Arhitectura Sistemelor de calcul - Sursa de alimentare

Universitatea de Vest Vasile Goldis

Filiala Satu-Mare

Arhitectura Sistemelor de calcul

Sursa de alimentare

Sursa de alimentare este una din componentele de baza ale unui calculator, de buna functionare a ei depinzind performanta si stabilitatea acestuia. In cazul calculatorului, sursa de alimentare preia curent electric alternativ (energie electrica) de tensiune 220 V si il transforma in curent continuu de voltaje mai mici (3,3V; 5V ; 12V) pe care il dirijeaza prin cabluri speciale catre componentele care au nevoie de el pentru a functiona. Sursa de alimentare nu este o componenta complexa, ea neincluzind tehnologii avansate.In interiorul sursei de alimentare se gaseste o placa electronica pe care sunt lipite condensatori, tranzistori, diode, rezistente, bobine si unul sau mai multe transformatoare.

Tot la interior se gasesc si doua radiatoare

(placi de metal) asezate vertical, care au

rolul de a raci piesele cu activitate sustinuta

(tranzistori si diode) care sint fixate pe ele.

Din sursa pleaca un manunchi de cabluri care vor fi conectate la componentele care necesita alimentare cu energie electrica. Cutia metalica in care se gaseste sursa este dotata cu fante pentru admisia de aer din carcasa calculatorului, iar la partea din spate a carcasei se gaseste un ventilator care elimina aerul cald la exterior. Fluxul de aer care este 'tras' din carcasa si apoi eliminat in exteriorul sursei serveste la racirea componentelor acesteia. Unele surse de alimentare ,mai performante au un al doilea ventilator asezat pe partea inferioara a sursei, care 'trage' aer din carcasa pentru crearea unui flux de aer mai important. Functionarea optima a calculatorului presupune alimentarea permanenta cu curent electric a diverselor sale componente. Fiecare componenta are nevoie de un anumit tip de curent continuu, adica un curent cu o anumita tensiune si o anumita intensitate. Sursa de alimentare preia curentul alternativ si dupa ce il transforma in curent continuu il canalizeaza pe citeva tronsoane ('rails' - sine), fiecare tronson avind o anumita tensiune (+3,3V ; +5V ; +12V ; -12V, -5V, +5VSB).

Pentru calculatoarele moderne sint importante doar primele trei tronsoane, cele de -12V si -5V fiind incluse pentru compatibilitatea cu piesele foarte vechi (cum sunt cele conectate prin sloturi ISA iar ultimul fiind folosit pentru circuitul de stand-by, de unde si numele lui. Tronsoanele de +3,3V si +5V sint folosite in general pentru alimentarea componentelor electronice (cipsetul placii de baza, memoria RAM, placa video, placa de sunet, etc.) si a unor periferice (mouse ,astatura, portul USB). Tronsonul de +12V este folosit pentru alimentarea motoarelor HDD-urilor si unitatilor optice, dar si pentru motoarele ventilatoarelor. O particularitate interesanta este ca si procesoarele moderne produse de AMD (Athlon, Sempron, Duron) sau Intel (Pentium 4, Celeron) functioneaza tot pe baza curentului furnizat de tronsonul de 12V. Asa cum am mai spus, alimentarea unei componente in scopul functionarii ei optime presupune furnizarea unui curent de o anumita tensiune si o anumita intensitate. Tensiunea se masoara in Volti (V) iar intensitatea in Amperi (A). Intensitatea curentului necesar unei anumite componente este o marime care desemneaza 'cantitatea' de curent necesar pentru functionarea ei. Fiecare tronson de curent continuu provenit din sursa de alimentare este capabil sa furnizeze o anumita intensitate maximala de curent, care se va imparti intre piesele alimentate de tronsonul in cauza. Din aceasta cauza o sursa de alimentare trebuie sa produca tronsoane de curent continuu a caror intensitate sa fie suficienta pentru componentele care se alimenteaza de la fiecare tronson in parte. De exemplu tronsonul de +12V trebuie sa furnizeze un curent cu o intensitate care sa fie suficienta pentru alimentarea procesorului dar si pentru alimentarea motoarelor HDD-ului, unitatii optice si ventilatoarelor, fiind de departe cel mai solicitat dintre tronsoane. In mod normal acest tronson face fata solicitarilor, dar daca avem mai multe HDD-uri, mai multe unitati optice, mai multe ventilatoare suplimentare si in plus avem si o placa video ce necesita alimentare suplimentara este posibil ca tronsonul respectiv sa nu mai poata furniza un curent adecvat fiecarei componente in parte si ca urmare unele din piese nu vor functiona sau vor functiona deficitar. Puterea electrica se defineste ca fiind produsul dintre tensiunea si intensitatea unui curent (P = U x I), desemnind cantitatea de energie disponibila pentru consum de catre componentele unui circuit electric care include bineinteles si o sursa de curent (sursa de tensiune). Puterea electrica se masoara in Watti (W). Toate sursele de alimentare pentru calculatoare au specificata puterea electrica maximala (300W, 350W, 400W, etc.), ce inseamna maximul de putere pe care sint capabile sa o furnizeze la un moment dat in scopul alimentarii cu curent a componentelor. O sursa de alimentare nu furnizeaza tot timpul puterea maximala, ci doar puterea necesara activitatii componentelor din calculator aflate in functiune la un moment dat. Cablurile care alimenteaza hardiscurile si unitatile optice furnizeaza curent de +12V si au la capat cite un conector numit Molex. Aceleasi cabluri furnizeaza curent pentru placile video ce necesita alimentare suplimentara in afara aceleia prin slotul AGP sau PCI EXPRESS.

Exista trei tipuri de surse:

Sursa de alimentare AT- la vechile PC-uri La acest model de surse de alimentare prin butonul Power al calculatorului se pornea si oprea alimentarea calculatorului.Acesta intrerupea alimentarea cu curent electric al sursei.

Sursa de alimentare ATX- cele mai folosite. Acest tip de surse de alimentare nu are un intrerupator care sa ii opreasca alimetarea decat doar unele modele dar acest buton fiind montat pe partea din spate al carcasei. Pornirea calculatoarelor dotate cu surse de elimentare ATX facanduse prin apasarea butonului Power dar in momentul opririi calculatorului nu mai este nevoie sa asteptam aparitia mesajului

IT'S NOW SAFE TO TURN OFF YOUR COMPUTER pentru ca alimentarea va fi oprita automat.

Sursa de alimentare ATX-2- cele mai noi.

Voltajul produs de sursele AT/ATX/ATX-2 este:

+3.3 Volts DC (ATX/ATX-2)

+5 Volts DC (AT/ATX/ATX-2)

-5 Volts DC (AT/ATX/ATX-2)

+5 Volts DC Standby (ATX/ATX-2)

+12 Volts DC (AT/ATX/ATX-2)

-12 Volts DC (AT/ATX/ATX-2)

Conectorii aferenti surselor de alimentare:

Berg - 4 pini

Folosit pentru a alimenta dispozitive mai mici, cum ar fi floppy disk. E disponibil pe: AT, ATX & ATX-2

Molex 4 pini

Folosit la alimentarea HDD-urilor ,unitatilor optice si a unor modele de placi video.

ATX 20 pini

E folosit pentru alimentarea placii de baza ATX.

Spre deosebire de aceasta, ATX2 are in plus inca 4 pini,iar modelul AT alimenteaza placa de baza prin 2 conectori.

P4 12V 4 pini

Folosita pentru alimentarea placilor cu processor P4, la ATX2 este integrate in conectorul cu 20 de pini.

AUX 6 pini

Asigura 5V si 2 cai de 3,3V, prezenta in special la servere, prezenta in ATX si ATX2.

Descrierea pinilor conectorilor sursei de alimentare ATX.

Numarul de conectori .

Adesea mufele Molex sunt in numar de 4, pentru ca initial erau posibile doar 2x2 unitati de stocare IDE, adica HDD-uri si unitati optice. In cazul in care si placa video trebuie alimentata se poate folosi o extensie RAID pentru unitati de stocare auxiliare, apare nevoia unui numar mai mare de astfel de conectori. In acest caz putem sa folosim splittere, prin care dintr-un conector deviem 2 dar placile video recente In special producatorul ATI foloseste de asemenea acet tip de conector, cat si pentru conectorii SATA care implicit sunt 2, dar majoritatea placilor de baza permit 4 conexiuni de acest gen.

Puterea de cunsum.

Se refera la puterea exprimata in Watti a sursei , la numarul de componente din PC pe care aceastasursa le va putea alimenta. Daca este vorba despre un calculator care nu are decat un HDD, o unitate de cd si o unitate de discheta, e suficienta o sursa de putere mica, . Dar daca este vorba de placi video cu alimentare separata, numar mare de discuri fixe si alte dispozitive care toate necesita curent pentru a functiona, vom alege o sursa corespunzatoare.

Protectia.

La inceput acesta insemna o siguranta care putea fi inlocuita in cazul in care se ardea la suprasolicitare.Azi vorbim de solutii multmai sofisticate care nu implica utilizatorul.De exemplu contactul lamelar .Acesta fiind format din doua lamele care in caz de supraincalzire se indeparteaza si nu mai conduce curent.