FC-Boitier et alimentation

Bac Professionnel
Systèmes Electroniques Numériques
Les boîtiers et alimentations
Fiche de cours
Le boîtier et l’alimentation sont généralement vendus ensemble mais il est préférable de
les acquérir séparément.
1. Le boîtier.
Il existe différent modèles déterminés par la taille de la carte mère à installer, le
nombre de baies disponibles pour les lecteurs et par la forme du boîtier, selon sa
destinée.
Le boîtier répond à ce qu’on appelle un facteur d’encombrement qui définit la taille des
éléments, le type, le nombre et la position des connecteurs.
On peut classer les PC selon la forme de leur boîtier en cinq catégories :
1.1. Le boîtier horizontal.
Ce type de boîtier est destiné à être installé
sur un bureau et permet de poser le moniteur
dessus. Il est cependant limité de par son
nombre restreint de connecteurs d’extension.
De plus, l’agencement intérieur ne permet pas
une ventilation optimale.
1.2. Le boîtier vertical.
Les boîtiers de type " Tour " sont actuellement
les plus répandus. De leur hauteur dépend le
nombre de logements (5¼ et 3½) utilisables pour
installer des disques durs, lecteurs de
disquettes, lecteurs de CD, DVD, …
La ventilation est beaucoup plus efficace que
dans un boîtier Desktop et elle a encore été
améliorée avec l'adoption des formats :
ATX
et
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BTX
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Il existe un autre format normalisé pour des unités plus petites : l'ITX.
1.3. Les portables.
Les boîtiers de portables ont été développés pour
permettre aux utilisateurs de se déplacer avec leur
outils informatique.
Ils sont donc pratiques :
- faible encombrement,
- faible poids,
- bonne autonomie,
- équipement complet et performant.
Les inconvénients principaux de cette configuration sont la fragilité et le manque
d'évolutivité d'une telle configuration.
1.4. Les barebones.
Ce sont des boîtiers permettant l'intégrations de
systèmes informatiques quels qu'ils soient (PC ou
autres). Ils peuvent être de toute taille, même si
aujourd'hui, il s'agit en général de petits boîtiers au
design très poussé.
1.5. Les racks, et les blades.
Ces boîtiers sont principalement utilisés dans le milieu professionnel industriel afin de
les intégrer dans une armoire de câblage informatique. Ils permettent un gain de place
dans les grosses infrastructures réseau.
Dans les racks, la carte mère est horizontale
Dans les blades, les cartes sont verticales
2. L'alimentation.
Si l'alimentation est l'un des composants les plus
importants d'un ordinateur, c'est aussi celui qu'on
oublie le plus souvent. Pourtant, c'est elle qui fournit
l'énergie aux différents éléments du PC et de sa
puissance et sa stabilité dépend le bon fonctionnement
de l'ensemble.
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2.1. Rôles de l'alimentation.
Le rôle de l'alimentation est essentiellement de convertir le courant
électrique alternatif du secteur en différentes tensions continues
utilisables par l'ordinateur : +12V, -12V, +5V, -5V et 3,3V.
Les composants électroniques qui utilisent la technologie numérique sont
généralement alimentés en +5V ou +3,3V. Les moteurs (disque dur, ventilateur de
tour) utilisent les +12v et –12V
Toutes les alimentations proposent au moins trois types de connecteurs :
- Principal (pour la carte mère)
- Périphérique (disque dur, CD ROM)
- Périphérique (lecteur de disquettes)
2.2. Alimentations au format ATX / SFX.
Connecteur principal
Les alimentations au format ATX présentent en plus
- un connecteur d'alimentation auxiliaire pour le processeur
- un connecteur optionnel utilisé pour surveiller les alimentations, les ventilateurs
et alimenter les périphériques IEEE.
2.3. Puissance de l'alimentation.
L'alimentation est souvent fournie avec le boîtier. Il faut cependant tenir compte de la
puissance qu'elle peut fournir.
Pour une carte mère ATX, la puissance minimum est de 235W, et peut dépasser les 1000W.
Une alimentation suivant la norme SFX possède une limitation de sa puissance à 90W, et
ne fournit pas le –5V. Ceci limite son utilisation à des systèmes peu gourmant et
empêche l'installation de composants additionnels. En fait, il existe des alimentations
SFX jusqu'à 200W.
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Le tableau ci-dessous indique les puissances maximales en sortie d'une alimentation ATX.
On remarque qu'il existe une puissance de sortie combinée maximale pour les signaux
3,3V et 5V.
2.4. Gestion et économie d'énergie.
Au fur et à mesure que la configuration standard d'un PC s'est étoffée pour inclure des
fonctions et des périphériques, les besoins en énergie de l'ordinateur ont augmenté.
Afin de répondre à ce problème, plusieurs programmes ont été développés, l'objectif
étant de réduire autant que possible l'électricité nécessaire au fonctionnement du PC.
Il faut comprendre que la consommation d'énergie produit de la chaleur qui doit ensuite
être évacuée du boîtier.
2.4.1. La certification Energy Star.
L'EPA (Agence pour la protection de l'environnement) a mis en place un programme de
certification pour les ordinateurs et les périphériques consommant peu d'énergie. Pour
pouvoir être certifié, l'ordinateur ou le moniteur doit consommer 30W maximum
lorsqu'il n'est plus en activité.
Cette certification s'appuie sur le volontariat et n'est en aucun cas obligatoire.
2.4.2. La spécification APM (Advanced Power Management).
Elaborée par Intel et Microsoft, elle définit une série d'interface entre le matériel et
le système d'exploitation. Cela permet de faire basculer l'ordinateur entre cinq états,
suivant l'activité de la machine.
Ces cinq états sont définis comme suit :
- Activité totale,
- Gestion APM active,
- Veille APM,
- Suspension APM,
- Extinction.
2.4.3. La spécification ACPI (Advanced Configuration and Power Interface).
La spécification ACPI est un nouveau standard d'alimentation prise en charge par le Bios
et le système d'exploitation des nouveaux ordinateurs. Le paramétrage est effectué au
sein du système d'exploitation et non plus dans le Bios.
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2.5. Test d'une alimentation.
Pour tester un alimentation de PC, il faut que celle-ci soit en charge. En effet son mode
de fonctionnement (alimentation à découpage) fait qu'elle ne fonctionne que si un
élément consomme de l'énergie. Il faut donc garder quelque chose de branché pendant
le test.
On peut vérifier le fonctionnement de l'alimentation à deux niveaux:
2.5.1. Test de fonctionnement simple.
Dans ce test, on veut vérifier que l'alimentation fournit de l'énergie. Pour ce faire:
1. Débranchez les câbles d'alimentation de
votre PC et de votre carte mère, puis
retirez le bloc d'alimentation du boîtier.
2. Branchez ensuite une prise
d'alimentation périphérique 4 broches
issu du bloc d'alimentation à votre disque
dur.
3. Prenez alors le connecteur 20 broches
servant à alimenter la carte mère. À
l'aide d'un trombone, reliez le fil vert à
n'importe quel fil noir du connecteur, le
plus proche, par exemple.
4. Branchez alors votre boîtier sur le
secteur grâce à son cordon
d'alimentation
5. Si le ventilateur de l'alimentation se met
à tourner, c'est que votre alimentation
fonctionne. Si le ventilateur de
l'alimentation ne bouge pas, votre bloc
d'alimentation est à coup sûr en panne.
Vous devez alors faire jouer la garantie
de votre alimentation ou bien en acheter
une nouvelle.
2.5.2. Mesure des tensions.
Dans ce test, on veut vérifier la valeur des tensions que l'alimentation fourni.
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Ce test s'effectue lorsque l'ensemble du
système est en fonctionnement. On utilise un
multimètre pour relever les tensions, l'une
après l'autre, directement sur le connecteur
d'alimentation.
Penser aussi à vérifier que les tensions
sont correctes sur les autres connecteurs.
2.6. Installation dans le boitier.
Assemblage un PC, implique un respect de certaines règles dont il faut se rappeler et
tenir compte.
2.6.1. Ventilation :
La ventilation naturelle s'effectue de bas en haut. En effet, naturellement, l'air chaud
monte. Il faut donc :
- libérer au maximum les entrées d'air en bas, et les sorties en haut du boîtier.
- placer la carte mère verticalement pour que l'air la parcoure des deux cotés en
montant.
- espacer les cartes additionnelles, disques durs et lecteurs CD/DVD pour
favoriser le passage de l'air entre-elles.
- si une ventilation mécanique est prévue, commencer par un extracteur (recrache
l'air vers l'extérieur) en haut du boîtier (à l'arrière ou sur le dessus)
- si une seconde ventilation est prévue, placer un souffleur (amène de l'air dans le
boîtier) en partie basse (à l'avant ou dessous).
- vérifier le libre passage de l'air dans ces ventilateurs.
- se rappeler que les ventilateurs consomment et donc ajoutent de la température.
- qu'un ventilateur nécessite un branchement et donc des fils et connecteurs
supplémentaires à gérer.
2.6.2. Rangement :
La présence de fils, nappes, cartes sont des obstacles important à la circulation de l'air
dans le boîtier. Il faut donc :
- ranger les fils pour faire une liasse circulant sur le coté.
- supprimer les nappes plates au profit des nappes rondes.
- fermer le boîtier (outre le bruit qui est alors diminué, l'air circule convenablement)
2.6.3. Refroidissement autre :
Dans les salles serveurs, on associe :
- de grosses ventilations en partie hautes et basses des armoires,
- une climatisation (refroidissement) de l'air insufflé dans les armoires.
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