หน่วยที่ 6 (Power Supply)

จัดทำโดย นายจักรพันธ์ มีสกุลวงศ์ รหัสนักศึกษา 6031280053


หน่วยที่ 6 (Power Supply)

 

(Power Supply)

            พาวเวอร์ซัพพลาย ทั้งแบบ AT และ ATX นั้นมีลักษณะการทำงานที่เหมือนกัน คือรับแรงดันไฟจาก 220-240 โวลต์ โดยผ่านการควบคุมด้วยสวิตช์ สำหรับ AT และเมนบอร์ด แล้วส่งแรงดันไฟส่วนหนึ่งกลับไปที่ช่อง AC output เพื่อเลี้ยงตัวมอนิเตอร์ และจะส่งแรงดันไฟ 220 โวลต์ อีกส่วนหนึ่งเข้าสู่หน่วยการทำงานที่ทำหน้าที่แปลงแรงดันไฟสลับ 220 โวลต์ ให้เป็นไฟกระแสตรง 300 โวลต์ โดยไม่ผ่านหม้อแปลงไฟ ระบบนี้เรียกว่า (Switching power supply ) และผ่านหม้อแปลงที่ทำหน้าที่แปลงไฟตรงสูงให้เป็นไฟตรงต่ำ โดยจะฝ่านชุดอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่กำหนดแรงดันไฟฟ้าอีกชุดหนึ่งแบ่งให้เป็น 5 และ 12 ก่อนที่จะส่งไปยังสายไฟและตัวจ่ายต่างๆ โดยความสามารถพิเศษของ Switching power supply ก็คือ มีชุด Switching ที่จะทำการตัดไฟเลี้ยงออกทันทีเมื่อมีอุปกรณ์ที่โหลดไฟตัวใดตัว หนึ่งชำรุดเสียหาย หรือช็อตนั่นเอง

หน้าที่และการทำงานของเพาเวอร์ซัพพลาย
         การทำงานของเพาเวอร์ซัพพลายสำหรับเครื่องคอมพิวเตอร์ จะไม่ได้ใช้วงจรแปลงไฟง่าย ๆ แบบที่ใช้ในอะแดปเตอร์ทั่วไป เนื่องจากกำลังไฟฟ้าที่จะต้องจ่ายออกมานั้นสูงกว่ากันมากดังนั้นแม้จะมี หน้าที่เดียวกันแต่ก็มีวิธีทำงานที่แตกต่างกัน คือ แทนที่จะทำงานแบบตรง ๆ หรือlinear คือ รับไฟเข้ามาแล้วก็แปลงออกไปเหมือนในอะแดปเตอร์ต่าง ๆ ซึ่งมีการสูญเสียพลังงานมาก ก็ใช้การทำงานสวิทซิ่ง (switching) แทน (ชื่อเต็ม ๆ คือ constantvoltage , half-bridge ,forward-converting switching power supply) ซึ่งมีความซับซ้อนกว่ากันมาก โดยทำงานแบบclosed-loop feedback คือมีการป้อนสัญญาณขาออกกลับมาชดเชยเพื่อให้ทำงานได้อย่างมีเสถียรภาพ (ราบเรียบและคงที่)

แรงดันไฟขาออกของเพาเวอร์ซัพพลาย
        มาตรฐานเพาเวอต์ซัพพลายของเครื่องพีซีได้ถูก กำหนดให้มีแรงดันขาออกไฟตรง เพื่อใช้ สำหรับอุปกรณ์ชนิดต่าง ๆ ที่ต้องการแรงดันไม่เท่ากัน ทั้งไฟบวกและไฟลบ เมื่อเทียบกับระดับไฟ 0 โวลต์หรือกราวนด์โดยมีกระแสที่จะต้องจ่ายได้ไม่เท่ากัน (เป็นแอมเปร์ หรือ “แอมป์” เขียนย่อว่า A) ตามปริมาณความมากน้อยในการใช้งานดังต่อไปนี้

-12V	ไฟ-12V ใช้สำหรับสัญญาณเชื่อมต่อของพอร์ตอนุกรม (serial port หรือ com port) คู่กับไฟ +12V เท่านั้นซึ่งสัญญานี้แทบจะไม่ได้ใช้แล้วในปัจจุบัน ถ้าใช้ก็ไม่มากนัก จึงมีกระแสที่จ่ายออกมาได้ไม่เกิน 1 แอมป์เท่านั้น
-5V	เมื่อก่อนนี้ไฟ –5โวลต์ ใช้กับไดรว์ฟล็อปปี้ดิสก์และวงจรของการ์ด ISA บางตัว ซึ่งต้องการกระแสไม่มากนัก จึงจำกัดอยู่ทีไม่เกิน 1 แอมป์เท่านั้น
OV	หมายถึง กราวนด์ ซึ่งใช้เทียบกับสัญญาณไฟต่าง ๆ ในเครื่อง
+3.3V	เป็นแรงดันใหม่ที่เพิ่งมีในยุคหลังที่ซีพียู เริ่มทำงานที่แรงดันไฟต่ำกว่า 5โวลต์ ยุค Pentium เป็นต้นมา) มาตรฐานนี้เริ่มถูกกำหนดในเพาเวอร์
+5V	ไฟ +5V ซึ่งเดิมมีบทบาทมากในเครื่องและเพาเวอร์ซัพพลายแบบ ATก็ยังคงต้องใช้อยู่มากในปัจจุบันสำหรับเมนบอร์ดและไดรว์ต่าง ๆ ซึ่งยังทำงานที่ 5 โวลต์อยู่
+12V	ไฟ + 12V เป็นแรงดันไฟสำหรับมอเตอร์ของดิสก์และพัดลมเป็นหลักนอกนั้นก็จะมีอุปกรณ์ อื่น ๆ ได้แก่ สัญญาณพอร์ตอนุกรมและการ์ดบางตัวที่ยังต้องการใช้อยู่

          แรงดัน +3.3V , 5V และ 12V จะจ่ายกระแสได้มากน้อยแตกต่างกันไปตามรุ่นของเพาเวอร์ซัพพลายตัวนั้นที่ได้ถูกออกแบบมา

คำนวณค่า PSU ด้วย eXtreme Power Supply Calculator

     power supply ที่เหมาะกับเครื่องของตัวเอง ไม่รู้ว่าจะซื้อที่กำลังไฟเท่าไหร่ดี วันนี้มีเว็บดีๆ มานำเสนอครับ เป็นโปรแกรมที่ชื่อว่า eXtreme Power Supply Calculator ซึ่งปัจจุบันพัฒนาไปถึงเวอร์ชั่น 2.5 แล้ว เป็นโปรแกรมที่ช่วยเราในการคำนวณกำลังของ psu ได้ดีเลยทีเดียว ที่สำคัญโปรแกรมนี้รันบนเว็บได้เลยครับ ไม่ต้อง install ลงเครื่อง

การติดตั้ง Power Supply

1. หัวต่อ ATX ใช้สำหรับจ่ายแรงดันไฟฟ้าขนาดต่างๆ ให้กับ Mainboard แบบ ATX

โดยหัวต่อจะเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าจำนวน 24 ขา (2 แถว แถวละ 12 ขา) ยกเว้น Mainboard รุ่นเก่าจะใช้หัวต่อ ATX แบบ 20 ขา

2. หัวต่อ ATX 12 V ใช้สำหรับจ่ายแรงดันไฟฟ้าขนาด 12 โวลต์ไปยัง Mainboard เพิ่มเติมจากหัวต่อ ATX ปกติ เพื่อรองรับอุปกรณ์ใหม่ที่ต้องการพลังงานไฟฟ้าเพิ่มขึ้น

โดยหัวต่อ ATX 12 V จะเป็นรูปสี่เหลี่ยมจำนวน 4 ขาหรือ 8 ขา

3. หัวต่อไดรว์ฟล็อปปี้ดิสก์ เป็นหัวต่อขนาดเล็กนิยมใช้ต่อกับไดรว์ฟล็อปปี้ดิสก์ หรืออุปกรณ์ต่อพ่วงอื่นๆ เช่น หัวต่อไดรว์ฟล็อปปี้ดิสก์นี้มีลักษณะเป็นแถวยาวขนาดเล็กจำนวน 4 ขา จ่ายแรงดันไฟฟ้าที่ 5 และ 12 โวลต์เข้าไปยังอุปกรณ์

4. หัวต่ออุปกรณ์ต่างๆ ใช้ต่อเข้ากับฮาร์ดดิสก์และไดรว์ซีดีหรือดีวีดีรอม รวมไปถึงพัดลมเป็นต้น หัวต่อสำหรับอุปกรณ์ต่างๆ จะมีลักษณะเป็นแถวยาวจำนวน 4 ขา จ่ายแรงดันไฟฟ้าที่ 5 และ 12 โวลต์เข้าไปยังอุปกรณ์

5. หัวต่ออุปกรณ์ Serial ATA ใช้ต่อเข้ากับฮาร์ดดิสก์และไดรว์ซีดีหรือดีวีดีรอม แบบ Serial ATA (SATA) ลักษณะหัวต่อจะเป็นสีดำแบนๆ

6. หัวต่อ PCI Express เป็นหัวต่อที่ออกแบบมาสำหรับการ์ดแสดงผลรุ่นใหม่ซึ่งต้องการพลังงานไฟฟ้ามากขึ้น หัวต่อ PCI Express มีแบบ 6 และ 8 ขา จ่ายแรงดันไฟฟ้าขนาด 12 โวลต์

Harddisk 

            ฮาร์ดดิสก์ หรือ จานบันทึกแบบแข็ง (อังกฤษ: hard disk drive) คือ อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ที่บรรจุข้อมูลแบบไม่ลบเลือน มีลักษณะเป็นจานโลหะที่เคลือบด้วยสารแม่เหล็กซึ่งหมุนอย่างรวดเร็วเมื่อทำงาน การติดตั้งเข้ากับตัวคอมพิวเตอร์สามารถทำได้ผ่านการต่อเข้ากับแผงวงจรหลัก (motherboard) ที่มีอินเตอร์เฟซแบบขนาน (PATA) , แบบอนุกรม (SATA) และแบบเล็ก (SCSI) ทั้งยังสามารถต่อเข้าเครื่องจากภายนอกได้ผ่านทางสายยูเอสบี, สายไฟร์ไวร์ รวมไปถึงอินเตอร์เฟซอนุกรมแบบต่อนอก (eSATA) ซึ่งทำให้การใช้ฮาร์ดดิสก์ทำได้สะดวกยิ่งขึ้นเมื่อไม่มีคอมพิวเตอร์ถาวรเป็นของตนเอง

การเก็บข้อมูล

         การเก็บข้อมูลบนฮาร์ดดิสก์ข้อมูลที่เก็บลงในฮาร์ดดิสก์จะอยู่บนเซกเตอร์และแทร็ก แทร็กเป็นรูปวงกลม ส่วนเซกเตอร์เป็นเสี้ยวหนึ่งของวงกลม อยู่ภายในแทร็กดังรูป แทร็กแสดงด้วยสีเหลือง ส่วนเซกเตอร์แสดงด้วยสีแดง ภายในเซกเตอร์จะมีจำนวนไบต์คงที่ ยกตัวอย่างเช่น 256 ถึง 512 ขึ้นอยู่กับว่าระบบปฏิบัติการของคอมพิวเตอร์จะจัดการแบ่งในลักษณะใด เซกเตอร์หลาย ๆ เซกเตอร์รวมกันเรียกว่า คลัสเตอร์ (Clusters) ขั้นตอน ฟอร์แมต ที่เรียกว่า การฟอร์แมตระดับต่ำ (Low -level format) เป็นการสร้างแทร็กและเซกเตอร์ใหม่ ส่วนการฟอร์แมตระดับสูง (High-level format) ไม่ได้ไปยุ่งกับ 

แทร็กหรือเซกเตอร์ แต่เป็นการเขียน FAT ซึ่งเป็นการเตรียมดิสก์เพื่อที่เก็บข้อมูลเท่านั้น

SSD 

           SSD ย่อมาจาก Solid state drive คืออุปกรณ์อิเล็กทรนิกส์ที่ทำหน้าที่เหมือนกับฮาร์ดดิกส์เพียงแต่หลักการทำงานนั้นแตกต่างจากฮาร์ดดิกส์รุ่นเก่า ซึ่งฮาร์ดดิกส์ SSD ถือได้ว่าเป็นฮาร์ดดิกส์รุ่นใหม่ที่กำลังมาแรงที่สุด โดยเราสามารถแบ่งฮาร์ดดิกส์ SSD ได้ 2 แบบด้วยกันคือ

1. NOR Flash จะมีการเรียงหน่วยความจำแบบขนานเพื่อให้เพื่อให้เข้าถึงข้อมูลได้อย่างอิสระและรวดเร็ว เสียอย่างเดียวมีความจุต่ำและราคาแพงมาก

2. NAND Flash สามารถเข้าถึงข้อมูลแบบที่ละบล็อค แต่มีความจุสูงกว่าแบบแรก ซึ่งแบบนี้จะมีโครงสร้างและลักษณะการทำงานเหมือนกับ Flash Driver ที่ใช้อยู่ในปัจจุบันนั้นเองโดยสามารถแบ่งออกได้อีก 2 แบบด้วยกัน คือ Single Level Cell(SLC) และ Multi-Level Cell (MLC)

Monotor Technology

เทคโนโลยีฮาร์ดแวร์ที่แตกต่างกันหลายอย่าง มีขึ้นเพื่อใช้ส่งออกภาพวิดีโอที่สร้างจากคอมพิวเตอร์และโทรทัศน์

จอภาพผลึกเหลว (LCD)จอภาพผลึกเหลวแบบส่องไฟผ่าน (passive LCD) เคยใช้ในแล็ปท็อปจนถึงช่วงกลางคริสต์ทศวรรษ 1990 ด้วยมีข้อเสียที่ว่ามีความคมชัดต่ำและตอบสนองช้า

จอภาพผลึกเหลวทรานซิสเตอร์แผ่นบาง (TFT-LCD) สามารถสร้างภาพได้ดีกว่า ปัจจุบันจอภาพผลึกเหลวแทบทั้งหมดเป็นประเภทนี้

หลอดภาพรังสีแคโทด (CRT)จอภาพคอมพิวเตอร์แบบแรสเตอร์ สร้างภาพโดยใช้พิกเซลมาประกอบกัน เป็นอุปกรณ์แสดงผลที่นิยมมากสำหรับคอมพิวเตอร์รุ่นก่อน

จอภาพคอมพิวเตอร์แบบเวกเตอร์ ใช้งานกับอุปกรณ์เรดาร์ เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ เครื่องเกมเวกเทรกซ์ (Vectrex) รวมไปถึงเกมตู้อย่างแอสเทอรอยด์ส (Asteroids) เนื่องจากจำเป็นต้องใช้ระบบของการสะท้อน

โทรทัศน์เคยใช้เป็นจอภาพให้กับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล โดยการเชื่อมต่อสัญญาณวิดีโอประกอบ (composite video) (ขั้วกลมสีเหลือง) เข้ากับตัวกล้ำสัญญาณ (modulator) แต่คุณภาพและความละเอียดของภาพมักจะถูกจำกัดโดยความสามารถของโทรทัศน์นั้นเอง

จอภาพพลาสมา (PDP)

เครื่องฉายภาพวิดีโอใช้ CRT, LCD, DLP, LCoS, และเทคโนโลยีอื่น ๆ เพื่อที่จะฉายภาพไปบนสกรีนฉายภาพ เครื่องฉายภาพด้านหน้าจะใช้สกรีนเป็นตัวสะท้อนแสงกลับมาสู่ผู้ชม ในขณะที่เครื่องฉายภาพด้านหลังใช้สกรีนเป็นตัวกระจายแสงให้หักเหออกไปข้างหน้า เครื่องฉายภาพด้านหลังกับสกรีนอาจรวมอยู่ในเครื่องเดียวกันอย่างโทรทัศน์

จอภาพยิงอิเล็กตรอนบนตัวนำที่ผิวหน้า (surface-conduction electron-emitter display: SED)

จอภาพไดโอดเปล่งแสงชีวภาพ (organic light emitting diode: OLED)

จอภาพเพเนทรอน (penetron) ใช้กับอากาศยานทหาร

Key Board

คีย์บอร์ดคืออุปกรณ์รับข้อมูลที่ใช้การเรียงตัวของปุ่ม ซึ่งแต่ละปุ่มทำหน้าที่เหมือนเป็นสวิทช์อิเล็กทรอนิกส์

โดยปกติ แล้วคีย์บอร์ดใช้สำหรับพิมพ์ตัวหนังสือ หรือตัวเลขเข้าไปยังโปรแกรมต่างๆ

เทคโนโลยี

ปุ่มกด และหน่วยประมวลผลควบคุม 

ปุ่มกดแบบสวิทช์รูปโดม เป็นรูปแบบที่ถูกใช้มากที่สุดตั้งแต่ปีค.ศ.2000 เป็นต้นมา 

เมื่อปุ่มถูกกด มันจะไปผลักยางรูปโดมที่อยู่ด้านล่างปุ่ม ตัวเหนี่ยวนำที่อยู่ด้านล่างของโดมจะไปแตะคู่ของสายเหนี่ยวนำที่อยู่ ในวงจรด้านล่างอีกที 

จะทำให้เกิดการเชื่อมระหว่างสายเหนี่ยวนำสองเส้น ทำให้กระแสไฟฟ้าสามารถไหลผ่านได้ ในสายเหนี่ยวนำแต่ละคู่จะมีสัญญาณแสกนที่ถูกส่งออกมาจากชิพ 

เมื่อสัญญาณจากสายแต่ละคู่เปลี่ยนไป ชิพจะสร้าง “รหัสสร้าง” ขึ้นมาตอบสนองต่อปุ่มที่เป็นตัวเชื่อมสายคู่นั้นๆ เมื่อคอมพิวเตอร์ได้รับสัญญาณบิทจากคีย์บอร์ด 

และถอดรหัสมันออกมาเป็นปุ่มที่ถูกกดอย่างถูกต้องแล้ว คอมพิวเตอร์จะตัดสินใจว่าจะทำอะไรจากปุ่มที่ถูกกดนั้น (เช่น แสดงอักษรขึ้นบนจอภาพ) 

เมื่อปุ่มถูกปล่อย “รหัสหยุด” จะถูกส่งไปเพื่อบอกว่า ปุ่มไม่ได้ถูกกดแล้ว

-รูปแบบการเชื่อมต่อ 

        การเชื่อมต่อของคีย์บอร์ดผ่านสายเคเบิ้ลมีหลายรูปแบบ รวมทั้งการเชื่อมต่อแบบมาตรฐาน AT ซึ่งต่อมาถูกแทนที่ด้วย PS/2 และ USB ในปัจจุบัน

รูปแบบของคีย์บอร์ด

         คีย์บอร์ดมาตรฐาน ประกอบไปด้วย ปุ่มตัวหนังสือ ตัวเลข เครื่องหมายวรรคตอน และปุ่มฟังก์ชั่นต่างๆ เช่น คีย์บอร์ด 104 ปุ่ม

สำหรับคีย์บอร์ด 102/105 ปุ่มโดยทั่วไปของสากลจะมีปุ่ม “ชิฟท์ซ้าย (Left Shift)” ขนาดเล็กกว่า และเพิ่มปุ่มสำหรับสัญลักษณ์บางตัวเข้าไปบริเวณนั้น

Mouse

             เม้าส์ในภาษาคอมพิวเตอร์แล้วถือเป็น Hardware อย่างหนึ่ง โดยเป็นอุปกรณ์ที่ควบคุมตัวชี้บนคอมพิวเตอร์ หรือ pointing device โดยเม้าส์มีการพัฒนามาหลายรูปแบบมากมายกว่าจะมาเป็นเม้าส์ที่เราใช้กันอยู่ทุกวันนี้ โดยก่อนหน้านี้เคยใช้ในชื่อ “บัก” (bug) แต่เนื้องจากไม่ได้รับความนิยมในชื่อนี้ เพราะลักษณ์ของเม้าส์นั้นเหมือนหนู และมีสายที่ต่อเข้ากับคอมพิวเตอร์ เหมือนหางหนู เลยเรียกติดกันมาว่า Mouse สมัยก่อนจะเชื่อมเม้าส์แบบ RS-232C , ADB , PS/2 และหลังๆพัฒนามาเป็น USB เพื่อง่ายต่อการใช้งาน ( PS/2 ค่อยข้างได้รับความนิยมมายาวนาน) โดยในยุคหลังๆเราจะได้เห็นการเชื่อมต่อแบบไร้สาย ของเม้าส์ เพื่อไม่ต้องมีสายเข้ามาเพื่อใข้งานได้สะดวกมากขึ้น

          สรุปการพัฒนาที่เราๆได้ใช้กันทั่วไป ก็คือเม้าส์ชนิดแบบลูกกลิ้ง และ เม้าส์แบบ optical โดยหลังจากเกิด ก็ทำให้รูปแบบการใช้เม้าส์เปลี่ยนไป และในปี 2004 ก็มีการพัฒนาเม้าส์ที่เรียกว่า เลเซอร์เมาส์ Logitech ร่วมกับ Agilent Technologies ได้นำเลเซอร์เมาส์เข้าสู่ตลาด เมาส์ชนิดนี้ใช้แสงเลเซอร์แทนแอลอีดีแบบเก่า เทคโนโลยีแบบใหม่ซึ่งสามารถเพิ่มรายละเอียดของภาพที่ถูกประมวลผลในเมาส์ได้อีก ถึง 20 เท่าเลยทีเดียว