Toiteplokk (1)

Toiteplokk
Toiteploki ülesandeks on arvuti toitmine vajalike parameetritega toitepingega. Kuigi Elektroonikaseadmed tarbivad madalapingelist voolu, tuleb meeles pidada, et toiteplokis (ja veel võib olla mõnes seadmes ) on kasutusel needsamad 220 volti , mis sõrmega katsudes on vähemalt ebamugav, kui mitte surmav . Seega ettevaatust! Enne toite sisselülitamist tuleks kindlasti arvuti juhendist kontrollida millisele toitepingele arvuti on mõeldud. Vastasel korral võib saada suurte, kuid kallihinnaliste suitsupilvede omanikuks, kui arvuti on lülitatud pingele 110 või 127 volti. Enamik kaasaegseid arvuteid võimaldab töötada nii 110 kui ka 220 voldise pingega, kuid võib-olla on vaja teha ümberlülitus või toitejuhe teisiti ühendada. Sageli on juhised kirjas toitejuhtme pistikupesa kõrval. Üldiselt püüavad tehased väljastada lollikindlaid seadmeid ja vaikimisi seatakse toitepinge vahemikku 220…230 volti.
Arvutiplokis on peidus ka jahutusventilaator. Harilikult ei nõua ta endale erilist tähelepanu, kuid kui ventilaator muutub lärmakaks või on tunda kõrbelõhna, siis tuleks töö kiiresti lõpetada ja arvuti välja lülitada. Peale seda ei soovita arvutit sisse lülitada enne, kui ventilaator on kas kontrollitud või välja vahetatud . Kui jahutamine katkestada, siis kuumenevad integraalskeemid suhteliselt kiiresti üle ja riknevad. Parandada neid võimalik ei ole, ainult vahetada.
Pikendusjuhtme kasutamisel tuleb jälgida, et summaarne koormus ei ületaks lubatud piiri ega ühest pistikupesast võetav summaarne voolutugevus 15 amprit.
ATX-i toiteplokid on AT omast erineva juhtmeotsikuga. ATX toiteplokk varustab emaplaati pideva 5 voldise pingega, isegi siis, kui arvuti on välja lülitatud, lubades sel viisil arvutit käivitada tarkvara abil iseseisvalt. Samuti on teistsugune jahutussüsteem, nimelt puhub ventilaator õhku otse protsessorile. Toiteplokk saadab enne käivitumist emaplaadile elektrilise signaali, saamaks kinnitust, et süsteemil on küllaldaselt energiat, et töötada korrektselt.
Toiteploki tüübid
AT
AT toiteploki ühenduse emaplaadile koosnevad kahest osast, emaplaadil asub üks ühendus.
Jälgida tuleb ühendusel, et mustad juhtmed jääksid kõrvuti.
AT toiteplokk väljastab toitepingeid  +12, -12, +5 ja -5 V
ATX
Vool läheb otse emaplaadile.
Arvuti lülitub isevälja
ATX toiteplokk väljastab toitepingeid  +12, -12, +5, -5 ja 3,3 V
BTX
Balanced Technology eXtention
Selle standardi variatsionid on picoBTX ja microBTX. Et asi segasem oleks, saavad uued korpused olema kahes eri kõrgusmõõdus, (type I ja II) sarnaselt näiteks PCMCIA kaartidega. Üks variant on regular ja teine low- profile , mis võib olla vaid kolme tolli kõrgune. BTX korpused ei ole ühilduvad ATX emaplaatidega. Komponentide asukohad, I/O paneel, kinnituskohad jne. muudavad oma asukohta . Uue elemendina ilmub korpusesse protsessori kohale nn. jahutusmoodul, mis võib põhineda nii tavalisel radikal-ventilaatoril, aga ka heatpipe-tehnoloogial või isegi vesijahutusel. Sama moodul jahutab lisaks protsessorile ka videokaarti, mälusid ja emaplaadi komponente. Graafikakaarti peab olema võimalik asetada väikese vaheadapteri abil "külili", seega saab selle peale panna tunduvalt suurema radiaatori.
Uue standardiga kaasneb täiesti uut tüüpi riistvara . Plaatidele ilmuvad tavaliste PCI pesade kõrvale PCI- Express x16 ja PCI-Express x1 laienduspesad. x16 variant hakkab teatavasti asendama AGP pesasid . Oodata on senisest enam legacy-free emaplaate, kust kaovad PS2, parallel , serial jne. " iidsed " liidesed.
Uued korpused saavad olema väiksemad ja vaiksemad. Arvatavasti kujuneb kõige populaarsemaks microBTX variant. Kuna integreeritud komponente on üha rohkem, pole sisemisi laienduspesi enam nii palju vaja, et õigustada suuri tower korpuseid. V.a. muidugi paadunud modijad, kes ostavad fulltowereid ja panevad sinna 9 ventilaatorit Küllap kujuneb üleminek uuele standardile siiski üsna paindlikuks - ka PII emaplaate tehti ju üsna kaua AT korpuste jaoks. Küllap tuleb korpuseid, kuhu saab panna ATX toiteploki ja BTX emaplaate, kus on peal näiteks AGP pesa. Viimast ei julge siiski kindlalt väita, samuti ei leidnud vastust, kas AGP ja PCI-Expess x16 saaksid ühel plaadil sõbralikult kõrvuti istuda.
Voolutarve arvutis
Enamus kaasaja täiskomplektseid arvuteid kasutavad 150-400 W toiteplokke. Sülearvutid kasutavad täiskoormusel töötades 10-65 W
Enamus toiteplokke on loodud töötamaks kindlatel pingetel ja sagedustel . Euroopas töötavad toiteplokid 230 voldil ja 50 hertsil. Teistes riikides toimivad nad teistel sagedusel. USA’s näiteks töötavad 115v ja 60 Hz peal.
Juhtmete ühendused
Ostes AT korpuse, võib tekkida probleeme toiteplokist tulevate juhtmete kinnitamisega. Selleks järgnevad õpetussõnad. Juhtmete kinnitamisel tee nii: aseta sinine ja pruun juhe klemmidele paralleelselt üksteise kõrvale. Kinnita must ja valge juhe klemmidele, mis on pööratud ja asuvad üksteise vastas. Teatud määral saab asetusega ka mängida, kuid ALATI tuleks jälgida, et must ja pruun oleksid üksteise vastas.
Kui toiteploki juhtmete hulgas on ka roheline juhe, siis see on maandus , mis kinnitatakse suvalisse kohta korpuse plekist pinnal.
Kettaseadmete toitejuhtmed on peaaegu samasugused, erinedes vaid pistikute kujult ja suuruselt.
Pin Juhtme värv Signaal Kirjeldus
1 punane   +5 V +5 VDC
2 must   Ground +5 V Ground
3 must   Ground +12 V Ground ( Same as +5 V Ground)
4 kollane   +12 V +12 VDC
PSU - Power Supply Unit -toiteseade
• Toiteseade varustab arvutit tööks vajaliku elektrienergiaga.
• PSU-st väljuvad toitejuhtmed emaplaadile ja erinevatele lisaseadmetele.
• Toiteploki küljes on ühendus toitekaablile ja tavaliselt ka suur ventilaator.
• Pinge ümberlüliti 110/ 220V AC.
• PSU muudab väljast saadud ~220V AC
– 12 V DC kettaseadmete mootorite toiteks ±10%
– 5 V DC AT emaplaadi ja kettaseadmete elektroonika toiteks ±5%
- 3,3 V DC ATX emaplaadi toiteks ±5%
Toiteploki valik
• CE märk näitab,
– et arvuti toiteplokki on ohutu kasutada meie elektrisüsteemis ning
– see ei kiirga välja lubatust rohkem häireid ja
– on immuunne väliste häirete suhtes.
• Piisav võimsus eri pingete väljunditel.
– Lauaarvuti toiteploki üldvõimsus varieerub 200W – 460W.
– Tähelepanu tuleks pöörataerinevate pingete väljundvooludele. P4 ja uuema Celeroni arvutil peab +12V väljund suutma väljastada vähemalt 10A voolu.
• Temperatuurikontrolli lülituse olemasolu. (“TC” või “Temperature controlled”)
• Soovitav on PFC (power factor correction ) lülituse olemasolu.
Pisut elektrivoolust
• Elektrivooluks nimetatakse laetud osakeste suunatud liikumist.
• Elektrivool tekib, kui
 – On olemas vabad laengukandjad (laetud osakesed, mis saavad aines vabalt liikuda ).
– Vabadele laengukandjatele mõjuvad elektrijõud (aines on tekitatud elektriväli).
• Elektrivoolu suunaks loetakse positiivse laenguga osakeste liikumise suunda.
• Liigitatakse alalisvooluks ja vahelduvvooluks.
Alternate Current (AC) - vahelduvvool
• Vahelduvvoolu kasutatakse elektrienergiaga varustamisel.
• On transformeeritav nii kõrgemale kui ka madalamale pingele.
• AC levib sinusoiditaolise võnkumisena.
• Euroopas on levinud pinge ~220-240V
• Põhja-Ameerikas on levinud pinge ~110V.
• Enamus seadmeid on toodetud töötamiseks mingil kindlal pingel.
Direct Current (DC) -  Alalisvool .
• Enamus elektroonikaseadmeid vajab oma tööks alalisvoolu (DC).
• DC saamiseks kasutatakse toiteplokke.
– Transformeerib madalama pinge.
– Alaldi muudab AC DC-ks.
• Alalisvool võib olla nii positiivse kui ka negatiivse pingega.
• Tähistatakse – või + märgiga, näit +12V.
• Elektriseade vajab oma tööks mõlemasuunalist pinget korraga.
Toiteseadmete ülesanne
• Toiteseadmete ülesandeks on
– arvutit kui elektriseadet varustada võimalikult kvaliteetse elektrienergiaga,
– kaitsta arvutit pisut elektrist tingitud ohtude eest (ülepinge, alapinge).
• Toitepinged elektrivõrgus:
– Euroopa ~220 V AC 50 või 60Hz
USA ~110 V AC 60 Hz
Toiteseadmed
• Kaitsmed (Fuse)
• Toiteplokid (Power Supplay Uint - PSU)
• Kantavatel arvutitel akud
– Ni-MH (nikkelakud, odavamad, enne laadimist on soovitav tühjaks lasta, muidu eluiga väheneb)
– Li-Ion (liitiumakud, kallimad ja kvaliteetsemad, võib igal hetkel laadida , kuid kokkuvõttes kannatavad vähem laadimisi kui nikkelakud)
• UPS-id ja generaatorid
• UPS-id sisaldavad mitmeid elektrilisi seadmeid, sh akut. On mõeldud elektrienergia kvaliteedi
parandamiseks ja ka arvuti varustamiseks elektrivooluga voolukatkestuse korral.
Kettaseadmete toitekaablid
• Toitekaabel koosneb tavaliselt 4 juhtmest ning selle otsas on kas suur Molex või väike Mini Molex üleminek.
• Molex ühendust kasutatakse enamuse seadmete juures (kõvaketas, CD seadmed , muud lisaseadmed , …)
• Mini Molex ühendust kasutatakse üksikute seadmete juures ( floppy seade, magnet optiline seade, veel mõned üksikud).
• Tavaliselt on toiteploki küljes kaks toite juhet , millest ühel on kaks Molex üleminekut ja teisel kaks Molex ja üks Mini Molex üleminek.
• Lisaks on toide emaplaadile, mille jaoks on tavaliselt kas P8 ja P9 üleminekud või ATX üleminek.
Toitesüsteemi testimine
• Kui PC enam ei tööta
– Kontrolli kaablite ühendusi.
– Mõõda testri abil PSU väljundpingeid
– Kontrolli lisaseadmeid (HDD jms)
• Eemalda ükshaaval seadmed ja proovi uuesti
• Ühendamiste ajaks olgu toide välja lülitatud
• Kas PSU ei ole üle koormatud ?
Kontrolli lisakaarte neid ükshaaval eemaldades.
Toite häired
• Toitehäire on elektri sageduse või pinge muutumine.
• 75% arvutivigadest tulevad toitevõrgu elektrihäiretest.
• Parim kaitse arvutile on UPS.
– Tagab katkematu häireteta toitepinge.
– Hoiatab voolukatkestuse korral.
– Kindlustab väljundpinge ka sisendpinge täielikul katkemisel.
– Hoiab ära üle või alapingest põhjustatud tehnilised rikked .
Häirete liike
• Spikes – terav pingetõusuimpulss
• Surges – voolukõikumised
• Sags – pingelangus kuni 1 s
• Brownouts – pingelangus üle 1 s
• Blackouts – täielik toitekatkestus.