Распиновка блока питания ПК

Что такое блок питания и как он работает?

Стандартный источники питания работает от 220В, а также может иметь механический переключатель входного напряжения 110В или 220В AC (переменный ток). Компьютерный блок питания предназначен для преобразования переменного натяжения 220 вольт DC в постоянный ток +12 вольт, +5вольт, +3.3вольт, затем постоянный ток идет на питания компонентов компьютера. 3.3 и 5 вольт обычно используются в цифровых схем, а 12 вольт используется для запуска двигателей дисковода и на вентиляторы.

Современные блоки питания

Сегодняшние блоки питания несколько отличаются от своих предшественников, не только современным дизайном, повышенной мощностью и улучшенными характеристиками, но и наличием новых коннекторов для устройств, которых раньше не было в большинстве обычных компьютеров. Это связано с разработкой новых устройств или модификацией старых, повышением технических характеристик уже имеющихся и как следствие, необходимостью дополнительного питания.

Помимо обычных блоков питания, существуют модульные блоки или частично модульные. Различие между блоками в том, что в модульных полностью или частично, кабели заменены соответствующими разъёмами для их подключения и полностью соответствуют стандартам разъёмов обычных блоков. Это хорошо тем, что неиспользуемые провода не будут находиться в корпусе компьютера и мешать при его модернизации, так и циркуляции воздуха внутри.

Есть стандарты сертификации для энергоэффективности и КПД стандартного блока питания, для измерения эффективности подачи питания и распределения его мощности на внутренние устройства компьютера. Именно потребление дополнительного питания обуславливает появление новых коннекторов, наличие дополнительных проводов и контактов.

В современных блоках питания по-прежнему присутствуют основные коннекторы (разъёмы), использующиеся в более ранних моделях, подающие для устройств стандартное для них напряжение в 12, 5 и 3,3 вольта. Так для подключения к материнской плате используется разъём 24 pin (от английского pin – штырь, контакт), который претерпел некоторые изменения. В более старых моделях материнских плат, а соответственно и в блоках питания, использовался разъём в 20 pin. Поэтому, в большинстве современных БП (блок питания) разъём выполнен в виде разборной модели, представляющий собой стандартный разъём в 20 pin + дополнительный коннектор в 4 pin, для современных моделей материнских плат.

При использовании только 20 pin, дополнительный коннектор в 4 pin снимается (сдвигается вниз по пластмассовым рельсам) и остаётся отдельно в резерве. Далее в БП обязательно присутствуют разъёмы типа molex (по названию компании-разработчика фирмы Molex) в 4 pin, для “запитки” оптических дисков и других видов накопителей с интерфейсом PATA (Parallel ATA), вытесненных более современным интерфейсом SATA (Serial ATA). Для питания накопителей SATA обычно присутствуют два специальных разъёма в 15 pin (или переходников-адаптеров питания PATA HDD –> SATA HDD).

А также в современном БП должны быть коннекторы питания для центрального процессора 4 или 8 pin (могут быть разборными), коннектор для питания видеоплаты (6/8 pin, также может быть разборным и содержать 6 pin + 2 отдельных контакта). В некоторых моделях может присутствовать коннектор Floppy (4-pin), для питания флоппи-дисководов, некоторых картридеров и других устройств, которые используют данный устаревший разъём.

Распиновка блока питания компьютера — принцип его работы

Блок питания для настольного компьютера предназначен для конвертации переменного напряжения 220v в пониженное постоянное с номинальным значением ±12v, ±5v, +3.3v. Питание ±12v используется для работы подключаемых комплектующих устройств компьютера, как правило это система охлаждения и приводы. Все установленные на материнской плате микросхемы, получают питание по шинам ±5v, +3.3v.

Распиновка блока питания компьютера ранних годов выпуска, принципиальных отличий от современных БП не имеет. Конечно, источники питания нынешнего поколения снабжены соединителями для современных комплектующих.

Особенности

Не секрет, что современные блоки питания (БП) стали мощнее, имеют улучшенные характеристики и конечно же современный дизайн, нежели их предшественники те же 10-15 лет назад. Также, многие из вас знают (или узнают сейчас), что современные БП имеют новые коннекторы для комплектующих, ранее не используемых в персональных компьютерах (ПК). Наличие новых коннекторов связано с появлением новых (или модернизацией старых) комплектующих компьютера, улучшения их ТТХ и как следствие, потребность в дополнительном питании.

Современный БП соответствует стандартам сертификации энергоэффективности и коэффициенту полезного действия, которые применяются для распределения мощности и эффективности подачи питания на комплектующие компьютера. Благодаря «большей прожорливости» в питании тех же видеокарт, материнских плат, БП содержит дополнительные провода, контакты и коннекторы.

Коннекторы БП

В блоке питания присутствуют основные коннекторы (электрические соединители), используемые ранее в старых БП, с подачей напряжений 3,3, 5 и 12 Вольта. Каждый контакт коннектора это один Pin.

Материнская плата подключается к БП по коннектору (папа) 24 Pin (так называемой шине), который с усовершенствованием системных плат претерпел изменений. Предыдущие поколения материнских плат подключались к БП по шине в 20 Pin.

Из-за этого, чтобы поддерживать любой вид подключения к материнской плате, коннектор выполнен в виде разборной конструкции с 20 Pin основной и 4 Pin дополнительный разъем питания.

Если материнке нужно только 20 Pin, коннектор 4 Pin снимается (потяните вниз по пластмассовым рельсам) и отгибается для удобства установки 20-ти пиновой шины.

Для запитки оптических дисков и иных накопителей с интерфейсом подключения PATA (Parallel ATA) используются коннекторы molex 8981 (по названию фирмы разработчика-производителя).

Сейчас вытеснены современным интерфейсом подключения SATA (Serial ATA) для накопителей всех видов.

Центральному процессору необходимо питание от коннектора 4 или 8 Pin (может быть разборной).

Видеокарте нужно питание 6 или 8 Pin. Коннектор может быть разборным на 6+2 Pin

Некоторые современные БП могут содержать устаревший 4 Pin коннектор для флоппи дисководов, картридеров и т.д.

Также 3 и 4 Pin коннекторы используются для подключения кулеров.

Распиновка пинов БП компьютера для подсоединения к коннектору Molex

• провод желтого цвета предназначен для напряжения 12v;
• пара проводов черного цвета расположенных в середине подаются на контакты Ground («земля»);
• провод красного цвета передает постоянное напряжение 5v.

Распиновка разъема питания стандарта SATA

В свое время, для усовершенствования параллельного интерфейса IDE был создан более эффективный последовательный интерфейс SATA для питания, с соединителем включающего в себя 15 контактов.

Чтобы работать с интерфейсом SATA, для этого используются два кабеля: один рассчитан на семь контактов для обмена данными, а другой на пятнадцать контактов для обеспечения напряжения питания. Провод с 15-контактным коннектором может быть заменен разъемом типа Molex, рассчитанного на четыре контакта. Кабель силовой шины обеспечивает напряжение 5v и 12v. Такой провод по ширине имеет всего 24 мм.

Соединители PCI Express

Кабель питания с 6-ю контактами используется для соединения блока питания с графическими картами, у которых потребляемая мощность находится в пределах 75 Вт. Позиция контактов в разъеме следующая: 3 пина, расположенных вверху, обеспечивают питание 12v, остальные три идут на «землю».

8-пиновый разъем предоставляет графической карте дополнительную мощность 150 Вт. Распиновка данного коннектора выполнена следующим образом: 4 пина установлены в два ряда. Контакты с порядковым номером 1, 5, 6, 7, и 8 идут на «землю», а контакты 2, 3, и 4 обеспечиваю напряжение питания 12v.

Самым универсальным считается кабель с коннектором на 6+2 контактов, такой соединитель способен работать как с 6-пиновыми GPU так и с видеокартами на восемь контактов.

EPS12V коннектор на восемь контактов и 4+4 контакта

Существуют компьютерные соединительные кабели с восемью пинами напряжения, которые применяется для соединения центрального процессора. Процессоры, устанавливаемые на серверах потребляют существенно больше мощности, чем обычные, соответственно и проходящий по ним ток больше. Поэтому, в таких вариантах соединения применяют усиленные кабели. Позиция контактов в разъеме представляет следующую схему: верхние 4 пина являются контактами «земля», остальные 4 пина обеспечивают подачу напряжения 12v.

Кабель на 4+4 контакта конструктивно почти не имеет отличий от 8-пинового, но может быть использован для подачи напряжения питания как на обычные процессоры, так и на семейство серверных.

Как распознать напряжения по цвету проводов

Мировые производители, выпускающие компьютерные блоки питания в основном строго соблюдают общепризнанные стандарты применяемые к этих устройствам. Однако, в силу определенных обстоятельств, случаются исключения.

Ниже приведено абсолютно правильное распознавание проводов по их цвету:

• провод черного цвета — означает «земля», заземление;
• провод желтого цвета — это шина 12v постоянного напряжения;
• провод красного цвета — шина 5v постоянного напряжения;
• провод оранжевый оранжевого цвета, служит для подачи напряжения 3,3v.

Распиновка блока питания компьютера под нагрузкой

Чтобы проверить компьютерный блок питания на предмет его работоспособности без задействования всех комплектующих компьютера, можно следующим образом. Это актуально, например для БП бывшего употребления.

Когда неизвестно, находится ли устройство в рабочем состоянии или нет, поэтому, чтобы не «спалить» систему проверяется сначала один источник питания отдельно от остальных модулей. Для того, чтобы запустить БП нужно всего лишь закоротить 16 и 17 выводы на 20-пиновом (24-pin) разъеме, обычно это зеленый и любой черный провод.

Маркировка для проводов блока питания

Где контакты с маркировкой GND (Ground) – это земля, а контакты 8, 13 и 16 являются сигналами управления. Таким образом замкнув контакты 16 и 15 (или любой чёрный GND) можно включить блок питания без подключения материнской платы. К 13 контакту подсоединены сразу 2 провода, один из которых является отводом. Провода имеет меньшее сечение, в отличие от стандартных проводов, которое равно 22 по американской калибровке проводов. Тогда как сечение проводов на 13 контакте составляет лишь 18. Для стандартных блоков питания представленная выше таблица распиновки коннектора для материнской платы является универсальной и подходит ко всем материнских платам формата ATX.

Структурная схема

На рисунке показано изображение структурной схемы типичной для импульсных БП системных блоков.

Устройство импульсного БП ATX

Указанные обозначения:

• А – блок сетевого фильтра;
• В – выпрямитель низкочастотного типа со сглаживающим фильтром;
• С – каскад вспомогательного преобразователя;
• D – выпрямитель;
• E – блок управления;
• F – ШИМ-контроллер;
• G – каскад основного преобразователя;
• H – выпрямитель высокочастотного типа, снабженный сглаживающим фильтром;
• J – система охлаждения БП (вентилятор);
• L – блок контроля выходных напряжений;
• К – защита от перегрузки.
• +5_SB – дежурный режим питания;
• P.G. – информационный сигнал, иногда обозначается как PWR_OK (необходим для старта материнской платы);
• PS_On – сигнал управляющий запуском БП.

Справочная таблица цветовой маркировки, величины напряжений и размаха пульсаций на разъемах БП

Провода одного цвета, выходящие из блока питания компьютера, припаяны внутри к одной дорожке печатной платы, то есть соединены параллельно. Поэтому напряжение на всех провода одного цвета одинаковой величины.

Таблица цветовой маркировки проводов, выходных напряжений и размаха пульсаций БП АТХ Выходное напряжение, В+3,3+5,0+12,0-12,0+5,0 SB+5,0 PGGND Цветовая маркировка проводов оранжевый красный желтый синий фиолетовый серый черный Допустимое отклонение, %Допустимое минимальное напряжение Допустимое максимальное напряжение Размах пульсации не более, мВ

Напряжение +5 В SB (Stand-by) – (провод фиолетового цвета) вырабатывает встроенный в БП самостоятельный маломощный источник питания выполненный на одном полевом транзисторе и трансформаторе. Это напряжение обеспечивает работу компьютера в дежурном режиме и служит только для запуска БП. Когда компьютер работает, то наличие или отсутствие напряжения +5 В SB роли не играет. Благодаря +5 В SB компьютер можно запустить нажатием кнопки «Пуск» на системном блоке или дистанционно, например, с Блока бесперебойного питания в случае продолжительного отсутствия питающего напряжения 220 В.

Напряжение +5 В PG (Power Good) – появляется на сером проводе БП через 0,1-0,5 секунд в случае его исправности после самотестирования и служит разрешающим сигналом для работы материнской платы.

При измерении напряжений «минусовой» конец щупа подсоединяется к черному проводу (общему), а «плюсовой» – к контактам в разъеме. Можно проводить измерения выходных напряжений непосредственно в работающем компьютере.

Напряжение минус 12 В (провод синего цвета) необходимо только для питания интерфейса RS-232, который в современные компьютеры не устанавливают. Поэтому в блоках питания последних моделей это напряжение может отсутствовать.

Отклонение питающих напряжений от номинальных значений не должно превышать значений, приведенных в таблице.

При измерении напряжения на проводах блока питания, он должен быть обязательно подключен к нагрузке, например, к материнской плате или самодельному блоку нагрузок.

Вольтаж и цветовая маркировка кабелей

В целях приведения к единому стандарту и минимизации ошибок при монтаже и подключении, для каждого напряжения принято использовать провода с соответствующим цветом изоляции. Это помогает быстро сориентироваться и при диагностике компьютера. По цветам проводов напряжения маркируются:

• 0 В (земля, общий провод) – черный;
• +5 вольт – красный;
• -5 вольт – белый;
• +12 вольт – желтый;
• +3.3 вольта – оранжевый;
• -12 вольт – синий.

Для напряжений, применяемых не для питания компонентов компьютера (сигналы управления и т.д.), используются другие цвета, даже если уровни напряжения совпадают с указанными. Этих стандартов придерживаются даже малоизвестные производители электроники из Юго-Восточной Азии. Другое дело, что их цветовая маркировка зачастую не позволяет отличить оранжевый цвет от желтого или красного, а иногда и черный от синего или фиолетового цвета.

Распиновка основного коннектора БП

Для проведения ремонта нам также понадобится знать распиновку главного штекера БП (main power connector), она показана ниже.

Штекеры БП: А – старого образца (20pin), В – нового (24pin)

Для запуска блока питания необходимо провод зеленого цвета (PS_ON#) соединить с любым нулевым черного цвета. Сделать это можно при помощи обычной перемычки. Заметим, что у некоторых устройств цветовая маркировка может отличаться от стандартной, как правило, этим грешат неизвестные производители из поднебесной.

Перечень возможных неисправностей

Перечислим наиболее распространенные неисправности, характерные для импульсных БП системных блоков:

• перегорает сетевой предохранитель;
• +5_SB (дежурное напряжение) отсутствует, а также больше или меньше допустимого;
• напряжения на выходе блока питания (+12 В, +5 В, 3,3 В) не соответствуют норме или отсутствуют;
• нет сигнала P.G. (PW_OK);
• БП не включается дистанционно;
• не вращается вентилятор охлаждения.

Методика проверки (инструкция)

После того, как блок питания снят с системного блока и разобран, в первую очередь, необходимо произвести осмотр на предмет обнаружения поврежденный элементов (потемнение, изменившийся цвет, нарушение целостности). Заметим, что в большинстве случаев замена сгоревшей детали не решит проблему, потребуется проверка обвязки.

Визуальный осмотр позволяет обнаружить «сгоревшие» радиоэлементы

Если таковы не обнаружены, переходим к следующему алгоритму действий:

• проверяем предохранитель. Не стоит доверять визуальному осмотру, а лучше использовать мультиметр в режиме прозвонки. Причиной, по которой выгорел предохранитель, может быть пробой диодного моста, ключевого транзистора или неисправность блока, отвечающего за дежурный режим;

Установленный на плате предохранитель

• проверка дискового термистора. Его сопротивление не должно превышать 10Ом, если он неисправен, ставить вместо него перемычку крайне не советуем. Импульсный ток, возникающий в процессе заряда конденсаторов, установленных на входе, может стать причиной пробоя диодного моста;

Дисковый термистор (обозначен красным)

• тестируем диоды или диодный мост на выходном выпрямителе, в них не должно быть обрыва и КЗ. При обнаружении неисправности следует подвергнуть проверке установленные на входе конденсаторы и ключевые транзисторы. Поступившее на них в результате пробоя моста переменное напряжение , с большой вероятностью, вывело эти радиодетали из строя;

Выпрямительные диоды (обведены красным)

• проверка входных конденсаторов электролитического типа начинается с осмотра. Геометрия корпуса этих деталей не должна быть нарушена. После этого измеряется емкость. Нормальным считается, если она не меньше заявленной, а расхождение между двумя конденсаторами в пределах 5%. Также проверке должны быть подвергнуты запаянные параллельно входным электролитам варисторы и выравнивающие сопротивления;

Входные электролиты (обозначены красным)

• тестирование ключевых (силовых) транзисторов. При помощи мультиметра проверяем переходы база-эмиттер и база-коллектор (методика такая же, как при проверке диодов).

Показано размещение силовых транзисторов

Если найден неисправный транзистор, то прежде, чем впаивать новый, необходимо протестировать всю его обвязку, состоящую из диодов, низкоомных сопротивлений и электролитических конденсаторов. Последние рекомендуем поменять на новые, у которых большая емкость. Хороший результат дает шунтирование электролитов при помощи керамических конденсаторов 0,1 мкФ;

• Проверка выходных диодных сборок (диоды шоттки) при помощи мультиметра, как показывает практика, наиболее характерная для них неисправность – КЗ;

Отмеченные на плате диодные сборки

• проверка выходных конденсаторов электролитического типа. Как правило, их неисправность может быть обнаружена путем визуального осмотра. Она проявляется в виде изменения геометрии корпуса радиодетали, а также следов от протекания электролита.

Не редки случаи, когда внешне нормальный конденсатор при проверке оказывается негодным. Поэтому лучше их протестировать мультиметром, у которого есть функция измерения емкости, или использовать для этого специальный прибор.

Заметим, что нерабочие выходные конденсаторы –  самая распространенная неисправность в компьютерных блоках питания. В 80% случаев после их замены работоспособность БП восстанавливается;

Конденсаторы с нарушенной геометрией корпуса

• проводится измерение сопротивления между выходами и нулем, для +5, +12, -5 и -12 вольт этот показатель должен быть в пределах, от 100 до 250 Ом, а для +3,3 В в диапазоне 5-15 Ом.

Доработка БП

В заключение дадим несколько советов по доработке БП, что позволит сделать его работу более стабильной:

• во многих недорогих блоках производители устанавливают выпрямительные диоды на два ампера, их следует заменить более мощными (4-8 ампер);
• диоды шоттки на каналах +5 и +3,3 вольт также можно поставить помощнее, но при этом у них должно быть допустимое напряжение, такое же или большее;
• выходные электролитические конденсаторы желательно поменять на новые с емкостью 2200-3300 мкФ и номинальным напряжением не менее 25 вольт;
• бывает, что на канал +12 вольт вместо диодной сборки устанавливаются спаянные между собой диоды, их желательно заменить на диод шоттки MBR20100 или аналогичный;
• если в обвязке ключевых транзисторов установлены емкости 1 мкФ, замените их на 4,7-10 мкФ, рассчитанные под напряжение 50 вольт.

Такая незначительная доработка позволит существенно продлить срок службы компьютерного блока питания.

Распиновка компьютерного блока питания по цветам для видеокарт

Бюджетные модели видео адаптеров могут питаться от чипсета, но если у Вас мощное оборудование с дополнительным охлаждением, большим объемом памяти, то потребуется подключение проводов напрямую от БП. Сейчас активно используются как 8-pin коннекторы, так и 6-pin

Питание процессора

Если Ваш компьютер напичкан высокопроизводительным «железом», то и потребности у него соответствующие. В некоторых случаях нужно обеспечить дополнительную подпитку для обработчика процессов и охладительной системы.

Чаще всего применяются такие разъемы:

• 8-pin – все черные провода – это «земля» GND, а все желтые – 12 Вольт;
• 4-pin – аналогично предыдущей схеме.

А вот для кулеров используются так называемые FAN коннекторы 3-х или 4-пиновые:

• 4-pin: черный – «земля», зеленый – сигнал для тахометра, желтый – ток 12 Вольт, синий – ШИМ (PWM) – возможность управление скоростью вращения охладительного вентилятора;
• 4-пин: альтернативная распиновка отличается наличием красного провода – 12 Вольт, а вместо зеленого используется желтый – тахоментр;
• 3-pin: GND заземление – черный цвет, питание – красный провод, желтый кабель – тахометр. Управление кулером отсутствует.

Вот мы и разобрались с вопросом «распиновки проводов в компьютерном блоке питания». Если есть вопросы по более современным моделям – оставляйте сообщения под статьей, в разделе комментирования.

Питание для накопителей

Современные жесткие и твердотельные диски, а также оптические приводы подсоединяются к БП посредством разъема 15-pin, к которому подключено пять проводов разного цвета:

В некоторых устройствах возможна иная схема соединения SATA – «4+1», где вместо пяти проводов имеется четыре + один отдельный для питания.

Дополнительное питание

Не удивительно, что для полноценного использования компьютера вам может понадобиться дополнительное питание какого-либо элемента. Комплектующие ПК потребляют огромное количество энергии , ведь производительность современных компьютеров просто невероятная.

Одним из таких элементов является центральный процессор. Для подключения используется 4 либо 8-пиновый разъем. Выбор зависит от потребляемой мощности. Распиновка выглядит следующим образом:

• 4 пин: 1-2 – черные GND, 3-4 – жёлтые 12V.
• 8 пин: 1-4 – черные GND, 5-8 – жёлтые 12V.

Обратите внимание! 8-пиновый коннектор может состоять из двух 4-пиновых.

Большой популярностью пользуется подключение дополнительного охлаждения. Для таких целей используют FAN-коннекторы с разъемами 4 пин. Они отличаются маркировкой для разных типов плат и выглядят следующим образом:

• 4 pin FAN (1 вариант): 1 – чёрный GND, 2 – жёлтый +12V, 3 – зелёный сигнал тахометра, 4 – синий PWM (или ШИМ);
• 4 pin FAN (2 вариант): 1 – чёрный GND, 2 – красный +12V, 3 – жёлтый сигнал тахометра, 4 – синий PWM (или ШИМ);
• 3 pin FAN: 1 – чёрный GND, 2 – красный +12V, 3 – жёлтый сигнал тахометра.

Как видно по схеме, 3-пиновый разъем не имеет ШИМ-контакта. Соответственно с его помощью не получится регулировать количество оборотов вентилятора.

Как вам статья?