Qual é o uso das tensões negativas na placa-mãe do PC?

Qual é o uso dessas tensões negativas? Eles existem apenas para compatibilidade com versões anteriores?

Atualmente, nas fontes de alimentação para PC, temos:

• + 12V
• + 5V
• + 3.3V

mas também:

• -12V
• -5V

Mas a classificação atual dos trilhos negativos é muito menor que os positivos.

Se estivéssemos de volta aos anos 80, onde os amplificadores operacionais sempre eram alimentados simetricamente em + 12V -12V: Ok. Mas hoje em dia, quase tudo o que você pode encontrar em uma placa-mãe é lógica digital, alimentada apenas por tensões positivas.

Exceto pelo RS232, que é um barramento quase obsoleto, não vejo razão para ter trilhos negativos distribuídos pela fonte de alimentação.

Por ser um volume muito alto, suponho que o custo direcione tudo aqui. Assim, por que cada fonte de alimentação precisa fornecer essas tensões se elas mal são usadas? (a classificação atual muito baixa dos trilhos negativos das PSUs, deixe-me supor isso).

Não seria mais barato permitir que todo fornecedor de hardware adicione seu próprio SMPS incorporado quando for necessária uma voltagem negativa?

Os PCs estão repletos de requisitos relacionados à compatibilidade com versões anteriores - e os trilhos -Ve fazem parte disso. Não tenho certeza sobre -5V, mas há uma linha de -12V no barramento PCI original; portanto, se você deseja fornecer soquetes PCI adequados, precisará de um trilho de -12V, mesmo que a última pessoa que tenha feito uma placa PCI seja necessária. -12V morreu em 2002.

Então, se você deseja projetar uma pinagem de conector de alimentação padrão que possa ser usada por pessoas que constroem placas-mãe com conectores PCI, ela precisará de um trilho de -12V, ou então o fabricante da placa-mãe precisará começar a adicionar fontes de alimentação à sua placa-mãe. Então agora você tem um trilho de -12V no conector de alimentação, mesmo depois que as pessoas pararam de instalar os conectores PCI.

Algumas dessas coisas são notavelmente difíceis de evitar - o PC 'legado' sem conexões de teclado / mouse no estilo PS / 2 era iminente há 15 anos, mas as máquinas de mesa ainda tendem a ter esses conectores.

Acabou sendo mais barato / fácil manter todo o material antigo do que deixá-lo cair e limpar o design. Ou talvez não, e os PCs afundaram sob o peso acumulado de toda essa bagagem e as pessoas passaram a outros fatores de forma ...

Embora –12 V e –5 V sejam fornecidos à placa-mãe pelos conectores da fonte de alimentação, a placa-mãe normalmente usa apenas os +3,3 V, +5 V e +12 V. Se presente, o –5 V é simplesmente roteado para a Barramento ISA no pino B5, para que qualquer placa ISA possa usá-lo, mesmo que poucos o tenham. No entanto, como exemplo, os circuitos analógicos de separação de dados encontrados em controladores de disquete mais antigos usavam –5 V. A lógica da placa-mãe normalmente também não usa –12 V; no entanto, pode ser usado em alguns modelos de placa para circuitos de porta serial ou rede local (LAN).

De fato, –5 V foi removido do ATX12V 1.3 e especificações posteriores. A única razão pela qual permaneceu na maioria dos projetos de fontes de alimentação por muitos anos é que foram necessários –5 V no barramento ISA para total compatibilidade com versões anteriores. Como os PCs modernos não incluem mais slots ISA, o sinal de –5 V foi considerado desnecessário. No entanto, se você estiver instalando uma nova fonte de alimentação em um sistema com uma placa-mãe mais antiga que incorpore slots de barramento ISA, deseje uma fonte que inclua o sinal de –5 V.

-5V são necessários para RAM dinâmica. Nos primeiros PCs baseados em processadores de 8 bits, 64kB era um tamanho de memória "máximo" típico, implementado usando 32 RAMs de 16kBit (4116). Somente com o advento das RAMs de 64kBit, a tensão fora do trilho (+ 12V e -5V para o 4116) foi gerada no chip com bombas de carga.

Requisitos semelhantes para EPROMS iniciais. Portanto, há pouca surpresa no sistema de barramento para o primeiro PC IBM com essas tensões.

+ 12V também era popular para os motores de unidades de disco, tanto por causa da maior potência que no barramento de + 5V quanto por causa de menos consequências para a computação devido a picos de energia. -12V, por outro lado, era quase usado apenas para circuitos RS232.

Em resumo, porque a especificação ATX diz isso. ATX é uma melhoria no antigo padrão da AT e passa por revisões. Os trilhos de -5V tornaram-se opcionais no ATX12V 1.2. As especificações ATX originais foram lançadas pela Intel em 1995 e foram revisadas várias vezes. Atualmente em 2.3. Mas é lento para atualizar, como qualquer padrão. -12V será eliminado, eventualmente.