Питание персональных компьютеров строится на концепции взаимодействия платформы с устройством, которое называется Power Supply Unit (PSU) или попросту — блок питания. Понятно, что до окончания переходных процессов в компонентах источника питания и достижения номинальных уровней питающий напряжений, начинать старт персональной платформы неразумно. Отмашкой для системной логики о готовности PSU «дать ток» становится сигнал Power Good (Питание в норме). Обеспечивает эту коммуникацию серый проводник, идущий от блока питания к разъему на материнской плате.
Ответственный за старт
Итак, серый кардинал, ответственный за старт компьютера, нам известен. Если с ним что-то не в порядке, запуск платформы затруднен или возможен только после многократных манипуляций с кнопкой Reset на лицевой панели системного блока. Проблема в том, что разрешающий уровень на линии Power Good устанавливается не сразу после включения блока питания (переходные процессы!), а через определенное время. Нарушение этих требований и приводит к нестабильному старту. Зачастую, последствия проявляются в искажении CMOS системной платы, и пользователь об этом непременно будет проинформирован в процессе выполнения процедуры POST. Неисправность схем, обеспечивающих функционирование этого сигнала, может привести к полному нестарту персональной платформы, а в исключительных случаях — и к выходу ее из строя.
Рис 1. Стандартные разъемы P8 и P9 устаревшего блока питания AT — для сигнала Power Good используется иная цветовая маркировка
Так было не всегда: на начальном этапе развития персональных платформ, когда были востребованы только блоки питания в формате AT, главный сигнал маркировался оранжевым цветом проводника. На рисунке выше мы видим его первым на разъеме P8, что подчеркивает главенствующую роль в обеспечении питанием материнской платы.
Серым сигнал Power Good стал с появлением формата ATX. В блоках питания с раширенными возможностями он не только поменял цвет и позицию, но название — все чаще его маркируют как Power OK.
Рис 2. Продвинутый вариант блока питания в формате ATX использует дополнительный 4-х контактный разъем вкупе со стандартным 20-ти контактным, в составе которого Power OK отмечен серым цветом
Зеленый режим
Форм-фактор ATX коренным образом поменял принцип питания персональных платформ. Сигнал Power OK, оставаясь ответственным за начальный старт компьютера, уступил ведущую роль другой линии — PS-ON. В основе ATX лежит новая энергосберегающая («зеленая») концепция: компьютер постоянно запитан дежурным напряжением +5V Standby, а рабочий режим он запускает самостоятельно. Для этого используется новый сигнал в блоке питания. Он называется Power ON и реализуется с помощью зеленого проводника, идущего к разъему питания.
Теперь без системной платы блок питания запустить не получится: умная платформа должна отреагировать на замыкание своих контактов Soft Power On коммутацией зеленой линии PS-ON на землю, и только после этого блок питания подаст все питающие напряжения (дежурное, по умолчанию, есть всегда). Пользователи научились обходить ограничения такого рода, замыкая на корпус (любой черный провод) контакт, к которому подключен зеленый провод. Операция автономного включения ATX получила название принудительного запуска блока питания.
Для дежурного напряжения в блоке питания ATX или в его расширенной EPS-версии используется фиолетовый проводник, как бы символизирующий индифферентность PSU к процессам, происходящим вне его компетенции.
Качество питания
При больших потребляемых токах в соответствии с законом Ома возрастает падение напряжения на соединительных проводах, что особенно чувствительно на линиях +3.3V (оранжевые проводники). В этом случае сопротивлением проводов уже невозможно пренебречь (нельзя считать его равным нулю). Это означает, что напряжения, снятые на выводах блока питания и на разъеме материнской платы будут различаться.
Для дистанционного зондирования подаваемых напряжений необходим коричневый проводник +3.3V Sense, который используется для получения напряжения обратной связи из точки, близкой к нагрузке. Это позволяет внести коррективы в режим работы схемы управления стабилизацией с учетом динамических изменений потребления тока персональной платформой. Именно поэтому провод для подключения датчика обратной связи подключается к точке ATX-разъема на плате, так как эта точка ближе к нагрузке. В этом случае, такой фактор, как падение напряжения на соединительных проводах, войдет в число факторов, учитываемых при стабилизации выходного напряжения.
Белый призрак
Если сравнить стандартные разъемы P8 и P9 устаревшего AT с 20-ти контактной колодкой блока питания ATX, нетрудно заметить проводник белого цвета. Документация на источники питания сообщает, что с его помощью подается на плату -5V. Как известно, системная логика питается от напряжения +5V, другие напряжения ей не нужны. Что заставило компьютерную индустрию уделить столь пристальное внимание данному рудименту?
Основной мотивацией для наличия напряжения -5V в блоках питания ATX и ATX12V v1.2, было выполнение формального требования совместимости со спецификацией ISA-шины, хотя нужно очень постараться, чтобы найти устройство, которое при отсутствии -5V станет неработоспособным. Немного проще найти системную плату, где это приведет к сигнализации ошибки от подсистемы аппаратного мониторинга. Тем не менее, начиная со спецификации ATX v1.3 необходимость в шине питания белого цвета отпала.
Вместо резюме
К сожалению, производители блоков питания иногда отступают от стандартно принятой цветовой маркировки проводов. Во избежание ошибок (которые могут иметь разрушительные последствия!), следует ориентироваться на координаты контактов в разъеме.
Рис 3. Кабели-переходники для дополнительного питания видеокарты
с помощью 6-ти контактного разъема типа Molex MF-6F
Типичный пример показан на фото кабелей-переходников для дополнительного питания видеокарты. Опытного пользователя коричневый цвет проводников не должен вводить в заблуждение. Их назначение однозначно определяется местоположением в разъеме: перед нами «земляной» провод. Вместе с тем, детально анализируя схемы подачи дополнительного питания на видео адаптеры и решения, обеспечивающие мониторинг таких подключений, можно сделать предположение, почему две линии схемной «земли» маркированы разным цветом. В ряде случаев, одна из этих цепей используется не в качестве общего провода, а для реализации датчика, позволяющего определить, подключен ли дополнительный разъем.