PCマザーボードの負電圧の使用法は何ですか?


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これらの負電圧の使用法は何ですか?下位互換性のためだけにありますか?

最近のPC電源には、次のものがあります。

  • + 12V
  • + 5V
  • + 3.3V

だけでなく:

  • -12V
  • -5V

しかし、負のレールの電流定格は、正のレールよりもはるかに小さくなっています。

オペアンプが常に+ 12V -12Vで対称的に電源供給される80年代に戻った場合:わかりました。しかし、最近では、マザーボードで見つかるほとんどすべてがデジタルロジックは正電圧のみで電源供給されています。

ほぼ廃止されたバスであるRS232を除き、電源によって負のレールが分配される理由は見当たりません。

ボリュームが非常に大きいため、ここですべてがコストにかかっていると思います。したがって、ほとんど使用されない場合、各PSUがそれらの電圧を供給しなければならないのはなぜですか?(PSUの負のレールの電流定格が非常に低いため、これを推測できます)。

負の電圧が必要な場合に、すべてのハードウェアプロバイダーが独自の組み込みSMPSを追加できるようにする方が安価ではないでしょうか。


負のレールはオーディオに使用できます。スピーカーを強く駆動したい場合は、非常に多くのピーク間電圧が必要です。しかし、それでもシングルエンドで行うことができ、ほとんどのPCには小さなヘッドフォンソケットがあります。
ウィル

イーサネットは、マンチェスターエンコーディングで負の電圧を使用していませんか?
ジョン14

回答:


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PCには後方互換性に関連する要件が詰め込まれています。-Veレールもその一部です。-5Vについてはわかりませんが、元のPCIバスには-12Vラインがあります。したがって、適切なPCIソケットを提供したい場合は、必要なPCIカードを最後の人が作ったとしても、-12Vレールが必要です。 -12Vは2002年に死亡しました。

次に、PCIコネクタを搭載したマザーボードを構築する人々が使用できる標準の電源コネクタのピン配列を設計する場合、-12Vレールが必要です。そうでない場合、マザーボードメーカーはマザーボードに電源を追加する必要があります。したがって、PCIコネクタの取り付けをやめた後でも、電源コネクタに-12Vレールがあります。

これらのいくつかは逃げるのが非常に困難です。PS/ 2スタイルのキーボード/マウス接続のない「レガシーフリー」PCは15年前に差し迫っていると言われていましたが、デスクトップマシンにはまだこれらのコネクタがあります。

古いクラフをすべてサポートし続けるほうが、ドロップしてデザインをクリーンアップするよりも安く/簡単です。または、おそらくそうではなく、PCはこのすべての荷物の累積重量の下に沈み、人々は他のフォームファクターに移行しています...


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PCI / ISAなどのコネクタはもうないかもしれませんが、一部のオンボードハードウェアはこれらのプロトコルを使用している場合があります(PCI->
ISA-

@PlasmaHH-バス/プロトコルを使用するだけでは、追加の電圧が必要ない場合は必要ありません。すべてが必要なのは、「実際の」コネクタを提供する必要がある場合のみです。

@WillDean:スロットに入れる代わりに、PCIハードウェアをメインボードに突然はんだ付けすると、そのハードウェアがこれらの電圧を必要としないのはなぜですか?
PlasmaHH 14

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@PlasmaHH-そのハードウェアは、最初の場所でそれらの電圧を必要としなかったため(パラレルポートの例のように)、または現在のようにそれを必要としません(これは、たとえば、オーディオハードウェアに適用され、何年も前に-veレールが好きでしたが、今は気にしません。私のポイントは、OS /ドライバーへのISAバス上にあるように見えるが実際にはそうではないハードウェアを構築している場合にのみ、すべての物理的なワイヤを同じにする必要がありません。サードパーティが接続するためのソケットを置く場合。

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–12 Vおよび–5 Vは電源コネクタを介してマザーボードに供給されますが、マザーボードは通常+3.3 V、+ 5 V、および+12 Vのみを使用します。存在する場合、–5 Vは単にISAバスはピンB5にあるため、ISAカードはほとんど使用できませんが、使用できます。ただし、例として、古いフロッピーコントローラにあるアナログデータセパレーター回路は–5 Vを使用していました。マザーボードロジックは通常–12 Vも使用していません。ただし、シリアルポートまたはローカルエリアネットワーク(LAN)回路の一部のボード設計で使用される場合があります。

実際、-5 VはATX12V 1.3以降の仕様から削除されました。ほとんどの電源設計で長年にわたって残っていた唯一の理由は、完全な下位互換性のためにISAバスに–5 Vが必要であったことです。最近のPCにはISAスロットが含まれなくなったため、-5 V信号は不要と見なされました。ただし、ISAバススロットを組み込んだ古いマザーボードを備えたシステムに新しい電源装置を取り付ける場合は、–5 V信号を含む電源装置が必要です。


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ダイナミックRAMには-5Vが必要です。8ビットプロセッサに基づく初期のPCでは、64kBは32個の16kBit RAM(4116)を使用して実装された典型的な「最大」メモリサイズでした。64kBit RAMの出現によってのみ、レール外電圧(4116では+ 12Vと-5V)がチャージポンプでオンチップで生成されました。

初期EPROMSの同様の要件。したがって、これらの電圧を備えた最初のIBM PCのバスシステムにはほとんど驚きがありません。

また、+ 5Vレールよりも電力が大きいことと、電力サージによる計算への影響が少ないことから、+ 12Vはディスクドライブのモーターにも人気がありました。対照的に、-12VはほとんどRS232回路にのみ使用されていました。


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要するに、ATX仕様がそう言っているからです。ATXはATの古い標準を改良したものであり、改訂を経ています。-5Vレールは、ATX12V 1.2でオプションになりました。元のATX仕様は1995年にIntelによってリリースされ、複数回改訂されています。現在2.3です。しかし、他の標準と同様に、更新に時間がかかります。-12Vは最終的に段階的に廃止されます。

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