SERVIS<>
072006<><>

Šta je napajanje na računaru

Napajanja unplugged

Odlučili smo da se u čast 150-godišnjice rođenja najvećeg od nas, Nikole Tesle, pozabavimo kompjuterskim napajanjima i razjasnimo neke detalje

Kvartet koji čine kvalitet domaće struje, prirodne nepogode, loš kvalitet napajanja na računaru i nepogodan raspored zvezda, često je uspevao da dovede do neslućenih rezultata – „prosviralo” napajanje i spržene komponente. Jadikovanje uz kletve ili psovanje svega i svačega nikad ne pomaže – rešenje dolazi jedino kupovinom novog napajanja i komponenti. Uglavnom, kupci se do sada nisu ni udubljivali u problem napajanja – napajanja mahom stižu uz kućišta, a dileri uglavnom ne dozvoljavaju otvaranje kućišta dok traje garancija, te kvalitet napajanja za kupca uglavnom ostaje nepoznat. Podaci do kojih se uglavnom dolazi jesu: napajanje proizvođača XXX je od YYY vati i ima garanciju od Z godina. Dakle, da li oko napajanja ima nešto više priče osim toga?

Većina korisnika, kada sednu za računar i uključe ga, i ne razmišlja šta je to što „pravi struju” za kompjuter, sem ukoliko im ne smeta brujanje ventilatora. Gledano statistički, cena napajanja je daleko niža od cene bilo koje druge komponente i ne učestvuje u ukupnoj ceni računara više od 5 %, ali je ono uzročnik kvarova u najmanje 30 odsto slučajeva. Ono što je najbitnije, svaka komponenta u kompjuteru zavisi od pravilnog rada napajanja.

U osnovi...

Napajanje (PSU – Power Supply Unit) je pretvarač koji od naizmenične struje pravi jednosmernu, slično punjaču za mobilne uređaje. Međutim, ono što ga razlikuje od ostalih „adaptera” jesu izlazi na kojima se nalazi više od jednog napona. Bez obzira na to što se na krajevima „pramena žica” četvrtaste kutije nalazi nekoliko vrsta konektora, svaki od njih može da ima nekoliko napona: ±5, ±12 ili +3,3 V. Dakle, napajanje računara prevodi 220 V naizmenične struje „iz utikača” u jednosmernu struju na tri (tačnije rečeno pet) naponska nivoa.

Ono što se vidi sa zadnje strane kućišta, a deo je napajanja, jesu ulaz za kabl od kućne utičnice i prorez za ventilator napajanja. Obično su tu i dva prekidača: za izbor ulaznog napona (110 ili 220 V naizmenične struje) i za prekidanje ulaznog napona. Danas je u upotrebi ATX napajanje, koje je dobilo ime po ATX kućištu. Tehnički dizajn i jedne i druge komponente proizilazi iz Intelove evolucije AT (Baby AT) kućišta s početka 90-tih, čiju je reviziju 2.2 Intel predstavio 2004. godine.

Nalepnica

I same oznake na napajanju su zbunjujuće za većinu kupaca. Pored raznih upozorenja, najvidljivija oznaka, koja se redovno nalazi u odeljku za objašnjenje ulazne naizmenične struje (AC), jeste upravo ona cifra koja se saopštava kupcu kao podatak „od koliko vati je napajanje”. Međutim, ta efektivna snaga je samo približna cifra, služi u marketinške svrhe i uopšte je nebitna u praktičnoj primeni. Proizvođači pravu snagu daju u okviru tabele u delu za jednosmernu struju (DC). U njoj su ispisani svi naponski nivoi, maksimalna struja na svakom nivou, a ispod toga su podaci o snazi.

 
Pošto komponente u računaru uglavnom koriste kombinaciju napona, što se i vidi po priključcima, proizvođači u tabeli daju podatke o maksimalnoj kombinovanoj snazi. (Vidi se da to nije prost zbir snaga po priključcima!) U našem primeru nalazi se podatak o kombinovanoj snazi naponskih nivoa od +5 i +3,3 V. Na kraju, svi prozvođači daju maksimalnu kombinovanu snagu (u našem slučaju 340 W) na „+” naponskim nivoima, i ova veličina pokazuje pravu maksimalnu snagu koja se može omogućiti komponentama u računaru. Razlika od 10 W između maksimalne snage i maksimalne kombinovane snage otpada na stalni naponski nivo +5 VSB.

Pošto je i struja limitirana, može se lako doći do zaključka da napajanja od 300 W imaju maksimalno dozvoljenu struju na naponskom nivou od +5V oko 25 odsto manju, a na liniji +12V oko 15 odsto manju nego napajanja od 400 W.

Najvažniji +12V

Revizija ATX standarda uključila je promenu ATX Power priključka za matičnu ploču, koji je sa 20 pinova „porastao” na 24 pina. Ovo je posledica pojave PCI Express magistrale i grafičkih kartica koje zahtevaju više snage nego što je stari AGP port predviđen da pruži. AGP je imao granicu od 40 W, a novije PCI-E grafičke kartice troše i do 70 W. Novo napajanje sa 24-pinskim priključkom za ploču naziva se ATX12V.

Naravno, pored grafičkih kartica, potrošnja samog procesora sa svakim novim modelom raste. Pošto i CPU koristi naponski nivo +12V, dizajneri su lako mogli da „povećaju” jednosmernu struju na ovoj grani, time i snagu, kako bi zadovoljili i procesor. Međutim, po standardu za sigurnost EN 60950, maksimalna (tzv. prividna) snaga na kontaktima koje dodiruje korisnik (svi izlazni priključci napajanja) ne može da bude veća od 240 VA, nije bilo moguće ovo rešenje, pa su dizajneri pribegli uvođenju druge grane sa naponskim nivoom od +12V koji se vidi i na našem primeru nalepnice. Tako se došlo do toga da napajanje proizvodi dva naponska nivoa od +12 V.

Šta je unutra?

Osim spolja vidljivih komponenti, delovi napajanja nisu toliko bitni za objašnjenje jer se razlikuju od modela do modela. I ne samo to, čak ni napredniji korisnici računara ne „ulaze unutra”, a jedini ozbiljniji zahvat koji rade na napajanju jeste čišćenje ventilatora od prašine. Pomenućemo samo jednu stvar koju bi trtebalo da ima na umu prosečan korisnik. Ono što se kod svih modela nalazi unutra jeste topljivi osigurač deklarisan na 250 V, koji će prekinuti dovod naizmenične struje ukoliko napon skoči preko te veličine. Na primer, ukoliko udar groma dođe preko napajanja, ovaj osigurač će se istopiti i time uspeti da spase komponente u računaru. Međutim, udar groma često dolazi i preko telefonske linije, tako da ovo nikako ne predstavlja sigurnu zaštitu.

Napajanje u kompjuteru često nazivaju i prekidačkim („switching power supply”). To je zbog toga što se princip pretvaranja naizmenične struje u jednosmernu zasniva na internom kontrolnom kolu koje brzo uključuje i isključuje ulaznu struju, što omogućava i preciznu stabilizaciju izlaznog napona.

Peglanje

 
Kada pritisnete dugme za uključenje računara, potrebno je neko vreme da napajanje počne da proizvodi stabilne napone za komponente u kompjuteru – otprilike, nešto manje od sekunde. Kako se kompjuter ne bi startovao prerano, baš u tom deliću sekunde, napajanje šalje signal Power OK matičnoj ploči da se stabilizovao, da su naponi i snaga u redu i da kompjuter može da krene sa butovanjem. Ukoliko ne primi taj signal, ploča i ceo kompjuter neće da se startuju.

Još jedna bitna osobina napajanja jeste ispravljanje napona u toku rada. Naizmenični napon iz utičnice često je „prljav” – sadrži takozvane pikove (nagli skok ili pad napona veoma kratkog trajanja, mnogo kraće od sekunde), koje napajanje u toku pretvaranja naizmenične u jednosmernu pokušava da „ispegla”. Zato je sve vreme prisutan signal Power OK, koji se u toku rada kreće u rasponu od 2,5 V do 6 V. Ukoliko iz nekog razloga „ispeglani i prečišćeni” jednosmerni napon nije u redu, ovaj signal izađe izvan pomenutih granica, čime napajanje govori matičnoj ploči da resetuje procesor. Razlozi koji dovode do ovoga su nestanci struje, preniski naponi i strujni udari. Međutim, razgovor između napajanja i matične ploče mnogo je bogatiji, za šta je zaslužan sistem Soft Power .

Soft Power

Umesto prekidača na dovodu naizmenične struje, kao što je bilo kod (pra)starih AT napajanja, sistem se „pali” signalom sa matične ploče govoreći napajanju šta da radi. Naravno, samoj ploči se može narediti kakav signal da pošalje napajanju, što dozvoljava operativnom sistemu isključi ceo PC ili da uključi kompjuter pritiskom tastera na tastaturi. Upravo ova razmena signala nazvana je Soft Power, a signal koji kontroliše napajanje je nazvan Power On.

Ali, kako ploča može da „govori” napajanju da se uključi, kada je i sama ploča isključena jer nema struju iz ugašenog napajanja? Ovaj naizgled trivijalni problem rešen je drugim Soft Power signalom poznatim kao +5V Standby. Ovaj signal je strujno nezavisan od ostalih naponskih nivoa i uvek je prisutan ukoliko nije prekinut dovod naizmenične struje do napajanja (na većini novih napajanja postoji otpozadi i prekidač koji isključuje dovod struje iz utičnice). Dakle, iako su sve grane napajanja „pogašene”, na samoj ploči novijeg datuma može se videti svetleći indikator (najčešće crven ili zelen) koji obaveštava da je postoji +5V Standby. Mala količina struje na ovom vodu omogućava ploči da kontroliše napajanje kada je sve naizgled isključeno. Naravno, prisustvo ovog napona omogućuje i druge aktivnosti: „buđenje” kompjutera iz sleep moda, pa čak i „buđenje” računara preko modema (Wake on Ring) ili mrežne kartice (Wake on LAN).

Većina novih napajanja koristi dodatne signale za razne druge funkcije podržane na pločama. Prvi od njih je +3.3V Sense. Ovaj signal se koristi da detektuje da li je naponski nivo od +3,3 V obezbeđen za matičnu ploču. To omogućava da napajanje „fino podesi” taj naponski nivo u slučaju prekomernog pada napona između napajanja i komponenti koje koriste +3,3 V.

Drugi signal je Fan Control koji omogućava ploči (a preko nje i korisniku) da kontroliše brzinu ventilatora u napajanju. Kada je voltaža na ovom signalu manja od 1 V, ventilator se isključuje. Kako se taj napon podiže (raste), ventilator se vrti brže. Kada je preko 10,5 V, ventilator radi punom brzinom. Razlozi za ovo su brojni – ušteda struje i smanjenje buke gašenjem i kontrolisanjem broja obrtaja ventilatora. Srodno ovom signalu, postoji i signal Fan Monitor. Preko ovog signala se prati brzina ventilatora i uzbunjuje korisnik ukoliko se nešto neočekivano desi ventilatoru. Ovako se, pored mogućih kvarova, prati i buka koju proizvodi ventilator – smanjenjem brzine obrtaja ventilatora smanjuje se i buka.

• • •

Današnji kupac se odlučuje za kupovinu novog napajanja u većini slučajeva samo ako mu je staro, koje je došlo uz kućište, „crklo”. I u većini slučajeva, sledi kupovina po preporuci. „Ja sam čuo da su XXX-ova napajanja odlična”, „Ne kupuj to, YYY ima najbolja napajanja, provereno” i slične rečenice su za zbunjenog kupca, sa novčanikom u jednoj i „crkotinom od napajanja” u drugoj ruci, presudne. Zato ćemo u narednim brojevima mi da razrešimo dilemu – proverićemo da li su napajanja XXX bolja od napajanja YYY...

Dušan STOJIČEVIĆ

KonektorNazivNamena
(klik za uvećanje: JPG, 11 KB)
berg, 4-pinskiuglavnom za floppy drajvove
(klik za uvećanje: JPG, 18 KB)
molex, standardni, 4-pinskiza skoro sve drajvove
(klik za uvećanje: JPG, 15 KB)
molex ATX power priključak, 20-pinskiza napajanje ploče
(klik za uvećanje: JPG, 6 KB)
molex P4 12 V power priključak, 4-pinskispecijalni dodatak za napajanje P4 matičnih ploča
(klik za uvećanje: JPG, 8 KB)
AUX priključak, 6-pinskiima +5 V i dva od +3,3 V

Naponski nivoNamenaDozv. odstupanjeMaks.Min.
+12 VZa motore hard disk(ov)a, ventilatore i druge rashladne uređaje, ide do slotova matične ploče za pojedine kartice. Naravno, drajvovi se preko molexa direktno napajaju± 5 %+12,60 V+11,40 V
+5 VZa matičnu ploču, starije procesore (direktno ili indirektno) i za većinu ostalih komponenti sistema± 5 %+ 5,25 V+ 4,75 V
+3,3 VNivo koji je stigao sa ATX napajanjima i služi za napajanje procesora± 5 %+3,47 V+3,14 V
-5 VPrvi PC računari su koristili ovaj nivo za floppy kontrolere i druge ISA kartice. Ima ga u vrlo maloj količini (struja ispod 1 A), zbog kompatibilnosti sa starijim hardverom± 10 %-5,5 V-4,5 V
-12 VKoristi se za neke serijske portove u čijim kolima je potrebno prisustvo +12 V i -12 V. Isto sa starijih računara zadržan zbog kompatibilnosti sa starijim hardverom± 10 %-13,2 V-10,8 V
0 VUzemljenje računara---
 
 KOMPJUTERI I FILM
„Povratak Supermena”
„Posejdon”

 TRŽIŠTE
Planovi AMD-a za budućnost

 PRIMENA
Računari u sportskim prenosima

 SERVIS
Šta je napajanje na računaru
Šta mislite o ovom tekstu?
Home / Novi brojArhiva • Opšte temeInternetTest driveTest runPD kutakCeDetekaWWW vodič • Svet igara
Svet kompjutera Copyright © 1984-2014. Politika a.d. • RedakcijaKontaktSaradnjaOglasiPretplata • Help • English
SKWeb 2.54
Opšte teme
Internet
Test Drive
Test Run
PD kutak
CeDeteka
WWW vodič
Svet igara



Naslovna stranaPrethodni brojeviOpšte informacijeKontaktOglašavanjePomoćInfo in English

Svet kompjutera