Napájení počítače – barvy vodičů, napětí na konektorech
Z napájecího zdroje počítače vychází tlustý svazek drátů různých barev a na první pohled se zdá, že je nemožné zjistit, jak jsou konektory zapojené.
Pokud ale znáte pravidla pro barevné kódování vodičů vycházejících ze zdroje napájení, bude jasné, co barva každého vodiče znamená, jaké napětí je na něm přítomno a ke kterým uzlům počítače jsou vodiče připojeny.
Barevné rozložení pinů konektorů napájecího zdroje počítače
Moderní počítače používají napájecí zdroje ATX a k napájení základní desky se používá 20 nebo 24pinový konektor. 20pinový napájecí konektor se používal při přechodu ze standardu AT na ATX. S příchodem sběrnice PCI-Express na základních deskách se na napájecí zdroje začaly instalovat 24pinové konektory.
20pinový konektor se od 24pinového konektoru liší absencí kontaktů s čísly 11, 12, 23 a 24. Tyto kontakty v 24pinovém konektoru přijímají duplikát napětí, které je již přítomno na ostatních kontaktech.
Kontakt 20 (bílý vodič) se dříve používal k napájení -5 V v počítačových zdrojích ATX do 1.2. V současné době toto napětí není pro provoz základní desky nutné, takže v moderních zdrojích se netvoří a kontakt 20 je obvykle volný.
Někdy jsou napájecí zdroje vybaveny univerzálním konektorem pro připojení k základní desce. Konektor se skládá ze dvou. Jeden je dvacetipinový a druhý čtyřpinový (s čísly kontaktů 11, 12, 23 a 24), který lze připevnit k dvacetipinovému konektoru a bude již 24pinový.
Pokud tedy budete měnit základní desku, která vyžaduje 20pinový konektor místo 24pinového, měli byste věnovat pozornost skutečnosti, že starý zdroj může být vhodný, pokud jeho sada konektorů obsahuje univerzální 20+4pinový konektor.
V moderních napájecích zdrojích ATX jsou také pomocné 12, 4 a 6pinové konektory pro napájení +8 V. Slouží k napájení procesoru a grafické karty dodatečným napájecím napětím.
Jak vidíte na fotografii, napájecí vodič +12V je žlutý s černým pruhem.
Konektor typu Serial ATA se v současnosti používá k napájení pevných disků a SSD. Napětí a čísla kontaktů jsou zobrazena na fotografii.
Morálně zastaralé konektory napájecích zdrojů
Tento 4pinový konektor byl dříve instalován v napájecím zdroji pro napájení disketové mechaniky, určené pro čtení a zápis z 3,5palcových disket. V současné době jej lze nalézt pouze ve starších modelech počítačů.
Disketové mechaniky se v moderních počítačích neinstalují, protože jsou zastaralé.
Čtyřpinový konektor na fotografii je nejdéle používaný, ale je již zastaralý. Sloužil k napájení +5 a +12 V vyměnitelných zařízení, pevných disků a diskových jednotek. V současné době je v napájecím zdroji místo něj instalován konektor Serial ATA.
Systémové jednotky prvních osobních počítačů byly vybaveny napájecími zdroji typu AT. K základní desce byl připojen jeden konektor, skládající se ze dvou polovin. Musel být zasunut tak, aby černé vodiče byly blízko u sebe. Napájecí napětí bylo k těmto napájecím zdrojům přiváděno pomocí spínače, který byl instalován na předním panelu systémové jednotky. Podle výstupu PG však bylo možné k zapnutí a vypnutí zdroje použít signál ze základní desky.
V současné době jsou zdroje AT téměř mimo provoz, ale lze je úspěšně použít k napájení jakýchkoli jiných zařízení, například k napájení notebooku ze sítě, v případě selhání jeho standardního zdroje napájení, k napájení 12V páječky nebo nízkonapěťových žárovek, LED pásků a mnoha dalších. Hlavní je nezapomenout, že zdroj AT, stejně jako jakýkoli pulzní zdroj napájení, nesmí být připojen k síti bez externí zátěže.
Referenční tabulka barevného kódování, hodnoty napětí a amplitudy pulzací na konektorech napájecího zdroje
Vodiče stejné barvy vycházející ze zdroje napájení počítače jsou připájeny uvnitř k jedné stopě desky plošných spojů, tj. zapojeny paralelně. Napětí na všech vodičích stejné barvy má tedy stejnou hodnotu.
| Tabulka barevného značení vodičů, výstupního napětí a rozsahu pulzace napájecího zdroje ATX | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Výstupní napětí, V | +3,3 | +5,0 | +12,0 | -12,0 | +5,0 SB | +5,0 PG | GND |
| Barevné kódování drátu | oranžový | červená | žlutý | modrý | fialová | šedá | černá |
| Přípustná odchylka, % | ± 5 | ± 5 | ± 5 | ± 10 | ± 5 | – | – |
| Přípustné minimální napětí | +3,14 | +4,75 | +11,40 | -10,80 | +4,75 | +3,00 | – |
| Maximální přípustné napětí | +3,46 | +5,25 | +12,60 | -13,20 | +5,25 | +6,00 | – |
| Amplituda pulzu ne více než mV | 50 | 50 | 120 | 120 | 120 | 120 | – |
Napětí +5 V SB (Stand-by) – (fialový vodič) je generováno nezávislým nízkopříkonovým zdrojem napájení zabudovaným v napájecím zdroji, který je vyroben z jednoho tranzistoru s efektem pole a transformátoru. Toto napětí zajišťuje provoz počítače v pohotovostním režimu a slouží pouze ke spuštění napájecího zdroje. Za chodu počítače nehraje roli přítomnost nebo nepřítomnost napětí +5 V SB. Díky +5 V SB lze počítač spustit stisknutím tlačítka „Start“ na systémové jednotce nebo vzdáleně, například ze zdroje nepřerušitelného napájení v případě delší nepřítomnosti napájecího napětí 220 V.
Napětí +5 V PG (Power Good) – zobrazí se na šedém vodiči napájecího zdroje po 0,1–0,5 sekundách, pokud je po autotestu v dobrém stavu, a slouží jako signál povolení pro provoz základní desky.
Při měření napětí se „mínusový“ konec sondy připojí k černému vodiči (společnému) a „kladný“ konec se připojí ke kontaktům v konektoru. Měření výstupního napětí lze provádět přímo v běžícím počítači.
Napětí mínus 12 V (modrý vodič) je potřeba pouze k napájení rozhraní RS-232, které není v moderních počítačích nainstalováno. Proto v napájecích zdrojích nejnovějších modelů toto napětí může chybět.
Odchylka napájecího napětí od jmenovitých hodnot by neměla překročit hodnoty uvedené v tabulce.
Při měření napětí na napájecích vodičích musí být připojeny k zátěži, například k základní desce nebo k improvizovanému zátěžovému bloku.
Instalace do napájecího zdroje počítače další slot pro grafickou kartu
Někdy nastanou zdánlivě beznadějné situace. Například jste si koupili moderní grafickou kartu a rozhodli se ji nainstalovat do počítače. Základní deska má potřebný slot pro instalaci grafické karty, ale na vodičích není vhodný konektor pro dodatečné napájení grafické karty z napájecího zdroje. Můžete si koupit adaptér, zcela vyměnit napájecí zdroj nebo si na napájecí zdroj nainstalovat další konektor pro napájení grafické karty sami. Je to jednoduchý úkol, hlavní je mít vhodný konektor, který můžete vzít z vadného zdroje.
Nejprve je třeba připravit vodiče vycházející z konektorů pro připojení s odsazením, jak je znázorněno na fotografii. Přídavný konektor pro napájení grafické karty lze připojit k vodičům vycházejícím například ze zdroje napájení k diskové jednotce A. Můžete se také připojit k jakýmkoli jiným vodičům požadované barvy, ale s takovým výpočtem, aby byla dostatečná délka pro připojení grafické karty a je žádoucí, aby k nim nebylo připojeno nic jiného. Černé vodiče (společné) přídavného konektoru pro napájení grafické karty se připojují k černému vodiči a žlutý (+12 V) ke žlutému vodiči.
Vodiče vycházející z přídavného konektoru pro napájení grafické karty jsou pevně omotané alespoň třemi otáčkami kolem vodiče, ke kterému jsou připojeny. Pokud je to možné, je lepší spoje pájet páječkou. Ale i bez pájení bude v tomto případě kontakt poměrně spolehlivý.
Instalace dalšího konektoru pro napájení grafické karty se dokončí izolací připojovacího bodu, několika závity a grafickou kartu můžete připojit k napájení. Vzhledem k tomu, že závity jsou od sebe vzdáleny, není nutné izolovat každý závit zvlášť. Stačí izolací zakrýt pouze oblast, kde jsou vodiče odkryté.
Úprava konektoru napájecího zdroje pro připojení základní desky
Když selže základní deska nebo při upgradu počítače výměnou základní desky, opakovaně jsem se setkal s chybějícím 24pinovým konektorem pro napájení na zdroji.
Stávající 20pinový konektor dobře pasoval do základní desky, ale počítač s tímto připojením nemohl fungovat. Byl nutný speciální adaptér nebo výměna zdroje napájení, což bylo drahé potěšení.
Ušetřit ale můžete, pokud si trochu manuálně zapracujete sami. Napájecí zdroj má obvykle mnoho nevyužitých konektorů, mezi nimiž může být čtyř-, šesti- nebo osmipinový. Čtyřpinový konektor, jako na fotografii výše, perfektně zapadá do protilehlé části konektoru na základní desce, která zůstala při instalaci 20pinového konektoru neobsazená.
Vezměte prosím na vědomí, že jak konektor vycházející ze zdroje napájení počítače, tak i protilehlá část na základní desce mají pro každý kontakt vlastní klíč, což zabraňuje nesprávnému připojení. Některé kontaktní izolátory mají tvar s pravými úhly, zatímco jiné mají zkrácené rohy. Konektor je třeba orientovat tak, aby pasoval. Pokud nemůžete najít správnou polohu, odřízněte překážející roh.
Samostatně do sebe 20pinový i 4pinový konektor dobře pasují, ale dohromady nepasují, překážejí si. Pokud ale kontaktní strany obou konektorů trochu obrousíte pilníkem nebo smirkovým papírem, pasují dobře.
Po nasazení krytů konektorů můžete přistoupit k připojení vodičů 4pinového konektoru k vodičům 20pinového konektoru. Barvy vodičů dalšího 4pinového konektoru se liší od standardního, takže jim nemusíte věnovat pozornost a připojte je tak, jak je znázorněno na fotografii.
Buďte extrémně opatrní, chyby jsou nepřijatelné, základní deska se spálí! Blízký levý kontakt, kontakt č. 23, na fotografii černý, je připojen k červenému vodiči (+5 V). Blízký pravý kontakt č. 24, na fotografii žlutý, je připojen k černému vodiči (GND). Úplně vlevo, kontakt č. 11, na fotografii černý, je připojen ke žlutému vodiči (+12 V). Úplně vpravo, kontakt č. 12, na fotografii žlutý, je připojen k oranžovému vodiči (+3,3 V).
Zbývá už jen překrýt místa připojení několika otáčkami izolační pásky a nový konektor bude připraven k použití.
Abyste nemuseli přemýšlet o tom, jak správně nainstalovat sestavu konektoru do konektoru základní desky, měli byste ji označit fixem.
Stejně jako u napájecího zdroje počítače Napájecí napětí je dodáváno ze sítě
Aby se na barevných vodičích napájecího zdroje objevilo konstantní napětí, je nutné na jeho vstup přivést napětí. Za tímto účelem je na stěně, kde je obvykle instalován chladič, třípinový konektor. Na fotografii je tento konektor vpravo nahoře. Má tři piny. Napájecí napětí je přivedeno na vnější pomocí napájecího kabelu a prostřední je uzemňovací a po zapojení je připojen k uzemňovacímu kontaktu elektrické zásuvky přes napájecí kabel. Níže je na některých zdrojích, například na tomto, instalován síťový přepínač.
Ve starých budovách se elektrické rozvody provádějí bez zemnící smyčky, v takovém případě zůstává zemnící vodič počítače nezapojený. Zkušenosti s provozem počítačů ukázaly, že pokud není zemnící vodič připojen, nemá to vliv na provoz počítače jako celku.
Napájecí kabel pro připojení zdroje k elektrické síti je třívodičový, na jehož jednom konci je třípinový konektor pro přímé připojení k zdroji. Na druhém konci kabelu je zástrčka C6 s kulatými piny o průměru 4,8 mm s uzemňovacím kontaktem ve formě kovových proužků po stranách těla.
Pokud otevřete plastový plášť kabelu, uvidíte tři barevné dráty. Žlutozelená – je uzemnění a hnědý a modrý (může mít jinou barvu) napájecí napětí 220V.
Žlutozelená Vodič v zástrčce C6 je připojen k bočním uzemňovacím proužkům. Pokud tedy musíte zástrčku vyměnit, nezapomeňte na ni. Vše o elektrických zástrčkách a pravidlech pro jejich připojení se dozvíte z článku na webu „Elektrická zástrčka“.
O průřezu vodičů vycházejících z napájecího zdroje počítače
Přestože proudy, které může zdroj dodávat do zátěže, dosahují desítek ampérů, průřez výstupních vodičů je obvykle pouze 0,5 mm2, což umožňuje přenos proudu až 3 A jedním vodičem. Více o zatížitelnosti vodičů se dozvíte z článku „O výběru průřezu vodiče pro elektrické zapojení“. Všechny vodiče stejné barvy jsou však k desce plošných spojů připájeny v jednom bodě a pokud blok nebo modul v počítači spotřebuje více než 3 A proudu, je napětí přiváděno konektorem po několika paralelně zapojených vodičích. Například napětí +3,3 V a +5 V je na základní desku přiváděno po čtyřech vodičích. Dodávka proudu na základní desku je tedy až 12 A.
