Достоинства и недостатки Li-ion аккумуляторов.

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 4Следующая ⇒

Достоинства.

1. Высокая плотность энергии, причем потенциал для ее увеличения еще не исчерпан.

2. Низкий ток саморазряда. Менее половины от величины саморазряда NiCd аккумуляторов.

3. Не требуется периодического обслуживания.

Недостатки.

1. Необходимость специальных схем защиты для ограничения тока и напряжения.

2. Подвержена старению вне зависимости от режима эксплуатации. Хранение в прохладном месте способно снизить

интенсивность старения на 40%.

3. Ограниченный ток нагрузки.

4. Особые требования условиям транспортировки. Это касается только партий аккумуляторов.

5. Высокая стоимость производства. На 40% выше, чем производство NiCd.

6. Поскольку не существует устоявшейся технологии производства, новые модификации появляются раз в полгода, то

изменение химического состава аккумуляторов может сказываться на точности результатов тестирования.

Литий-полимерные аккумуляторы.

Принципиальное отличие полимерных аккумуляторов от всех других типов химии заключается в отсутствии какого-либо жидкого

или гелеобразного электролита. В этих аккумуляторах используется сухой полимерный электролит, который заменяет пористый

сепаратор, пропитанный жидкостью или гелем. Полимерный электролит не обладает электрической проводимостью, но допускает

ионный обмен.

Плюс этого типа химии заключается в том, что аккумуляторная ячейка может быть сделана абсолютно произвольной формы, что

оставляет полную свободу действий разработчикам корпуса аккумулятора. Минимальная толщина ячейки может быть менее

миллиметра.

К минусам данной технологии относится то, что полимерные аккумуляторы имеют очень высокое внутреннее сопротивление и не

способны обеспечить большие импульсные токи, необходимые для работы современного мобильного оборудования.

Приемлемые параметры аккумулятор приобретает при нагреве до температуры 60°С. В теплом состоянии аккумулятор повышает

свою проводимость и становится пригодным для эксплуатации.

Исследования в области улучшения параметров полимерных аккумуляторов активно продолжаются и можно ожидать, что к 2005

году в коммерческую эксплуатацию поступят первые аккумуляторы с твердым электролитом.

Потенциал технологии велик. Ресурс полимерных аккумуляторов обещает быть не менее 1000 циклов, а плотность энергии выше,

чем у Li-ion.

В данное время полимерные аккумуляторы пробуют использовать в качестве аварийного питания в странах с жарким климатом.

Один производитель встраивает в корпус аккумулятора нагреватель, доводящий ячейку до рабочей температуры.

Полимерные аккумуляторы, используемые в современных мобильных телефонах, строго говоря, таковыми не являются. Это

гибриды полимерного и литий-ионного аккумуляторов, использующие гелеобразный электролит для увеличения проводимости.

По характеристикам эти аккумуляторы сходны с литий-ионными, даже несколько хуже в части емкости, но сильно превосходят их

в части безопасности эксплуатации.

Достоинства и недостатки полимерных аккумуляторов.

Достоинства.

1. Очень тонкие ячейки. Толщина аккумулятора может быть менее 1мм.

2. Пластичность. Ячейке можно придать любую форму, удобную производителю.

3. Малый вес.

4. Безопасность. Полимерные аккумуляторы устойчивы к перезаряду. Исключена утечка электролита.

Недостатки.

1. На данный момент, более низкая плотность энергии и ресурс, по сравнению с Li-ion. Однако потенциал для развития

существует.

2. Дорогое производство.

Свинцово-кислотные аккумуляторы.

Исторически, свинцово-кислотные аккумуляторы были первыми перезаряжаемыми источниками энергии, запущенными в

коммерческое использование. С тех пор они претерпели значительные изменения. Жидкий электролит был заменен пропитанным

электролитом сепаратором или гелеобразным электролитом, сами аккумуляторы сделаны герметичными и не нуждающимися в

периодическом добавлении электролита. Рекомбинация газов происходит в порах сепаратора или гелеобразного электролита. В

качестве меры предосторожности в герметичных аккумуляторах используются предохранительные клапаны, через которые

стравливаются излишки давления, если в процессе заряда, газы в аккумуляторе не успевают рекомбинировать.

По сравнению с другими типами химии, свинцово-кислотные аккумуляторы, сокращенно - SLA, имеют самую низкую плотность

энергии, но самую высокую емкость. Поэтому они применяются там, где требуется большая мощность, но не играют решающей

роли вес и габариты. В основном, это источники бесперебойного питания, биомедицинское оборудование.

Большим плюсом этого типа химии является очень маленький саморазряд. Если NiCd аккумулятор теряет до 40% запасенной

энергии за три месяца, то SLA аккумулятору на это потребуется год.

Эффект памяти в SLA аккумуляторах отсутствует, поэтому тренировочных циклов производить не требуется.

Слабыми местами этого типа химии являются нагрузочные характеристики. SLA аккумуляторы не любят больших токов нагрузки

и глубокого разряда. При эксплуатации в напряженных режимах, быстро наступает старение, выражающееся в потере емкости.

Также, на срок службы SLA аккумуляторов сильно влияет рабочая температура. Оптимумом является функционирование

аккумулятора при температуре воздуха 25°С каждые дополнительные 8°С окружающей среды укорачивает срок службы

аккумулятора наполовину.

В зависимости от режима эксплуатации, ресурс SLA аккумуляторов составляет 200-300 циклов заряд/разряд.

В плане обслуживания, SLA аккумуляторы требуют соблюдения режимов заряда и хранения. Быстрый заряд для этого типа

химии противопоказан. Заряжать необходимо малым током в течение 8-16 часов. Хранить SLA аккумуляторы необходимо в

заряженном состоянии.

Достоинства и недостатки SLA аккумуляторов.

Достоинства.

1. Эти аккумуляторы дешевы и просты в производстве.

2. Хорошо отработанная технология. При соблюдении правил эксплуатации, SLA аккумуляторы очень надежны.

3. Саморазряд - самый маленький среди всех типов аккумуляторов.

4. Аккумуляторы нетребовательны к обслуживанию. Эффект памяти и необходимость доливать электролит отсутствуют.

Недостатки.

1. Невозможность хранить в разряженном состоянии - быстро выходят из строя.

2. Низкая плотность энергии, что ограничивает области применения.

3. Более сложный алгоритм заряда. Вследствие того, что NiMH аккумулятор в процессе заряда греется гораздо сильнее,

чем NiCd, время заряда увеличивается.

4. Допускают очень ограниченное количество полных циклов разряда.

5. Содержат экологически вредные материалы.

6. Сильная температурная зависимость.

Емкость батареи

Количество энергии, которое может быть сохранено в батарее, называется ее емкостью. Она измеряется в ампер-часах. Одна АБ емкостью 100 Ач может питать нагрузку током 1 А в течение 100 часов, или током 4 А в течение 25 часов, и т.п., хотя емкость батареи снижается при увеличении разрядного тока. На рынке продаются батареи емкостью от 1 до 2000 Ач. Каждый процесс разряда-заряда называется зарядным циклом, причем не обязательно полностью разряжать аккумулятор. Например, если вы разрядили аккумулятор на 5 или 10% и затем снова зарядили его - это тоже считается как 1 цикл. Конечно, количество возможных циклов будет сильно отличаться при различной глубине разряда. Явление саморазряда характерно в большей или меньшей степени для всех типов аккумуляторов и заключается в потере ими своей емкости после того, как они были полностью заряжены в отсутствие внешнего потребителя тока.

Интегральная микросхема (ИС) - микроэлектронное изделие, выпол-

няющее определенную функцию по преобразованию электрических сигналов

и представляющее собой совокупность компонентов (транзисторов, резисто-

ров, диодов и т.п.), изготавливаемых в одном технологическом цикле на об-

щей диэлектрической или полупроводниковой основе.

Основными активными компонентами ИС являются биполярные или

униполярные транзисторы. Параметром, определяющим уровень сложности

ИС, является степень интеграции. Количественно она характеризуется чис-

лом активных компонентов, располагаемых на кристалле одной ИС. По это-

му критерию ИС условно подразделяются на:

· малые (ИС) - до 100 активных компонентов на кристалле;

· средние (СИС) - до 10000;

· большие (БИС) - до 100000;

· сверхбольшие (СБИС) - свыше 100000.

Дешифратор (декодер) - это комбинационное устройство с несколькими

входами и несколькими выходами, у которого каждой комбинации входных

сигналов соответствует активный уровень на одном из выходов. Классиче-

ский дешифратор преобразует n-разрядный двоичный код в унитарный код,

т.е. код, содержащий 2n разрядов, только один из которых равен 1, при этом

номер этого разряда является десятичным эквивалентом двоичной комбина-

ции, поданной на n входов дешифратора. Сказанное можно считать словес-

ным заданием функции дешифратора.

Для аналитического задания положим, что число входов дешифратора

n=3, тогда число выходов 2n = 8.

Дешифраторы как самостоятельные функциональные узлы в виде от-

дельных микросхем входят в состав многих серий ИС.

Кроме информационных или адресных входов x, большинство дешифра-

торов снабжаются одним или несколькими разрешающими или стробирую-

щими входами Е. Их наличие может быть отображено и в аналитическом

описании путем включения в каждую конъюнкцию четвертого элемента Е.

Это означает, что при разрешающем сигнале на входе Е дешифратор выпол-

няет свою функцию, а при запрещающем - дешифратор блокирован, т.е. на

всех его выходах пассивные уровни вне зависимости от комбинации на ад-

ресных входах.

Основное назначение входа стробирования состоит в обеспечении воз-

можности с его помощью синхронизировать работу дешифратора с работой

остальных функциональных узлов, входящих в какое-либо устройство. Так,

например, при асинхронном изменении значений отдельных разрядов при

переходе от одной входной кодовой комбинации к другой могут возникнуть

короткие (время переходного процесса) импульсы на тех выходах дешифра-

тора, на которых они не должны появляться ни при предыдущей, ни при по-

следующей входной комбинации. Избежать появления этих ложных импуль-

сов на выходах позволяет подача стробирующего сигнала только после за-

вершения переходного процесса на входах дешифратора.

Кроме того, вход стробирования может быть использован при наращива-

нии разрядности дешифраторов. Дешифраторы как самостоятельные ИС

имеют не более 16 выходов. При необходимости построения дешифратора с

большим числом выходов используется пирамидальный принцип наращива-

ния разрядности, когда в основании пирамиды устанавливается столько де-

шифраторов, сколько необходимо, чтобы получить требуемое число выхо-

дов. Одноименные адресные входы этих дешифраторов объединяются и об-

разуют группу младших адресных входов синтезируемого дешифратора. В

вершине пирамиды устанавливается дешифратор со столькими выходами,

сколько дешифраторов установлено в основании пирамиды. Выходы этого

дешифратора соединяются с входами стробирования соответствующих де-

шифраторов основания пирамиды, а его входы образуют группу старших ад-

ресных входов синтезируемого дешифратора.

Дешифраторы могут быть использованы для реализации логических

функций, число переменных которых равно числу адресных входов дешиф-

ратора. Поскольку система уравнений, описывающих работу дешифратора,

представляет собой все возможные конъюнкции от входных переменных в их

прямом или инверсном виде, то для реализации логической функции, пред-

ставленной в СДНФ, достаточно выполнить дизъюнкцию над соответствую-

щими выходами дешифратора.

Дешифраторы, выполненные в виде самостоятельных микросхем разли-

чаются числом информационных входов и наличием или отсутствием входа

(входов) стробирования. Выходы у большинства ИС дешифраторов выпол-

нятся инверсными. Микросхема К155ИД3 (рис.4.3) служит для преобразова-

ния четырехразрядного двоичного кода в код «1 из 16», т.е. размерность де-

шифратора 4´ 16. Микросхема имеет четыре информационных входа DI1,

DI2, DI4, DI8, два инверсных входа стробирования Е1 и Е2, объединенных по

логическому И, и 16 инверсных выходов DO0 – DO15. В зависимости от спо-

соба включения ИС может работать как дешифратор и как демультиплексор.

Микросхема К155ИД4 (рис. 4.4) содержит в одном корпусе два дешифра-

тора–демультиплексора каждый размерностью 2´ 4. Каждая секция имеет по

два объединенных по логическому И входа стробирования и по четыре ин-

версных выхода DO0 – DO3. Информационные входы DI1 и DI2 – общие для

обеих секций, т.е. объединены внутри микросхемы. Различие между секция-

ми состоит в том, что у одной из них оба стробирующих входа являются ин-

версными (G1, G2), а у второй – один прямой (Е2), а другой инверсный (Е1).

В зависимости от схемы включения ИС может быть использована в следую-

щих режимах: два дешифратора 2´ 4, один дешифратор 3´ 8, два демультип-

лексора 1: 4, один демультиплексор 1: 8. При использовании К155ИД4 следует

обращать внимание на то, что выходы у этой ИС с открытым коллектором.__

Шифратором (кодером) называется комбинационное устройство, пре-

образующее унитарный код, подаваемый на входы, в соответствующий дво-

ичный или двоично-десятичный код на выходах. Таким образом, шифратор

реализует функцию, обратную функции дешифратора. Если с выходов шиф-

ратора снимается n-разрядный двоичный код, то максимальное число входов

должно быть равно 2n. При этом выходной код представляет собой двоичный

эквивалент номера входа, на котором активный уровень сигнала. Сказанное

можно считать словесным заданием функции шифратора. На основании это-

D I

D O

E 1

E 2

DC /

DMX

И Д 3

7654 9

D I

D O

G 1

G 2

D C /

DMX

И Д 4

Рис. 4.3 Рис. 4.4

го словесного задания, положив число входов шифратора равным 8 = 23 и

обозначив их I0 - I7, составим таблицу истинности (табл. 4.1) шифратора, в

которой число выходов шифратора равно 3 и обозначены они A0 - A2.

Шифраторы, выполненные в виде самостоятельных микросхем, чаще все-

го бывают приоритетными, отличаясь числом информационных входов, вхо-

дов стробирования, наличием дополнительных служебных выходов, обеспе-

I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7

Рис. 4.5

I CD A

Рис. 4.6

чивающих возможность наращивания разрядности, а также характером сиг-

налов (прямые или инверсные) на всех названных входах и выходах.

Мультиплексором называется комбинационное устройство, предназна-

ченное для коммутации в желаемом порядке сигналов с нескольких входов

на единственный выход. В этом смысле можно уподобить мультиплексор

многопозиционному переключателю.

Входы мультиплексора по функциональному назначению делятся на

информационные, адресные (или селектирующие) и разрешающие (или стро-

бирующие). Подачей на селектирующие входы кодовой комбинации осуще-

ствляется выбор соответствующего этой комбинации информационного вхо-

да, подключаемого к выходу мультиплексора, а сигнал на стробирующем

входе разрешает это подключение. У большинства мультиплексоров реали-

зуется следующее правило выбора: к выходу подключается тот информаци-

онный вход, номер которого в двоичном коде подан на селектирующие вхо-

ды.

Сказанное можно считать словесным заданием функции мультиплексора.

Для аналитического задания положим число селектирующих входов n=3 и

обозначим их A1 - A3. Тогда число информационных входов равно 2n = 8. Мультиплексоры, будучи предельно универсальными логическими эле-

ментами, могут использоваться для реализации логических функций. С по-

мощью мультиплексора может быть реализована любая логическая функция

от n+1 переменной, где n - число селектирующих входов мультиплексора.

Для этого n переменных подается на селектирующие входы мультиплексора,

а на его информационные входы подаются или константа 0, или константа 1,

или прямое значение (n+1)-й переменной, или ее инверсное значение в соот-

ветствии с таблицей истинности реализуемой функции.

Мультиплексоры, выполненные в виде самостоятельных микросхем, раз-

личаются числом информационных и селектирующих входов, наличием или

отсутствием входа (входов) стробирования, а также характером выходных

сигналов, которые могут быть прямыми или (и) инверсными относительно

входных информационных.

Сумматоры представляют собой функциональные цифровые устройст-

ва, выполняющие сложение чисел. Суммирование осуществляется в двоич-

ном коде. По характеру действия сумматоры подразделяются на комбинаци-

онные и накапливающие, т.е. сохраняющие результат в специальном регист-

ре. Каждый из многоразрядных сумматоров может быть отнесен в зависимо-

сти от способов сложения к параллельному или последовательному типу. В

последовательных сумматорах сложение выполняется поразрядно и последо-

вательно во времени, а в сумматорах параллельного типа все разряды сумми-

руются одновременно. И те, и другие сумматоры строятся на основе одно-

разрядных полных сумматоров. Сложение выполняется в каждом разряде от-

дельно, но с учетом результата сложения в предыдущем разряде, т.е. с уче-

том переноса. Таким образом, каждый одноразрядный полный сумматор

должен иметь один вход переноса P0, два входа слагаемых A и B, выход сум-

мы S и выход переноса P1. Сумматоры, выполненные в виде самостоятельных микросхем, различа-

ются в основном разрядностью суммируемых двоичных чисел.

К триггерам относится большой класс устройств, общим свойством ко-

торых является способность сколь угодно долго оставаться в одном из двух

возможных устойчивых состояний и скачком переходить в другое под воз-

действием внешних сигналов, оставаясь в этом состоянии и после снятия

сигналов, установивших его в это состояние.

Таким образом, основное назначение триггера - запоминание значения

одной логической переменной или одного разряда двоичного слова или чис-

ла. Под запоминанием понимается указанная выше способность триггера ос-

таваться в заданном устойчивом состоянии и после снятия сигнала, устано-

вившего его в это состояние.

Состояние триггера распознается по уровню на его выходе. Триггеры

обычно имеют два выхода - прямой и инверсный. Принято говорить, что

триггер находится в единичном состоянии, если не его прямом выходе уро-

вень логической 1, а на инверсном - уровень логического 0.

Триггеры отличаются большим разнообразием типов и схемных реше-

ний, определяемых их функциональным назначением и способами записи в

них информации.

Функциональное назначение триггеров определяется зависимостью зна-

чений на их выходах от значений входных сигналов.__ Классификация триггеров по способу записи информации характеризует

ход процесса переключения триггера. По этому классификационному при-

знаку триггеры подразделяются на асинхронные и синхронные. Синхронные триггеры помимо информационных входов имеют такти-

рующий или синхронизирующий вход С, и переключение такого триггера в

состояние, определяемое сигналами, поданными на информационные входы,

происходит только при наличии соответствующего сигнала на входе синхро-

низации.

Регистром называется упорядоченная совокупность триггеров, предна-

значенная для хранения многоразрядных двоичных слов или их частей. По способу ввода и вывода информации регистры подразделяются на

параллельные, последовательные и универсальные.

Параллельным называется регистр с параллельной записью и парал-

лельным считыванием всех разрядов записываемого или считываемого слова.

Для его реализации необходимо столько триггеров, какова должна быть раз-

рядность регистра. Информационный вход каждого триггера становится од-

ним из информационных входов регистра, а для обеспечения параллельной,

т.е. одновременной, записи каждого разряда слова в соответствующий ему

триггер входы синхронизации всех триггеров следует объединить, сделав по-

лученный вход входом синхронизации параллельной записи в регистр. Схема

трехразрядного параллельного регистра, реализованного на D-триггерах с

прямым динамическим управлением, и его УГО приведены на рис. 5.14.

Последовательным регистром или регистром сдвига называется регистр,

который осуществляет запись и считывание многоразрядного двоичного сло-

ва, представленного в последовательном коде. Это означает, что слово вво-

дится в регистр последовательно по одному разряду в каждом такте синхро-

низации, причем ввод осуществляется через единственный информационный

вход регистра, в качестве которого выступает информационный вход первого

триггера регистра. Отсюда следует, что в схеме регистра сдвига выход каж-

дого триггера должен быть связан с информационным входом следующего

TM5

Рис. 5.11

TM7

Рис. 5.12

D1234

TM8

Рис. 5.13

триггера для обеспечения перезаписи из разряда в разряд (сдвига), а синхро-

низирующие входы всех триггеров должны быть объединены для обеспече-

ния одновременности перезаписи. В результате этого объединения формиру-

ется вход синхронизации сдвига регистра.__

Регистры, сочетающие в себе свойства параллельных и последователь-

ных, называются универсальными.

15-18

Стандарт АТ

Стандарт АТ первым использовался в компьютерных блоках питания. Он появился на свет одновременно с первыми IBM-совместимыми компьютерами и применялся вплоть до 1995 года.

Блок питания стандарта AT обеспечивал компьютер четырьмя постоянными напряжениями - +5, + 12, -5 и -12 В. Однако по мере развития процессоров и всевозможной периферии, во-первых, росла общая потребляемая компьютером мощность, во-вторых, все больше сказывалось отсутствие в АТ-блоках напряжения +3, 3 В, которое приходилось получать непосредственно на системной плате отдельным стабилизатором. Кроме того, формат корпусов AT был не очень удобен для сборки компьютеров и не оптимизирован с точки зрения охлаждения.

В блоках питания стандарта AT выключатель питания находится в силовой цепи и обычно выводится на переднюю панель корпуса отдельным проводом. Как следствие, автоматическое включение и выключение компьютера невозможно. Блок питания стандарта AT подключается к материнской плате двумя одинаковыми шестиконтактными разъёмами, включающимися в один 12-контактный разъём на материнской плате. К разъёмам от блока питания идут разноцветные провода, и правильным считается подключение, когда контакты разъёмов с чёрными проводами сходятся в центре разъёма материнской платы.

Все это привело к разработке компанией Intel в 1995 г. формата АТХ - нового типа корпусов и блоков питания.

Стандарт ATX

В блоке питания АТХ количество выходных напряжения увеличилось: добавились напряжения +3, 3 и +5 В SB (Stand-By). Последнее было введено для реализации таких функций, как " пробуждение" компьютера по сигналу из локальной сети, от модема, по нажатию клавиши на клавиатуре или мыши, а также для реализации " дремлющего" режима S3 Suspend-to-RAM, в котором все текущие данные хранятся в оперативной памяти даже при выключенном компьютере. Очевидно, что напряжение +5 В SB должно присутствовать вне зависимости от того, включен или выключен компьютер (если, конечно, он физически не отключен от розетки), поэтому его стабилизатор - это практически отдельный миниатюрный маломощный блок питания, функционирующий непрерывно. Если в формате AT кнопка включения компьютера снимала с блока питания напряжение 220 В, то в АТХ кнопка включения лишь дает на блок питания команду остановить ШИМ-контроллер основного стабилизатора, но сам блок при этом остается подключенным к сети, и в нем продолжает работать стабилизатор дежурного режима +5 В SB. Для того чтобы отключить блок полностью, требуется либо воспользоваться имеющейся на многих моделях клавишей на задней стенке блока, либо физически отключить его от сети 220 В.

Постепенно в стандарт АТХ вносились изменения, но до определенного момента они не оказывали существенного влияния на блок питания. Новой тенденцией, приведшей к заметному с точки зрения пользователя изменению БП, был переход на 12-В питание стабилизатора процессора.

Стандарт АТХ12V

До выпуска компанией Intel процессора Pentium 4 со значительной потребляемой мощностью обычным решением было питание стабилизатора процессора от +5-В шины. Очевидно, что для процессора с потребляемой мощностью, скажем, 50 Вт даже без учета потерь на расположенном на системной плате стабилизаторе (а это еще как минимум 10%) ток при питании от упомянутой шины составит 10 А, что весьма немало. Такие токи, во-первых, осложняют размещение компонентов на системной плате, ибо крупный разъем питания АТХ зачастую трудно расположить в удобном для разработчика печатной платы месте (как можно ближе к стабилизатору питания процессора), а во-вторых, недостаточно плотный контакт в разъеме питания системной платы вызывал перегрев контактов и разъема с дальнейшим ухудшением контакта и более чем вероятными сбоями системы. Выходом из этой ситуации стал переход на питание стабилизатора ЦП от +12-В шины. Известно, что если напряжение в 2, 4 раза больше, то ток при той же потребляемой мощности будет в 2, 4 раза меньше, а, кроме того, установленный на плате стабилизатор, как и любой преобразователь постоянного тока, увеличивает свой КПД с ростом входного напряжения. Однако возникла другая проблема: поскольку до последнего времени серьезных потребителей +12 В на системной плате не было, то в разъеме ее питания был предусмотрен всего один провод для этого напряжения, что могло привести к перегреву и обгоранию контактов из-за чрезмерно большого тока через них. Эта проблема была решена добавлением еще одного разъема питания системной платы - маленького четырех контактного ATX12V, который не только добавил два дополнительных провода +12 В, но и благодаря своим скромным размерам позволил размещать его рядом со стабилизаторами питания процессора, серьезно упростив работу разработчикам печатных плат. Таким образом, летом 2000 г. компания Intel выпустила инженерное дополнение к стандарту АТХ 2.03, названное " ATX12V". Помимо вышеупомянутого разъема, в нем были ужесточены требования к блоку питания: при той же суммарной выходной мощности, что и раньше, блок должен был обеспечивать большие токи по шинам +12 и +3, 3 В. Более того, устанавливалась нижняя граница максимального тока по шине +12 В - 10 А вне зависимости от суммарной мощности БП; блок, не обеспечивающий такого тока, не может считаться соответствующим стандарту ATX12V.

Так как физически новые блоки отличались от старых лишь дополнительным разъемом, то в продаже в большом количестве появились различные переходники для адаптации АТХ-блоков питания к стандарту ATX12V. Разумеется, в связи с возросшими требованиями к нагрузочным токам для мощных систем такая адаптация была некорректна, но у систем со сравнительно небольшим энергопотреблением никаких проблем не возникало.

Следующее заметное изменение принесла версия 1.2 все того же стандарта ATX12V. Напряжение -5 В, до этого момента обязательное для всех блоков питания, практически уже не использовалось: оно подавалось только на системную плату и разъемы ISA, которые уже канули в Лету. Даже в более старых компьютерах, где еще использовались ISA-платы, это напряжение, как правило, не требовалось. В связи с этим в стандарте ATX12V 1.2 напряжение -5 В стало необязательным, и вскоре на рынке появились БП, у которых в разъеме питания системной платы отсутствовал соответствующий провод.

Тем временем наметилась новая тенденция: если раньше потребление по шине +3, 3 В росло, то теперь оно, напротив, стало падать, ибо все больше производителей стали использовать на своих платах отдельные стабилизаторы, питающиеся от +5 или чаще +12 В и формирующие необходимые для платы напряжения. Более того, современные графические платы питаются уже не от AGP, а от отдельного разъема питания, на который просто не заводится напряжение +3, 3 В. Соответственно, требования к этому напряжению падают, а к нагрузочной способности по шине +12 В, наоборот, увеличиваются, особенно учитывая постоянно растущее энергопотребление процессоров.

Стандарт ATX12V 2.0

Для удовлетворения вышеописанных требований был разработан стандарт ATX12V, версия 2.0 (не путать со стандартом АТХ 2.0; ATX12V 2.0 соответствует версии 2.2 стандарта АТХ). Это не просто косметические улучшения БП: изменения довольно серьезны, и старые блоки питания, хотя и будут частично совместимы с системными платами стандарта ATX12V 2.0, во многих случаях придется заменить. Основное отличие нового стандарта в том, что теперь в блоке питания предусмотрены сразу две шины +12 В. Связано это с тем, что увеличить нагрузочный ток по одной шине выше 20 А нельзя - по требованиям стандартов безопасности мощность цепей, к которым есть открытый доступ для оператора, не должна превышать 240 В-А (12 Вх20 А). При этом заметно уменьшились максимальные нагрузочные токи по шинам +3, 3 и +5 В (до полутора раз по сравнению с блоками ATX12V 1.1 той же мощности). Претерпел изменения и разъем питания системной платы. Если раньше это был 20-контактный разъем Molex 39-01-2200, то теперь он заменен на 24-контактный Molex 39-01-2240 - добавилось по одному контакту +12, +3, 3, +5 В и " земля". Легко заметить, что двадцать крайних контактов у обоих разъемов совершенно одинаковы, поэтому блок питания ATX12V 2.0 можно использовать в паре с ATX12V 1.1-платой (если сбоку от ее разъема питания есть свободное место для четырех " лишних" контактов разъема) и наоборот, однако в последнем случае надо учитывать, что с мощной системой ATX12V 2.0 с большим энергопотреблением блок питания, соответствующий старому стандарту, может не справиться.

Привычный четырех контактный разъем ATX12V, предназначенный для питания стабилизатора процессора, в новом стандарте не изменился, но теперь на него подается напряжение +12 В с другого источника, так что процессор имеет свое собственное питание, до некоторой степени независимое от питания системной платы и различной периферии, что должно положительно сказаться на качестве питающих напряжений.

Также из нового стандарта полностью исчезло напряжение -5 В: оно не предусмотрено даже как необязательное. Вместе с ним исчез и появившийся несколькими годами раньше в стандарте АТХ 2.01 разъем AUX для дополнительной подпитки системной платы (на него выводились напряжения +5 и +3, 3 В, а сам разъем напоминал разъемы питания системных плат форм-фактора AT); несмотря на рекомендацию использовать его в системах с большим энергопотреблением, на практике системные платы с таким разъемом практически не выпускались. Кроме того, разъемы питания Serial ATA-винчестеров теперь стали обязательны, впрочем, последние модели блоков питания ATX12V 1.1 уже выпускались с ними.

Также стоит отметить появление в стандарте рекомендаций по максимальным нагрузочным токам для БП мощностью 350 и 400 Вт - до этого регламентировались токи для блоков питания до 300 Вт включительно, что оставляло производителям более мощных БП больший простор для выбора характеристик, а это, в свою очередь, приводило к тому, что блоки большой мощности сильно различались между собой по возможностям, а некоторые не во всем превосходили даже стандартный 300 Вт блок питания.

Стандарт EPS12V

EPS12V - это стандарт для серверов начального уровня. Достаточно часто встречаются в продаже соответствующие ему блоки питания мощностью 400-500 Вт, которые представляют определенный интерес и для владельцев мощных систем стандарта АТХ.

Физически блоки стандарта EPS12V по габаритам и расположению крепежных отверстий совместимы с блоками АТХ, так что ничто не препятствует их установке в обычный АТХ-корпус. Разъем питания системной платы стандарта EPS12V аналогичен таковому в ATX12V 2.0-платах, причем не только физически (это 24-контактный разъем такого же типа), но и по разводке контактов; таким образом, к ЕР512V-блоку питания можно без проблем подключать системные платы ATX12V 2.0 и при наличии физической возможности подключить более крупный разъем также и платы ATX12V 1.1 (при отсутствии такой возможности следует использовать переходник). Разъем питания процессоров у EPS12V собственный, восьми контактный. Однако четыре крайних контакта в точности совпадают с разъемом ATX12V, поэтому его также можно напрямую подключить к обычной ATX12V системной плате, если сбоку от установленного на ней разъема есть свободное место, либо же, если места нет, воспользоваться переходником.

Важно, что блоки EPS12V бывают как с одним источником + 12 В, так и с двумя, аналогично ATX12V 2.0. В последнем случае подключать на системной плате ATX12V 1.1 второй источник +12 В блока питания (он выведен на 8-контактный разъем питания процессора) можно, только будучи уверенным, что шины питания процессора и шина +12 В с разъема питания самой системной платы полностью разделены; в противном случае системная плата может выйти из строя. С системными платами стандарта ATX12V 2.0 такой проблемы возникнуть не может - у них шины разделены по определению, ибо используются два раздельных источника питания.

Компактные блоки питания

Еcли на протяжении эволюции стандартов полноразмерных корпусов, AT, ATX, BTX, в соответствующих им блоках питания менялось только содержимое, а не внешний вид, и любой блок формфактора AT выпуска десятилетней давности по габаритам и расположению крепежных отверстий подойдет к новейшему ATX- или BTX-корпусу, то в области блоков питания для компактных корпусов ситуация складывается прямо противоположная. Электрические параметры и разъемы для подключения питаемых устройств эти блоки наследуют от своих полноразмерных собратьев (за тем лишь исключением, что мощность компактных блоков обычно меньше), однако стремление в каждом случае разместить блок питания в корпусе так, чтобы свести к минимуму занимаемое им место и соответственно общие размеры корпуса, привело к появлению уже восьми различных стандартных типов корпусов для компактных блоков питания, каждый из которых лучше удовлетворяет требованиям каких-либо конкретных систем. Привычный большинству пользователей полноразмерный блок питания ATX, самый крупный (см. таблицу в конце странички), имеет форму обычного прямоугольного параллелепипеда и может оснащаться одним или двумя вентиляторами размером от 80 до 120 мм.

⇐ Предыдущая 1 234 Следующая ⇒