Giáo trình Quy trình bảo dưỡng máy tính

nguồn mềm). Power-ON là một tín hiệu cho bảng mạch chính mà các hệ điều hành như Windows 9x sử dụng để điều khiển nguồn của hệ thống bằng phần mềm. Nhờ tín hiệu mà các tính năng đã có trước đó như Wake on Wing hay Wake on LAN nhận tín hiệu từ modem hay card mạng có thể thực sự bật hay tắt hệ thống. Nhiều hệ thống dạng này thường có các tùy chọn cho phép đặt thời gian đánh thức mà máy tính dựa vào đó có thể tự động bật để thực hiện các tác vụ đã được lập lịch từ trước. Các tín hiệu này còn cho phép tùy chọn bật hệ thống bằng bàn phím giống hệt như trong các hệ thống Apple Macintosh. Tín hiệu 5V Standby luôn được kích hoạt và cung cấp cho bảng mạch chính một lượng điện hạn chế ngay cả khi hệ thống đã tắt và cho phép bật các tính năng ở trên. Các tính năng này được điều khiển thông qua BIOS của máy tính. 3.1.1.5. Kiểu NLX Đặc tả NLX cũng được phát triển bởi Intel là một bản thu gọn về thùng máy và bảng mạch chính so với ATX. Để thoả mãn được khả năng tráo đổi, các hệ thống NLX được thiết kế để sử dụng bộ nguồn ATX, dù là kích thước thùng máy và bảng mạch chính khác nhau. Giống như ở các hệ thống Slimline trước đó, bảng mạch chính NLX sử dụng một bo mạch đứng cắm vào các khe cắm mở rộng. Bảng mạch chính NLX cũng được thiết kế để quá trình bảo trì dễ dàng với một chốt đơn giản cho phép trượt toàn bộ bảng mạch chính ra khỏi thùng máy trong vòng 30 giây. Điều này có thể thực hiện được bởi không có gì nối với bảng mạch chính ngoại trừ bảng mạch đứng. Bộ nguồn nối với bảng mạch đứng, như là với các ổ đĩa, với các thiết bị ở mặt trước và với các đầu nối đa phương tiện. Không có bảng mạch hay cáp nào phải tháo ra khi di chuyển bảng mạch chính và chỉ phải trượt nó một cách đơn giản trên một rãnh trượt với thời gian trung bình khoảng một phút. Cũng giống như kiến trúc ATX được chuẩn hoá đã thay thế các dạng Baby - AT trong các hệ thống để bàn kích thước đủ và dạng hình tháp, NLX được dự báo sẽ thay thế các dạng LPX nặng nề và bán độc quyền trong các hệ thống để bàn nhỏ hơn. Để có thể tráo đổi được với ATX, đặc tả NLX không định nghĩa một dạng bộ nguồn mới mà sử dụng trực tiếp kiểu bộ nguồn ATX. Mục tiêu của NLX là nhằm vào thị trường máy tính tập trung ở đó các yêu cầu về dịch vụ và bảo dưỡng rất khác so với người dùng gia đình. Sự chấp nhận của chuẩn NLX đang kéo sau nó là ATX nhưng một số ít nhà sản xuất máy tính đã thông báo các hệ thống với lợi thế giá thấp, diện tích chiếm chỗ nhỏ và dễ dàng bảo trì với các dạng mới. 3.1.1.6. Kiểu SFX (bảng mạch chính Micro ATX) Intel gần đây vừa công bố một đặc tả về bảng mạch chính mới thứ ba gọi là micro -ATX nhằm vào các hệ thống cấp thấp được thiết kế với diện tích thậm chí nhỏ hơn NLX và yêu cầu về bộ nguồn nhỏ hơn. Các bảng mạch chính và thùng máy Micro -ATX mới này có thể được thiết kế để sử dụng mặc định bộ nguồn ATX hay bộ nguồn mới rất nhỏ SFX cho dạng Small (xem hình 3.8). Hình 3.8. Bộ nguồn dạng SFX với quạt làm mát 60 mm Bộ nguồn SFX được thiết kế một cách đặc biệt để sử dụng trong các hệ thống nhỏ chứa một lượng giới hạn phần cứng. PSU có thể cung cấp 90 W dòng 1 chiều (tối đa là 135 W) với 4 mức điện áp một chiều ở đầu ra (+ 5 V,+ 12 V, âm – 12 V và + 3.3 V). Các nguồn này là đủ cho một hệ thống nhỏ với bộ xử lý Pentium II, giao diện AGP, bốn khe cắm mở rộng và ba thiết bị ngoại vi như ổ đĩa cứng hay ổ CD-ROM. Chú ý: Bộ nguồn SFX không cung cấp nguồn âm – 5 V tương thích với chuẩn bus ISA. Các hệ thống Micro ATX được giả định là chỉ sử dụng bus PCI hay giao diện AGP cho tất cả các card mở rộng trong máy và không sử dụng bus ISA. Mặc dù Intel thiết kế bộ nguồn SFX với bảng mạch chính Micro - ATX, SFX, Xét một cách toàn bộ cũng là một chuẩn tương thích với các bảng mạch chính khác. Bộ nguồn SFX sử dụng cùng một đầu nối 20 chân được định nghĩa trong chuẩn ATX bao gồm cả các tín hiệu Power - ON và 5 V standby. Sự khác biệt giữa hai hệ thống SFX và ATX chỉ là thiết kế vật lý của thùng máy. Trong mô hình bộ nguồn SFX chuẩn, một quạt đường kính 60 mm được gắn trên bề mặt thùng máy và hướng về phía trong. Quạt sẽ hút khí vào bộ nguồn qua một lỗ hổng của hệ thống và thổi ra qua một cổng ở phía sau hệ thống. Việc gắn quạt bên trong theo cách này làm giảm tiếng ồn của hệ thống và đạt kết quả như thiết kế áp suất âm chuẩn. Trong nhiều trường hợp, một số quạt bổ sung có thể cần thiết để làm mát bộ xử lý trung tâm (xem hình 3.8). Đối với các hệ thống yêu cầu khả năng làm mát cao hơn, một phiên bản khác cho phép một quạt 90 mm gắn trên nóc. Quạt với kích thước lớn hơn này sẽ cho khả năng làm mát lớn hơn và tạo ra các luồng khí cho các hệ thống cần nó (xem hình 3.9a, 3.9b). Hình 3.9a. Bộ nguồn dạng SFX với quạt làm mát 90mm được gắn trên cùng. Hình 3.9b. Bộ nguồn kiểu SFX với quạt mát 90mm đượcgắn trên cùng. 3.1.2. Các kiểu giắc cắm của bộ nguồn Bảng 3.2 là sơ đồ bố trí chân của hầu hết các hệ thống LPX, Baby - AT, AT tiêu chuẩn và tương thích PC/ XT. Hai đầu nối 6 chân (P8 và P9) nối bộ nguồn với bảng mạch chính trong khi đó các đầu nối 4 chân giống hệt từ P10 đến P13 được sử dụng để cấp nguồn cho các thiết bị ngoại vi bên trong như ổ đĩa mềm hay ổ đĩa cứng. Hình 3.10 là các đầu nối P8 và P9 (đôi khi được gọi là P1, P2). Hình 3.10. Các đầu nối P8 và P9 (hay P1/P2) Tất cả các bộ nguồn máy tính tiêu chuẩn sử dụng các đầu nối P8 và P9 đều phải cài đặt chúng sát cạnh nhau sao cho hai dây màu đen (nối đất) của cả hai đầu nối nằm cạnh nhau. Chú ý rằng các tên gọi P8 và P9 không được chuẩn hoá mặc dù được sử dụng trong hầu hết các hệ thống của IBM. Trong một số bộ nguồn, các đầu nối này được gọi là P1, P2 hay có thể là tên khác. Do các đầu nối này thường có một chốt để ngăn không cho cắm ngược. Khi cắm phải tuân theo quy tắc đen - cạnh - đen mà còn phải đảm bảo là không có một chân nối nguồn nào của bảng mạch chính khi cắm đầu nối nguồn vào bị bỏ sót. Việc có bất kỳ một chân nào bị bỏ sót có thể gây ra những hỏng hóc nặng nề cho bảng mạch chính và tất cả những gì cắm vào đó khi bật máy. Một số hệ thống có thể có nhiều hơn hay ít hơn các đầu nối với ổ đĩa. Ví dụ như trong hệ thống AT của IBM, bộ nguồn chỉ có 3 đầu nối tới ổ đĩa còn trong các bộ nguồn kiểu AT power có tới bốn đầu nối việc có nhiều hay ít đầu nối là do nó bị phụ thuộc vào công suất hoạt động của bộ nguồn, một số bộ nguồn ATX có thể có tới 8 đầu nối ổ đĩa. Nếu muốn bổ sung ổ đĩa và cần tới các đầu nối từ bộ nguồn tới ổ đĩa, một cáp tách chữ Y có thể hỗ trợ việc này (xem hình 3.11). Các cáp kiểu này có thể tạo được hai đầu nối từ một đầu nối của nguồn. Phải đảm bảo là tổng đầu ra của bộ nguồn phải nằm trong khả năng mà công suất của bộ nguồn có thể cung cấp được. Hình 3.11. Cáp chữ Y Đầu nối Kiểu AT Kiểu PC/XT P8-1 Power_Good (+5V) Power_Good (+5V) P8-2 +5V Key (No connect) P8-3 +12v +12v P8-4 -12v -12v P8-5 Ground(0) Ground(0) P8-6 Ground(0) Ground(0) P9-1 Ground(0) Ground(0) P9-2 Ground(0) Ground(0) P9-3 -5V -5V P9-4 +5V +5V P9-5 +5V +5V P9-6 +5V +5V P10-1 +12v +12v P10-2 Ground(0) Ground(0) P10-3 Ground(0) Ground(0) P10-4 +5V +5V P11-1 +12v +12v P11-2 Ground(0) Ground(0) P11-3 Ground(0) Ground(0) P11-4 +5V P12-1 +12v P12-2 Ground(0) P12-3 Ground(0) P12-4 +5V P13-1 +12v P13-2 Ground(0) P13-3 Ground(0) P13-4 +5V Bảng 3.2. Các kết nối của bộ nguồn AT và PC/ XT Chú ý rằng tất cả các bộ nguồn từ AT/ Desk tới Baby - AT và LPX đều sử dụng cùng một cấu hình chân. Chỉ có một chuẩn công nghiệp khác cho đầu nối từ bộ nguồn tới bảng mạch chính là đầu nối kiểu ATX 20 chân Molex 39-29-9202 (hay tương đương) (xem hình 3.12). Đầu nối kiểu này được sử dụng đầu tiên trong bộ nguồn kiểu ATX và sau đó là SFX. Đây là bộ nguồn 20 chân có khóa và chân được cấu hình như trong bảng 3.3. Màu sắc của các dây được khuyến nghị theo chuẩn ATX, tuy nhiên các màu sắc này không buộc phải tuân theo trong đặc tả ATX (nói cách khác, màu sắc của các dây này có thể khác nhau từ nhà sản xuất này tới nhà sản xuất khác). Hình 3.11. Đầu nối trên bảng mạch chính kiểu ATX 20 chân Màu Tín hiệu Chân Chân Tín hiệu Màu Da cam +3,3V 11 1 +3,3V Da cam Xanh -12v 12 2 +3,3V Da cam Đen GND 13 3 GND Đen Xanh lục PS_ON 14 4 +5V Đỏ Đen GND 15 5 GND Đen Đen GND 16 6 +5V Đỏ Đen GND 17 7 GND Đen Trắng -5V 18 8 Power_Good Xám Đỏ +5V 19 9 +5VSB Tím Đỏ +5V 20 10 +12v Vàng Bảng 3.3. Các kết nối của bộ nguồn ATX 3.1.2.1. Đầu nối tùy chọn của bộ nguồn ATX Bổ sung vào đầu nối 20 chân (xem hình 3.13), đặc tả ATX còn định nghĩa một đầu nối sáu chân tùy chọn (hai hàng ba chân) cung cấp các tín hiệu như trong bảng 3.4. Máy tính có thể sử dụng các tín hiệu này cho màn hình và điều khiển quạt, giám sát điện thế của tín hiệu + 3.3 V tới bảng mạch chính, cung cấp năng lượng và nối đất cho các thiết bị theo chuẩn IEEE 1394 (Fire Wire). Màu Tín hiệu Chân Chân Tín hiệu Màu Xám Dự trữ 4 1 FanM Trắng 1394 5 2 FanC Xanh Dự trữ 6 3 + 3.3 V Nâu Bảng 3.4. Các kết nối tùy chọn của bộ nguồn ATX Tín hiệu FanM cho phép hệ thống giám sát tình trạng quạt của bộ nguồn mà từ đó nó có thể có các tác động tương ứng như đóng hệ thống nếu có lỗi ở quạt. Hệ điều hành sử dụng tín hiệu FanC với các điện thế biến thiên để điều khiển hoạt động của quạt trong bộ nguồn, chuyển nó về trạng thái năng lượng thấp hay tắt hoàn toàn khi hệ thống chuyển về chế độ chờ. Chuẩn ATX cũng xác dinh mức điện thế +1 V hay thấp hơn chỉ ra là quạt chấm dứt hoạt động và mức + 10.5 V trở lên là khi quạt hoạt động với tốc độ cao nhất. Các nhà sản xuất hệ thống có thể xác định một mức điện thế trung bình để điều khiển tốc độ của quạt. Nếu bộ nguồn không có mạch biến đổi tốc độ quạt, mọi mức điện thế lớn hơn + 1 V ở tín hiệu FanC đều được dịch thành lệnh chạy quạt ở tốc độ tối đa (và duy nhất). Hình 3.12. Các kết nối tuỳ chọn của bộ nguồn ATX Chú ý: Đặc tả SFX cũng định nghĩa việc sử dụng đầu nối điều khiển 6 chân nhưng chỉ sử dụng nó để điều khiển quạt trên một chân, 5 chân còn lại được dùng để dự trữ. Các công tắc nguồn. Hầu hết các bộ nguồn ngày nay đều có một công tắc nguồn từ xa có thể điều khiển được từ mặt trước của thùng máy. Trong các dạng trước đó như AT để bàn hay Baby -AT đều sử dụng một công tắc tích hợp với vỏ của bộ nguồn. Do bộ nguồn được gắn ở góc phía sau của thùng máy, công tắc sẽ nằm ở mặt sau của thùng máy. Các bộ nguồn trước ATX sử dụng một công tắc từ xa được nối với bộ nguồn thông qua một cáp bốn đường dây. Các đầu mút của dây cáp này lắp vừa với đầu nối dạng vấu cắm vào đầu nối của công tắc. Công tắc thường là một phần của thùng máy nên bộ nguồn thường có cáp và không có công tắc. Cáp từ bộ nguồn tới công tắc của thùng máy chứa bốn đường dây có màu khác nhau. Có thể có dây thứ năm để nối đất cho thùng máy. Cảnh báo: Công tắc từ xa thường có nguồn 110 V hoặc 220 V xoay chiều tại mọi thời điểm. Có thể bị điện giật nếu sờ vào đầu các dây này khi bộ nguồn được cắm điện. Luôn luôn đảm bảo là bộ nguồn không được cắm điện trước khi nối hay cắm công tắc này. Các mầu dây được miêu tả như dưới đây: - Các dây màu nâu và xanh lam là dây nguồn và trung tính từ ổ cắm 110V hoặc 220V xoay chiều tới bộ nguồn. Các dây này luôn có dòng điện xoay chiều khi bộ nguồn được cắm. - Các dây màu đen và trắng cung cấp dòng xoay chiều từ công tắc tới bộ nguồn. Các dây này chỉ có điện khi bộ nguồn được cắm và công tắc bật. - Dây màu xanh lục hay màu xanh lục với sọc vàng là dây nối đất. Nó có thể được nối với thùng máy và giúp thùng máy được nối đất thông qua bộ nguồn. Trên công tắc, các đầu nối cho các dây đều được mã hoá màu. Nếu không mã hoá, ta vẫn có thể cắm chúng một cách dễ dàng bằng cách cắm các dây màu xanh lam và nâu vào các đầu song song với nhau còn các dây đen và trắng được nối với các đầu đặt chéo góc với nhau. Xem hình 3.14 để biết thêm chi tiết. Cảnh báo: Mặc dù việc mã hoá màu của các dây này được sử dụng trong hầu hết các bộ nguồn nhưng nó không phải là chính xác 100 %. Cũng có thể bắt gặp các bộ nguồn không sử dụng sơ đồ đánh dấu màu như đã nó ở trên. Vì vậy cần phải kiểm tra thật kỹ các dây nối trước khi cắm nó vào công tắc nguồn. Hình 3.14. Các đầu nối từ xa của hai loại công tắc bộ nguồn Chỉ cần các dây xanh và nâu nằm trên cùng một phía của đầu cắm còn dây đen và trắng nằm ở đầu kia thì bộ nguồn luôn làm việc đúng. Nếu cắm nhầm thứ tự các dây, khi bật điện sẽ gây ra chập nổ, bởi vì việc cắm sai này sẽ gây ra một dòng đoản mạch của nguồn điện lưới. Tất cả các bộ nguồn ATX và tiếp sau đều có đầu nối với bảng mạch chính 20 chân và sử dụng tín hiệu PS - On để bật nguồn hệ thống. Do đó, công tắc từ xa không điều khiển một cách vật lý dòng điện từ nguồn 110V hoặc 220V xoay chiều tới bộ nguồn như trong các PSU cũ. Thay vào đó, trạng thái tắt hay bật của hệ thống được điều khiển bởi tín hiệu PS-ON nhận từ chân 14 trên đầu nối của nguồn ATX. Tín hiệu PS-On có thể được sinh một cách vật lý bởi công tắc nguồn của máy tính hay một cách điện tử bởi hệ điều hành. PS - On là tín hiệu kích hoạt thấp nghĩa là tất cả các tín hiệu nguồn một chiều được sinh bởi bộ nguồn đều không được kích hoạt khi PS-On đang ở mức cao trừ tín hiệu + 5 VSB (standby) trên chân 9 luôn được kích hoạt mỗi khi bộ nguồn được cắm vào nguồn điện lưới xoay chiều. Tín hiệu + 5 VSB cấp nguồn để hoạt động cho công tắc từ xa trên thùng máy khi máy tính tắt. Do đó, công tắc từ xa trên các hệ thống kiểu ATX (bao gồm cả các hệ thống NLX và SFX) chỉ có dòng + 5 V một chiều chứ không phải dòng 110V hoặc 220 V xoay chiều như các dạng cũ. 3.1.2.2. Các bộ nối nguồn với ổ đĩa Các đầu nối với ổ đĩa của bộ nguồn được chuẩn hoá hoàn toàn từ cấu hình chân và thậm chí là cả màu dây. Bảng 3.5 là sơ đồ bố trí chân chuẩn của đầu nối với ổ đĩa và màu sắc của các dây. Chân Màu dây Tín hiệu 1 Vàng +12 V 2 Đen Nối đất 3 Đen Nối đất 4 Đỏ + 5 V Bảng 3.5. Sơ đồ bố trí chân của đầu nối nguồn ổ đĩa. Để xác định vị trí chân 1 của đầu nối nguồn, hãy nhìn vào đầu nối nguồn một cách cẩn thận. Nó thường được in nổi trên mặt nhựa của đầu nối tuy nó thường rất nhỏ và khó đọc. Tuy nhiên các đầu nối này thường được đánh dấu và rất khó để có thể cắm sai. Hình 3.15 cho thấy cách đánh dấu tương ứng với các chân trên đầu nối nguồn. Hình 3.15. Đầu nối cáp nguồn với ổ đĩa Chú ý: Một số đầu nối có thể chỉ cung cấp hai dây, thường là + 5 V và một chân nối đất (chân 3 hoặc chân 4) do các ổ đĩa mềm loại mới chỉ sử dụng nguồn + 5 V. 3.1.2.3. Các kiểu đầu nối vật lý Các đầu nối vật lý dùng trong các bộ nguồn máy tính theo chuẩn công nghiệp được IBM xác định lần đầu tiên trong các hệ thống PC/ XT/ AT nguyên thủy. Các hệ thống này sử dụng các kiểu đầu nối đặc biệt giữa bộ nguồn và bảng mạch chính (các đầu nối P8 và P9) và các đầu nối dành riêng cho đĩa cứng. Các đầu nối cho bảng mạch chính sử dụng trong tất cả các bộ nguồn theo chuẩn công nghiệp không có gì thay đổi từ năm 1981 (khi IBM PC xuất hiện) cho đến năm 1995 (khi Intel công bố chuẩn ATX). Các đầu nối nguồn ổ đĩa 4 chân của máy tính nguyên thuỷ được bổ xung thêm một đầu nối nguồn nhỏ hơn (cũng 4 chân) khi ổ đĩa mềm 3 1/2 inch ra đời vào năm 1986. Bảng 3.6 liệt kê các đầu nối chuẩn sử dụng cho ổ đĩa và bảng mạch chính. Đặc tả đầu nối Kiểu âm (trên cáp nguồn) Kiểu dương (trên thành phần) ATX/ NIX/ SFX (20pin) Molex 39-29-9202 Molex 39-01-2200 ATX Optional (6-pin) Molex 39-01-2906 Molex 39-30-1060 PC/ AT/ LPX Motherboard P8/ P9 P9 Burdy GTC6P-1 Burdy GTC 6RI Disk Drive (large style) AMP 1- 480424-0 AMP 1- 480426-0 Floppy Drrive (small style) AMP 171822-4 AMP 171826-4 Bảng 3.6. Các đầu nối nguồn vật lý. 3.1.3. Tải của bộ nguồn Bộ nguồn máy tính thường là nguồn kiểu xung ngắt mở mà không phải là dạng nguồn tuyến tính. Nguồn xung ngắt mở sử dụng một mạch tạo dao động để chuyển điện thế xoay chiều thành điện thế một chiều thấp hơn cung cấp cho các thành phần bên trong khối hệ thống của máy tính. Các bộ nguồn kiểu xung ngắt mở thường có kích thước nhỏ, trọng lượng thấp và năng lượng cao hơn so với kiểu nguồn tuyến tính. Phương pháp này cho phép bộ nguồn sử dụng một biến áp xung tần số cao có kích thước nhỏ và nhẹ hơn biến áp trong kiểu nguồn tuyến tính. Một đặc tính của tất cả các bộ nguồn kiểu xung ngắt mở là chúng không chạy khi không có tải Điều này có nghĩa là bắt buộc phải nối thiết bị tiêu thụ điện vào bộ nguồn để nó có thể làm việc được, như bảng mạch chính, các ổ đĩa và các card mở rộng. Nếu không có thiết bị nào được cắm vào, bộ nguồn sẽ bị cháy hoặc một mạch bảo vệ sẽ ngắt mạch. Hầu hết các bộ nguồn đều được bảo vệ trong tình trạng không tải và tự động ngắt. một số bộ nguồn “nhái” không có mạch bảo vệ này và do đó sẽ bị cháy sau một vài giây chạy không tải. Một số ít bộ nguồn có sẵn các điện trở làm tải và do đó không bị hỏng khi chạy không tải. Theo đặc tả của IBM cho bộ nguồn chuẩn 192 W được sử dụng trong các hệ thống AT nguyên thuỷ, tải tối thiểu của dòng 7.0 A phải có điện áp + 5 V và dòng 2.5 A phải có điện áp + 12 V. Các hệ thống không có ổ đĩa cứng thường hoạt động không chính xác do các ổ đĩa mềm không có tải + 12 V trừ khi nó đang quay. Một số bộ nguồn có một tải tối thiểu cho cả nguồn + 5 V và +12 V. bộ nguồn sẽ bị ngắt nếu không đạt tới được tải tối thiểu này. Chính vì đặc tính này, khi IBM thiết kế hệ thống AT nguyên thuỷ không có đĩa cứng, họ đã cắm cáp nguồn cho đĩa cứng vào một điện trở 5 W/ 50 W được gắn trên một hộp kim loại nhỏ lắp ở vị trí ổ đĩa cứng và được gắn vào thùng máy. Thùng máy AT có các lỗ vặn vít trên nắp là được thiết kế để gắn hộp điện trở. Điện trở này được nối giữa chân 1 (+ 12 V) và chân 2 (nối đất) trên đầu nối nguồn của ổ đĩa cứng. Nó đặt dòng 2.4 A với điện áp + 12 V và do đó tiêu thụ công suất 28.8 W để cho phép bộ nguồn hoạt động chuẩn xác. Quạt làm mát trong hầu hết các hệ thống chỉ tiêu thụ dòng xấp xỉ từ 0.1 A đến 0.25 A. Nếu không có điện trở tải, hệ thống sẽ không thể khởi động và hoạt động chính xác. Bảng mạch chính luôn sử dụng điện áp + 5 V còn nguồn + 12 V sử dụng cho các mô tơ. Hầu hết các bộ nguồn ngày nay đều không cần tải lớn như trong hộ nguồn AT nguyên thủy. Trong hầu hết các bộ nguồn, điện áp + 3.3 V có dòng từ 0 A đến 0.3 A, điện áp + 5 V có dòng từ 2.0 A đến 4.0 A, điện áp + 12 V có dòng từ 0.5 A đến 1.0 A. Hầu hết các bảng mạch chính đều tiêu thụ nguồn + 5 V vì thế nguồn + 12 V có thể vẫn gây ra một số vấn đề trong các hệ thống không có lắp các ổ đĩa. Các bộ nguồn có công suất lớn thường yêu cầu tải nhỏ và đặc điểm này là một trong những tiêu chí để đánh giá bộ nguồn. Công suất của bộ nguồn, các thông tin kỹ thuật của bộ nguồn có thể tìm thấy từ nhà sản xuất hệ thống, trên tem dán trực tiếp trên bộ nguồn. Bảng 3.7 và 3.8 liệt kê các đặc điểm bộ nguồn của IBM và các bộ nguồn của các nhà sản xuất khác. Các đặc điểm đầu vào được liệt kê là điện thế các đặc điểm đầu ra là cường độ dòng điện (ampe) và các mức điện áp ra. IBM thông báo mức công suất ra dưới dạng công suất ra lý thuyết. Nếu nhà sản xuất bộ nguồn không có con số này, có thể tính toán công suất bằng công thức đơn giản sau: Số Watt = Vol ´ Ampe Ví dụ như bảng mạch chính được liệt kê tiêu thụ dòng 6 A ở điện áp + 5 V thì nó sẽ tiêu thụ công suất là 30 watt. Bằng cách nhân điện áp và số ampe tại mỗi đầu ra và cộng các kết quả lại, có thể tính toán tổng công suất có thể cung cấp của bộ nguồn. Tham số PC Port-PC XT XT-286 AT Điện áp đầu vào mức tối thiểu 104 90 90 90 90 Điện áp đầu vào mức tối đa 127 137 137 137 137 Chuyển điện áp 110 V/ 220 V Không Có Không Tự động Có Cường độ dòng đầu ra (ampe) + 5 V 7,0 11,2 15,0 20,0 19,8 - 5 V 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 + 12 V 2,0 4,4 4,2 4,2 7,3 - 12 V 0,25 0,25 0,25 0,25 0,3 Công suất đầu ra thực tế 63,5 113,3 129,9 154,9 191,7 Công suất đầu ra lý thuyết 63,5 114,0 130,0 157,0 192,0 Bảng 3.7. Công suất ra của các bộ nguồn trong hệ thống IBM Bảng 3.7 là các mức đầu ra của bộ nguồn tuân theo các chuẩn công nghiệp. Hầu hết các nhà sản xuất đều có các bộ nguồn có công suất từ 100 W tới 450 W hay hơn. Bảng 3.8 là đầu ra của các bộ nguồn ở các mức điện áp khác nhau. Công suất ra lý thuyết 100W 150W 200W 250W 300W 75W 450W Dòng ra +5V 10.0 15.0 20.0 25.0 32.0 35.0 45.0 -5V 0.3 0.3 0.3 0.5 1.0 0.5 0.5 +12v 3.5 5.5 8.0 10.0 10.0 13.0 15.0 -12v 0.3 0.3 0.3 0.5 1.0 0.5 1.0 Công suất ra thực tế 97.1 146.1 201.1 253.5 297.0 339.5 419.5 Bảng 3.8. Công suất ra của một số bộ nguồn tương thích phổ biến Việc thêm điện áp + 3.3 V vào bộ nguồn sẽ làm các tính toán thay đổi đáng kể. Bảng 3.9 chứa dữ liệu của các bộ nguồn ATX có điện áp + 3.3 V Công suất ra lý thuyết 235W 275W 300W 400W Dòng ra + 3.3 V 14.0 14.0 14.0 28.0 + 5 V 22.0 30.0 30.0 30.0 Max + 3.3 V/ + 5 V 125 150 150 215 - 5 V 0.5 0.5 0.5 1.0 + 12 V 8.0 10.0 12.0 14.0 - 12 V 1.0 1.0 1.0 1.0 Bảng 3.9. Công suất ra của bộ nguồn ATX Nếu tính công suất ra theo công thức đã có ở trên thì các PSU này dường như cung cấp đầu ra lớn hơn công suất của họ. Ví dụ như bộ nguồn 300 W có tổng công suất tính toán 1à 354.7 W. Tuy nhiên chú ý rằng bộ nguồn có đầu ra kết hợp tối đa của các điện áp + 3.3 V và + 5 V là 150 W. Như vậy tổng đầu ra chỉ 1à 308.5 W. Hầu hết các bộ nguồn máy tính đều có công suất từ 150 W đến 300 W. Các bộ nguồn có công suất 300 W hay lớn hơn thường hỗ trợ tốt hơn đối với các hệ thống để bàn hay dạng tháp có đủ khả năng tùy chọn. Các bộ nguồn này có thể cấp nguồn cho mọi bảng mạch chính và card mở rộng cũng như số ổ đĩa lớn và các thiết bị ngoại vi khác. 3.1.4. Các chi tiết kỹ thuật của bộ nguồn Bên cạnh công suất ra, nhiều chi tiết kỹ thuật cũng như đặc điểm khác của bộ nguồn làm nên một bộ nguồn chất lượng cao. Bộ nguồn chất lượng cao sẽ bảo vệ hệ thống tốt hơn và sẽ không bị ảnh hưởng khi một trong những tình trạng sau xảy ra: - Ngừng chạy 100 % ở bất cứ khoảng thời gian làm việc nào. - Nguồn yếu ở bất cứ thành phần nào. - Có một xung điện tới 2.500 V đặt trực tiếp vào đầu vào xoay chiều (ví dụ như bị sét đánh) Các bộ nguồn tốt có một có một dòng rò nối đất nhỏ hơn 500 micro ampe. Tính năng an toàn này rất quan trọng khi ổ cắm không có đường nối đất. Bên cạnh những tiêu chuẩn trên còn có những tiêu chuẩn khác để đánh giá một PSU. Để đánh giá được một PSU cần phải biết được các thông số kỹ thuật về bộ nguồn và ý nghĩa của nó như dưới đây: Thời gian giữa các lần hỏng và thời gian trước khi hỏng: Đây là khoảng thời gian (được tính toán) trung bình, tính bằng giờ, mà bộ nguồn có thể hoạt động tốt trước khi hỏng. Các bộ nguồn thường có khoảng thời gian giữa các lần hỏng hóc khoảng 100.000 giờ hay lớn hơn tính theo lý thuyết. Tuy nhiên trên thực tế sẽ có những thay đổi rất khác. Dải điện áp đầu vào (hay dải hoạt động): Là dải điện thế mà bộ nguồn có thể chấp nhận được từ nguồn điện lưới xoay chiều. Đối với dòng xoay chiều 110V, dải đầu vào từ 90 V đến 135 V là phổ biến. Đối với dòng 220 V, dải đầu vào thường là từ 180 V đến 270 V. Dòng khởi động: Là dòng điện tiêu thụ lớn nhất của bộ nguồn ngay sau khi bật nguồn. Thông số này được biểu diễn bằng ampe tại một điện áp nhất định. Thời gian duy trì: Là thời gian (tính theo mi li giây) mà đầu ra của bộ nguồn còn duy trì khi đầu vào bị ngắt. Thời gian này ở các bộ nguồn hiện nay thường có giá trị khoảng từ 15 ms đến 25 ms. Thời gian đáp ứng nhanh: Là lượng thời gian (tính theo micro giây) mà bộ nguồn điều chỉnh điện áp đầu ra tới điện áp quy định khi có một biến đổi điện áp nhanh. Nói cách khác, là thời gian bộ nguồn cần để ổn định điện áp ra sau khi một thiết bị trong hệ thống bắt đầu hay kết thúc quá trình tiêu thụ điện năng. Bộ nguồn lấy mẫu dòng đang được sử dụng bởi máy tính tại các khoảng thời gian cố định. Khi một thiết bị dừng tiêu thụ điện trong một khoảng thời gian (ví dụ như ổ đĩa mềm ngừng quay), bộ nguồn sẽ cung cấp một điện áp cao ở khoảng thời gian đó. Lượng điện áp vượt quá này được gọi là quá áp, và thời gian đáp ứng nhanh là thời gian cần thiết để bộ nguồn điều chỉnh điện áp xuống mức bình thường. Thời gian đáp ứng nhanh thường được biểu diễn bằng các khoảng thời gian hoặc theo thay đổi của đầu ra như "các mức đầu ra vẫn giữ ổn định trong khi đầu ra thay đổi tới 20 %". Bảo vệ khi quá áp: Là điểm ngắt đối với mỗi đầu ra mà ở đó bộ nguồn sẽ ngắt khi điện áp đầu ra lớn hơn mức cho phép. Các giá trị này được biểu diễn dưới dạng phần trăm (ví dụ như 120 % đối với điện áp + 3.3 V và + 5 V) hay giá trị điện áp (ví dụ như điện áp + 4.6 V đối với mức + 3.3 V và + 7.0 V đối với mức + 5 V). Dòng tải cực đại: Là dòng cực đại (tính bằng ampe) có thể phân phối một cách an toàn qua một đầu ra cụ thể. Giá trị này có thể biểu diễn bằng ampe cho mỗi điện áp ra. Với các giá trị này, có thể tính toán tổng điện năng mà bộ nguồn có thể cung cấp và cả số thiết bị sử dụng các điện áp khác nhau mà bộ nguồn có thể hỗ trợ. Dòng tải cực tiểu: Là dòng cực tiểu (tính bằng ampe) bị tiêu thụ bởi một đầu ra cụ thể. Nếu dòng tiêu thụ của một đầu ra nhỏ hơn mức cực tiểu này, bộ nguồn có thể hư hỏng hay có thể tự động đóng mạch. Điều chỉnh tải: Khi dòng tiêu thụ bởi một đầu ra nào đó tăng hay giảm thì điện áp cũng thay