การใช้แรงดันไฟฟ้าเชิงลบบนเมนบอร์ดพีซีคืออะไร


22

การใช้แรงดันลบเหล่านี้คืออะไร? พวกเขามีเพียงเพื่อความเข้ากันได้ย้อนหลัง?

ในทุกวันนี้อุปกรณ์จ่ายไฟ PC เรามี:

  • + 12V
  • + 5V
  • + 3.3V

แต่ยัง:

  • -12V
  • -5V

แต่คะแนนปัจจุบันของรางเชิงลบนั้นเล็กกว่าค่าบวกมาก

ถ้าเรากลับไปที่ยุค 80 'ที่ op-amps นั้นให้พลังงานแบบสมมาตรเสมอที่ + 12V -12V: 12V: โอเค .. แต่ทุกวันนี้เกือบทุกอย่างที่คุณอาจพบบนเมนบอร์ดเป็นตรรกะดิจิตอลเท่านั้นที่ขับเคลื่อนด้วยแรงดันบวก

ยกเว้น RS232 ซึ่งเป็นบัสที่เกือบล้าสมัยฉันไม่เห็นเหตุผลที่มีรางเชิงลบที่จ่ายโดยแหล่งจ่ายไฟ

เพราะมันมีปริมาณมากฉันคิดว่าค่าใช้จ่ายจะผลักดันทุกอย่างที่นี่ ดังนั้นทำไมมหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์แต่ละแห่งจึงต้องส่งแรงดันไฟฟ้าเหล่านั้นถ้าพวกเขาจะใช้ไม่ได้? (การจัดอันดับในปัจจุบันที่ต่ำมากของรางเชิงลบของ PSU ให้ฉันสมมตินี้)

การให้ผู้ให้บริการฮาร์ดแวร์ทุกรายเพิ่ม SMPS แบบฝังตัวของตัวเองในราคาที่ถูกลงหรือไม่


สามารถใช้รางเชิงลบสำหรับเสียงได้ หากคุณต้องการขับลำโพงหนักหน่วงคุณต้องใช้โวลต์ถึงจุดสูงสุดค่อนข้างมาก แต่ถึงกระนั้นก็สามารถทำได้เพียงปลายเดียวและพีซีส่วนใหญ่มีช่องเสียบหูฟังเพียงเล็กน้อยซึ่งต้องการโวลต์ใด ๆ แทบจะไม่
จะ

อีเธอร์เน็ตใช้แรงดันลบในการเข้ารหัสแมนเชสเตอร์หรือไม่
จอห์น

คำตอบ:


23

พีซีถูกอัดแน่นไปด้วยข้อกำหนดที่เกี่ยวข้องกับความเข้ากันได้ย้อนหลัง - และ - รถไฟเป็นส่วนหนึ่งของสิ่งนั้น ฉันไม่แน่ใจเกี่ยวกับ -5V แต่มีบรรทัด -12V บนบัส PCI ดั้งเดิมดังนั้นหากคุณต้องการจัดหาซ็อกเก็ต PCI ที่เหมาะสมคุณต้องใช้ราง -12V แม้ว่าคนสุดท้ายที่สร้างการ์ด PCI ซึ่งต้องการ -12V เสียชีวิตในปี 2545

ถ้าคุณต้องการออกแบบปลั๊กขั้วต่อไฟมาตรฐานซึ่งสามารถใช้งานได้โดยผู้ที่สร้างมาเธอร์บอร์ดที่มีตัวเชื่อมต่อ PCI อยู่นั้นก็ต้องใช้ราง -12V มิฉะนั้นผู้ผลิตเมนบอร์ดจะต้องเริ่มเพิ่มพลังงานให้กับเมนบอร์ดของเขา ดังนั้นตอนนี้คุณมีราง -12V บนตัวเชื่อมต่อพลังงานของคุณแม้หลังจากที่ผู้คนได้หยุดการเชื่อมต่อ PCI ที่เหมาะสม

สิ่งเหล่านี้บางอย่างน่าสังเกตเรื่องยากที่จะได้รับจาก - ของมรดกฟรี 'พีซีที่มีแป้นพิมพ์ไม่มีการเชื่อมต่อ PS / 2 สไตล์ / เมาส์ถูกพูดคุยเกี่ยวกับการเป็นใกล้ 15 ปีที่ผ่านมา แต่เครื่องเดสก์ทอปยังคงมีแนวโน้มที่จะมีการเชื่อมต่อเหล่านั้น

มันกลายเป็นว่าถูกกว่า / ง่ายกว่าที่จะให้การสนับสนุน cruft เก่าทั้งหมดมากกว่าที่จะวางและทำความสะอาดการออกแบบ หรืออาจเป็นไปไม่ได้และพีซีก็จมลงใต้น้ำหนักที่สะสมของสัมภาระทั้งหมดนี้และผู้คนต่างก็ย้ายไปที่ปัจจัยอื่น ...


7
นอกจากนี้: xkcd.com/927
John U

โปรดทราบว่าแม้ว่าอาจจะไม่มีตัวเชื่อมต่อ PCI / ISA ฯลฯ อีกต่อไป แต่ฮาร์ดแวร์ออนบอร์ดบางตัวอาจยังใช้โปรโตคอลเหล่านี้ (เช่น PCI -> ISA -> พอร์ตขนาน)
PlasmaHH

@PlasmaHH - เพียงแค่ใช้บัส / โปรโตคอลไม่จำเป็นต้องมีแรงดันไฟฟ้าเพิ่มแม้ว่าคุณจะไม่ต้องการมัน เฉพาะในกรณีที่คุณต้องจัดหาตัวเชื่อมต่อ 'ของจริง' ที่คุณต้องการทุกอย่าง

@ WillDean: ทำไมแทนที่จะวางลงในช่องเสียบบัดกรีฮาร์ดแวร์ PCI ลงบนเมนบอร์ดโดยไม่ทำให้ฮาร์ดแวร์นั้นต้องการแรงดันไฟฟ้าเหล่านี้
PlasmaHH

2
@PlasmaHH - เพียงเพราะฮาร์ดแวร์นั้นไม่ต้องการแรงดันไฟฟ้าเหล่านั้นตั้งแต่แรก (เช่นพอร์ตขนานของคุณ) หรือไม่ต้องการวิธีที่มันทำตอนนี้ (ตัวอย่างเช่นอาจนำไปใช้กับฮาร์ดแวร์เสียงซึ่งอาจจะ เคยชอบรถไฟ -ve ปีที่แล้ว แต่มีแนวโน้มที่จะไม่รบกวนตอนนี้) ประเด็นของฉันก็คือถ้าคุณกำลังสร้างฮาร์ดแวร์ซึ่งดูเหมือนว่ามันอยู่บนบัส ISA ไปยังระบบปฏิบัติการ / ไดรเวอร์ แต่จริงๆแล้วไม่ใช่คุณก็ไม่ได้ติดอยู่กับการต้องการให้ทุกสายทางกายภาพเหมือนกันซึ่งคุณเป็น ถ้าคุณวางซ็อกเก็ตสำหรับบุคคลที่สามเพื่อเชื่อมต่อ

15

ถึงแม้ว่าจะมีการจ่ายไฟ -12 V และ –5 V ให้กับเมนบอร์ดผ่านทางตัวเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟ แต่โดยปกติแล้วเมนบอร์ดจะใช้เพียง +3.3 V, +5 V และ +12 V หากมีอยู่แสดงว่า –5 V นั้นถูกส่งไปยัง บัส ISA บนพิน B5 ดังนั้นการ์ด ISA ใด ๆ ก็สามารถใช้งานได้แม้ว่าจะมีน้อยมากก็ตาม อย่างไรก็ตามตัวอย่างวงจรตัวแยกข้อมูลแบบอะนาล็อกที่พบในตัวควบคุมฟลอปปี้รุ่นเก่าใช้ –5 V. โดยปกติแล้วตรรกะของมาเธอร์บอร์ดจะไม่ใช้ –12 V อย่างไรก็ตามอาจใช้ในการออกแบบบอร์ดบางอย่างสำหรับพอร์ตอนุกรมหรือวงจรเครือข่ายท้องถิ่น (LAN)

อันที่จริง –5 V ถูกลบออกจาก ATX12V 1.3 และข้อมูลจำเพาะในภายหลัง เหตุผลเดียวที่ยังคงอยู่ในการออกแบบแหล่งจ่ายไฟส่วนใหญ่เป็นเวลาหลายปีคือ –5 V นั้นต้องการบนบัส ISA เพื่อความเข้ากันได้แบบย้อนหลัง เนื่องจากพีซีที่ทันสมัยไม่มีช่อง ISA อีกต่อไปสัญญาณ –5 V จึงไม่จำเป็นอีกต่อไป อย่างไรก็ตามหากคุณกำลังติดตั้งพาวเวอร์ซัพพลายใหม่ในระบบที่มีมาเธอร์บอร์ดรุ่นเก่าที่มีสล็อตบัส ISA คุณต้องการแหล่งจ่ายไฟที่รวมสัญญาณ –5 V


5

-5V จำเป็นสำหรับแรมแบบไดนามิก สำหรับพีซีรุ่นแรกที่ใช้โปรเซสเซอร์ 8 บิต 64kB เป็นขนาดหน่วยความจำ "สูงสุด" ทั่วไปใช้งานโดยใช้ 32 16kBit RAM (4116) เฉพาะการถือกำเนิดของ RAM ขนาด 64kBit เท่านั้นคือแรงดันไฟฟ้านอกราง (ซึ่งเป็น + 12V และ -5V สำหรับ 4116) ที่สร้างขึ้นบนชิปพร้อมปั๊มประจุ

ข้อกำหนดที่คล้ายกันสำหรับ EPROMS เริ่มต้น ดังนั้นจึงมีความประหลาดใจเล็กน้อยในระบบบัสสำหรับพีซี IBM เครื่องแรกที่มีแรงดันไฟฟ้าเหล่านั้น

+ 12V เป็นที่นิยมสำหรับมอเตอร์ของดิสก์ไดรฟ์ทั้งสองเนื่องจากพลังงานที่มีขนาดใหญ่กว่าบน + 5V รถไฟเช่นกันเพราะผลที่ตามมาน้อยกว่าในการคำนวณจากไฟกระชาก ในทางตรงกันข้าม -12V นั้นเกือบจะใช้สำหรับวงจร RS232 เท่านั้น


5

ในระยะสั้นเพราะสเป็ค ATX พูดอย่างนั้น ATX เป็นการปรับปรุงมาตรฐานเก่าของ AT และผ่านการแก้ไข ราง -5V กลายเป็นทางเลือกใน ATX12V 1.2 ข้อมูลจำเพาะ ATX ดั้งเดิมเปิดตัวโดย Intel ในปี 1995 และได้รับการแก้ไขหลายครั้ง ปัจจุบันที่ 2.3 แต่มันก็ช้าในการอัพเดทเช่นเดียวกับมาตรฐานใด ๆ -12V จะถูกยุติในที่สุด

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.