Тема. Живлення та електробезпека ПЕОМ
Для живлення складових системного блоку (і USB-пристроїв) використовують блок живлення, який здійснює перетворення змінної напруги 220В (110В) у постійні напруги +5В (10-50А),+ 12В (3.5-15А),-12В (0.3-1А), -5В (0.3-0.5А). Напругу +5В використовують для живлення
Блок-схема блока живлення стандарту AT
цифрових мікросхем, +12В - для живлення двигунів дискових пристроїв та для живлення інтерфейсних схем, -12В - для живлення інтерфейсних схем, напруга -5В виробляється для підтримки стандарту ISA і у більшості ПЕОМ не використовується. З метою зменшення розмірів блоки живлення ПЕОМ будуються на основі схем прямого перетворення змінної напруги 220В у постійну напругу близько 400В, яке використовують для живлення імпульсного генератора (робоча частота генератора складає десятки кілогерц). Навантаженням генератора є трансформатор з феритовим осердям. Вторинні обмотки трансформатора з'єднані з випростувачами, які і виробляють напруги +5В, -5В, +12В, -12В. У більшості випадків блоки живлення обладнані перемикачем робочої напруги 220В-110В, однак деякі моделі можуть живитися лише від напруги 110В. У цьому випадку доводиться користуватись перетворювачами 220В-110В (трансформаторами або тиристорними конверторами). Потужність, споживана блоком живлення від електромережі, залежить від моделі і змінюється від 150Вт до 500Вт. Цю обставину слід враховувати при додатковому встановленні або заміні дисків (гнучких, жорстких, оптичних). Для охолодження елементів блоку використовують вентилятор, який живиться від напруги +12В. Для усунення завад іншим електроспоживачам, які може створити імпульсний блок живлення ПЕОМ, на вході блоку живлення встановлений ємнісний фільтр.
Спрощена схема ланки "перетворювач-стабілізатор" каналу 5В
 |
Вимкнення/ввімкнення блока живлення стандарту AT здійснюється механічним перемикачем.
Механічний вимикач живлення
Крім стандарту AT в IBM-подібних ПЕОМ використовують блоки живлення стандарту АТХ. Блоки живлення стандарту АТХ мають електронний вимикач і замість двох розняттів PS8, PS9 для подання напруг на системну плату використовують двохрядне розняття.
| 3.3V | 1 1 | 3.3V | |
| 7 | 3.3V | -I2V | |
| З | Ground | ІЗ | Ground |
| +5V | PS-ON | ||
| S | Ground | Ground | |
| +5V | Ground | ||
| Ground | Ground | ||
| а | PW-OK | -5V | |
| 5VSB | +5V | ||
| + I2V | +5V |
Двохрядне розняття для подання напруг на системну плату стандарту АТХ
Якщо ПЕОМ увімкнена в електромережу без заземлюючого дроту (двополюсна вилка), то конденсатори фільтра блока живлення створюють на корпусі напругу ~ 110В, яка може складати небезпеку для людини (і інтерфейсних схем зовнішніх пристроїв вводу/виводу).
Правильне приєднання ПЕОМ і периферійного пристрою до електромережі з використанням триполюсних вилок.
-220В-
Приєднання ПЕОМ і периферійних пристроїв до електромережі
Для забезпечення безперервного живлення ПЕОМ використовують блоки безперервного живлення (Back-Ups), які деякий час після аварійного вимкнення змінної напруги 220В спроможні забезпечувати живлення ПЕОМ змінною напругою за рахунок вбудованих акумуляторів та електронних схем перетворення постійної напруги 12В у змінну 220В. Розрізняють два види блоків безперебійного живлення:
• комутовані;
• прямого перетворення.
У комутованих блоках безперебійного живлення перетворювач 12В -> 220В вмикається лише при пропаданні змінної напруги 220В. У блоках прямого перетворення перетворювач 12В -> 220В працює постійно, а напруга з мережі змінного струму використовується лише для підзарядження акумуляторів. Основною характеристикою блоків безперебійного живлення є тривалість забезпечення живлення (від 6 хвилин до трьох годин) на номінальному навантаженні (165Вт-3650Вт).
Блок-схема комутованого блока безперебійного живлення
Блок безперебійного живлення прямого перетворення
Зовнішній вигляд блока безперебійного живлення
(1 - вхід -220 В, 2 - виходи -220 В, 3 -розняття для кабеля ініціації вимкнення ПЕОМ): а - вигляд спереду; б - вигляд ззаду; в - індикатори блоку
Деякі блоки безперебійного живлення при зникненні змінної напруги 220В крім подачі звукового сигналу можуть активізувати програму вимкнення ПЕОМ (через спеціальний кабель, під'єднаний до системного блоку).
Для забезпечення енергопостачання переносних ЕОМ переважно використовують акумулятори (у приміщеннях можна використовувати зовнішні блоки живлення), які час від часу потребують підзарядження. Останнім часом активно ведуться роботи по впровадженню альтернативних джерел живлення:
• паливні елементи (переносні, планшетні і кишенькові ПЕОМ) -енергія окислення метанолу в паливному елементі перетворюється на електричну;
• сонячні батареї використовують для підзарядження акумуляторів кишенькових ПК і комунікаторів;
• перетворювачі зусиль м'язів у електричну напругу використовують для підзарядження акумуляторів переносних ЕОМ.
Контрольні запитання
1. Які напруги виробляє блок живлення ПЕОМ?
2. Що є причиною виникнення міжкорпусної напруги у випадку використання електророзеток без контактів занулення?
3. Як вимикається ПЕОМ стандарту AT?
4. Як вимикається ПЕОМ стандарту АТХ?
5. Поясніть принципи роботи безперебійних блоків живлення.
6. Які пристрої використовують для живлення переносних ПЕОМ?