Tápegységek Elektromosság és Ohm törvénye


  Számítógépházak

Személyi számítógépek

Számítógépházak és tápegységek

Tápegységek

A tápegység elegendő energiát kell szolgáltasson mind az aktuálisan beépített, mind a jövőben hozzáadásra kerülő összetevők számára. Ha olyan tápegységet választunk, amely csak a jelenlegi komponensek ellátását biztosítja, akkor további alkatrészek beépítése esetén a tápegységet cserélni kell.

A 1. ábrán látható hálózati tápegység alakítja át a fali csatlakozóból érkező váltakozó áramot (AC) kisfeszültségű egyenárammá (DC), mely alacsonyabb feszültségű. A számítógép minden belső alkatrésze egyenárammal működik. 3 fő tápegység formátum van, az AT (Advanced Technology), az ATX (AT Extended, kiterjesztett AT), és az ATX12V. Az ATX12V napjaink leggyakrabban használt típusa.

A számítógép elvisel kismértékű feszültség ingadozást, de nagy eltérés esetén a tápegység károsodhat. Az áramingadozások okozta problémák szünetmentes tápegység (UPS) használatával kivédhetők. Az UPS-ben egy inverter működik, amely a beépített akkumulátor egyenáramát alakítja át a számítógép számára szükséges váltakozó árammá. Az akku egyenárammal való folyamatos töltése a váltakozó áramú hálózatról történik.

Csatlakozók

A legtöbb mai csatlakozó aszimmetrikus kialakítású. Formájuk olyan, hogy csak egyféle irányba lehessen őket beilleszteni. A tápegység minden csatlakozójához más feszültségérték tartozik, ahogy az a 2. ábrán látható. Az alaplap különböző pontjain található foglalatokat a megfelelő alkatrészek illesztésére használjuk

  • A Molex csatlakozót optikai meghajtók és merevlemezek csatlakoztatására.

  • A Berg csatlakozót a hajlékonylemezes meghajtó csatlakoztatására. A Berg csatlakozó kisebb, mint a Molex csatlakozó.

  • A SATA csatlakozót optikai meghajtók és merevlemezek csatlakoztatására. A SATA csatlakozó szélesebb és vékonyabb a Molex csatlakozónál.

  • A tápegységet egy 20 vagy 24 tűs csatlakozó kapcsolja az alaplaphoz. A 24 tűs csatlakozón 2 sorban 12, a 20 tűs csatlakozón 2 sorban 10 érintkező helyezkedik el.

  • Az alaplap további területeit kiegészítő tápcsatlakozók látják el árammal, melyek érintkezőinek száma 4-től 8-ig terjedhet. Ezek alakja azonos a fő tápcsatlakozóéval, csak kisebbek. A számítógépen belüli egyéb eszközök tápellátására is alkalmasak.

  • A 6-8 tűs PCIe tápcsatlakozó két sorában három vagy négy érintkező található; egyéb belső összetevők tápellátására szolgál.

  • A régebbi szabványú tápegységek a P8 és P9 nevű csatlakozókkal kapcsolódtak az alaplapokhoz. A P8 és P9 csatlakozó szimmetrikus kialakítású volt. Így fordítva is be lehetett kötni, ami nagy valószínűséggel károsodást okozott az alaplapban vagy a tápegységben. A telepítéskor a két csatlakozónak úgy kellett állnia, hogy a fekete vezetékek középen, egymás mellett legyenek.
  • MEGJEGYZÉS: Ha a csatlakozó beillesztése sikertelen, próbáljuk a kezdeti pozícióba állítani, ellenőrizzük, hogy nem deformálódott-e valamelyik érintkező, vagy nem került idegen tárgy a csatlakozó útjában. Gyanakodjunk, ha egy kábel vagy összetevő csatlakoztatása nehézkes. A kábelek, csatlakozók és alkatrészek úgy lettek kialakítva, hogy pontosan illeszkedjenek egymásba. Soha se erőltessük a csatlakozókat vagy alkatrészeket. A nem megfelelően behelyezett csatlakozók károsíthatják magát a csatlakozót és az aljzatot is. Ne kapkodjunk és bizonyosodjunk meg az egyes hardverösszetevők pontos csatlakoztatásáról.

    Elektromosság és Ohm törvénye

    Az elektromosság négy fő mérőszáma:

  • Feszültség (U)

  • Áramerősség (I)

  • Teljesítmény (P)

  • Ellenállás (R)

  • A feszültség, az áramerősség, a teljesítmény és az ellenállás olyan elektronikai fogalmak, amelyeket a számítógépes szakembernek ismernie kell:

  • A feszültség azon erő mértéke, amely egy áramkörben az elektronok mozgatásához szükséges. A feszültség mértékegysége a volt (V). A számítógép tápegysége általában több különböző feszültséget állít elő.

  • Az áramerősség egy áramkörben az áthaladó elektronok mennyiségének mértéke. Az áramerősség mértékegysége az amper (A). A számítógépes tápegységek különböző áramerősséggel terhelhető kimeneti feszültségeket állítanak elő.

  • A teljesítmény az a mérték, mely az áramkörben az elektronok mozgatásához szükséges feszültségnek és az áramkörben haladó elektronok számának (áramerősség) a szorzataként áll elő. Mértékegysége a watt (W). A számítógépes tápegységeket wattban mért teljesítményük alapján osztályozzák.

  • Az ellenállás gátolja az áram folyását az áramkörben. Az ellenállás mértékegysége az ohm (omega). Kisebb ellenállás nagyobb áramerősséget, így nagyobb teljesítményt eredményez. Egy jó biztosíték ellenállása alacsony, vagy majdnem 0 Ohm.

  • A fizika egyik alapegyenlete, amelyet Ohm törvényeként ismerünk, megmutatja, hogyan függ egymástól a fenti fogalmak közül három. Azt fejezi ki, hogy a feszültség egyenlő az áramerősség és ez ellenállás szorzatával: U=IR.

    Egy elektromos rendszerben, a teljesítmény egyenlő a feszültség és az áramerősség szorzatával: P=UI

    Egy elektromos áramkörben, az áramerősség vagy a feszültség növelése nagyobb teljesítményt eredményez.

    Például képzeljünk el egy egyszerű áramkört, amelyben egy 9 voltos izzó van rákötve egy 9 voltos elemre. Az izzó teljesítménye 100 W. A P=UI egyenletet használva ki tudjuk számolni, mekkora áramerősség szükséges hogy megkapjuk a 100W-ot a 9 voltos izzónál.

    Az egyenlet megoldásához a következő adatokat tudjuk: P = 100W és U=9V.

    I = P/U = 100W / 9V = 11.11A

    Mi történik, ha egy 12 voltos elemet és egy 12 voltos izzót használunk a 100W teljesítmény eléréséhez?

    I = P/U = 100W / 12V = 8.33A

    Ez a rendszer azonos teljesítményű, de alacsonyabb áramerősségű.

    Használhatjuk az Ohm háromszöget a feszültség, az áramerősség vagy az ellenállás kiszámításához, ha közülük bármely kettő ismert (lásd 3. ábra). A helyes képlet meghatározásához takarjuk le az ismeretlen változót és végezzük el a műveletet. Például, ha a feszültség és az áramerősség ismert, takarjuk le az R-et, így a megmaradó képlet U/I. Az R kiszámításához végezzük el az U/I osztást. A 4. ábrán látható diagram segítségével a négy fő mérőszám bármelyike kiszámítható két másik ismeretében.

    A számítógépek általában 250 W és 800 W teljesítmény közé eső tápegységeket használnak. Néhány számítógépnek 1200W-nál is nagyobb teljesítményű tápegységre van szüksége. Amikor számítógépet építünk, kellően nagy teljesítményű tápegységet válasszunk az összes alkatrész ellátásához. Minden belső egység meghatározott teljesítményt igényel. Az alkatrészek adatait a gyártó dokumentációjából tudhatjuk meg. Mindig olyan tápegység mellett döntsünk, melynek leadott teljesítménye nagyobb, mint amennyit a jelenlegi alkatrészek igényelnek. A nagyobb teljesítményű tápegység több alkatrészt tud ellátni.

    A legtöbb tápegység hátoldalán található egy feszültség választó kapcsoló. Ez a két bemeneti feszültség állítására szolgál: 110V/115V vagy 220V/230V. Az ilyen tápegységek neve kettős (dual) üzemmódú tápegység. A megfelelő feszültségértéket az adott ország hálózati feszültsége alapján határozzuk meg. A kapcsoló hibás beállítása károsíthatja a tápegységet és a számítógép egyéb részeit. Ha a tápegységen nincs ilyen kapcsoló, akkor az automatikusan érzékeli és beállítja a megfelelő feszültséget.

    FIGYELEM: Ne nyissuk ki a hálózati tápegységet! A tápegység belsejében található elektrolit kondenzátorok hosszú ideig képesek feltöltött állapotban maradni (lásd 5. ábra).

    Feladat - Ohm törvénye: Megnyitás

        


    Generated Notepad++ by Creatus - Budapest, 2017 (Utoljára módosítva: 2017.08.09, 11:38)