Питание 12 v для процессора кратко

Обновлено: 07.07.2024

Раньше процессорам было достаточно питания от общего кабеля:

Не знаю есть ли у вас такая проблема — но этот кабель лично мне просто так не отцепить от материнки. Он так сильно крепится, что кажется материнку можно повредить, извлекая его.

Потом появились блоки питания с выделенной линией 12 вольт для питания процессора:

Это питание подключалось к материнской плате, если быть точнее — то вот сюда:

Поэтому сегодня появился новый стандарт — EPS12V, это как усовершенствованная версия ATX12V, обладает просто повышенной надежностью:

Надеюсь данная информация оказалась полезной. Удачи и добра, до новых встреч друзья!

Инструкция по блокам питания

Что такое - Блок Питания.

Блок питания (англ. power supply unit, PSU) — вторичный источник электропитания, предназначенный для снабжения узлов компьютера электрической энергией постоянного тока, путём преобразования сетевого напряжения до требуемых значений. В некоторой степени блок питания также выполняет функции стабилизации и защиты от незначительных помех питающего напряжения и участвует в охлаждении компонентов персонального компьютера.

Из чего состоит блок питания.

выпрямитель сетевой,
генератор,
трансформатор,
выпрямитель низковольтный,
стабилизатор.

Принцип работы блока питания.

Сетевое напряжение сначала выпрямляется.
Далее заряжает конденсаторы фильтра.
Очищается от помех блоком PFC и преобразуется в синусоиду с частотой 50-150 килогерц.
Далее напряжение понижается до 5 и 12 вольт.

Комфортные напряжения.

Линия +3V - от 3,20 до 3,45 вольта,
Линия +5V - от 4,85 до 5,30 вольта
Линия +12V - от 11,80 до 12,5 вольта.

Power Factor Correction (PFC).

Современные блоки становятся все мощнее, а провода в розетках не меняются. Это приводит к возникновению импульсных помех – блок питания тоже не лампочка и потребляет, как и процессор, энергию импульсами. Чем сильнее и неравномернее нагрузка на блок, тем больше помех он выпустит в электросеть.
Для борьбы с этим явлением разработан PFC.
Это мощный дроссель, устанавливаемый после выпрямителя до фильтрующих конденсаторов.
Первое, что он делает, это ограничение тока заряда вышеупомянутых фильтров. При включении в сеть блока без PFC очень часто слышен характерный щелчок – потребляемый ток в первые миллисекунды может в несколько раз превышать паспортный и это приводит к искрению в выключателе. В процессе работы компьютера модуль PFC гасит такие же импульсы от заряда разнообразных конденсаторов внутри компьютера и раскрутки моторов винчестеров.
Встречаются два варианта исполнения модулей – пассивный и активный.
Второй отличается наличием управляющей схемы, связанной с вторичным (низковольтным) каскадом блока питания. Это позволяет быстрее реагировать на помехи и лучше их сглаживать.

Что и по каким линиям питает блок питания.

Блоки питания выдают три базовых напряжения: +3.3, +5 и +12 V.
+3.3 предназначена для питания выходных каскадов системной логики
+5 - питает логику почти всех PCI- и IDE-девайсов
+12 - является базовым напряжением для питания процессора и ядра видеокарты

VRM, блок регулировки напряжения.

Используется для регулировки напряжения, подаваемого для всех устройств материнской платы. Например, современные процессоры работают на меньшем напряжении, чем остальные компоненты системы. Не для кого не секрет, что новые вычислительные устройства, такие как различные чипы и процессоры, у которых малый размер транзистора, потребляют меньшее питания.
Центральный же процессор работает лучше на высоком напряжении, но хуже при высокой температуре. Выделение тепла процессором - в квадратичной зависимости от уровня напряжения, подаваемого на процессор. Возникает дилемма: при увеличении напряжения процессор должен работать быстрее, но увеличивается его температура, что влечет за собой ухудшение его работы. Излишнее тепло от процессора отводится радиаторами и вентиляторами. Если вольтаж и температура процессора слишком высоки, он может перегреться и сгореть. Именно поэтому разъем для процессора на материнской плате располагают как можно ближе к блоку питания, в котором работает вентилятор на вытяжку. Горячий воздух от процессора (а теперь и с других горячих устройств, таких как видеокарты и некоторые жесткие диски) сразу же вытягивается из корпуса. Некоторые экстремальные оверклокеры настолько разгоняют систему, что появляется необходимость в установке дополнительного вентилятора-вытяжки, место для которого есть уже во всех корпусах.
Для наилучшего соотношения мощности, скорости и напряжения, компания Intel для своих новых процессоров разработала специальный тип регулятора напряжения, который на входе имеет напряжение от блока питания, а на выход подает стабильное напряжение необходимого значения на сам процессор. Кроме того, новый регулятор напряжения - программируемый, который использует 5 VID (voltage identification - определение напряжения) сигналы, с помощью которых регулируется подаваемое на него напряжение. VID контакты, как правило идут прям из процессора. Например, для выполнения особо сложной задачи процессору требуется большая вычислительная мощь. Тогда он посылает запрос на регулятор напряжение, который увеличивает напряжение на то значение, которое "прислал" процессор. Такие возможности очень понравятся оверклокерам, для которых некоторые производители материнских плат разрабатывают применение этой функции.

Конструкция блока питания.

Плата управления токовой защитой;
Дроссель, выполняющий роль как фильтра напряжений +12В и +5В, так и функцию групповой стабилизации;
Дроссель фильтра напряжения +3,3В;
Радиатор, на котором размещены выпрямительные диоды выходных напряжений;
Трансформатор главного преобразователя;
Трансформатор, управляющий ключами главного преобразователя;
Трансформатор вспомогательного преобразователя (формирующий дежурное напряжение);
Плата контроллера коррекции коэффициента мощности;
Радиатор, охлаждающий диодный мост и ключи главного преобразователя;
Фильтры сетевого напряжения от помех;
Дроссель корректора коэффициента мощности (PFC);
Конденсатор фильтра сетевого напряжения.

Что такое - КПД.

КПД (Коэффициент Полезного Действия) - это отношение полезной работы к затраченной энергии. КПД измеряется в процентах. Чем выше этот коэффициент, тем выше эффективность работы блока питания и тем меньше потери электроэнергии. Снижение потерь, в свою очередь, положительно сказывается на температуре внутри корпуса компьютера и на частоте вращения (шуме) вентиляторов охлаждения.
Типы сертификатов:

Нагрузка на блок питания 20%, 50%, 100%, соответственно.
80 Plus (80%, 80%, 80%)
80 Plus Bronze (81%, 85%, 81%)
80 Plus Silver (85%, 89%, 85%)
80 Plus Gold (88%, 92%, 88%)
80 Plus Platinum (90%, 94%, 91%)
Бывает, что люди задаются вопросом, "если у меня есть блок 550 Вт, то значит он будет выдавать 83% своей мощности?"
Это неправильно. Блок питания будет выдавать 550 Вт, а из розетки брать 550/0.83=662.65 Вт
Чем выше КПД, тем меньшее количество энергии преобразуется в тепло и тем меньше электричества будет брать БП из розетки.
Качественный БП будет выдавать заявленную мощность, независимо от уровня КПД.

Стандарты Блоков питания

Для персональных компьютеров за всю их историю было разработано по крайней мере шесть различных стандартных блоков питания. В последнее время промышленность по установившейся практике выпускает блоки питания на базе ATX. ATX – промышленная спецификация, устанавливающая такие требования к блокам питания, чтобы они подходили к стандартному корпусу ATX, а их электрические характеристики обеспечивали бы функционирование материнской платы ATX.

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.

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.

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.

ATX12VO — революционный стандарт питания, который призван заменить нынешний разъем 24-pin и отказаться от напряжений 5 В и 3,3 В. Это значительно упростит топологию блоков питания, удешевит производство. А пользователю придется с высокой долей вероятности поменять свой нынешний блок питания.

С полной документацией можно ознакомиться на сайте Intel, а конкретно по новому основному разъему на странице 30. В новых поколениях Intel планирует активно продвигать новый стандарт.

Распиновка 10-pin разъема ATX

Главное изменение — убрали рудименты в виде +3.3 и +5-вольтовых линий питания, выкинули дремучий -12 В и лишние пины COM. Вот так, например, выглядит распиновка текущих разъемов 24-pin:

Разъемы ATX 10-pin и ATX 24-pin несовместимы по расположению пинов и ключей. Старые БП на новых системах с высокой долей вероятности не будут работать даже с переходниками. Дело в дежурном источнике и его напряжении. У нынешнего разъема это линия +5 VSB, а у будущего +12 VSB. И старые материнские платы с новыми блоками питания тоже работать не будут, потому что им нужны +5 и +3,3 вольта.

В новом 10-pin разъеме добавится третья линия +12 В. На неё ляжет вся нагрузка от вспомогательных узлов, которые раньше запитывались от +5 и +3,3-вольтовых линий. То есть дизайн систем питания материнских плат тоже изменится, не считая процессорного преобразователя — его это не затронет.

Только 12 вольт.

Самое главное, что теперь в блоках питания будет только один основной преобразователь, ведь конвертировать 12 вольт в 3,3 и 5 вольт больше не понадобится. Это удешевит конструкцию, сами узлы не будет занимать лишнее место внутри блока питания, а в совокупности это позволит повысить КПД.

Разъемы, использующие 3,3 и 5-вольтовые линии

Изменения также затронут и другие разъемы, ведь линии +5 используются в molex и SATA. Molex останется таким же, но два коннектора — COM и +5 — просто уберут.

Самая большая проблема — SATA. Многие накопители до сих пор используют линию +5 В. Да, только +5, так как 3,3 В не обязательна, ведь существуют даже переходники на SATA с molex, хотя у него нет линии 3,3. Более того, из спецификаций SATA V3.2 эта линия была вообще удалена и не используется в современных накопителях. В общем, SATA не изменится, останется таким же, только без 3,3.

Как видите, линия +5 до сих пор в деле. Но в блоках питания ATX12VO не будет +5 вольт, поэтому Intel предлагает следующее: убрать у БП SATA-разъемы вообще, а питать накопители непосредственно от материнской платы, на которой установят преобразователь с +12 на +5 вольт. На материнской плате, предположительно рядом с интерфейсом SATA, будут распаиваться разъемы питания, а накопители придется подключать с помощью переходника, который скорее всего добавят в комплектацию материнских плат.

Вероятно, это временное решение, и в будущем 3,5 и 2,5-дюймовые накопители просто переведут полностью на 12 вольтовую схему питания.

Первое железо с поддержкой ATX12VO

Если говорить об источниках питания, то одним из первых БП стал High Power HP1-P650GD-F12S ATX12VO. Всего три модели — на 500, 650 и 750 Вт. Внутри видно, что больше никаких преобразователей DC-DC или набора катушечных магнитных усилителей стабилизации напряжений.

Перспективы внедрения

Уже ближе к концу 2021 года Intel планирует активно продвигать ATX12VO. Вместе с процессорами Alder Lake ожидается и оперативная память DDR5 и новый стандарт питания. Фактически, пользователю при апгрейде придется поменять четыре основных компонента в новой платформе: материнскую плату, процессор, блок питания и оперативную память. Хотя не все производители перейдут на ATX12VO сразу и безапелляционно. Пока что стандарт продвигается как рекомендованный, а Intel мотивирует производителей к переходу скидками на собственные чипсеты.

В этой статье мы рассмотрим вопрос о том, как подключить питание процессора к материнской плате.

Как подключить питание процессора к материнской плате?

Подготовка: обесточивание компьютера

Перед тем, как приступать к любым манипуляциям с комплектующими компьютера, необходимо его обесточить. Сначала необходимо перевести тумблер на блоке питания в положение 0, если он находится в положении 1, и извлечь кабель питания из гнезда блока питания:

Подготовка: демонтаж боковой крышки корпуса компьютера

Корпусы компьютеров бывают разных форм и конструкций, однако почти всегда боковая крышка снимается очень легко — достаточно лишь открутить два винта на задней панели корпуса, соединяющих её с боковой крышкой. Расположение этих винтов показано на скриншоте:

Крепление боковой крышки может быть иным, однако общий принцип демонтажа остаётся в силе — нужно выкрутить винты или фиксаторы, соединяющие боковую крышку с корпусом компьютера.

Приступим к подключению процессорного питания к материнской плате.

Подключение питания процессора к материнской плате

Первым делом необходимо найти на материнской плате разъём или разъёмы для подключения процессорного питания. Чаще всего он или они располагаются в левом верхнем углу материнской платы:

Подсоединяя кабель, не прилагайте больших усилий. Если что-то не получается, это повод проверить совпадают ли ключи на разъёмах и на кабелях. Продолжайте только после того, как убедитесь, что всё делается правильно.

Убедитесь, что штекер вошёл в разъём до конца (не должно оставаться никаких зазоров), после чего можете приступать к сборке корпуса. Кабели питания процессора в подсоединённом состоянии:

Выводы

Ни один современный процессор для стационарных ПК не может работать без дополнительного питания. Как видно из статьи, подключение дополнительного питания процессора к материнской плате не вызывает особых трудностей. Главное — помнить, что использование несертифицированных переходников и разветвителей для питания процессора может негативно сказаться на сроке службы комплектующих и стабильности их работы.

Читайте также: