Labori toiteplokk
**Toiteplokk** on elektrotehnikas kasutatav seade, mis varustab elektrienergia tarbijat sobivate parameetritega elektriga (pinge, voolutugevus jne). Toiteplokid muundavad energiat tarbijale sobivaks, näiteks keemilist energiat elektrienergiaks või võrgupinget alalisvooluks.

Tavaliselt on majapidamises saadaval 230 V / 50 Hz vahelduvpinge või autoakust 12 V alalispinge. Voolu tarbivad seadmed aga vajavad tihti teistsugust pinget, näiteks paljud arvutid vajavad stabiliseeritud pingeid +3,3 V, +5 V ja –5 V, +12 V ja –12 V ühise maanduse suhtes.

Toiteallikad
------------

### Lineaarsed toiteallikad

Lineaarse toiteallika skeem
Lineaarsed toiteallika peamine komponent on trafo, mis võib olla näiteks metallist. Trafo eraldab kõrge AC voolu sisendi madalast DC voolu sisendist. Samuti vähendab trafo AC voolu 115 V / 230 V sisendit 30 V peale, et selle saaks siis muuta alaliseks pingeks. Selleks, et muuta vool kasutuskõlblikuks peab trafo esmalt AC voolu vähendama, teiseks läheb alandatud vool dioodidesse, mis omakorda alandavad voolu, siis muudetakse see madalaks DC pingeks, kasutades elektrolüütkondensaatoreid. Viimaseks lastakse pinge ühtlaselt läbi takisti tarbijasse.

#### Vahelduvavoolu (AC-DC) toiteplokid

Vahelduvavoolu toiteplokke kasutatakse peamiselt, et vahelduv võrgupinge muuta alalispingeks. Vahelduvavoolu toiteplokid näevad kasutust lennunduses, mobiilside mastides ja laevades. Neid kasutatakse sdeadmetes, mis vajavad kõrge sagedusega ja väikese müraga toiteallikat, et mitte segada teiste komponentide tööd.

### kommutaator-tüüpi toiteallikad

Toiteallikad muudavad elektrivõrgus 230 V / 50 Hz voolu kasutatavaks DC vooluks toiteploki sees, mis oma korda annab voolu erinevatele komponentidele. Toiteallikas ei tööta ilma koormuseta. Kõige rohkem kasutatakse selliseid toiteallikaid arvutites.

#### Alalisvoolu (DC) toiteplokid

Alalisvoolu toiteplokke kasutatakse peamiselt varustamaks väiksemaid elektroonilisi seadmeid vooluga. Peamised seadmed, kus alalisvoolu toiteplokke kasutatakse on arvutid, raadiod ja CD-mängijad. Alalisvoolu kasutavad ka telekapuldid, millel on sees patareid.

#### Programmeeritav toiteplokk

Programmeeritav toiteplokk
Programmeeritava toiteploki operatsioone saab käsitsi seadistada, kasutades analoogsisendit või digitaalset liidest, milleks võivad olla kas RS232 või GPIB. Kontrollitavate seadete alla võivad kuuluda pinge, vool ja sagedus, kui tegu on vahelduvavoolu väljundilise toiteplokiga.

### Lineaarse toiteallika ja impulsstoiteallika võrdlus

|  | Lineaarne | kommutaator-tüüpi |
| --- | --- | --- |
| Eelised | Vaikne

Sobib väiksematele tarbijatele  | Kõrge jõudlus
Kompaktne suurus
Sobib mitmele seadmele |
| Puudused | Suurus ja raskus
Väiksem jõudlus | Kõrge sagedus
Kergem ja väiksem |
| Kasutus | Laborid | Laevad
Lennundus
mobiilside mastid
Arvutid |

ATX kommutaator-tüüpi toiteplokk A - Sildalaldi, B - sisend silufilter, C - transformaator ehk trafo, D - väljund mähise filter, E - väljund kondensaatori filterid

Toiteplokide komponendid
------------------------

Toiteploki peamised komponendid on transformaator, alaldi, silufilter ja pingestabilisaator.

ATX-450PNF toiteplokk

ATX toiteplokk
--------------

ATX (*advanced technology extended*) on emaplaadi ja toiteploki standard, mille lõi Intel 1995. aastal, et täiustada *de facto* standardeid. See oli esimene suurim muudatus toiteplokidele mitme aasta jooksul, täiustades erinevaid komponente ja standardeid. 

ATX spetsifikatsiooni järgi peab toiteplokk olema võimeline tekitama kolme peamist väljundit +3,3 V, +5 V ja +12 V. Samuti peab toiteplokk olema võimeline tekitama vähese energiatarbega -12 V ja +5 VSB (*standby*). -12 V kasutatakse peamiselt, et varustada negatiivset pinget RS-232 portidele ja seda kasutab ka üks konventsionaalne PCI pesa, et varustada osasid helikaarte vajaliku pingega. 5 VSB kasutatakse, et anda toidet arvuti kellale ja emaplaadi CMOS - patareile. 

Varasemad ATX versioonid kasutasid -5 V, et varustada ISA bussi toitega aga see eemaldati, sest see oli iganenud tehnoloogia.

Trafo ehitus
### ATX toiteploki juhtmed

Algselt kasutati ühte 20-kontaktilist pistikut, et emaplaati toitega varustada. Alates 2003 aastast kasutatakse 24-kontaktilist pistikut, et varustada emaplaati toitega, samuti on selle pistiku küljes ka 8-kontaktiline või 4+4-kontaktiline pistik, mis varustab toitega protsessorit. 24-kontaktilist pistikut saab ka kasutada 20-kontaktilistes pesades. 20-kontaktilise pistikuga oli lihtne emaplaat läbi kõrvetada, kui ühendasid juhtmed valesti aga tänapäeval on seda raskem teha, sest emaplaadil ja toiteploki juhtmetel on kindlad kujundid, mis peavad kokku sobima, et see emaplaati sisse läheks.

| Värvus | Signaal | Kontakt | Kontakt | Signaal | Värvus |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| Oranž | +3.3 V | 1 | 13 | +3,3 V
+ 3,3 V sense | Oranž
Pruun |
| Oranž | +3,3 V | 2 | 14 | -12 V | Sinine |
| Must | Ground | 3 | 15 | Ground | Must |
| Punane | +5 V | 4 | 16 | Power on | Roheline |
| Must | Ground | 5 | 17 | Ground | Must |
| Punane | +5 V | 6 | 18 | Ground | Must |
| Must | Ground | 7 | 19 | Ground | Must |
| Hall | Toite signaal | 8 | 20 | reserveeritud | Puudub |
| Lilla | +5 V standby | 9 | 21 | +5 V | Punane |
| Kollane | +12 V | 10 | 22 | +5 V | Punane |
| Kollane | +12 V | 11 | 23 | +5 V | Punane |
| Oranž | +3,3 V | 12 | 24 | Ground | Must |

ATX pistikud ja pesad| ATX 20-pin | ATX 24-pin | 24-pin emaplaatATX 24-pin

 |

| ATX Auxiliary Power Connector | EPS12V Connector | Peripheral Power Connector | SATA Power Connector |
| --- | --- | --- | --- |
| ATX PS 12V | ATX EPS 12V | Peripheral power connector | Molex-Sata juhe |
| Kasutatakse, et anda emaplaadile täiendavat +12 V toidet
Nimivool 8 A. | Kasutatakse, et anda emaplaadile täiendavat +12 V toidet

Nimivool 7 A. | Kasutatakse perifeeriaseadmete toiteks

Nimivool 11 A. | Serial SATA ühendamiseks
Nimivool 1,5 A. |

### Spetsiaalsed signaalid

* **PS\_ON#** (power on) on signaal emaplaadilt toiteplokile. Kui toide on maandatud emaplaadis, siis läheb toiteplokk tööle. Toiteplokk lülitab ennast välja, kui PS\_ON# signaal on langenud alla 0,8 V.
* **PWR\_OK** (power good) on selleks, et kontrollida pingeid ja arvuti käivitamist takistada, siis kui on ebakvaliteetseid pingeid. Signaal on madalas olekus 100 ms kuni 500 ms peale PS\_ON# madalat olekut.
* **+5 VSB** (*+5 V standby*) annab voolu isegi siis, kui teised voolu juhtmed on lahti ühendatud. Kasutatakse käivitamise signaali jaoks.

Vaata ka
--------

* Toiteadapter
* Arvuti toiteplokk
* Impulsstoiteallikas
* Keemiline vooluallikas

Viited
------

1. ↑  "Linear Power Supply: linear regulated supply". Vaadatud 04.05.2020.
2. ↑  "Linear vs Switching Power Supplies". Vaadatud 01.05.2020.
3. ↑  "Linear vs Switching Power Supplies". Vaadatud 01.05.2020.