Меню

At atx питание совместимость

Форм-факторы ПК: ATX, AT и иже с ними

За время своего существования компьютеры пережили множество видоизменений и усовершенствований. Не стали исключением и форм-факторы (или типоразмеры) компьютеров. Сегодня поговорим о популярных форм-факторах персональных компьютеров, немного затронем историю, а также коснёмся экзотических типоразмеров ПК.

Форм-фактор (от англ. form factor) — это стандарт, который задаёт габариты и другие параметры технического изделия. Применительно к персональному компьютеру это количество и размещение комплектующих, разъёмов, элементов корпуса системного блока и прочие технические моменты. Эти стандарты не являются обязательными, но, в целом, производители корпусов и комплектующих для системных блоков стараются их соблюдать. Таким образом, если Ваш системный блок популярного форм-фактора, трудностей с его обслуживанием не возникнет.

Перечисление форм-факторов ПК начнём с самого распространённого на данный момент стандарта — ATX.

Форм-фактор ATX (англ. Advanced Technology Extended) появился на стыке XX и XXI веков, практически сразу став главным стандартом на рынке персональных компьютеров. Разработан данный типоразмер был компанией Intel. Долго описывать этот стандарт не имеет смысла, достаточно взглянуть на современный системный блок. Остановимся на главных особенностях форм-фактора ATX:

  • Материнская плата компьютера обеспечивает питание процессора, оперативной памяти, дискретной видеокарты и прочих плат. Мощные видеокарты требуют дополнительного питания непосредственно с блока питания;
  • Вентиляторы в системном блоке расположены таким образом, чтобы радиатор процессора находился на пути воздушного потока вентилятора блока питания. Сам блок питания при этом располагается сверху или внизу системного блока. Если блок питания располагается снизу, а также имеется дискретная видеокарта, поток воздуха от блока питания уже не будет обдувать радиатор процессора. В данной конфигурации тепло от процессора должно отводиться только силами вентилятора на радиаторе CPU;
  • Разъём питания материнской платы претерпел изменения по сравнению со стандартом AT и теперь не допускает ошибочного подключения. Первоначально число контактов равнялось 20, затем было увеличено до 24;
  • Изменения затронули и заднюю панель системного блока. Корпусы системных блоков форм-фактора ATX имеют стандартизированную прорезь, в которую вставляется панель с разъёмами материнской платы и специальная заглушка с отверстиями под эти разъёмы (англ. I/O Plate — Input/Output Plate). Заглушка идёт в комплекте с материнской платой. Особенностью стандарта ATX является то, что производители материнских плат вольны сами выбирать типы и количество разъёмом, которыми они снабжают свои устройства. Всё это упрощает сборку ПК, так как один корпус можно использовать с разными комплектующими.

Пример корпуса форм-фактора ATX. Хорошо видны характерные прорези для I/O Plate и блока питания.

Самыми распространёнными представителями ПК стандарта ATX являются системные блоки как на иллюстрации выше. Они удобны как в сборке, так и в обслуживании, но являются не слишком компактными по современным меркам. В последние годы им на смену всё чаще приходят более компактные компьютеры.

Как не трудно догадаться, определяющим фактором здесь является размер комплектующих компьютера. В особенности материнской платы. Хотя, конечно, и другие комплектующие способны занимать немалое пространство. Речь о дискретных видеокартах, жёстких дисках, дисководах, блоках питания, радиаторах, вентиляторах и прочем. Но остановимся на материнских платах.

Типоразмер ATX включает в себя несколько стандартов материнских плат. Классических системный блок «заточен» под материнские платы Standard-ATX (или просто ATX) размером 305 × 244 мм. Кроме этого популярными являются материнские платы форматов Mini-ATX (284 × 208 мм) и Micro-ATX (244 × 244 мм). Как правило, корпусы системных блоков содержат отверстия для крепления плат различных габаритов. Подробнее о размерах материнских плат различных типов в таблице ниже.

Название Размер в мм Размер в дюймах
WTX 356 × 425 14 × 16,75
EE-ATX 347 × 330 13,7 × 13
E-ATX 305 × 330 12 × 13
XL-ATX 345 × 262 13,5 × 10,3
ATX 305 × 244 12 × 9,6
Mini-ATX 284 × 208 11,2 × 8,2
Micro-ATX 244 × 244 9,6 × 9,6
Flex-ATX 229 × 191 9 × 7,5
Mini-ITX 170 × 170 6,7 × 6,7
Nano-ITX 120 × 120 4,7 × 4,7
Pico-ITX 100 × 72 4 × 2,8
Mobile-ITX 75 × 45 2,9 × 1,8

В таблице можно увидеть несколько типоразмеров материнских плат с ITX в конце названия. Данные типоразмеры были разработаны компанией VIA Technologies и де-факто являются платами стандарта ATX со своими габаритами и компоновкой. Первоначально был представлен форм-фактор ITX размером 215 × 191 мм, но он не получил распространение. А вот Mini-ITX получил распространение как основа для компактных и бесшумных ПК (не самые производительные процессоры позволяют использовать пассивное охлаждение, а HDD можно заменить на SSD).

Читайте также:  Ано ниц здоровое питание

Nano-ITX используется, как правило, в различных мультимедийных устройствах, таких как телевизионные приставки и неттопы). Pico-ITX это формат плат для ещё более миниатюрных компьютеров, а Mobile-ITX используется в промышленных мобильных и встраиваемых системах.

Ниже пример материнской платы форм-фактора Micro-ATX. Расположение слотов является стандартным для ATX-плат.

Материнская плата Gigabyte GA-H61M-S2PV форм-фактора Micro-ATX.

Форм-фактор ATX пришёл на смену форм-фактору AT, который появился в середине 80-х годов XX века и де-факто являлся первым массово распространённым форм-фактором персональных компьютеров.

Форм-фактор AT (англ. Advanced Technology) был предложен компанией IBM в 1984 году и «царствовал» 15 лет до появления ATX. Ныне компьютеры форм-фактора AT встретишь не слишком часто.

Типичный корпус форм-фактора AT.

Компьютеры форм-фактора AT имели следующие особенности:

  • Задняя стенка корпуса системного блока не имела универсального выреза, в который у корпусов ATX вставляется I/O Plate. Имелось лишь отверстие под разъём подключения клавиатуры и отверстия для плат расширения;
  • Слоты оперативной памяти обычно располагались в верхней части материнской платы, но иногда они могли быть и ниже;
  • Внедрение крепления плат расширения таким образом, чтобы их интерфейсы помещались в прорези на задней стенке корпуса системного блока. Появление заглушек для данных прорезей. Появление на материнской плате контактов для подключения кнопки «Reset», индикаторов питания и активности жёсткого диска. Все эти нововведения затем перекочевали в стандарт ATX.

Материнские платы форм-фактора AT выпускались в двух размерах: AT (305 × 279 мм или 305 × 330 мм) и Baby AT (331 × 218 мм). Последние получили большее распространение.

Материнская плата форм-фактора Baby AT.

В целом, расположение комплектующих на материнских платах стандарта AT признавалось неудачным ещё во времена их активного использования. Охлаждение центрального процессора осуществлялось недостаточно, так как этому препятствовали платы расширения, а планки оперативной памяти находились возле блока питания практически вплотную к нему.

Теперь поговорим об экзотике.

Данный форм-фактор задумывался корпорацией Intel как продолжение ATX. Типоразмер BTX (англ. Balanced Technology Extended) был представлен в 2004 году, а выпуск компьютеров данного стандарта происходил в 2005-2006 гг.

Пример корпуса форм-фактора BTX.

По сравнению с форм-фактором ATX появились следующие улучшения:

  • Движение воздуха внутри системного блока происходит рациональнее по сравнению с системными блоками форм-фактора ATX. В корпусе типоразмера BTX было организовано прямое движение воздуха, а материнская плата была вынесена на левую стенку корпуса вместо правой. Перенос материнской платы привел к тому, что платы расширения располагались радиаторами вверх, способствую воздухообмену;
  • Высота материнской платы и высота I/O Plate были уменьшены по сравнению со стандартом ATX.

Нераспространённым форм-фактор BTX оказался не потому, что имел какие-то фатальные недостатки, а потому, что его достоинства перед форм-фактором ATX не оказались определяющими. Главной причиной разработки стандарта BTX было всё возрастающее тепловыделение процессоров семейства Intel Pentium 4. Вскоре, впрочем, этот фактор потерял актуальность, так как последующие процессоры «грелись» не так сильно. В свою очередь, это привело к тому, что и потребность в новых корпусах ПК отпала сама собой.

Ещё одним ретро-типоразмером является NLX (англ. New Low Profile eXtended), который был создан для низкопрофильных систем. Особенностью форм-фактора NLX являлась отдельная выносная плата, которая подключалась к материнской плате. В свою очередь, к выносной плате подключались платы расширения и питание. Выносная плата располагалась перпендикулярно материнской плате, а платы расширения параллельно.

Форм-фактор NLX.

Разделение на материнскую и выносную платы дала производителям оборудования возможность комбинировать различные слоты в платах под потребности заказчиков.

Корпус форм-фактора NLX.

Форм-фактор NLX пал жертвой общего снижения популярности к низкопрофильным системам в пользу вертикальных корпусов ПК. На текущий момент системы с горизонтальным расположением корпуса имеют внутри платы стандартов ATX или ITX и не предполагают использование плат расширения.

Источник

Разъемы питания компьютера AT и ATX

Системная плата AT

Блок питания подключается двумя жгутами с розетками Р8 и Р9.

Читайте также:  Нина 3 плита как подключить питание

Вид со стороны гнезд

P G (Power Good) – выход. Напряжение на гнезде говорит о том, что все напряжения на блоке питания присутствуют и в норме. Сигнал выставляется с задержкой по включении и снимается при исчезновении питания БП до того, как накопительные конденсаторы успеют разрядиться, заранее предупреждая систему о сбое питания.

Системная плата ATX

Вид со стороны гнезд

PS-ON – вход. При соединении его с общим проводом включенный в сеть БП выходит из ждущего режима и начинает работу. Во время ждущего режима напряжения на выходе БП отсутствуют кроме +5 В в цепи +5VSB.

PW-OK (Power OK) – выход. Напряжение гнезде говорит о том, что все напряжения на блоке питания присутствуют и в норме. Сигнал выставляется с задержкой по включении и снимается при исчезновении питания БП до того, как накопительные конденсаторы успеют разрядиться, заранее предупреждая систему о сбое питания.

Дополнительная розетка (опционально), вход со стороны гнезд

FanM – выход датчика вентилятора охлаждения БП (2 импульса на оборот);

FanC – аналоговый вход 0…12В. Управление скоростью вращения вентилятора охлаждения БП. Если вход отключен, обороты вентилятора будут максимальными;

3.3V Sense – вход обратной связи по напряжению +3.3 В. Напряжение на него подается отдельным проводом с материнской платы непосредственно у потребителя для компенсации потерь по шине +3.3 В. Если розетка отсутствует, то этот вход присутствует на общей розетке (гнездо 11).

1394R – минус изолированного от общего питания источника 8…48 В для питания интерфейса IEEE-1394;

1394V – плюс изолированного от общего питания источника 8…48 В для питания интерфейса IEEE-1394.

Источник



Блок питания AT/ATX (теоретическая начальная подготовка).

Блок питания AT/ATX (теоретическая начальная подготовка).

Блок питания AT.

Как можно видеть на схеме (рис. 1), входное напряжение (115 или 220 В переменного тока) поступает на помехоподавляющий фильтр, который обычно состоит из дросселей, конденсаторов малой емкости и разрядного резистора. Далее напряжение питания поступает на двухполюсный выключатель, который чаще всего установлен на передней стенке компьютера (с него — на стандартный разъем, к которому подключен стандартный шнур питания монитора), и далее на высоковольтный выпрямитель. Он представляет собой четыре диода, соединенных по мостовой схеме и «залитых» в пластмассовый корпус. Выпрямленное напряжение поступает на сглаживающий фильтр (скорее всего, это будет пара электролитических конденсаторов емкостью по 200-500 мкФ с указанным максимальным напряжением 400 В — см. рис. 2).

Между высоковольтным выпрямителем и высоковольтным фильтром включен выключатель S1, вынесенный на заднюю стенку БП. В разомкнутом состоянии схема будет работать как однофазный мостовой выпрямитель с входным напряжением 220 В, который работает на емкость, равную С/2, а в замкнутом — удвоитель напряжения, входное напряжение для которого должно быть 115 В (это американский стандарт).

Отфильтрованное постоянное напряжение поступает на собранный по одно- или двухтактной схеме высоковольтный транзисторный ключ, который переключается схемой управления с частотой несколько десятков килогерц. Импульсы напряжения поступают на импульсный понижающий трансформатор, на вторичных обмотках которого и получаются напряжения для каналов +5 В, +12 В, -5 В, -12 В. Каналы эти собираются по стандартным схемам и содержат двухполупериодный выпрямитель (два диода, подключенных к обмотке со средней точкой) и LC-фильтр. В каналах -5 В и -12 В могут применяться интегральные стабилизаторы напряжения типов 7905 и 7912, соответственно. К каналу +12 В обычно подключается вентилятор, который охлаждает БП, а также и компьютер.

Выходные напряжения отслеживаются схемой управления. Сигнал PG (Power Good), сигнализирующий о том, что напряжения на блоке питания находятся в пределах нормы, представляет собой постоянное напряжение +5 В, которое должно появиться после окончания всех переходных процессов в блоке питания. При отсутствии этого сигнала на системной плате непрерывно вырабатывается сигнал аппаратного сброса процессора, при появлении этого сигнала система начинает нормальную работу. Уровень этого сигнала может лежать в пределах 3-6 В. Появляется он через 0,1-0,5 с после включения питания при нормальных напряжениях на выходе блока. Отсутствие необходимой задержки при включении и запаздывание при выключении приводит к потере информации в CMOS и ошибкам при загрузке. Нажатие кнопки «reset» практически эквивалентно замыканию PG на схемную землю.

Читайте также:  Asus k52j нет питания

Схема управления обычно состоит из контроллера широтно-импульсной модуляции (ШИМ-контроллер) и линейки компараторов, которые отслеживают уровни выходных напряжений и участвуют в формировании сигнала PG. В качестве линейки компараторов часто применяется микросхема LM339N, TL494 (TL493, TL495) фирмы Texas Instrument или ее аналог — микросхема МРС494 фирмы NEC. Структурная схема TL494 изображена на рис. 3.

Назначение выводов TL494 следующее:
— выводы 1 и 2 — неинвертирующего и инвертирующего входов усилителя ошибки 1;
— вывод 3 — вход «обратной связи»;
— вывод 4 — вход регулировки «мертвого времени» (время, в течение которого закрыты оба выходных транзистора, причем независимо от величины тока нагрузки);
— выводы 5 и 6 — для подключения внешних элементов к встроенному генератору пилообразного напряжения;
— вывод 7 — общий;
— выводы 8 и 9 — коллектор и эмиттер первого транзистора;
— выводы 11 и 10 — коллектор и эмиттер второго транзистора;
-вывод 12 — питание;
— вывод 13 — выбор режима работы (возможна работа в одно- или двухтактном режиме: если на этом выводе присутствует логическая «1» (+2,4. +5 В), то транзисторы открываются поочередно (двухтактный режим работы); если на выводе 13 будет «0» (0. 0.4 В), то это однотактный режим, при этом транзисторы могут быть включены параллельно для увеличения выходного тока);
— вывод 14 — выход опорного напряжения (+5 В);
— выводы 15 и 16 — неинвертирующий и инвертирующий входы усилителя ошибки 2.
ШИМ-контроллер работает на фиксированной частоте и содержит встроенный генератор пилообразного напряжения, который требует для установки частоты всего два внешних компонента: резистора Rt и конденсатора Ct. При этом частота генерации будет равна f=1,1/RtCt. Модуляция ширины импульсов достигается сравнением положительного напряжения, полу ченного на конденсаторе Ct с двумя управляющими сигналами (один из них поступает на вход регулировки «мертвого времени», второй получается из выходных сигналов усилителей ошибок и сигнала обратной связи). Логический элемент ИЛИ-НЕ возбуждает выходные транзисторы только тогда, когда амплитуда пилообразного напряжения выше амплитуды управляющих сигналов. Таким образом, повышение амплитуды управляющих сигналов вызывает уменьшение ширины выходных импульсов.

Блок питания ATX.

По принципу работы практически не отличается от формата AT. Отличия — в конструкции и возможностях управления питанием. Если в старом конструктиве выключатель сети располагался на передней стенке корпуса (почти всегда), то в новых блоках питания управление производится с помощью кнопки, а силовой выключатель установлен на самом блоке питания, и сетевое напряжение присутствует только внутри БП. Еще многие новые блоки питания не требуют переключения пределов входного напряжения, работая в диапазоне 100-240 В.

Существенные отличия есть в электрическом интерфейсе. В АТХ есть дополнительный источник напряжением 3,3 В для питания процессора и дежурный «Standby» — маломощный источник с выходом +5 В. Дежурный источник с допустимым током нагрузки 10 мА (АТХ 2.01) включается при подаче сетевого напряжения. Предназначен он для питания цепей управления энергопотреблением и устройств, «страдающих бессонницей» — например, факсмодема, который при поступлении входящего звонка «разбудит» машину.

Мощность этого источника может быть увеличена до 720 мА, и машина сможет проснуться при приеме пакета от дежурного адаптера локальной сети. В интерфейс БП введен управляющий сигнал PS-ON, включающий основные источники +5, +3,3, +12, -5 и -12 В. Напряжение от этих источников поступает только при низком уровне управляющего сигнала. При высоком уровне или свободном состоянии цепи выходные напряжения источников — около нуля. О нормальном напряжении питания свидетельствует наличие сигнала PW-OK (Power O’Key), который на старых блоках обозначался как PG.

Интерфейс управления питанием позволяет выполнять программное отключение питания. В старом формате питающие провода к плате подключались двумя разъемами, что порой приводило к нехорошим последствиям, в АТХ разъем один и снабжен надежным ключом. Расширенная спецификация предусматривает передачу информации от датчиков вентилятора на системную плату — для обеспечения контроля оборотов. Для этих целей может присутствовать дополнительный (необязательный) жгут. Кроме сигналов датчика вентилятора, сигнала управления скоростью вращения вентилятора БП и сигнала обратной связи стабилизатора +3,3 В, на дополнительном разъеме имеются контакты 1394 (+) и 1394 (-) изолированного от схемной земли источника напряжения 8 — 48 В для питания устройств шины IEEE 1394 (FireWire).

Источник