发布网友 发布时间:2024-07-09 00:30
共1个回答
热心网友 时间:2024-07-20 17:54
PC 电源目前从规格上主要可以划分为3 大类型:一、AT 电源AT 电源的功率一般都在150W ~250W 之间,共有4 路输出(正负5V,正负12V),另外向主板提供一个PG(接地)信号。输出线为两个6 芯插座和几个4 芯插头,其中两个6 芯插座为主板提供电力。AT 电源采用切断交流电网的方式关机,不能实现软件开关机,这也是很多电脑用户不满的地方所在。在ATX 电源规格没有出台之前,从286 一直到早期的586,一直采用的是AT 电源为主板供电,应该说这是电脑市场上存活时间最久、覆盖面最广的电源规格。不过随着ATX 电源的逐渐普及,AT 电源如今已经淡出市场了。二、ATX 电源ATX 电源是Intel 公司1997 年2 月开始推出的电源结构。和以前的AT 电源相比较,在外形规格和尺 寸方面并没有发生什么本质上的变化,但在内部结构方面却做了相当大的改动。最明显的就是增加了正 负3.3V 和正5V StandBy 两路输出和一个PS-ON 信号,并将电源输出线改为了一个20 芯的电源线线为主板供电。随着CPU 处理器工作频率不断提高, 为了降低CPU 处理器的功耗、减少发热量,就 需要设计者降低芯片的工作电压。从这个意 义上讲,电源就需要直接提供一个正负3.3V 的输出电压,而那个正5V 的电压也叫做辅助 正电压,只要接通220V 交流电就会有电压输出。AT 电源的功率一般为150 ~220W,共提供四路直流电源输出(±5V 、±12V),另外AT 电源会向主板提供一个“P.G.”信号。AT 电源输出线分为两个六芯插座以及几个四芯 插头两类。两个六芯插座负责给主板供电,由于两者基本相同,在插入时应注意将两根地线(一般为黑色)放在中间。四芯插头主要用来给软驱、硬盘、光驱等外部设备供电。在开关方式上AT 电源采用切断交流电网的方式,通常电源都带有一个接触锁定式开关,由于工作电压为市电(交流220V)使用时应注意安全。ATX 电源规范是一种新的结构标准(包括电源规范和主板结构规范两部分),英文全称为AT Extend,因此也可以翻译为AT 扩展标准。相对AT 标准,ATX 电源在外形尺寸上并没有显著变化,主要增加了+3.3V、+5VSB(Stand By)两组输出电压以及一个“PS-ON ”信号,与主板连接改为一个20 芯插座供电。还有一类缩小型的ATX 电源枣Micro ATX 电源,它较标准ATX 电源显著缩小了体积并适当降低了输出功率。标准的ATX 电源体积是150mm?40mm?6mm,而Micro ATX 电源的体积只有125mm ×00mm ×3.51mm;标准ATX 电源的输出功率一般在160~350W,Micro ATX 电源的输出功率只有90 ~145W 。ATX 电源在结构上较AT 电源有很大改动,它具有许多鲜明的特点:1.在其开关方式上,ATX 电源采用“+5VSB 、PS-ON ”的组合来实现电源的开启和关闭,只要控制“PS-ON ”信号电平的变化,就能控制电源的开启和关闭(“PS-ON 斝∮?V 伏时开启电源,大于4.5 伏时关闭电源),从而彻底告别了AT 电源的切断交流电网的方式,也使软件关机、通过网络对电脑进行远程唤醒等操作都成为了可能。2.ATX 电源新增加的3.3V 直流稳压输出,可以直接为CPU 、AGP 显卡、SDRAM 等部件供电,从而减少了传统AT 电源要再进行电压转化步骤,提高了供电的稳定性以及电源的工作效率。3.ATX 电源的主板接口采用20 脚的双排长方形插座,并在设计中加入了防反插设计(反方向无法将插头插出入插座中),使拔插操作不易出错,避免了AT 电源因插错插头而烧毁主板的危险。4.ATX 电源具有+5VSB 脚,只要ATX 电源一但上电,+5VSB 脚便可输出高质量的+5V电压、约100mA的电流。它主要供电脑内部一部分电路在关机状态下为保持工作的芯片使用,完成电脑唤醒功能。因此只有将ATX 电源的电源插头拔下才能真正切断ATX 电源的供电。ATX 电源的主变换电路采用了与AT 电源相同“双管半桥它激式”电路,PWM(脉宽调制)控制器也同样采用TL494 控制芯片,但在开关方式上取消了切断交流电网的方式。因此只要接上电源线,在变换电路上就会有+300V 直流电压,同时辅助电源也向TL494 提供工作电压,为启动电源作好准备。在待机状态下辅助电源的一路输出送至TL494 芯片,另一路输出经分压电路得到“+5VSB ”和“PS-ON ”两个+5V 信号。“+5VSB ”信号连接到ATX 主板的电源管理电路并作为它的工作电压,按照ATX 电源规范的要求,“+5VSB ”输出端应能提供100mA 以上的工作电流。ATX 主板的电源管理电路输入端与“+5VSB ”相连,输出端与“PS-ON ”相连,在其触发按钮开关(非锁定开关)未按下时,“PS-ON ”的电压为+5V,它与电压比较器U1 的正相输入端相连,同时U1 负相输入端的电压为4.5V 左右,此时电压比较器U1 将输出+5V 电压至TL494 芯片第4 脚,TL494 芯片的第9 、11 脚无输出脉冲,使两个开关管都截止,无电压输出。当按下主板的电源管理触发按钮开关时(即机箱面板上的电源开关按钮),“PS-ON ”信号变为低电平状态,则电压比较器U1 的输出电平为0V,TL494 芯片第9 、11 脚输出触发脉冲提供给两个开关管 ,电源进入正常工作状态。再次按下机箱面板上电源开关按钮,使“PS-ON ”上电压恢复为+5V,从而关闭电源 。当然也可通过操作系统来控制主板的电源管理电路使“PS-ON ”变为+5V,自动关闭电源,我们在Windows 系统中的关机就是这样实现的。自1995 年Intel 公司推出ATX 规范以来,该规范已经过多次修改和完善,ATX 电源的设计规范也经过了多次修改,从最初的1.1 版发展到最新的2.03 版。1.1 版ATX 电源是最初版本,在设计上存在较多的不足之处,同时对工作环境过分敏感,经常会受外界影响而自行启动计算机,因此基本上已被淘汰。为此Intel 公司在1997 年推出了2.01 版的ATX 电源规范,这是一个较为成熟的设计规范,他较1.1版ATX 电源规范有了较大的修改。首先在1.1 版的ATX 电源中散热风扇处于CPU 的正上方采用抽风方式,这种设计原意是为了协助CPU 散热,但在实际使用中效果并不好,而它的副作用十分令人头痛。大部分家庭和办公室的环境远达不到专业机房洁净要求,风扇向内送风的同时大大提高了电源以及CPU 周围灰尘积聚的速度,要求用户定期清扫电源内部和主机板是不现实的。因此在2.01 版ATX 电源中散热风扇回到了原来AT 电源一样的位置并改为向外排风。同时2.01 版ATX 电源规范修改了电源安装高度的限制以配合大型的CPU 散热装置,增加了可选的电源散热风扇监控、工作电压监控、IEEE 1394(火线)供电支持、输出电源线的色彩规范,提高了+5VSB 的工作电流等许多改进项目。自2.01 版后ATX 电源规范升级速度放慢,其后的版本只有一些无关痛痒的修改;2.02 版主要修改了- 5VDC 、-12VDC 的输出正常工作范围(从±5%放宽到±10%);2.03 版的改变甚至只是将“MicroATX ”更名为“Mini-ATX ”。三、Micro ATX 电源Micro ATX 电源是Intel 公司在ATX 电源的基础上改进的标准,其主要目的就是降低制作成本。Micro ATX 电源与ATX 电源相比,其最显著的变化就是体积减小、功率降低。ATX 标准电源的体积大约是150mm ×140mm ×86mm,而Micro ATX 电源的体积则是125mm ×100mm ×63.5mm 。ATX 电源的功率大约在200W 左右,而Micro ATX 电源的功率更小些,只有90 ~150W 左右。目前Micro ATX 电源的大都在一些品牌机和OEM 产品中使用,而零售市场上很少可以看到。有人对电源铭牌并不熟悉,对它上面的电源参数所代表的意义更是感到迷惑,其实关键的问题就是不知道铭牌上面的参数对我们有什么样的影响,所以才会有如此的感觉。现在我们向大家简单介绍一下如何根据电源铭牌,查看该电源参数。一般而言,电源的型号和它本身的功率有着密不可分的联系。例如某些产品的铭牌上会出现 “×250 ××”的字样,用户就会认为该电源是250W 的,但 实际上它的功率只有200W 。这就说明电源型号后面的数 字和功率并不等,所以现在有很多电源在铭牌上会标称 250W 甚至更高,而其实际功率却往往达不到这么高,其 实这只是一种商业行为而已。究其原因,首先因为电源 的各路直流输出的最大电流是不可能同时得到的。在 ATX 电源的电路中,我们会发现ATX 电源的主电路是在AT 电源主电路的基础上发展而来的,这样就不能按照传统 的方法来计算电源的最大功率,所以只有同时输出的实 际最大功率才是有意义的。从ATX 官方网站上可以得知,对于+5V 、+3.3V 和+12V 电压的误差率标准要求应该是5%以下,对-5V 和-12V电压的误差率要求为10%以下,这样的误差率 是一个至关重要的指标,因为电压太低电脑就无法工作。另外电脑对输出电压的纹波还有较高的要求, 电源输出的各路直流电压的交流成分越小越好,因为纹波太大会对各种芯片有不良影响,以致造成整 机工作不稳定,在服务器主板上就有一个专门的电压调节模块(VRM)。它的作用就是为Xeon 处理器提 供一个稳定的电压,同时滤去对Xeon 处理器的电磁干扰。因为像这样的高速处理器,对电压的稳定性 要求相当高,如果外部的电压有一个小小的波动,就会影响处理器的正常运行,很容易导致运算错误。所以我们可以发现在工作站所使用的电源都是相当昂贵的,这也从另一个方面反应出电源在整台电脑中的重要性。现在随着AMD 公司的Athlon 与Intel 公司的P4 处理器的推出,他们对电源的要求也有了新的变化,我们就向大家介绍一下这两类电源的特点。1.Athlon 需求的电源众所周知,由于设计方面的原因,Athlon 是出了名的耗电大户,因此它对电源的要求也比较特殊。为此我们特地以七喜公司出品的大水牛电源为例,简单讲解一下Athlon专用电源的奥秘。其实“大水牛”电源就是我国台湾省著名的电源生产厂家台达公司的产品。台达公司许多用户很可能不是很熟悉,但是在国际上,它是相当有名的,因为它所生产的电源在许多著名的品牌电脑中使用,包括许多工作站。电源由于涉及到变压线圈及散热等方面的问题,所 以内部设计及布局都非常关键,像大水牛电源的顶部还有形状特别的蜂窝状散热孔,而普通的电源在顶部则不 会有散热孔。而且它的电源接头有5 个,像一般的电源只有3 个电源接口,最多的也只有4 个,也就是说,可以连 接更多的设备。此外,用户还可以看到有一个适应电压调 节开关。除了在从电源顶部的蜂窝状散热孔中隐约可见 两个散热片。电源内部有两个很大的铝质散热片,一般电源的散 热片就是简单的两片铁片,而如果采用散热效果更好的铝质,那么电源的安全性就更大了。它使用的电容要比普 通电源使用的大一些,而在散热片下方的两个更是70 μF 的大电容,这样保证输出的电流更加平稳。2.P4 需求的电源Intel 公司新推出的Pentium 4 处理器由于功耗大(50W 以上),其主板通常要求ATX 电源单独提供一组4PIN 的+12 电源接口以专门为CPU 供电保证系统的稳定运行,类似的设计在某些服务器主板以及高档图形工作站上也能看见,他们通常要求电源单独提供一组6pin 的AUX 电源接口,以保证系统长期工作的稳定性。在为这些主板选购电源的时候应该注意电源上是否带有这些接口。一个标准的ATX 电源通常由以下几个 部分组成:1.输入电网滤波器:一般我们所用的市电电压并不稳定,如空调的启动、电器的开关、雷击等都会产生干扰,电脑属于精密电器产品对 电压的波动非常敏感,因此首先需要通过输入电网滤波器消除来自电网干扰同时也防止电脑电源产生 的高频噪声向电网扩散。2.输入整流滤波器:将电网输入电压进行整流滤波,为变压器提供直流电源。3.变压器:这是ATX 电源的核心部件,它负责把直流电变换成高频交流电,并且起到将输出部分与输入电网隔离的作用。4.输出整流滤波器:将变压器输出的高频交流电整流滤波得到电脑工作所需要的直流电,同时还防止高频噪声对负载的干扰。5.控制电路:检测输出直流电压,并将其与基准电压比较、放大,调制振荡器的脉冲宽度,从而控制变换器以保持输出电压的稳定。6.保护电路:当电源发生过压、过流故障时,保护电路应及时切断电源,停止工作以保护负载和电源本身安全。7.温控电路:根据环境温度自动调整散热风扇的转速,在保证电源稳定工作的同时降低电源噪音,这种功能只在某些高档电源上才有。作为一款优质的ATX 电源,首先他必须具有FCC 电磁兼容标准、美国UL 和中国CCEE 等认证标志。这些认证都是权威的专业机构根据行业内技术规范对电源制定的严格的专业标准(包括生产流程 、电磁干扰、安全保护等) ,只有通过严格的测试符合所有指标的产品在申报认证后才能在包装和产品表面使用认证标记,因此这些认证标志也可以说是产品质量的保证。这些要求主要包括:1.爬电距离:指沿绝缘表面测得的两个导电元器件之间或导电元器件与设备界面之间的最短距离要足够,以防止器件打火威胁人身安全。2.抗电强度:指在交流输入线之间和交流输入与机壳之间由零电压加到交流1500 伏和直流2200伏的时候,不击穿或拉电弧为品质合格。3.测试漏电流:电源暴露的、不带电的部分与大地间串联一1500 Ω电阻后,在260 伏交流输入下泄漏电流不应超过3.5mA 。4.温度要求电源内部温升不应该超过65 ℃,在25 ℃环境温度下,电源元件温度不应超过90 ℃,不符合要求的电源在潮湿、多尘的环境中很可能发生短路事故。5.电子干扰:电脑电源的电磁干扰分为传导干扰和辐射干扰两种。传导干扰通过电源线传播,频率为30MHz 以下,主要干扰音频设备,如附近的电视,音响等在启动电源时可能不能正常使用,这就是传导干扰的影响;而辐射干扰由于有电源罩的屏蔽作用,一般影响并不是很大。普通ATX 电源应符合FCC-B(民用标准)。电源功率我们这里提到的功率主要指电源的 输出功率,现在很多厂商吹嘘的250W 甚 至300W 用的都是名义功率,实际上可能 输出功率连200W 都达不到。用户可以根 据电源上标注的各种电压乘以其最大工 作电流的总和即为该电源的实际输出功 率。对于一般用户而言输出功率并非越 大越好,这也是很多用户选购电源时的 一个误区。就目前一款合格的250W 电源 已能够应付绝大多数用户的需要,所以 能够长期稳定工作才是选购电源时最重要的一点。右图分别是标准的250W 、300W 电源的输出电流。滤波和噪音电脑用电是由220V 交流电经过电源 的滤波和稳压变换成各种低压直流电。 受滤波电容的容量和品质的影响在滤波 过程中难免会有一些噪音杂波,这种噪 音表现为直流电中交流分量枣即输出直 流电的平滑程度(也被称为纹波系数,这 个系数越小越好)。滤波的品质高低直接 关系到输出电流纹波系数高低,同时也关系到电流有较大变动时电压的稳定程度。如果电源的输出滤波电路效果差、电流噪音过大,轻则可能使CPU产生误判,重则可能烧坏电脑。特别在电源接通之初受到冲击电流的影响,稳定的输出必然需要一定的时间周期,在这个周期中电压的稳定度很 难保证,所以现有ATX 电源广泛采用让电源延时100 ~ 500ms,等电源稳定后再向电脑提供高质量的电源。Power Good 信号Power Good 信号简称P.G.或P.OK 信号。该信号 是交流输入电压和直流输出电压的检测逻辑信号,与 TTL 信号兼容。当电源接通之后,如果电压比较电路检 测交流输入电压以及直流输出电压均在额定工作范围 之中(具体范围见右图),则经过100ms ~500ms 的延 时,P.G.电路发出“电源正常”的信号(PWR-OK 为高电平)。如果电压比较电路发现交流输入电压或者任何一路直流输出电压不在额定工作范围之中,则 P.G.电路送出“电源故障”信号(PWR-OK 为低电平)。当遇到这种异常时P.G.电路应在1ms 内使PWR-OK 降为小于0.3V 的低电平,且下降沿的波形应陡峭,无自激振荡现象发生。P.G.信号对于ATX 电源来说 非常重要,即使各路直流输出都正常工作,如果没有P.G.信号,系统仍将无法启动,而如果P.G 信号 不稳定,则会使电脑频繁自动重新启动。小资料P4 电源:P4 由于其功率特别的大,而且CPU 已经直接采用高电压(高于8V 的电压),因此,主板在CPU 的周围都会有一个4Pin(2x2)的12V 电源接头,而对于内存部分,由于系统需要的电流比较大,需要单独的Aux 6pin 的接口直接提供3.3V 电压,通过主板转化提供给内存和相关电路。而对于使用AGP Pro 的主板,还需要通过一个4Pin(1x4)接口提供给AGP Pro 显卡12V 的电压(如果使用AGP 显卡,可不用连接)AMD CPU 电源:由于AMD 的Athlon CPU 的电压与Intel 差异比较大,根据AMD 的规范,其电源需要满足一下条件:其+5V 电压和+3.3V 电压的功率之和要大于125W(可以从电源铭牌上获得相应的电压电流大小,之乘积就是所能提供的电压),另外,使用AMD 的CPU 1.0G或以上除了需要电源要比较挑剔,还需要主板上加有LCL 的控制电路。因为高主频的CPU 对电压的波动幅度非常敏感,稍有偏差,将会导致系统工作不正常。下图就是加有LCL 电路的技嘉主板(GA-7VTX 背面,CPU 对面),目前技嘉所有支持K7 1G 以上的CPU 均加有该电路AMD 双CPU 的电源:其特点是在以往的20Pin 的电源接口上,又增加了6Pin,总共是26Pin(2x13),其额于的6PIN 主要是提供12V 的。