Sursa de Alimentare ATX

Universitatea de Vest Vasile Goldis

Filiala Satu Mare

Arhitectura Sistemelor de Calcul

Sursa de Alimentare

ATX

Sursa de alimentare

Toate calculatoarele sunt aparate eletronice a caror functionare se bazeaza pe electricitate. Pentru aceasta calculatorul are nevoie de o sursa de electricitate care sa-l mentina functional.

Sursa de alimentare este una dintre importante parti componente al calculatorului, deoarece furnizeaza enrgie electrica tuturor componentelor sistemului pentru a asigura functionarea corespunzatoare a acestea.

Sursa de alimentare este si una din componentele cu cea mai mare tendinta de defectare din orice sistem de calcul dar acest fapt vom vedea pe parcursul referatului.

O sursa de alimentare care functioneaza necorespunzator poate deteriora celelalte componente din calculator prin furnizarea unei tensiuni incorecte sau oscilante.

Exista trei tupuri de surse de alimentare:

AT Power Supply -la vechile calculatoare

ATX Power Supply -cele mai folosite

ATX-2 Power Supply -cele mai noi.

Sursa de alimentare ATX

Specificatia ATX a fost lansata pentru prima data de catre firma INTEL in 1995. In 1996, ea a devenit din ce in ce mai raspandita in calculatoarele Pentium si Pentium Pro, si defineste o noua forma a placii de baza, precum si o noua forma constructiva a carcasei si a sursei de alimentare.

Sursa de alimentare ATX este bazata pe modelul LPX, dar prezinta anumite diferente.

Una din diferente consta in faptul ca specificatia ATX a cerut pentru prima data ca ventilatorul sa fie montat pe fata laterala a sursei, in interiorul carcasei, de unde sufla aerul transversal pe placa de baza, il aspira din exteriorul carcasei, aceasta metoda elimina necesitatea a mai multor ventilatoare de racire astfel reducand zgomodul produs de acestea in timpul functionari si asigura racirea componentelor cele mai calde de pe placa de baza cum ar fi:

-procesorul,

-memoria,

-conectoarele de extensie.

Un alt avantaj al racirii prin flux invers este acela ca sistemul se mentine mai curat, reducand cantitatea de praf si murdarie. Carcasa este de fapt presurizata, astfel incat aerul este evacuat continu prin fantele carcasei invers decat se intampla la modelele precedente. Pentru sistemele care functioneaza in conditii deosebit de grele zona in care se face aspiratia aerului poate fi prevazuta cu un filtru pentru a asigura o functionare optima reducand riscul de defectare prematura a sistemului prin medoda de filtrare a aerului aspirat, dar in cazul precedent este nevoie de un ventilator de capatitate mai mare decat cele obisnuite, de asemenea filtrul necesita o intretinere periodica in functie de conditiile de lucru.

Forma constructiva ATX include un nou tip de conector de alimentare pentru placa de baza. Acest tip de conector preveni cuplarea incorecta a sursei de alimentare de catre utilizator. Acest nou conector are 20 de pini si o singura cheie, acesta face practic imposibila introducerea in pozitie gresita a conectorului. De asemenea noul conector este prevazut cu un blocaj ce asigura o etansare perfecte fara slabiciuni astfel eliminand oscilatiile de tensiune care poate defecta calculatorul. In afara de noile semnale de 3.3 V, sursa de alimentare ATX furnizeaza si un alt set de semnale care nu exista la sursele de alimentare standarde, precum semnale de POWER_ON (PS_ON) si semnalul de 5 V_STANDBY (5V SB).

Semnalul POWER_ON, este un semnal pentru placa de baza pe care sistemele de operare cum este Windows 9x il utilizeaza pentru oprirea sistemului prin intermediul softului.

Aceste semnale pot permite, de asemenea folosirea optionala a tastaturii pentru repornirea sistemului, semnalul 5 V_Standbay este activ in permanenta. Sursele de tensiunea ATX furnizeaza direct tensiuni de +3.3 V, eliminand necesitatea regulatoarelor de tensiune pe placa de baza.

O alta problema pe care sursa de alimentare ATX cu flux invers de aer de racire o rezolva este aceea a racirii actualelor procesoare din sitem, in prezent firma Intel si alti producatori monteaza ventilatorul in mod permenent pe procesor.

Sursa de alimentare ATX este prevazuta cu 5 conectoare:

Berg -4pini

Molex -4pini

ATX -20 pini

P4 -4 pini

Aux -6 pini

1.Functionarea surselor de alimentare

Functia de baza a sursei de alimentare este aceea de a furziza energie electrica tuturor componentelor sistemului prin convertirea energiei electrica disponibila la priza retelei care poate sa aiba tensiuni diferite in functie de zona (110V / 220V), in energie de joasa tensiune pe care il pot utiliza circuitele calculatorului.

Aceasta convertire de energie se realizeaza cu ajutorul componentelor aflate in interiorul sursei care pot fi de ex. (transformatoare, regulatoare, stabilizatoare de tensiune, tranzistoare, rezistenteetc).

Iintr-un sistem conventional tensiunea alternetiva(TA,(~) de 220 V si 50 Hz este convertita in tensiune continua (TC,(+/-) de joasa putere avand diferite valori. Circuitele logice din calculatoarele moderne opereaza prin comutarea tensiunilor intre doua stari logice diferit codate ca doua nivele de tensiune (inalta si joasa), fiecare familie de circuite logice au propriile standarde de tensiune.Desi tensiunile de ( -5 V, -12 V ) sunt furnizate placii de baza prin conectoarele de alimentare, placa de baza utilizeaza numai tensiunea de +5V.

Daca verificarile se incheie cu succes, si tensiunea de alimentare este suficienta pt. functionarea corecta a sistemului sursa de alimentare trimite catre placa de baza un semnal numit ( Power_Good ), si se face alimentarea sistemului cu energie, iar in cazu contrar cand acest semnal nu este prezent in mod continuu se intrerupe furnizarea energiei electrice si se opreste calculatorul.

Daca se examineaza caracteristicile tehnice ale unei surse de tensiune tipice pentru un calculator se observa ca aceste componente in timpul functionarii se incalzesc de acea este necesara de un sistem de ventilatie asigurat de catre un ventilator care ajuta la pastratea pieselor intre temperaturi bune, dar totusi la o fluctuatie de tensiune toate componentele sale sunt puse in pericol deoarece in asemenea cazuri se poate ajunge cu usurinta la autodistrugerea sursei de alimentare.

Majoritatea calculatoarelor din zilele noastre sunt construite pe baza circuitelor TTL ( Tranzistor-Tranzistor-Logic ), prevazute cu cele doua nivele de tensiune ( inalta-joasa ), prin termenul de ("inalta") referinduse la o tensiune de peste +3,2 V, iar ("joasa") referinduse la tensiune mai mica de +1,8 V, aceste circuite logice ( TTL ) sunt alimentate cu o tensiune de +5 V.

De obicei componentele si circuitele electronice digitale din sistem adica placa de baza, placa video, placile logice ale unitatilor de disc, etc., utilizeaza si alte valori de tensiune cum ar fi ( +3.3 V, +5 V ), iar motoarele unitatilor de disc precum si ventilatoarele sunt alimentate cu o tensiune de +12 V.

2.Gestionarea consumului de energie

Pentru a reduce consumul de energie al calculatoarelor exista doua posibilitati:

una este de a proiecta componentele cu consum mai redus de energie

iar a doua de a dezactiva anumite componente ale sistemului care nu sunt folosite la un monent dat.

In acest sens procesoarele care sunt circuite cu consum ridicat de energie au fost prevazute cu o functie interna prin care procesorul poate functiona in modul numit system Management Mode prin care pot fi incetinite sau chiar oprite circuitele care nu sunt folosite la un moment dat.

Desi prin aplicarea acestor tehnici se pot obtine rezultate foarte bune, a fost dezvoltata un standard numit Advanced Power Managerment (APM) care are rolul de a oferi control total sistemelor si de a reducere consumul de energie electrica.

In cea ce priveste oprirea sistemului, daca alegem obtiunea Shut Down the Computer din meniul Start, alimentarea se intrerupe prin intermediul softului (deci Windows opreste calculatorul.   

Un sistem care nu are aceasta caracteristica nu face decat sa afiseze un mesaj care arata ca oprirea calculatorului se poate face in conditii de siguranta.

In continuare se va face o prezentare despre o sursa mult folosita in prezent, sursa de alimentare ATX.

Instalarea Sursei de Alimentare

In primul rand se va deconecta calculatorul de la reteaua de energie electrica pentru a evita o eventuala curentare, dupa care se vor scoate cablurile de alimentare din sursa de alimentare, in urmare se va dessuruba partea laterala a calculatorului.

Al doilea pas este deconectarea tuturor firelor de la sursa din placa de baza pt. a evita o eventuala paguba provocata in momentul extragerii sursei din carcasa.

   

Al treilea pas este dessurubarea efectiva a sursei de alimenatre de pe carcasa si extragerea cu atentie di carcasa calculatorului fara sa distrugem alte componente ale calculatorului.

In final am extras din carcasa calculatorului sursa de alimentare fara sa afectam alte componente din calculator.

Instalarea a unei surse noi in carsaca calculatorului se actioneaza la fel ca si in operatia similara pas dupa pas dar in ordinea inversa, efectuand si aceasta operatie cu succes avem instalat o sursa noua in carcasa calculatorului.

Bibliografie

1. Dodescu, GH,: Marsanu, R.: Nastate, F. -Calculatoare Elemente fundamentale de structura. Initiere in utilizarea PC_urilor, editura ALL, Bucuresti, 2000.

2. Englander, I. -The arhitecture of Computer Hardware & System Software, Weley, London, 2001.

3. Florea , S. Catana, I. - Electronica industriala si automatizari, Bucuresti 1999.

4. Ionescu, D. Bulgacov, R. Cancer, S. Costin, A - Aparate echipamente si instalatii de electrinica industriala pentru tehnica de calcul, Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti 1998.

5. https://cobra.rdsor.ro/cursuri/power