bộ nguồn máy tính

BỘ NGUỒN MÁY TÍNH POWER SUPPLY UNIT - PSU MỤC LỤC: 1/ Định nghĩa, phân loại bộ nguồn 2/ Đặc điểm bộ nguồn 3/ Các chuẩn bộ nguồn hiện nay 4/ Nguyên lý hoạt động của bộ nguồn 5/ Vai trò của bộ nguồn 6/ Các kết cấu đầu ra của bộ nguồn 7/ Các đường điện trong nguồn máy tính 8/ Công suất và hiệu suất bộ nguồn 9/Điều khiển bộ nguồn máy tính 10/ Giải nhiệt trong nguồn 11/ Lọc nhiễu trong bộ nguồn 12/ Thế nào là bộ nguồn máy tính tốt Phụ lục 1: Giới thiệu một số bộ nguồn và giá cả hiện tại 1. Định nghĩa bộ nguồn: - Nguồn máy tính (Power Supply Unit hay PSU) là một thiết bị cung cấp điện năng cho bo mạch chủ, ổ cứng và các thiết bị khác , đáp ứng năng lượng cho tất cả các thiết bị phần cứng của máy tính hoạt động. Bộ nguồn ATX - Các bộ nguồn khi xuất xưởng phải có tem chứng nhận chất lượng với các thông số về điện thế, công suất: Tem thông số của bộ nguồn - Phân loại nguồn máy tính: Nguồn máy tính đc chia ra làm 3 loại : 1) Nguồn AT ( cho Loại máy Pentium II ) Bộ nguồn AT nối với Mainboard bằng một đầu nối kép,mỗi đầu có 6 dây, và có nhiều đầu nối 4 dây với 2 loại kích cỡ ( loại lớn để cấp nguồn cho HDD, CD-ROM, loại nhỏ cấp nguồn cho FDD). Công tắc nguồn của CASE đc nối trực tiếp vào bộ nguồn, Loại này khi Shut down máy tính thì phải bật tắt nguồn. Các thiết bị xuất nhập ( in/out ) đc nối với Mainboard nhờ các dây nối trung gian. 2) Nguồn ATX ( cho loại máy Pentium III ) Cáp nối bộ nguồn ATX với Mainboard chỉ có một đầu dây nối 20 dây. và có nhiều đầu nối 4 dây với 2 loại kích cỡ ( loại lớn để cấp nguồn cho HDD, CD-ROM, loại nhỏ cấp nguồn cho FDD). Dây công tắc đc nối với Mainboard để kích nguồn. Loại này khi Shut down máy tính thì ko phải bật tắt nguồn, nó tự động tắt điện. Các dầu nối ( in/out ) đc thiết kế sẵn trên Mainboard. 3) Nguồn Micro ATX ( cho loại máy Pentium IV ) Do thiết kế Mainboard của các máy Pentium IV có khác về kiểu cấp nguồn điện nên Micro ATX đã đc thiết kế dành riêng cho chúng. Về cơ bản Micro ATX giống với ATX nghĩa là bộ nguồn đc nối với Mainboard bằng một đầu nối kép,mỗi đầu có 6 dây, và có nhiều đầu nối 4 dây với 2 loại kích cỡ ( loại lớn để cấp nguồn cho HDD, CD-ROM, loại nhỏ cấp nguồn cho FDD), nhưng Micro ATX có thêm một đầu nối 4 dây đc bố trí theo hình vuông để cấp nguồn riêng cho CPU, Loại này khi Shut down máy tính thì ko phải bật tắt nguồn, nó tự động tắt điện. 4) Nguồn BTX: Tương tự như nguồn ATX nhưng có thiết kế gọn gàng và công suất cao hơn với nhiều đầu cấp nguồn tuy nhiên chưa được sử dụng rộng rãi Bộ nguồn BTX 1. Đặc điểm của bộ nguồn: - Nguồn máy tính là loại nguồn phi tuyến, khác với nguồn tuyến tính ở chỗ: • Nguồn tuyến tính (thường cấu tạo bằng biến áp với cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp) cho điện áp đầu ra phụ thuộc vào điện áp đầu vào. • Nguồn phi tuyến cho điện áp đầu ra ổn định ít phụ thuộc vào điện áp đầu vào trong giới hạn nhất định cho phép. 2. Các chuẩn của bộ nguồn hiện nay: - Chuẩn thống trị hiện nay trên máy tính để bàn nói chung chính là ATX (Advanced Technology Extended) 12V, được thiết kế bởi Intel vào năm 1995 và đã nhanh chóng thay thế chuẩn AT cũ bởi nhiều ưu điểm vượt trội. Nếu như với nguồn AT, việc kích hoạt chế độ bật được thực hiện qua công tắc có bốn điểm tiếp xúc điện thì với bộ nguồn ATX bạn có thể bật tắt bằng phần mềm hay chỉ cần nối mạch hai chân cắm kích nguồn (dây xanh lá cây và một trong các dây Ground đen). Các nguồn ATX chuẩn luôn có công tắc tổng để có thể ngắt hoàn toàn dòng điện ra khỏi máy tính. ATX có 5 nhánh thiết kế chính: + ATX: jack chính 20 chân (thường dùng cho Pentium III hoặc Athlon XP). Jack nguồn 20 chân + WTX: jack chính 24 chân, dùng cho Pentium II, III Xeon và Athlon MP. Jack nguồn 24 chân chính + ATX 12V: jack chính 20 chân, jack phụ 4 chân 12v (Pentium 4 hoặc Athlon 64). Jack nguồn 20 chân chính, 4 chân phụ + EPS12V: jack chính 24 chân, jack phụ 8 chân dùng cho các hệ thống Xeon + ATX12V 2.0: jack chính 24 chân, jack phụ 4 chân (Pentium 4 775 và các hệ thống Athlon 64 PCI-Express) - Gần đây xuất hiện một chuẩn mới với tên gọi BTX (Balanced Technology Extended) có cách sắp xếp các thành phần bên trong máy hoàn toàn khác với ATX hiện nay, cho phép các nhà phát triển hệ thống có thêm tùy chọn nhằm giải quyết vấn đề nhiệt lượng, độ ồn… Chuẩn BTX được thiết kế tối ưu cho những công nghệ mới hiện nay như SATA, USB 2.0 và PCI Express. Yếu tố xử lý nhiệt độ trong máy tính BTX được cải tiến rất nhiều: hầu hết các thành phần tỏa nhiệt chính đều được đặt trong luồng gió chính nên sẽ tránh việc phải bổ sung các quạt riêng cho chúng (sẽ gây tốn thêm năng lượng, tăng độ ồn và chật chội không cần thiết). Hiện tại bạn có thể tìm thấy một vài bộ nguồn với tem chứng nhận hỗ trợ BTX nhưng không nhiều vì chưa thông dụng. 3. Nguyên lý hoạt động: - Từ nguồn điện dân dụng (110Vac/220Vac xoay chiều với tần số 50/60Hz) vào PSU qua các mạch lọc nhiễu loại bỏ các nhiễu cao tần, được nắn thành điện áp một chiều. Từ điện áp một chiều này được chuyển trở thành điện áp xoay chiều với tần số rất cao, qua một bộ biến áp hạ xuống thành điện áp xoay chiều tần số cao ở mức điện áp thấp hơn, từ đây được nắn trở lại thành một chiều. Sở dĩ phải có sự biến đổi xoay chiều thành một chiều rồi lại thành xoay chiều và trở lại một chiều do đặc tính của các biến áp: Đối với tần số cao thì kích thước biến áp nhỏ đi rất nhiều so với biến áp ở tần số điện dân dụng 50/60Hz. - Nguồn máy tính được lắp trong các máy tính cá nhân, máy chủ ,máy tính xách tay. Ở máy để bàn hoặc máy chủ, bạn có thể nhìn thấy PSU là một bộ phận có rất nhiều đầu dây dẫn ra khỏi nó và được cắm vào bo mạch chủ, các ổ đĩa, thậm chí cả các card đồ họa cao cấp. Ở máy tính xách tay PSU có dạng một hộp nhỏ có hai đầu dây, một đầu nối với nguồn điện dân dụng, một đầu cắm vào máy tính xách tay. - Nguồn máy tính cung cấp đồng thời nhiều loại điện áp: +12V, - 12V, +5V, +3,3V với dòng điện định mức lớn. Sơ đồ khối bộ nguồn ATX 4. Vai trò của bộ nguồn - Nguồn máy tính là một bộ phận rất quan trọng đối với một hệ thống máy tính, tuy nhiên có nhiều người sử dụng lại ít quan tâm đến. Sự ổn định của một máy tính ngoài các thiết bị chính (bo mạch chủ, bộ xử lý, bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên, ổ cứng ) phụ thuộc hoàn toàn vào nguồn máy tính bởi nó cung cấp năng lượng cho các thiết bị này hoạt động. - Một nguồn chất lượng kém, không cung cấp đủ công suất hoặc không ổn định sẽ có thể gây lên sự mất ổn định của hệ thống máy tính (cung cấp điện áp quá thấp cho các thiết bị, có nhiều nhiễu cao tần gây sai lệch các tín hiệu trong hệ thống), hư hỏng hoặc làm giảm tuổi thọ các thiết bị (nếu cung cấp điện áp đầu ra cao hơn điện áp định mức). 5. Các kết nối đầu ra của nguồn - Nguồn máy tính không thể thiếu các đầu dây cắm cho các thiết bị sử dụng năng lượng cung cấp từ nó. Các kết nối đầu ra của nguồn máy tính bao gồm: • Đầu cắm vào bo mạch chủ (motherboard connector): là đầu cắm có 20 hoặc 24 chân - Tuỳ thể loại bo mạch chủ sử dụng. Phiên bản khác của đầu cắm này là 20+4 chân: Phù hợp cho cả bo mạch dùng 20 và 24 chân. Một loại chân cắm bo mạch chủ • Đầu cắm cấp nguồn cho bộ xử lý trung tâm (CPU) (+12V power connector) có hai loại: Loại bốn chân và loại tám chân (thông dụng là bốn chân, các nguồn mới thiết kế cho các bo mạch chủ đời mới sử dụng loại tám chân. Đầu cấp nguồn loại 4 chân và 8 chân • Đầu cắm cho ổ cứng, ổ quang (giao tiếp ATA) (peripheral connector): Gồm bốn chân. • Đầu cắm cho ổ đĩa mềm: Gồm bốn chân. • Đầu cắm cho ổ cứng, ổ quang giao tiếp SATA: Gồm bốn dây. Đầu cấp nguồn các ổ đĩa (4 chân) - Đầu cắm cho các cạc đồ hoạ cao cấp: Gồm sáu chân. Đầu cấp nguồn các loại card 6 chân - Lưu ý: Một số đầu cắm khác đã có ở các nguồn thế hệ cũ (chuẩn AT) đã được loại bỏ trên mười năm, không được đưa vào đây. - Các đầu cắm cho bo mạch chủ và thiết bị ngoại vi được nối với các dây dẫn màu để phân biệt đường điện áp, thông thường các dây dẫn này được hàn trực tiếp vào bản mạch của nguồn. Tuy nhiên có một số nhà sản xuất đã thay thế việc hàn sẵn vào bản mạch của nguồn bằng cách thiết kế các đầu cắm nối vào nguồn. Việc cắm nối có ưu điểm là loại bỏ các dây không cần dùng đến để tránh quá nhiều dây nối trong thùng máy gây cản trở luồng gió lưu thông trong thùng máy, nhưng theo tác giả (TMA) thì nó cũng có nhược điểm: Tạo thêm một sự tiếp xúc thứ hai trong quá trình truyền dẫn điện, điều này làm tăng điện trở và có thể gây nóng, tiếp xúc kém dẫn đến không thuận lợi cho quá trình truyền dẫn. 6. Các đường điện trong nguồn máy tính - Bộ nguồn thường có nhiều đường điện khác nhau, gồm: +3,3V, +5V, +12V, -5V, -12V. - Ý nghĩa của chúng như sau: • 12V: Được sử dụng chính cho các mạch điện cổng Serial và hầu như rất ít được dùng trên các hệ thống mới. Mặc dù các PFU mới đều có tính tương thích ngược nhưng công suất các đường -12V chỉ chưa tới 1A. • 5V: Chủ yếu sử dụng cho các bộ điều khiển ổ đĩa mềm và mạch cấp điện cho các khe cắm ISA cũ. Công suất đường -5V cũng chỉ dưới 1A. 0V: Đây là đường “mát” • +3,3V: Là một trong những mức điện thế mới trên các bộ nguồn hiện đại, xuất hiện lần đầu tiên khi chuẩn ATX ra đời và ban đầu được sử dụng chủ yếu cho bộ vi xử lý. Hiện nay, các bo mạch chủ (BMC) mới đều nắn dòng +3,3V để nuôi bộ nhớ chính. • +5V: Nhiệm vụ chính là cấp điện cho BMC và những thành phần ngoại vi. Ngoài ra, các loại bộ vi xử lý như Pentium III hay AthlonXP cũng lấy điện từ đường 5V thông qua các bước nắn dòng. Trên những hệ thống mới, đa số các thành phần linh kiện đều dần chuyển qua sử dụng đường 3,3V ngoại trừ CPU và BMC. • +12V: Trong các hệ thống máy tính hiện đại, đây là đường điện đóng vai trò quan trọng nhất, ban đầu nó được sử dụng để cấp nguồn cho mô tơ của đĩa cứng cũng như quạt nguồn và một số thiết bị làm mát khác. Về sau, thiết kế mới cho phép các khe cắm hệ thống, card mở rộng và thậm chí là cả CPU cũng “ăn theo” dòng +12V. Khi công tắc nguồn được nhấn lần đầu tiên và BN khởi động, nó sẽ mất một khoảng thời gian để các thành phần trong nguồn xuất ra điện năng cho các thành phần máy tính hoạt động. Trước khi đó, nếu máy tính khởi động, các linh kiện sẽ dễ bị hỏng hóc hoặc hoạt động không bình thường do đường điện chưa ổn định. Chính vì vậy trên các hệ thống mới, đôi khi phải mất tới 1-2 giây sau khi bạn nhấn nút công tắc máy thì hệ thống mới bắt đầu làm việc. Điều này là do hệ thống phải chờ tín hiệu đèn xanh cho biết điện thế đã sẵn sàng từ BN gửi tới BMC. Nếu không có tín hiệu này, BMC sẽ không cho phép máy tính hoạt động. • Trong số các đường điện chính, những đường có giá trị dương (+) đóng vai trò quan trọng hơn và bạn phải luôn để mắt tới chúng. Mỗi đường sẽ có chỉ số Ampere (A) riêng và con số này càng cao càng tốt. Công suất tổng được tính bằng công thức W= VxA. Ví dụ đối với BN có đường 3,3V là 30A, 5V là 30A và 12V là 25A thì các đường điện [...]... Các bộ nguồn máy tính tốt thường có hiệu suất đạt trên 80% Thông thường các nguồn được kiểm nghiệm đạt hiệu suất trên 80% được dán nhãn "sản phẩm xanh - bảo vệ môi trường" hoặc phù hợp chuẩn 80+ Chiếm đa số các nguồn máy tính trong các máy tính tự lắp ráp hiện nay trên thị trường Việt Nam là các nguồn chất lượng thấp hoặc ở mức trung bình Hiệu suất các nguồn này chỉ đạt nhỏ hơn 50-70% Điều khiển bộ nguồn. .. bằng W là công suất mà người sử dụng máy tính phải trả tiền cho nhà cung cấp điện (tất nhiên phải tính thêm công suất của mà hình máy tính trong trường hợp máy tính thuộc loại máy tính cá nhân) Công suất cung cấp Được tính bằng tổng công suất mà nguồn cấp cho bo mạch chủ, CPU và các thiết bị hoạt động Công suất cung cấp thường phụ thuộc vào số lượng và các đặc tính làm việc của thiết bị Công suất cung... Là công suất lớn nhất mà nguồn có thể đạt được khi làm việc liên tục trong nhiều giờ, thậm chí nhiều ngày Công suất này rất quan trọng khi chọn mua nguồn máy tính bởi nó quyết định đến sự làm việc ổn định của máy tính - Thông thường một hệ thống máy tính không nên thường xuyên sử dụng đến công suất cực đại liên tục bởi khi này một trong các linh kiện điện tử trong nguồn máy tính làm việc đạt đến (hoặc... Công suất nguồn được tính trên nhiều mặt: Công suất cung cấp, công suất tiêu thụ và công suất tối đa Hiệu suất của nguồn thường không được ghi trên nhãn hoặc không được cung cấp khi nguồn máy tính được bán cho người tiêu dùng, do đó cần lưu ý đến cả hai thông số này 8.1: Công suất - - Công suất tiêu thụ Là công suất mà một nguồn máy tính tiêu thụ với nguồn điện dân dụng Công suất tiêu thụ được tính bằng... điều khiển Các nguồn này cho phép tinh chỉnh chế độ làm việc, theo dõi công suất Hãng Gigabyte(Đài Loan) mới đây (thời điểm 2007) tung ra một số model cho phép thực hiện điều này 9 Giải nhiệt trong nguồn máy tính: - - Nguồn máy tính là một bộ phận biến đổi điện áp, sử dụng các linh kiện điện tử nên thường sinh ra nhiệt Vấn đề giải nhiệt (hoặc gọi một cách khác là tản nhiệt) trong nguồn máy tính rất được... 24 pin – 270.000đ Nguồn Jetek D480 -480W – 250.000đ Nguồn JeTek Q7500 - 500W - 890.000đ … 4 - Sản phẩm của Huntkey: Sản phẩm của Antec Antec Power Supply Basic VP450P - 990.000đ Antec Power Supply Earth Watts EA 380 (Nguồn máy tính) - 380W Antec Power Supply Earth Watts EA 430 (Nguồn máy tính) - 430W … Chú ý: Các thông tin về giá cả và các bộ nguồn trên được lấy tại Siêu thị Điện máy Trần Anh tại thời... việc) - 10 Lọc nhiễu trong nguồn máy tính: - Trong một bộ nguồn máy tính thường có các vị trí lọc nhiễu như sau: • Lọc nhiễu đầu vào: Lọc bỏ các loại nhiễu trước khi biến đổi thành điện áp một chiều (trước cầu chỉnh lưu) Lọc nhiễu đầu vào thường dùng mạch tụ điện và cuộn cảm để loại bỏ toàn bộ nhiễu cao tần của lưới điện • Lọc nhiễu trung gian: Các khâu lọc nhiễu mạch giữa của nguồn - biến đổi từ phần... tốn năng lượng hơn mức bình thường • Các quạt trong máy tính nếu có cơ chế tự động điều chỉnh tốc độ theo nhiệt độ của hệ thống - Công suất cực đại tức thời của nguồn máy tính là công suất đạt được trong một thời gian ngắn Công suất này có thể chỉ đạt được trong một khoảng thời gian rất nhỏ - tính bằng mili giây (ms) Rất nhiều hãng sản xuất nguồn máy tính đã dùng công suất cực đại tức thời để dán lên... quạt làm mát nguồn Để lưu thông không khí, tạo điều kiện trao đổi nhiệt giữa các tấm tản nhiệt và không khí, nguồn được bố trí ít nhất một quạt để làm mát cưỡng bức Phân loại cách cách giải nhiệt cho nguồn dùng không khí lưu thông như sau: • Hút gió ra khỏi nguồn: Thông dụng nhất là các quạt có kích thước 80 mm gắn phía sau nguồn để hút khí từ thùng máy - qua nguồn để thổi ra ngoài Đa số các nguồn chất... chất lượng thấp hoặc trung bình sử dụng cách này (tuy nhiên cũng có loại nguồn công suất lớn vẫn sử dụng cách này - nhưng rất hãn hữu) • Thổi gió vào nguồn: Dùng một quạt đường kính 120 mm (hoặc lớn hơn, tuỳ model và hãng sản xuất) thổi gió vào nguồn Mặt sau nguồn bố trí các ô thoáng để gió thổi qua nguồn ra ngoài thùng máy Một số nguồn dùng hai quạt nhỏ hơn thay thế cho một quạt lớn Cách này sẽ tạo luồng . BỘ NGUỒN MÁY TÍNH POWER SUPPLY UNIT - PSU MỤC LỤC: 1/ Định nghĩa, phân loại bộ nguồn 2/ Đặc điểm bộ nguồn 3/ Các chuẩn bộ nguồn hiện nay 4/ Nguyên lý hoạt động của bộ nguồn 5/ Vai trò của bộ. Vai trò của bộ nguồn 6/ Các kết cấu đầu ra của bộ nguồn 7/ Các đường điện trong nguồn máy tính 8/ Công suất và hiệu suất bộ nguồn 9/Điều khiển bộ nguồn máy tính 10/ Giải nhiệt trong nguồn 11/ Lọc. nguồn 11/ Lọc nhiễu trong bộ nguồn 12/ Thế nào là bộ nguồn máy tính tốt Phụ lục 1: Giới thiệu một số bộ nguồn và giá cả hiện tại 1. Định nghĩa bộ nguồn: - Nguồn máy tính (Power Supply Unit hay