Роз’єми живлення дискових накопичувачів

Роз’єми живлення дискових накопичувачів стандартизовані відповідно до призначення виводів і кольором проводів. У табл. 8.4 приведене розведення контактів стандартного роз’єму живлення дискових накопичувачів, а також кольору відповідних проводів.

Таблиця 3.2. Розводка контактів стандартного роз’єму живлення дискових накопичувачів
Контакт	Колір проводу	Сигнал
1 2 3 4	Жовтий Чорний Чорний Червоний	+ 12 В Загальний Загальний + 5 В

Приведені дані відносяться як до великого роз’єму, так і до міні-роз’ємів накопичувачів формату 3,5”. В обох випадках призначення виводів і кольору проводів збігаються. Щоб відшукати вивід 1, уважно огляньте роз’єм: звичайно номер знаходиться на пластмасовому корпусі, але буває настільки малий, що його важко помітити. На щастя, ці роз’єми звичайно мають ключ, і тому їх важко вставити неправильно. На рис. 3.7 показаний такий ключ і його відповідність з номерами контактів на більшому роз’єми дискового накопичувача.

Майте на увазі, що до деяких роз’ємів живлення накопичувачів підведено тільки два проводи – на +5 В та загальний (виводи 3 і 4), тому що в більшості нових накопичувачів на гнучких дисках напруга +12 В не використовується.

+12 В Загальний Загальний +5 В

Жовтий Чорний Чорний Червоний

Рис. 3.7. Роз’єми кабеля живлення для дискового накопичувача

Типи роз’ємів

Стандарт роз’ємів блоків живлення персональних комп'ютерів був розроблений фірмою IBM для комп'ютерів PC/XT/AT. Один тип роз’ємів використовувався для підключення до системної плати (роз’єми Р8 і P9), а інші - для дискових накопичувачів. Роз’єми живлення системної плати не змінювалися з 1981 року (з моменту появи IBM РС). Однак у 1986 році, після виходу дискових накопичувачів на 3,5”, були розроблени роз’єми меншого розміру для підключення живлення. Перелік стандартних роз’ємів живлення системної плати і дискових накопичувачів приведений у табл. 3.3.

Таблиця 3.3. Роз’єми живлення

Місце розташування	Розетка (на блоці живлення)	Вілка (на блоці)
Системна плата (Р8/P9)	Burndy GTC6P - 1	Burndy GTC 6RI
Дисковід (великий)	АМР 1-480424-0	АМР 1-480426-0
Дисковід (малий)	АМР 171822-4	АМР 171826-4

Навантаження блоків живлення

У персональних комп'ютерах використовуються імпульсні, а не лінійні, блоки живлення. У лінійному блоці живлення використовується великий вбудований трансформатор для формування напруги живлення різної величини, а в імпульсному блоці застосовується генератор високої частоти для формування різної напруги живлення. Імпульсний блок має менші розміри, меншу вагу і більш низьке енергоспоживання.

Характерна риса імпульсних блоків живлення полягає в тім, що вони не працюють без навантаження, тобто до джерел +5В (+12В) повинні бути підключені які-небудь споживачі енергії. Якщо поставити блок живлення на стіл, нічого до нього не приєднавши, і включити в мережу, то або внутрішня схема захисту його відключить, або він перегорить. Більшість блоків живлення захищені від роботи без навантаження і відключається, але в деяких дешевих моделях схема захисту відсутня, і на холостому ходу вони моментально виходять з ладу.

Мінімальне навантаження, необхідне для забезпечення нормальної роботи стандартного блоку живлення IBM AT потужністю 192 Вт, складає: для джерела +5В - 7,0А, для джерела +12В - 2,5А. Оскільки накопичувачі на гнучких дисках не навантажують джерело +12В, коли їх двигуни не обертаються, комп'ютери, у яких немає жорстких дисків, працюють погано. Більшість блоків живлення має визначені вимоги до мінімального струму навантаження для джерел +5 і +12В, а якщо такого навантаження немає, блок живлення відключається.

Коли фірма IBM вирішила випускати комп'ютер AT без жорсткого диска, їй довелося підключити кабель живлення до великого резистора з опором 5 Ом і потужністю розсіювання 50 Вт, змонтованому на невеликій стійці в тім самім місці, де повинен бути жорсткий диск. У корпусі комп'ютера навіть були передбачені спеціальні отвори для кріплення стійки з резистором. Вони включалися між виводами 1 (+12 В) і 2 (загальний) роз’єми живлення жорсткого диска. Струм навантаження 12-вольтового джерела при цьому дорівнює 2,4 А, потужність, що розсіюється на резисторі, — 28,8 Вт. Якщо врахувати, що вентилятори в більшості блоків живлення споживають струм 0,1 - 0,25 А, загальний струм навантаження згаданого джерела складав 2,5 А. Без навантажувального резистора блок живлення або не запускався, або працював погано. Системна плата споживає струм від 5-вольтового джерела постійно, але двигуни накопичувачів на гнучких дисках — основні споживачі енергії по ланцюгах +12 В - велику частину часу простоюють.

Більшості сучасних блоків живлення потужністю 200 Вт не потрібно таке велике навантаження, як першому блоку живлення IBM AT. Тепер по ланцюгу +5 В досить струму навантаження 2,0 - 4,0 А, а по ланцюгу +12 В - 0,5 - 1,0 А. Майже всі системні плати самі по собі досить добре навантажують 5-вольтове джерело. Як уже неодноразово говорилося, стандартний вентилятор споживає від джерела +12 В струм 0,1 - 0,25 А. Звичайно, чим вище гранична потужність джерела, тим вище мінімально припустиме навантаження, хоча бувають і виключення, так що завжди звертайте увагу на технічні параметри блоку.

У деяких високоякісних блоках, наприклад у пристроях фірми Astec, які застосовуються у комп'ютерах PS/2, встановлені навантажувальні резистори. Ці блоки можуть працювати без зовнішнього навантаження. Більшість дешевих моделей не має навантажувальних резисторів, тому для їх роботи необхідне відповідне навантаження по ланцюгах +5 і +12 В.

Щоб перевірити блок живлення окремо від комп'ютера, необхідно підключити навантаження до виходів +5 і +12 В. Якщо ви заздалегідь не підготувалися до перевірки, то вам знадобиться запасна системна плата і накопичувач на жорсткому диску як навантаження для джерел +5 і +12 В відповідно.

Розрахунок споживної потужності

Щоб з'ясувати, чи можна модернізувати комп'ютер, необхідно обчислити потужність, споживану його окремими вузлами, а потім визначите потужність блоку живлення. Після цього стане ясно, чи потрібно заміняти блок живлення на більш потужний. Досить складно визначити потужність для пристроїв з напругою живлення +5 В, включаючи системну плату і плати адаптерів. Потужність, споживана системною платою, залежить від декількох факторів. Більшість системних плат із процесором 486DX2 споживає струм близько 5 А, але буде краще, якщо ви як можна точніше обчислите це значення для вашої конкретної плати. Добре, якщо вам вдасться знайти точні дані для плат розширення; якщо їх нема, то виходіть з максимальної потужності споживання для плат адаптерів, що допускається стандартом використовуваної шини.

Розглянемо для приклада типовий комп'ютер. У більшості настільних систем і комп'ютерів типу Slimline установлюються блоки живлення потужністю 260Вт із припустимими струмами 20 А (від джерела +5 В) і 8 А (від джерела +12 В). У кожен слот шини ISA можна установити адаптер, що споживає максимум 2,0 А від джерела +5 В і 0,175 А - від +12 В. У більшості комп'ютерів є вісім слотів. Допустимо, що в чотирьох з них установлені плати адаптерів. Приклад розрахунку приведений у таблиці 3.4.

Якщо в комп'ютері заповнена половина слотов, є два накопичувачі на гнучких дисках і один накопичувач на жорсткому диску, то його можна розширити. Однак при подальшій модернізації можуть виникнути проблеми, зв'язані з живленням. Ясно, що заповнити всі слоти і додати два чи три жорстких диски неможливо через перевантаження джерела +5 В, хоча в джерелі +12 В резерв ще залишається. Можна додати дисковод CD-ROM чи другий жорсткий диск, не особливо турбуючись про цю напругу, але струм, споживаний від джерела +5 В, буде близький до граничного.

Таблиця 3.4. Приклад розрахунку споживної потужності

Джерело +5 В	20,0 А
Споживання: Запас по току	Системна плата Чотири адаптери по 2,0 А Жорсткий диск на 3,5” Дисководи для гнучких дисків на 3,5” і 5,25” CD-ROM 4,0 А	-5,0 -8,0 -0,5 -1,5 -1,0

Джерело +12 В	8,0 А
Споживання: Запас по току	Чотири адаптери по 0,175 А Жорсткий диск на 3,5” Дисководи для гнучких дисків на 3,5” і 5,25” CD-ROM Вентилятор 4,2 А	-0,7 -1,0 -1,0 -1,0 -0,1

Якщо передбачається значне розширення комп'ютера, наприклад додавання пристрою мультимедіа, то краще встановити більш потужний блок живлення. Наприклад, блок живлення потужністю 250 Вт забезпечує струми до 25 А від джерела +5 В до 10А - від +12 В, а в 300-ватному блоці від 5-вольтового джерела можна одержати струм до 32А. Зрозуміло, з такими блоками живлення можливостей розширення стає більше. Тому дані блоки живлення, як правило, встановлюють у повнорозмірних настільних системах чи корпусах типу Tower, де їх “здібності” можуть виявитися дуже до речі.

Струм споживання системних плат від джерела +5 В коливається від 4 до 15 А (іноді ці значення більше). Один процесор Pentium з тактовою частотою 66 МГц споживає струм 3,2 А, а в комп'ютерах, зі здвоєним процесором Pentium і тактовою частотою 106 Мгц тільки на процесори приходиться 6,4 А. На подібних системних платах звичайно встановлюють ОЗП ємністю 64 Мбайт, споживаний струм якого - близько 15 А. Більшість системних плат із процесором 486DX2 споживає струм від 5 до 7 А. припустимі струми навантаження кожного слота для різних стандартів шин приведені в табл. 3.5.

Таблиця 3.5. Максимальний споживаємий ток у кожному слоті шини (А)

Тип шини	Джерело +5 В	Джерело +12 В	Джерело +3,3 В
ISA EISA VL-Bus 16-розрядна MCA 32-розрядна MCA PCI	2,0 4,5 2,0 1,6 2,0 5,0	0,175 1,5 Не використов. 0,175 0,175 0,5	Не використов. Не використов. Не використов. Не використов. Не використов. 7,6

Як видно з таблиці, струм, споживаний у кожнім слоті шини ISA, не повинний перевищувати 2,6 А від джерела +5 В і 0,175 А - від +12 В. Відзначимо, що це максимальне значення, і далеко не всі плати споживають такі струми. Якщо в слоті є розширення VL-Bus, то значення максимально припустимого струму збільшується ще на 2,6 А (від джерела +5 В).

Потужність, споживана накопичувачами на гнучких дисках, може бути різною, але двигуни більшості нових дисководів формату 3,5” живлються від того ж джерела на +5 В, що і логічні схеми, і споживають струм близько 1,0 А. Напруга +12 В в них не використовується. Крім того, для живлення логічних схем використовується напруга +5В при струмі до 0,5 А. Нарешті, більшість вентиляторів працює від джерела на +12 В, споживаючи досить малий струм (близько 0,1 А).

Звичайні накопичувачі на жорстких дисках діаметром 3,5” споживають струм близько 1,0 А від джерела +12 В (для живлення двигунів) і усього 0,5А - від 5-вольтового джерела (для живлення логічних схем). Ще одна проблема полягає в тому, що при запуску дисководи жорстких дисків споживають значно велику потужність, ніж при звичайній роботі: на цьому етапі енергоспоживання (від 12-вольтового джерела) подвоюється. Наприклад, у режимі розгону повнорозмірний накопичувач може споживати струм до 4,0 А. Після переходу в стаціонарний режим споживана потужність знижується,

Приводимі фірмами-виробниками значення максимальної вихідної потужності блоків живлення ніяк не зв'язані з часом, тобто вони можуть працювати з паспортним навантаженням необмежено довго. На протязі нетривалого часу блоки живлення можуть виробляти набагато більшу потужність. Наприклад, протягом однієї хвилини вихідна потужність може на 50% перевищити номінальну. Саме тому потужність блоку живлення, зазначену в паспорті, можна не збільшувати до максимуму, незважаючи на те що в процесі розгону дисководів вона може бути перевищена. Після закінчення розгону споживання енергії знижується до прийнятного рівня. Однак тривале перевищення номінальної потужності приводить до перегріву блоку живлення і його виходу з ладу.

Звичайне перевищення припустимої потужності відбувається при заповненні слотів і установці додаткових дисководів. Деякі жорсткі диски, CD-ROM, накопичувачі на гнучких дисках і інші пристрої можуть перевантажити блок живлення комп'ютера. Обов'язково перевірте, чи досить потужності джерела +12 В для живлення всіх дисководів. Особливо це відноситься до комп'ютерів з корпусом Tower, у якому передбачене багато відсіків для накопичувачів. Перевірте також, чи не виявиться перевантаженим джерело +5 В при установці всіх адаптерів, особливо при використанні плат для шин VL-Bus і ЕІSА. З одного боку, краще перестрахуватися, а з іншого боку - майте на увазі, що більшість плат споживає меншу потужність, ніж максимальна величина, припустима стандартом шини.

Багато користувачів комп'ютерів замінюють блок живлення тільки після того як він згорить. Однак часто блоки ламаються не зовсім: вони продовжують працювати, періодично відключаючи чи подаючи в систему недостатні напруги. Комп'ютер при цьому працює, але його поводження абсолютно непередбачено. Ви будете шукати причину в програмі, хоча дійсним винуватцем є перевантажений блок живлення.

Якість блоків живлення визначається не тільки вихідною потужністю. Якщо в одній кімнаті знаходиться кілька комп'ютерів і якість електричної мережі невисока, то системи з більш потужними блоками живлення працюють набагато краще систем з дешевими блоками.

Щоб зрозуміти, які вимоги пред'являються до блоку живлення, ознайомтеся з параметрами пристроїв, застосовуваних фірмою IBM у комп'ютерах PS/2. Це наочний приклад того, якими повинні бути блоки живлення систем високого класу.

Блоки живлення PS/2 можуть працювати в двох діапазонах напруг мережі перемінного струму: 90-137 і 180-265 В. Коефіцієнт гармонік синусоїдального вхідного сигналу не повинний перевищувати 5%. Деякі моделі можуть автоматично аналізувати діапазон напруги мережі (110 чи 220 В) і виконувати настроювання схем блоку.

У блоках живлення PS/2 передбачений захист як від зниження, так і від підвищення напруги мережі. Якщо величина напруги мережі виходить за припустимі межі, блок живлення відключається, і запустити його знову можна тільки шляхом повторного включення.

В усіх блоках живлення PS/2 є захист від перевантажень по вихідних струмах. Якщо струм навантаження перевищує безпечну межу, блок живлення відключається до повторного включення мережного тумблера. Те ж саме відбувається і при коротких замиканнях. При замиканні між будь-якими двома виходами блок живлення відключається до повторного включення мережного тумблера.

У більшості блоків живлення PS/2 передбачений автоматичний перезапуск, тобто вони самі повторно включаються після відновлення сіткової напруги. В усіх блоках, випущених після жовтня 1990 року, уведена затримка перезапуску на час 3-6 c, щоб надати всім підсистемам і периферійним пристроям достатній час для скидання перед повторним запуском комп'ютера.

Фірма IBM гарантує роботу блоків живлення РS/2 при наступних несприятливих обставинах:

- при виникненні до десяти послідовних провалів напруги мережі на 20% нижче номінального (тобто до 80 В для мережі на 110 В) тривалістю до 2 c кожний при інтервалі між ними не більш 20 c;

- при виникненні до десяти послідовних провалів напруги мережі на 30% нижче номінального (тобто до 70 В для мережі на 110 В) тривалістю до 0,5 c кожний при інтервалі між ними не більш 5 c;

- при виникненні до десяти послідовних викидів напруги мережі на 15% вище номінального (тобто до 143 В для мережі на 110 В) тривалістю до 1 c кожний при інтервалі між ними не більш 10 c;

- при коливаннях у лінії («дзвони») з частотою 400 Гц (з експонентним загасанням) на максимумах синусоїди напруги мережі, що перевищують амплітудне значення напруги мережі не більш ніж у два рази (200 В для мережі на 110 В) і відбуваються до ста разів підряд з не менш чим трисекундними перервами між “пакетами”;

- при імпульсних перешкодах на максимумах основної напруги мережі, що перевищують амплітудне значення її напруги (150 В для мережі на 110 В) не більш ніж у 1,5 рази і відбуваються до ста разів підряд з не менш чим трехсекундными перервами між «пакетами».

Крім того, IBM гарантує справність блоків живлення РS/2 (і підключених до них систем) при наступних обставинах:

- при повному відключенні мережі на будь-який час;

- при будь-якім зниженні сіткової напруги;

- при короткочасних викидах з амплітудою до 2500 В (9 на вході блоку живлення (наприклад, при розряді блискавки).

Добрі блоки живлення відрізняються високою якістю ізоляції: струм витоку — не більш 500 мкА, що буває важливо в тому випадку, якщо мережна розетка погано заземлена чи зовсім не заземлена.

Ремонт блоків живлення

По-справжньому ремонтом блоку живлення займаються рідко — дешевше замінити його новим. Дефектний блок живлення звичайно викидають, якщо, він не є високоякісним чи дорогим. Якщо ви віднесете свій комп'ютер у звичайну ремонтну майстерню, там, швидше за все, його просто перевірять. Діагностику ви цілком можете виконати і самі.

Якщо у вас є досвід роботи з високими напругами, то ви зможете відремонтувати блок живлення власними силами, але для цього знадобиться його відкрити, чого краще не робити. Більшість фірм-виробників намагається перешкодити «проникненню» у блок живлення, застосовуючи при їх зборці спеціальні гвинти типу Totx. У той же час, фірми, що роблять інструменти, випускають комплекти викруток типу ТТ (Tamper-prof-Torx), якими можна відвернути гвинти з захистом. Деякі блоки живлення зібрані на заклепках, і при розкритті блоку їх приходиться висвердлювати. Врахуйте, що виробники створюють усі ці перешкоди з один-єдиною метою — захистити недосвідчених людей від високої напруги.

У більшості блоків живлення для захисту від перевантаження встановлений внутрішній плавкий запобіжник. Якщо він перегорить, блок живлення працювати не буде. Відкривши корпус, його можна замінити, але в більшості випадків заміна нічого не дасть — якщо не усунута основна несправність, перегорить і новий запобіжник. У цьому випадку найкраще відправити блок живлення в ремонтну майстерню.

Виймання та встановлення блока живлення

1. Виймання блоків живлення з РС , АТ ХТ є легкою операцією. В цих машинах великий хромований корпус блока живлення кріпиться до задньої панелі комп'ютера чотирма гвинтами. Якщо повернути ваш комп'ютер зворотнім біком, то можна побачити, що ці чотири гвинта створюють майже вірний чотирьохкутник в лівій половині задньої панелі. Якщо вийняти ці чотири гвинта, блок живлення буде вільно лежати на шасі. Перед тим як його виймати, звільніть роз’єми дисководів та два роз’єми системної плати. Витягніть блок живлення, приблизно на 1 дюйм, до його легкого доторкання з заднім боком дисководів або невеликого виступу на цій стінці. Після чого блок можна виймати.

2. Встановлення блока еквівалентно легко. Спочатку потрібна відповідна орієнтація блока живлення в верхній виємці шасі. Потім опустіть блок через цю виємку. Перед тим як прикріпляти встановлюємий блок, подайте його спочатку вперед до легкого доторкання з виступом на задній стінці дисковода, а потім подайте назад до встановки його на місце. Зміст цих рухів в тому, що вони дозволяють зпрацювати двум металевим фіксаторам на шасі комп'ютера для жорсткого утримання блока живлення на місці. Крім того, можна під'єднувати всі роз’єми перед тим як зафіксувати блок живлення.

При роботі з викруткою не намагайтесь одразу закрутити який-небудь гвинт до кінця, це може привести до того, що інші три не захочуть послідувати його прикладу. Тому спочатку наживіть наполовину всі гвинти, а потім закрутіть їх до кінця.