ЛАБАТОРНА РОБОТА №1.

ЛАБАТОРНА РОБОТА №1.

Тема: Вивчення типів і конструктивних особливостей корпусів і блоків живлення.

Мета: Вивчити конструктивні особливості корпусів та блоків живлення.

Теоретичні відомості.

Корпус (case) персонального комп'ютера, як правило містить наступні компоненти: його основа – це рама (1) до якої кріпляться: блок живлення (2), панель кріплення материнської плати (3), передня панель (4), а також секції для дисководів. Секції використовуються двох типів: розміром 5,25” (5) та розміром 3,5” (6). Обидва типи секцій можна використовувати для жорстких дисків. А також кришки. У нових комп'ютерах специфікації ATX їх дві: ліва і права (знімаються вони роздільно), а ось в старіших корпусах кришка всього одна – П–подібна. Рама, панель кріплення материнської плати, корпус блоку живлення, секції накопичувачів – все це виготовляється з алюмінію або дюралюмінію, передня ж, лицьова панель – з пластмаси. Часто зустрічаються корпуси з лицьовими панелями які можуть підлягати мінятися. Слід зазначити той факт, що на сьогоднішній день на ринку вибір корпусів досить широкий. Але в основному існує тільки два типи корпусів: Desktop (настільний, горизонтального розташування) і Tower (вертикального розташування). Слід зазначити, що починають з'явилися desktop’и з вертикальним розташуванням.

Desktop. Настільний блок. Як правило такий комп'ютер ставиться на стіл, а монітор зверху. З одного боку це зручно, адже звільняється місце під столом і не потрібно нахиляться для того, що б вставити диск в CD – ROM. Але з другого боку займається більше місця на столі. Тому недавно з'явилися десктопи з можливістю поставити їх горизонтально тобто користувач може вибрати найбільш придатне йому положення блоку. Тільки ось в цьому випадку необхідні спеціальні CD – ROM’и, так як не кожен такий накопичувач зможе завантажити диск в положенні під 90 градусів. Висота десктопів як правило рівна 20 см, ширина і довжина по 45 см, кількість 5,25``секцій 2 – 3, а 3,5`` секцій 1 – 2. В нашій країні корпуси типу Desktop не набули поширення. Зате на Заході такі корпуси набули досить широкого поширення, особливо корпуси випуску середини 90х років.

Slimline.	Desktop.

Slimline. Цей тип корпусу є Desktop, тільки тонший. Зважаючи на це для таких корпусів були розроблені спеціальний форм–фактор материнських плат. Річ у тому, що висота корпусу не дозволяє встановлювати плати розширення перпендикулярно материнській платі. Тому було винайдено карту адаптерів. На материнській платі знаходиться один загальний роз'єм для підключення карти адаптерів, на якій вже знаходяться роз'єми шин до яких підключаються карти розширення. Таким чином ці карти розташовані паралельно материнській платі. Оскільки корпуси Slimline випускаються, як правило самими виробниками комп'ютерів, які ці корпуси і наповнюють, то карти адаптерів виготовляються спеціально під висоту даного корпусу, що дозволяє виготовити його якомога тонше. До вибору типу корпусу Slimline необхідно відноситися дуже відповідально. Оскільки по-перше, через те, що ці корпуси дуже тонкі, в них можна встановити по одній чи дві 5,25” і 3,5” секції. А це порівняно мало. По-друге через те, що всі деталі такого комп'ютера знаходяться максимально близько один до одного, охолоджування їх може бути недостатнім і як наслідок – виникнення перегрівів. До того ж ціна таких корпусів не мала. Слід зазначити той факт, що комп'ютери типу Slimline одні з найекономічніших, оскільки блоки живлення їх рідко перевищують потужність в 150 Вт. Товщина цього типу блоків приблизно 8 см, ширина – 35 см, довжина – 45 см. На рисунку можна побачити приклад вертикального розташування корпусу типа Slimline.

Необхідно відзначити той факт, що межа між Desktop і Slimline дещо розмита. Наприклад, комп'ютер фірми Hewlett–Packard серії VectraVL має висоту 12,5 см, карту адаптера і 4 секції під приводи. Здавалося б для Slimline дещо товстий, а до Desktop – затонкий. Таким чином, можна прийти до висновку: надто тонкі корпуси – це Slimline (до 8 см), всі ж інші – Desktop.

Tower.

Башти діляться на чотири підтипи, що розрізняються по висоті. У порядку зростання це - мікро ( micro), міні ( mini), міді ( midi, middle - середня) і повна ( big, full). Для більшості корпусів "класифікатором" є число великих зовнішніх відсіків, згідно приведеній нижче таблиці (хоча бувають і виключення).

Тип башти	Число великих відсіків
Повна	4-8
Міді
Міні
Мікро

Один з найменших представників цього сімейства – Mini – Tower.

Mini - Tower.	Midi - Tower.

Mini - Tower. Розміри його досягають лише 45(в) х20(ш) х45(д). Якщо покласти Mini – Tower на бік, то отримаємо за розмірами Desktop (існують навіть корпуси, в яких можна вийняти блок з секціями і розвернути його на 90 градусів, що дозволяє використовувати їх і як Mini – Tower і як Desktop). Mini – Tower’ часто ставлять поряд з монітором на стіл. Розміри корпусу дозволяють розмістити в ньому тільки по дві 5,25” і 3,5” секцій. Крім того, скупченість компонентів усередині блоку не дозволяють як слід охолоджувати їх. Можна поставити додатковий кулер, але знову ж таки, через малий внутрішній об'єм, він буде маленьким, а значить і малопродуктивним. З другого боку, з огляду на те, що висота не велика, ці корпуси досить стійкі. Загалом, для слабких по продуктивності комп'ютерів цей тип корпусів відмінно виконує покладені на нього функції. Окрім того, як і Slimline, Mini – Tower досить економічний, оскільки потужність його блоку живлення рідко перевищує 200 Вт. Однак збирати комп'ютер з корпусом Mini – Tower досить не зручно. Місця мало, блок живлення постійно заважає, не зручно ставити жорсткий диск під флоппі – дисководом.

Midi – Tower. Цей тип корпусу по суті справи збільшений у висоту Mini – Tower і є найпоширенішим типом, оскільки увібрав в себе найбільшу кількість плюсів. Розміри Midi – Tower: висота приблизно 50 см, ширина – 20 см, а довга – 45 см. Це дозволяє ставити системні блоки як під стіл, так і на нього. Життєвий простір усередині корпусу дозволяє розмістити всередині близько 3 – 4 секцій розміром 5,25” і 2 секції розміром 3,5”. Такі корпуси дозволяють встановити два накопичувачі CD – ROM і два жорстких диски, не кажучи вже про FDD. Слід зазначити і той факт, що більший простір дозволяє потоком повітря краще охолоджувати компоненти комп'ютера. Це значить, що комп'ютер в такому корпусі пропрацює довше, оскільки температурний режим впливає на довговічність і працездатність напівпровідників. До того ж є можливість установки додаткового вентилятора під 3,5” секціями, що дуже не маловажно. Блоки живлення таких корпусів мають велику потужність, близько 250 – 300 Вт, а іноді і 350 Вт.

Компоненти корпусів.

Корпус складається з двох основних компонентів:

v Шасі:ідеальна товщина металу - 0,7 і 0,8 міліметрів, велика кількість посадочних місць, додаткові ребра жорсткості, краї завальцовані і виключають можливість порізів, кріплення зручне, панель для материнської плати знімається, блок живлення розташований горизонтально над материнською платою і не обмежує доступ до елементів системного блоку.

v Блок живлення - одна з важливих частин корпусу. Він забезпечує надійну роботу всіх внутрішніх систем і пристроїв комп'ютера. При виборі блоку живлення необхідно враховувати деякі критерії:

1. MTFB (mean time before failure - зразковий час до першої неполадки) або MTTF (mean time to failure - теж саме, що і попереднє), як правило повинен бути мінімум 100 тисяч годин.

2. Діапазон зміни вхідної напруги при збереженні стабільної роботи блоку живлення. Для 110В хороший блок живлення повинен витримати від 90 до 130, для 220В - 180 до 270.

3. Піковий струм при включенні. Це значення струму, що проходить по системі у момент ініціалізації блоку живлення. Чим менше, тим краще, оскільки блок живлення не несе такий великий тепловий удар.

4. Час (у мс - мілісекундах) утримання вихідної напруги в межах точно заданих значень після відключення вхідної (20 мс - хороше, 10-15 мс - незадовільний).

5. У хороших БЖ є схема захисту вихідних напруг. Наявність даної схеми - це вже позитивний фактор.

6. Потужність на виходах БЖ на кожному каналі. Параметр означає максимальну суму Ампер яку здатен згенерувати БЖ без загрози пошкодження.

7. Стабілізація напруги при зміні навантаження від "мін" до "мах".

8. Відношення поглинання від мережі до виробленої потужності на виході (КПД). Значення, що показує к-ть енергії яка перетворюється в тепло під час перетворення струму. Вимірюється в %. Чим більше значення ефективності, тим краще.

Основні вимоги

Основними вимогами, які пред'являється до корпусів, є:

1. Сумісність з передбачуваним форм-фактором материнської плати і блоком живлення.
2. Відповідність розмірів. Корпус повинен бути достатньо великий для розміщення всіх необхідних пристроїв — але в той же час достатньо малий, щоб поміститися у відведеному для нього місці.
3. Оптимальність конструкції. Збирання-розбирання повинно відбуватися просто, конструкція корпусу повинна передбачати вільний доступ до всіх компонентів.
4. Продуманість вентиляції. Схема вентиляції повинна забезпечувати найбільш оптимальне охолоджування компонентів:

· застосування задніх витяжних вентиляторів істотно покращує температурний режим;

· всі задні вентилятори повинні орієнтувати повітряний потік в одну сторону, краще всього — назовні;

· застосування втяжних фронтальних вентиляторів для вертикальних корпусів практично даремне (за рідкісними винятками);

· використовувати вентилятори діаметром менше 80…100 мм небажано;

· передні і задні отвори для циркуляції повітря не повинні перекриватися фальш-панелями і заглушками;

· дроти і кабелі усередині корпусу повинні бути зібраними, краще всього скрутити їх в джгути, перев'язати і акуратно укласти так, щоб вони не заважали потоку повітря.

1. Якість виконання. На корпусі не повинно бути гострих кромок; крім того, повинна забезпечуватися необхідна жорсткість кріплень.

Решта параметрів — колір, дизайн і габарити — справа смаку і особистих переваг.

ПРИЗНАЧЕННЯ І ФУНКЦІЇ БЖ.

Блок живлення виконує функції перетворювача напруги, що перетворює стандартні 220 В побутової електромережі в напруги, необхідні для роботи комп'ютера. Компоненти ПК живляться від строго певних номіналів напруг, всяке відхилення від яких може викликати некоректну роботу, збій або просто вихід з ладу чутливих до скачків напруги компонентів комп'ютера. Блок живлення повинен забезпечувати стабільність шести напруг: +12 В, +5 В, +3,3 В, —5 В, —12 В і +5 В чергового режиму (з похибкою 5% для додатніх і 10% для від’ємних; —5 В, —12 В для живлення використовуються рідко).

Будова блоку живлення така, що при роботі створюються великі перешкоди. Для нейтралізації перешкод БЖ екранується, оснащується фільтрами. Більшість БЖ включає ще і механізми захисту (мережеві фільтри) від короткочасних зовнішніх стрибків напруги в мережі живлення, що виникають, наприклад, при ударі блискавки. Все частіше зустрічаються БЖ з схемою корекції фактору потужності — PFC (Power Factor Correction).

Крім того, блок живлення, як будь-який перетворювач, не володіє 100% ККД, і частина електроенергії безповоротно перетворюється на теплову. Надмірний нагрів може пошкодити елементи блоку, їм просто необхідне охолоджування. Більшість блоків живлення оснащується активною системою охолоджування, але останнім часом все більше розповсюдження одержує пасивне охолоджування — без вентилятора. Така система не шумить, але ефективність охолоджування при цьому знижується. Отже, хороший блок живлення повинен генерувати стабільну напругу, бути потужним, не дуже сильно нагріватися при роботі і видавати мало шуму.