Rails d'alimentation: 12 V, 5 V et 3.3 V expliqués

En tant que fans de matériel, vous savez probablement que PC les blocs d'alimentation sont utilisés pour alimenter d'autres composants matériels, mais un fait curieux est qu'ils le font avec des valeurs de tension: 12 V, 5 V et 3.3 V au minimum. . Ainsi, une alimentation fonctionne avec différentes valeurs de tension, appelées des rails , mais pourquoi ça marche comme ça? Tout le PC ne peut-il pas fonctionner avec la même tension?

Vous savez probablement aussi que différents composants matériels ont besoin de valeurs de tension différentes pour fonctionner. Ainsi, par exemple les ports USB fonctionnent à 5V mais la DDR4 RAM nécessite entre 1.2 et 1.35V pour un fonctionnement correct. L'objectif de l'alimentation est de pouvoir fournir l'énergie dont chaque composant a besoin, mais si la source entre entre 220 et 240 volts par la prise (entre 100 et 125 en Amérique), comment faire alors?

Rails d'alimentation

Les rails 12V, 5V et 3.3V de la source, expliqués

Pour commencer, vous devez savoir que bien que le 220V entre dans l'alimentation via la prise, c'est du courant alternatif, mais un PC fonctionne avec du courant continu, donc l'un des premiers composants à entrer en service est le AC DC convertisseur, qui convertit le courant alternatif en direct. Ce convertisseur fait passer le courant à 12V, la tension principale avec laquelle fonctionne la source.

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Dans le schéma ci-dessus, vous pouvez voir certains des principaux composants d'une alimentation électrique; En plus du convertisseur AC / DC, vous pouvez noter que nous avons également un convertisseur + 5V et un + 3.3V, générant ainsi les trois rails avec lesquels fonctionne une alimentation: 12V, 5V et 3.3V . En résumé, lorsque l'énergie entre dans la source, elle la convertit en courant continu à + 12V, et à partir de ces 12V, elle génère alors deux rails supplémentaires, l'un de 5V et l'autre de 3.3V, chacun avec le sien circuits. indépendant .

Vient maintenant un concept un peu compliqué, car si la source fonctionne avec ces trois rails et la RAM, par exemple, elle a besoin de 1.35 V pour fonctionner, la source n'en fournit-elle pas trop? En effet, il l'est, mais pour cela les cartes mères ont leurs propres régulateurs et convertisseurs , afin qu'ils puissent modifier la tension fournie par l'alimentation en fonction des besoins de chaque composant matériel à alimenter.

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Comme nous l'avons dit, chaque composant a besoin d'une certaine tension pour fonctionner, et l'objectif de la source est de vous fournir la tension la plus proche de ce dont vous avez besoin afin que le carte mère doit travailler le moins possible, ni plus, ni moins. Donc, si 1.35 V est nécessaire pour la RAM, le rail 3.3 V de la source sera utilisé pour le fournir car il est le plus proche. Cependant, si un ventilateur fonctionne à 12V, il utilisera bien sûr le rail 12V.

Pourquoi une seule tension n'est-elle pas utilisée?

Expliqué cela vient maintenant la question suivante qui courbe encore plus la boucle: pourquoi alors la source ne fournit-elle pas la tension 12V et que c'est la carte mère qui la modifie en conséquence? La réponse est aussi simple que simple: parce que c'est beaucoup plus efficace lors de la conversion de la tension d'une alimentation que la carte mère.

Ainsi, l'une des raisons pour lesquelles cela est fait est que lors de la conversion de la tension, l'alimentation est mieux préparée et la modifie à la source d'une manière beaucoup plus efficace que le ferait la carte mère, ce qui devrait intégrer des circuits beaucoup plus avancés. qu’aujourd’hui. Le travail de la carte mère est pour le moins beaucoup plus fin en matière de régulation de la tension, tandis que l'alimentation le fait de manière plus efficace mais plus grossière.

La conception actuelle des alimentations électriques, avec des rails dotés de circuits indépendants pour chacun d'eux, s'est avérée la plus efficace, car dans le passé, dans les premières alimentations AT et ATX antérieures à la spécification ATX12V, la conversion des tensions était fait à un stade ultérieur, mais ils ont réalisé que le faire à la source augmentait considérablement l'efficacité et réduisait donc également la chaleur générée.

Imaginez que la source ne fournisse que 12V à la carte mère, et que celle-ci se charge de réguler cette tension en fonction du composant qu'elle doit alimenter. Cela étant, beaucoup de chaleur serait générée en plus d'un travail supplémentaire sur la carte mère qui impliquerait d'y intégrer des circuits beaucoup plus compliqués et, surtout, de grande taille. Sinon, pourquoi la source peut-elle le faire directement et efficacement?