Báo cáo thực tập tốt nghiệp

1|Page

Đề tài:tìm hiểu nguồn máy tính ATX

Lời giới thiệu
Trong cuộc sống hiện đại ngày nay,máy tính chiếm một vai trò
quan trọng . Nó công cụ làm việc,phương tiện giảng dạy và học tập.
Bên cạnh đó nó còn là phương tiện giải trí cao.Vì vậy việc tìm hiểu
cấu tạo và hoạt động của máy tính tốt sẽ đưa ra cho ta cách sử dụng
và khắc phục những sự cố trong khi sử dụng máy tính.
Nguôn máy tính là một bộ phận quan trọng đóng vai trò cung
cấp năng lượng cho mọi hoạt động của hệ thống máy tính.Nó duy trì
sự ổn định của cả hệ thống.Trên thực tế có rất nhiều loại nguồn máy
tính của các hãng khác nhau.như nguồn ATX, nguồn orient cooler
master, nguồn hunkey… tuy nhiên để tìm hiểu kỹ hơn về bộ phận
này .Dưới đây tôi chỉxin trình bày về cấu tạo cung như nguyên lý
hoạt động của khối nguồn ATX của máy tính.
Trong thời gian nghiên cứu tìm hiểu tôi xin chân thành cảm ơn
sự quan tâm ,giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của cô giáo Đặng Cẩm
Thạch cùng các bạn sinh viên để tôi hoàn thành bài báo cáo này.
Trong bài báo cáo tuy tôi đã rất cố gắng nhưng không thể tránh được
những sai sót rất mong mọi người đóng góp ý khiến để bài báo cáo
hoàn chỉnh hơn.xin chân thành cảm ơn!!!

GVHD:Đặng Cẩm Thạch.

SVTH:Thân Văn Lĩnh.



Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Đề tài:tìm hiểu nguồn máy tính ATX

Nguồn tuyến tính (thường cấu tạo bằng biến áp

•

với cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp) cho điện áp đầu ra phụ thuộc vào điện áp
đầu vào.
•

Nguồn phi tuyến cho điện áp đầu ra ổn định ít
phụ thuộc vào điện áp đầu vào trong giới hạn nhất định cho phép.

1.2- các nguồn điện cung cấp cho linh kiện máy tính
-Trước hết, xin giải thích một chút về năng lượng được sử dụng trong máy
tính: Cũng như mọi thiết bị sử dụng điện năng khác, máy tính được cung cấp
bằng các nguồn điện dân dụng thông thường, có nghĩa là các loại điện áp tuỳ
theo đặc thù lưới điện của từng quốc gia: Ví dụ:
•

•

Điện áp: 220 V, xoay chiều, tần số 50 Hz ở một số nước Đông Âu, Việt
Nam
Điện áp 110 V, xoay chiều, 60 Hz ở Đài Loan, Nhật Bản, Hoa Kỳ...
-Bất kỳ một thiết bị sử dụng điện năng nào cũng có thể lấy điện từ lưới điện

dân dụng, đó như một sự hiển nhiên. Như vậy có phải các thiết bị khác trong

điện trở của pin. Nếu như nội điện trở bằng 0 thì hiệu điện thế đầu ra là một hằng
số không đổi, cho dù dòng điện tiêu thụ có lớn bằng bao nhiêu đi chăng nữa.
-Tất nhiên, chẳng có một nguồn nào đạt mức lý tưởng như vậy, bởi lẽ không
thể sinh ra một dòng điện cỡ vài tỷ A được. Nhưng xét trong một giới hạn sử
dụng với cường độ dòng điện đến định mức nào đó thì nguồn máy tính phải cố
gắng đạt được một mức gần như lý tưởng.
1.2.2- Nguồn điện một chiều truyền thống
-Ta thẩy rằng có các loại nguồn điện một chiều truyền thống như sau: Dùng
một biến áp để biến đổi dòng điện xoay chiều dân dụng xuống mức điện áp sử
dụng cho máy tính, ví dụ 12V, rồi dùng các đi ốt để nắn thành dòng một chiều,
và cung cấp cho máy tính sử dụng. Tại sao không nhỉ? Đây là một cách đơn giản
mà tôi nghĩ rằng nhiều người đọc bài này có thể thực hiện được với các kiến thức
phổ thông.
-Tuy nhiên, xét kỹ vấn đề này thì chúng ta cần thêm một yếu tố nữa: Các
dòng điện tiêu thụ trong các máy tính là rất lớn, ví dụ đường điện áp 12V có thể
cần đến 18A hoặc lớn hơn. Với phương thức cấp nguồn trên thì để cấp được một
dòng điện cỡ này sẽ cần các sợi dây thứ cấp khá lớn (hoặc quấn chập nhiều sợi
dây nhỏ lại để có thể cho phép một dòng điện lớn như vậy chạy qua mà chúng
không quá nóng). Kèm theo các yêu cầu này là biến áp phải có các khe lớn hoặc
kích thước lớn để giảm số vòng dây cuốn thứ cấp, do đó sẽ tạo ra một hệ thống

GVHD:Đặng Cẩm Thạch.

SVTH:Thân Văn Lĩnh.


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

5|Page


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

6|Page

Đề tài:tìm hiểu nguồn máy tính ATX

hình 1.3: vi mạch của một bộ nguồn ATX

1.3-Các loại nguồn máy tính
-Nguồn máy tính có thể có các loại dành cho các máy tính cá nhân để bàn,
các máy chủ, và các máy tính xách tay...
•

Nguồn máy tính dành cho các máy tính để bàn (Desktop Computer): Bạn
có thể dễ nhận thấy rằng nó là một bộ phận có rất nhiều đầu dây dẫn ra khỏi
nó và được cắm vào bo mạch chủ, các ổ đĩa, thậm chí cả các bo mạch đồ

•

hoạ cao cấp.
Ở máy chủ, nguồn có dạng tương tự như máy tính để bàn, tuy nhiên chúng
còn có các biến thể khác dành cho các loại máy chủ có khả năng tháo lắp

GVHD:Đặng Cẩm Thạch.

SVTH:Thân Văn Lĩnh.


7|Page


dụng
với các
bo
mạch
chủ

Chuẩn
kích
thước
nguồn lỗi
thời

Nă
m
giới
thiệ
u

PC/XT

1981

PC/X
T

PC/XT,
BabyAT

AT/Desk



Đề tài:tìm hiểu nguồn máy tính ATX

Sử
dụng
với các
bo
mạch
chủ

Kiểu
kết
nối

size
AT,
BabyAT
AT/Tower

1984

AT

Fullsize
AT,
BabyAT

Baby-AT

1984

GVHD:Đặng Cẩm Thạch.

Sử dụng với các chuẩn
bo mạch chủ
ATX, microATX, BTX,
SVTH:Thân Văn Lĩnh.


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

9|Page

Đề tài:tìm hiểu nguồn máy tính ATX

V

ATX/ATX12V microBTX
microATX, FlexATX,
SFX/SFX12
20/24-chân
1997
microBTX, picoBTX,
V/PS3
ATX/ATX12V
Mini-ITX
EPS/EPS12
ATX/ATX12V ATX,
1998
24-chân
V


10 | P a g e

Đề tài:tìm hiểu nguồn máy tính ATX

2.1-sơ đồ nguyên lý và sơ đồ khối của khối nguồn ATX

Hình 2.1: sơ đồ nguyên lí của bộ nguồn máy tính (nguồn ATX)

GVHD:Đặng Cẩm Thạch.

SVTH:Thân Văn Lĩnh.


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

11 | P a g e

Đề tài:tìm hiểu nguồn máy tính ATX

Hình 2.2: sơ đồ khối của nguồn ATX

2.2-Các khối chính trong nguồn ATX
2.2.1-Mạch lọc nhiễu và chỉnh lưu

Hình 2.3: Mạch lọc nhiễu và chỉnh lưu
GVHD:Đặng Cẩm Thạch.

SVTH:Thân Văn Lĩnh.


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

13 | P a g e

Đề tài:tìm hiểu nguồn máy tính ATX

2.2.3-Nguồn chính (Main Power)

Hình 2.5: Mạch nguồn chính

- Nguồn chính có chức năng tạo ra các mức điện áp chính cung cấp cho
Mainboard đó là các điện áp 12V, 5V và 3,3V, các điện áp này cho dòng rất lớn
để có thể đáp ứng được toàn bộ hoạt động của Mainboard và các thiết bị ngoại vi
gắn trên máy tính, ngoài ra nguồn chính còn cung cấp hai mức nguồn âm là -12V
và -5V, hai điện áp âm thường chỉ cung cấp cho các mạch phụ.
2.2.4-Mạch bảo vệ (Protech)
- Mạch bảo vệ có chức năng bảo vệ cho nguồn chính không bị hư hỏng khi
phụ tải bị chập hoặc bảo vệ Mainboard khi nguồn chính có dấu hiệu đưa ra điện
áp quá cao vượt ngưỡng cho phép.
- Lệnh P.ON thường đi qua mạch bảo vệ trước khi nó được đưa tới điều khiển
IC dao động, khi có hiện tượng quá dòng (như lúc chập phụ tải) hoặc quá áp (do
nguồn đưa ra điện áp quá cao) khi đó mạch bảo vệ sẽ hoạt động và ngắt lênh
P.ON và IC dao động sẽ tạm ngưng hoạt động.
GVHD:Đặng Cẩm Thạch.

SVTH:Thân Văn Lĩnh.


Báo cáo thực tập tốt nghiệp



SVTH:Thân Văn Lĩnh.


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

16 | P a g e

Đề tài:tìm hiểu nguồn máy tính ATX

-Điện áp 8V sau đó được giảm áp qua IC- 7805 để lấy ra nguồn cấp trước 5V
STB đưa xuống Mainboard
2.3.2-Khi bật công tắc PWR trên Mainboard
-Khi bật công tắc PWR trên Mainboard, khi đó lệnh P.ON từ Mainboard đưa
lên điều khiển sẽ có mức Logic thấp (=0V), lệnh này chạy qua mạch bảo vệ sau
đó đưa đến điều khiển IC dao động.
- IC dao động hoạt động tạo ra hai xung dao động được hai đèn đảo pha
khuếch đại rồi đưa qua biến áp đảo pha sang điều khiển các đèn công suất.
- Các đèn công suất hoạt động sẽ điều khiển dòng điện biến thiên chạy qua
cuộn sơ cấp của biến áp chính, từ đó cảm ứng sang bên thứ cấp để lấy ra các điện
áp đầu ra.
- Các điện áp đầu ra sau biến áp sẽ được chỉnh lưu và lọc hết gợn cao tần
thông qua các đi ốt và bộ lọc LC rồi đi theo dây cáp 20 pin hoặc 24pin xuống
cấp nguồn cho Mainboard.
- Mạch bảo vệ sẽ theo dõi điện áp đầu ra để kiểm soát lệnh P.ON, nếu điện áp
đầu ra bình thường thì nó sẽ cho lệnh P.ON duy trì ở mức thấp đưa sang điều
khiển IC dao động để duy trì hoạt động của bộ nguồn, nếu điện áp ra có biểu
hiện quá cao hay quá thấp, mạch bảo vệ sẽ ngắt lệnh P.ON (bật lệnh P.ON lên
mức logic cao) để ngắt dao động, từ đó bảo vệ được các đèn công suất không bị
hỏng, đồng thời cũng bảo vệ được Mainboard trong các trường hợp nguồn ra


18 | P a g e

Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Đề tài:tìm hiểu nguồn máy tính ATX

Đầu cắm cấp nguồn cho CPU (+12V Power

•

Connector): Có hai loại: Loại 4 chân và loại 8 chân (thông dụng là 4 chân,
•

các nguồn mới thiết kế cho các bo mạch chủ đời mới sử dụng loại 8 chân.
Đầu cắm cho ổ cứng, ổ đĩa quang (giao tiếp

•

ATA) (Peripheral Connector): Gồm 4 chân.
Đầu cắm cho ổ cứng, ổ quang giao tiếp SATA:
Gồm 4 dây.
Đầu cắm cho ổ đĩa mềm: Gồm 4 chân.
Đầu cắm cho các bo mạch đồ hoạ cao cấp:

•
•

Gồm sáu hoặc 8 chân.
(Một số đầu cắm khác đã có ở các nguồn thế hệ cũ (chuẩn AT) đã được loại bỏ

11

1

+3.3V

Orange

Blue

- 12V

12

2

+3.3V

Orange

Black

GND

13

3

GND


Chân

Chân

Tín hiệu
Điện áp

Màu dây

Black

GND

15

5

GND

Black

Black

GND

16

6

+5V


19

9

+5VSB (Standby)

Purple

Red

+5V

20

10

+12V

Yellow

•

Màu đen (black): Dây chung, Có mức điện áp quy định là 0V; Hay còn gọi
là GND, hoặc COM. Tất cả các mức điện áp khác đều so với dây này.

•

Màu cam (Orange): Dây có mức điện áp: +3,3 V


(lưu ý: cách hiển thị màu sắc qua màu chữ ở trên nhằm tạo ra sự trực quan, nhưng có
thể không phù hợp thực tế)

-Tuy nhiên, trên thực tế thì các nguồn không chỉ sử dụng các màu sắc trên
bởi có những nhu cầu phát sinh khi khoa học công nghệ phát triển. Ví dụ khi mở
rộng các đường cấp điện áp khác nhau, các nguồn có thể sử dụng một số dây dẫn
có màu hỗn hợp:
-Các đường +12V2 (đường 12V độc lập thứ 2); +12V3 (đường 12V độc lập
thứ 3) có thể sử dụng viền màu khác nhau (tuỳ theo hãng sản xuất) như vàng
viền trắng, vàng viền đen, chúng vẫn sử dụng màu cơ bản (màu vàng) để chỉ ra
mức +12V, nhưng để phân biệt đường điện áp độc lập thứ hai, thứ ba hoặc nhiều
hơn nữa bằng các viền màu đan cải với các màu sắc khác như đã nêu.
3.3-Đầu cắm vào bo mạch chủ
-Bảng trên đây cho ta thấy sơ đồ các chân, dây dẫn và màu sắc của chúng.
Nếu như bạn phân vân không biết đâu là chân số 1, đâu là chân số 10 thì bạn có
thể nhìn theo màu sắc để phân biệt chúng cho đúng.
3.4-Các mức tín hiệu/điện áp
-Sẽ không phải là thừa khi muốn nhắc lại một chút về điện áp: Từ "điện áp"
ở đây được dùng như một thói quen của tôi, nó có bản chất là hiệu điện thế giữa
một mức điện thế tại một điểm, một dây dẫn so với mức 0 vôn (GND hay là dây
màu đen). Cách này có vẻ như là tiện hơn so với phải dùng từ "hiệu điện thế",
bởi đã nói đến hiệu điện thế lại phải giải thích rằng chúng so với điểm nào, dây
nào, màu gì cho mỗi lần nhắc đến nó, và phiền phức hơn là giải thích chiều đối
với một hiệu điện thế âm hơn so với mức 0.
-Mức điện áp +12V

GVHD:Đặng Cẩm Thạch.

SVTH:Thân Văn Lĩnh.


-Có nhiều loại công suất có thể được nói tới ở nguồn máy tính:
Công suất tiêu thụ từ lưới điện (công suất tính

•

theo đầu vào).
GVHD:Đặng Cẩm Thạch.

SVTH:Thân Văn Lĩnh.


22 | P a g e

Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Đề tài:tìm hiểu nguồn máy tính ATX

Công suất cung cấp (đầu ra) cho các thiết bị

•

tiêu thụ năng lượng.
Công suất cung cấp (đầu ra) đỉnh điểm tức

•

thời.

Hình 4.1: Các nguôn máy tính chất lương cao đều ghi rõ dòng điện và công suất


Từ trường bị tổn thất do các thiết bị điện tử
hoạt động trên nguyên lý cảm ứng: Các biến áp, cuộn cảm, tụ điện...tuy
nhiên từ trường là lượng hao phí ít hơn, không đáng kể nhiều như nhiệt
năng.

-Vậy, hiệu suất của nguồn máy tính được xác định bằng hiệu số giữa công suất
cung cấp và công suất tiêu thụ của nguồn. Ví dụ, các linh kiện bên trong máy
tính cần tiêu thụ một công suất là 80W, nguồn sử dụng một mức công suất ở lưới
điện là 100W thì ta nói rằng hiệu suất của nguồn đạt 80% (Đây chỉ là ví dụ về
một con số chẵn, trên thực tế thì các máy tính sử dụng công suất lớn gấp nhiều
lần như vậy).
-Các bộ nguồn máy tính tốt thường có hiệu suất đạt trên 80%. Thông thường các
nguồn được kiểm nghiệm đạt hiệu suất trên 80% được dán nhãn "sản phẩm xanh
- bảo vệ môi trường" hoặc phù hợp chuẩn 80+.
-Chiếm đa số các nguồn máy tính trong các máy tính tự lắp ráp hiện nay trên thị
trường Việt Nam là các nguồn chất lượng thấp hoặc ở mức trung bình. Hiệu suất
các nguồn này chỉ đạt nhỏ hơn 50-70%.
4.3-Điều khiển và lọc nhiễu trong nguồn máy tính
4.3.1 Điều khiển nguồn máy tính
-Ngoài các thiết đặt thông thường như: Đặt chế độ sử dụng điện áp 220/110V,
công tắc tổng của nguồn, hoặc cắm phích cắm vào ổ điện dân dụng thì bạn không
còn phải thực hiện một thao tác nào nữa trên nguồn máy tính của mình.
•

Đa số các nguồn máy tính với chất lượng từ
loại thấp cho đến cao cấp hiện nay đều là các nguồn dạng tự động làm việc
GVHD:Đặng Cẩm Thạch.

SVTH:Thân Văn Lĩnh.


•

giữa của nguồn - biến đổi từ phần điện một chiều sang xoay chiều tần số
cao.
Lọc nhiễu đầu ra: Lọc nhiễu sau biến áp cao

•

tần: Thường sử dụng các cuộn cảm kết hợp với tụ (hoá) cho các đầu ra.
4.4-Hệ thống tản nhiệt trong nguồn máy

•

tính
-Nguồn máy tính là một bộ phận biến đổi điện áp, sử dụng các linh kiện
điện tử nên thường sinh ra nhiệt. Vấn đề giải nhiệt (hoặc gọi một cách khác là
tản nhiệt) trong nguồn máy tính rất được các hãng sản xuất coi trọng.

GVHD:Đặng Cẩm Thạch.

SVTH:Thân Văn Lĩnh.


25 | P a g e

Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Đề tài:tìm hiểu nguồn máy tính ATX

Hình 4.2: quạt gió tản nhiệt cho khối nguồn