¿Cuál es el uso de los voltajes negativos en una placa base de PC?

¿Cuál es el uso de estos voltajes negativos? ¿Están allí solo por compatibilidad con versiones anteriores?

En las fuentes de alimentación para PC actuales, tenemos:

• + 12V
• + 5V
• + 3.3V

pero también:

• -12V
• -5V

Pero la calificación actual de los rieles negativos es mucho menor que los positivos.

Si volviéramos a los 80 ', donde los amplificadores operacionales siempre se alimentaban simétricamente a + 12V -12V: De acuerdo ... Pero hoy en día, casi todo lo que puedes encontrar en una placa base es lógica digital solo alimentada por voltajes positivos.

Excepto por el RS232, que es un bus casi obsoleto, no veo ninguna razón para tener rieles negativos distribuidos por la fuente de alimentación.

Debido a que es un volumen muy alto, supongo que el costo impulsa todo aquí. Por lo tanto, ¿por qué cada PSU tiene que entregar esos voltajes si apenas se usan? (la calificación de corriente muy baja de los rieles negativos de las PSU me permite suponer esto).

¿No sería menos costoso permitir que cada proveedor de hardware agregue su propio SMPS incorporado cuando se requiere un voltaje negativo?

Las PC están llenas de requisitos relacionados con la compatibilidad con versiones anteriores, y los carriles Ve son parte de eso. No estoy seguro acerca de -5 V, pero hay una línea de -12 V en el bus PCI original, por lo que si desea proporcionar tomas PCI adecuadas, entonces necesita un riel de -12 V, incluso si la última persona que hizo una tarjeta PCI que necesitaba -12V murió en 2002.

Luego, si desea diseñar un pin de conector de alimentación estándar que pueda ser utilizado por personas que construyen placas base con conectores PCI, entonces necesita un riel de -12 V, o el fabricante de la placa base debe comenzar a agregar fuentes de alimentación a su placa base. Entonces, ahora tiene un riel de -12 V en su conector de alimentación incluso después de que la gente haya dejado de instalar conectores PCI.

Algunas de estas cosas son notablemente difíciles de evitar: la PC 'libre de legado' sin conexiones de teclado / mouse estilo PS / 2 se mencionaba como inminente hace 15 años, pero las máquinas de escritorio todavía tienden a tener esos conectores.

Resulta que es más barato / más fácil seguir soportando todo el viejo traqueteo que dejarlo caer y limpiar el diseño. O tal vez no, y las PC se han hundido bajo el peso acumulado de todo este equipaje y las personas han pasado a otros factores de forma ...

Aunque se suministran –12 V y –5 V a la placa base a través de los conectores de la fuente de alimentación, la placa base normalmente usa solo +3.3 V, +5 V y +12 V. Si está presente, la –5 V simplemente se enruta Bus ISA en el pin B5 para que cualquier tarjeta ISA pueda usarlo, aunque muy pocos lo hayan hecho. Sin embargo, como ejemplo, los circuitos de separación de datos analógicos que se encuentran en los controladores de disquete más antiguos sí utilizaron –5 V. La lógica de la placa base tampoco suele utilizar –12 V; sin embargo, podría usarse en algunos diseños de placa para puerto serie o circuitos de red de área local (LAN).

De hecho, –5 V se eliminó de las especificaciones ATX12V 1.3 y posteriores. La única razón por la que permaneció en la mayoría de los diseños de fuentes de alimentación durante muchos años es que se necesitaban –5 V en el bus ISA para una compatibilidad total con versiones anteriores. Debido a que las PC modernas ya no incluyen ranuras ISA, se consideró que la señal de –5 V ya no era necesaria. Sin embargo, si está instalando una nueva fuente de alimentación en un sistema con una placa base más antigua que incorpora ranuras de bus ISA, desea una fuente que incluya la señal de –5 V.

-5V son necesarios para la RAM dinámica. Con las primeras PC basadas en procesadores de 8 bits, 64kB era un tamaño de memoria "máximo" típico, implementado usando 32 RAM de 16kBit (4116). Solo con la llegada de las RAM de 64kBit se generó en el chip el voltaje fuera del riel (que era +12 V y -5 V para el 4116) con bombas de carga.

Requisitos similares para EPROMS tempranos. Por lo tanto, hay poca sorpresa en el sistema de bus para la primera PC IBM que tiene esos voltajes.

+ 12V también fue popular para los motores de las unidades de disco, tanto por la mayor potencia que en el riel de + 5V como por las menores consecuencias para la computación de las sobretensiones. -12V, en contraste, casi solo se usó para circuitos RS232.

En resumen, porque la especificación ATX lo dice. ATX es una mejora en el antiguo estándar de AT y pasa por revisiones. Los rieles de -5V se convirtieron en opcionales en ATX12V 1.2. Las especificaciones ATX originales fueron lanzadas por Intel en 1995 y han sido revisadas varias veces. Actualmente en 2.3. Pero su actualización es lenta, como cualquier estándar. -12V se eliminará gradualmente, eventualmente.