Стандарт ATX

Использование стандарта АТХ (AT Extended Specification) позволило избавиться от механического выключателя на передней панели ПК, который разрывал входную цепь БП – 220 В. Теперь же большая кнопка на корпусе современного ПК при нажатии замыкает провода, идущие к МП. Напряжение 220 В выключается только лишь кнопкой на задней стороне БП. Стандарт АТХ позволяет дистанционно управлять включением ПК.

Блок питания стандарта ATX в настоящее время имеет несколько разъемов, подключаемых к материнской плате: универсальный разъем питания 20+4 контакта (1 шт.), разъем 12 В (1 шт.). Кроме этого имеются: разъемы для подключения периферийных устройств – накопителей – (несколько шт.), разъемы SATA (1 или 2 шт.), разъем для видео PCI-Express (1 шт.), разъем для FDD (1 шт.). Некоторые из них могут отсутствовать, и количество их может быть разным.

Основной разъем БП содержит 20 контактов, расположенных в 2 ряда. Описание их приведено в табл. 4.2, указаны стандартно используемые цвета проводников.

Таблица 4.2. 20-контактный разъем питания БП АТХ

Рис. 4.15. 20-контактный разъем питания АТХ

В новых версиях стандарта ATX появились 4-контактный разъем с питанием + 12В, который подсоединяется к материнской плате на базе процессоров Pentium 4. и специальный дополнительный 6-контактный разъем для подключения современных видеокарт.

В ранних компьютерах форм-фактора АТХ блоки питания обеспечивали мощность около 250 Вт.

С увеличением мощности, потребляемой ПК, в БП понадобился дополнительный разъем; в стандартах АТХ 2.02, АТХ 2.03 и АТХ 12V 1.X.

В последующих стандартах этот вспомогательный разъем был исключен. Вспомогательный разъем обеспечивал дополнительную мощность до 72 Вт в цепи +12 В.

Таблица 4.3. Вспомогательный 6-контактный разъем БП АТХ

Повышенное энергопотребление процессоров Pentium 4 и новых AMD заставило разработчиков установить на МП дополнительный разъем для питания процессора. На материнских платах установлены модули стабилизации напряжения, которые преобразовывают высокое напряжение от БП – 12 В в низкие напряжения, для питания ЦПУ. Intel добавила в стандарт АТХ новый 4-контактный разъем для напряжения 12 В, расположенный максимально близко к преобразователю и процессору, чтобы уменьшить утечку энергии. Этот разъем называется Р4, или +12 Power Connector. Разъем Р4, у которого контакты выдерживают ток 8А, обеспечивает 192 Вт в цепи + 12 В.

Таблица 4.4. 4-контактная вилка ATX12V1

Рис. 4.16. 4-контактный разъем питания АТХ, +12 В

С появлением видеокарт PCI Express понадобилась дополнительная мощность для обеспечения питанием более производительных видеокарт. 20-контактный разъем питания был заменен на составной 24-контактный стандарта АТХ 12V 2.0 – 20+4. В итоге суммарная мощность БП, складывающаяся из мощности, передаваемой через основной разъем, к примеру – 370 Вт, и 4-контактный разъем – 192 Вт, может достигать 560 Вт.

Таблица 4.5. 24-контактный разъем питания БП АТХ 12V 2. 0

Рис. 4.17. 24-контактный разъем питания АТХ

Для питания мощных видеокарт был разработан специальный 6-контактный разъем для передачи +12В. Так же как и в 4-контактном дополнительном разъеме, контакты рассчитаны на максимальный ток 8 А. Некоторые материнские платы поддерживают две видеокарты, для таких плат выпускаются БП с двумя 6-контактными разъемами. Самые мощные БП обеспечивают нагрузку до 1000 Вт.

Таблица 4.6. 6-контактный разъем БП АТХ для питания видеокарт PCI Express

Для питания дисковых накопителей (винчестеров), CD и DVD-приводов используется специальный 4-контактный разъем Molex-Peripheral, или Molex (табл. 4.7).

Таблица 4.7. Разъем для питания внешних устройств – Molex для АТА – дисков и приводов CD

Для питания 3,5" дисковода – флоппи используется отдельный 4-контактный разъем питания (табл. 4.8).

Таблица 4.8. Разъем для питания внешних устройств – для 3,5" дисковода

Когда появился новый стандарт интерфейса SATA, понадобился уже другой разъем питания. Если БП не имеет специального разъема, то используется переходник. В приведенной спецификации разъема питания SATA выводы COM – «Земля».

Таблица 4.9. 15-контактный разъем БП АТХ для питания SATA-устройств

Рис. 4.18. Переходник для питания SATA устройств

Существующие разновидности блоков питания стандарта АТХ представлены в табл. 4.10.

Мощность БП измеряется в ваттах, это номинальная мощность, которую он обеспечивает.

Коэффициент полезного действия (КПД) – отношение выходной мощности к входной мощности, которое выражается в процентах. У хороших, эффективных БП КПД находится в пределах 70–80 %. Чем выше КПД, тем меньше БП потребляет электроэнергии от сети. И при этом, чем менее он эффективен, тем больше электроэнергии он переводит в тепло.

Таблица 4.10. Разновидности БП АТХ

Уровень стабилизации – это степень преобразования переменного тока с помехами в стабильное напряжение постоянного тока. Чем лучше и качественнее БП, тем более точное, гладкое и отфильтрованное от помех напряжение он подает на питание процессора, материнской платы и т. д. Идеальная схема преобразования – синусоида на входе БП преобразовывается в ровную линию постоянного напряжения. В реальности на выходе БП постоянное напряжение сопровождается небольшими пульсациями, степень которых выражается в процентах от номинального напряжения. Для выходного напряжения 12 В один процент пульсаций составит 0,12 В, или 120 мВ. На разных значениях напряжения у БП могут быть разные проценты отклонений. В целом у качественных БП уровень пульсации составляет 1–3 % от номинала. А вот у дешевых и некачественных – пульсации могут достигать и 10 %, что очень плохо для работы ПК.

В процессе работы ПК нагрузка на БП меняется. При этом под действием нагрузки меняется номинальное напряжение – отклоняется от заданной величины.

Стабилизация нагрузки – это способность БП выдавать номинальную выходную мощность для каждого напряжения при изменении нагрузки. У хорошего БП выходные напряжения – +3,3 В, +5 В, +12 В – меняются в пределах 1–3 % при изменении нагрузки в допустимых пределах. Менее важные напряжения —5 В, – 12 В – достигают 5 %. А вот некачественные БП могут «позволить себе» отклонения 10 % и более.

Раньше +12 В использовалось только для двигателей приводов. С появлением мощных процессоров +12 В используется и для их питания. Поэтому применение устаревших БП нежелательно из-за отсутствия необходимой стабилизации.

Благодаря стабилизации обеспечивается относительно ровное выходное постоянное напряжение при изменении входного – переменного в допустимых пределах. У хороших БП при изменении входного переменного напряжения в допустимых спецификацией пределах выходное постоянное напряжение обеспечивается точно в соответствии с заявленными производителем значениями.

Основной источник шума, который добавляется блоком питания в общий фон – это вентилятор. Существуют БП, в которых разработчики предусмотрели пониженный уровень шума. Такие тихие блоки работают практически бесшумно. Разница между дешевым и таким БП заметна сразу.

Чаще всего в БП выходят из строя вентилятор и входные элементы электрической схемы. Для обеспечения надежной и бесперебойной работы ПК полезно иметь в своем распоряжении запасной БП, в случае если рабочий выйдет из строя. Следует периодически очищать БП от пыли и менять вентилятор, если понадобится. Но все равно, через пару лет эксплуатации ПК очень желательно вообще заменить БП.

В сети переменного тока могут происходить сбои и скачки. Поэтому БП желательно защитить от подобных негативных воздействий.

Для защиты от помех, перепадов напряжения в сети желательно установить сетевой фильтр.

Но он не спасет, если пропадет напряжение – пусть даже кратковременно – и компьютер выключится, ведь при этом вы можете потерять результаты работы. Во избежание подобных неприятностей следует установить резервное питание – источник бесперебойного питания ИБП, в котором используется аккумуляторная батарея.