материнской плате

К счастью, есть простой обходной путь для этой проблемы. Различные компании производят переходные кабели с 24 на 20 контактов, подобные тому, что показан на рисунке 16-10. 24-контактный кабель от блока питания подключается к одному концу кабеля (левый конец на этой иллюстрации), а другой конец представляет собой стандартный 20-контактный разъем, который вставляется непосредственно в 20-контактное гнездо на материнской плате. Многие высококачественные блоки питания включают такой адаптер в комплект поставки. Если ваш не включает, и вам нужен адаптер, вы можете приобрести его у большинства онлайн-продавцов компьютерных запчастей или в хорошо укомплектованном местном компьютерном магазине.

Рисунок 16-10: Переходной кабель для использования 24-контактного основного разъема питания ATX с 20-контактной материнской платой

Блоки питания компьютера и защита