Quelle est l'utilisation des tensions négatives sur une carte mère PC?

Quelle est l'utilité de ces tensions négatives? Existe-t-il uniquement pour une compatibilité descendante?

Dans les alimentations PC actuelles, nous avons:

• + 12V
• + 5V
• + 3,3 V

mais aussi:

• -12 V
• -5V

Mais la cote actuelle des rails négatifs est beaucoup plus petite que celle des rails positifs.

Si nous revenions aux années 80, où les amplificateurs opérationnels étaient toujours alimentés symétriquement à + 12V -12V: D'accord .. Mais de nos jours, presque tout ce que vous pouvez trouver sur une carte mère est une logique numérique alimentée uniquement par des tensions positives.

À l'exception du RS232, qui est un bus presque obsolète, je ne vois aucune raison d'avoir des rails négatifs distribués par l'alimentation.

Parce que c'est un volume très élevé, je suppose que le coût conduit tout ici. Ainsi, pourquoi chaque bloc d'alimentation doit fournir ces tensions si elles sont à peine utilisées? (la très faible intensité de courant des rails négatifs des PSU me le laisse supposer).

Ne serait-il pas moins coûteux de laisser chaque fournisseur de matériel ajouter son propre SMPS intégré lorsqu'une tension négative est requise?

Les PC sont remplis d'exigences liées à la compatibilité descendante - et les rails -Ve en font partie. Je ne suis pas sûr de -5V, mais il y a une ligne -12V sur le bus PCI d'origine, donc si vous voulez fournir des prises PCI appropriées, alors vous avez besoin d'un rail -12V, même si la dernière personne qui fait une carte PCI qui avait besoin -12V est décédé en 2002.

Ensuite, si vous souhaitez concevoir un brochage de connecteur d'alimentation standard qui peut être utilisé par les personnes qui construisent des cartes mères avec des connecteurs PCI dessus, alors il a besoin d'un rail -12 V, sinon le fabricant de la carte mère doit commencer à ajouter des alimentations à sa carte mère. Alors maintenant, vous avez un rail -12V sur votre connecteur d'alimentation, même après que les gens ont cessé d'installer des connecteurs PCI.

Certaines de ces choses sont remarquablement difficiles à échapper - le PC `` sans héritage '' sans connexion clavier / souris de style PS / 2 était considéré comme imminent il y a 15 ans, mais les ordinateurs de bureau ont toujours tendance à avoir ces connecteurs.

Il s'avère juste moins cher / plus facile de continuer à supporter toutes les anciennes cruches que de le laisser tomber et de nettoyer le design. Ou peut-être que non, et les PC ont coulé sous le poids accumulé de tous ces bagages et les gens sont passés à d'autres facteurs de forme ...

Bien que –12 V et –5 V soient fournis à la carte mère via les connecteurs d'alimentation, la carte mère n'utilise normalement que les +3,3 V, +5 V et +12 V. Si présents, le –5 V est simplement acheminé vers la Bus ISA sur la broche B5 pour que toutes les cartes ISA puissent l'utiliser, même si très peu l'ont jamais fait. Cependant, à titre d'exemple, les circuits de séparateur de données analogiques trouvés dans les anciens contrôleurs de disquette utilisaient –5 V. La logique de la carte mère n'utilise généralement pas –12 V non plus; cependant, il peut être utilisé dans certaines conceptions de carte pour les ports série ou les circuits de réseau local (LAN).

En fait, –5 V a été supprimé des spécifications ATX12V 1.3 et ultérieures. La seule raison pour laquelle il est resté dans la plupart des conceptions d'alimentation pendant de nombreuses années est que –5 V était requis sur le bus ISA pour une compatibilité descendante totale. Étant donné que les PC modernes n'incluent plus de connecteurs ISA, le signal –5 V a été jugé comme n'étant plus nécessaire. Cependant, si vous installez une nouvelle alimentation dans un système avec une ancienne carte mère qui intègre des emplacements de bus ISA, vous voulez une alimentation qui inclut le signal –5 V.

-5 V sont nécessaires pour la RAM dynamique. Avec les premiers PC basés sur des processeurs 8 bits, 64 Ko était une taille de mémoire "maximale" typique, implémentée à l'aide de 32 RAM 16 Ko (4116). Ce n'est qu'avec l'avènement des RAM 64kBit que la tension hors rail (qui était de + 12V et -5V pour le 4116) a été générée sur puce avec des pompes de charge.

Exigences similaires pour les premières EPROMS. Il n'y a donc pas de surprise dans le système de bus pour le premier PC IBM ayant ces tensions.

Le + 12V était également populaire pour les moteurs des lecteurs de disque, à la fois en raison de la puissance plus importante que sur le rail + 5V ainsi qu'en raison de moins de conséquences sur le calcul des surtensions. -12V, en revanche, était presque uniquement utilisé pour les circuits RS232.

En bref, parce que la spécification ATX le dit. L'ATX est une amélioration par rapport à l'ancien standard de l'AT et passe par des révisions. Les rails -5V sont devenus optionnels dans ATX12V 1.2. Les spécifications ATX originales ont été publiées par Intel en 1995 et ont été révisées plusieurs fois. Actuellement à 2,3. Mais il est lent à mettre à jour, comme n'importe quelle norme. -12V sera progressivement éliminé.