1、2019/6/29,1/32,2.4.1 电源种类及规格,个人电脑所用的电源从规格上主要分为4类，即AT电源和ATX电源、Micro ATX电源和BTX电源等类型。,2.4 电 源 概 述,电源为微机主机箱内各部件供电，稳定的电源是微机各部件正常运行的保证。,2019/6/29,2/32,1AT电源(已淘汰）,AT电源应用在AT机箱内，其功率一般在250380W之间，共有4路输出（5V，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电源采用硬开关，不能实现软件开关机。,2019/6/29,3/32,2ATX电源,ATX电源
2、和AT电源相比较，最明显的就是增加了3.3V和+5V StandBy两路输出和一个PS-ON信号，并将电源输出线改成一个20芯的电源线为主板供电，实现了软关机。在外形规格和尺寸方面并没有发生太大的变化。ATX电源最新设计规范： ATX12V 2.31,2019/6/29,4/32,3Micro ATX电源,Micro ATX电源是Intel公司在ATX电源的基础上改进的，其主要目的就是降低制作成本。最显著的变化是体积减小、功率降低。,2019/6/29,5/32,4BTX电源（已取消）,BTX电源是在ATX的基础上进行升级得到的，它包含有ATX12V，SFX12V，CFX12V和LFX12V
3、4种电源类型。其中，ATX12V针对的是标准BTX结构的全尺寸塔式机箱，可为用户进行计算机升级提供方便。同时增加了+12V的输出能力。,2019/6/29,6/32,2.4.2 计算机开关电源的工作原理,ATX电源组成：整流桥堆、场效应开关管、整流二极管、开关变压器、脉宽调制器芯片（PWM）、比较放大器芯片、电容、电感、电阻、PCB板等电子元件。,2019/6/29,7/32,2019/6/29,8/32,ATX电源采用5VSB、PS-ON信号的组合来实现电源的开启和关闭。 当PS-ON信号小于1V伏时，就会开启电源，大于4.5V时就关闭电源。 ATX电源关闭后，主板内部仍然有5V/100mA
4、的弱电流，以维持主板上“电源监控部件”等一小部分电路的工作。 PW-OK是电源输出的“电源准备好”信号 PW-OK使用灰色线由ATX插头第8脚引出，待机时为0V低电平，受控启动输出稳定后为5V高电平。,开机/关机控制电路,电源保护电路EMI（电磁干扰）电路中有12个压敏电阻，耐压值为270V，当市电电压超过270V时，压敏电阻就会击穿，保护电源电路的安全。为了防止输入电流过大而烧毁电源，输入电路前端设置有保险丝（或保险电阻）。保护电路检测输出电压或电流，当输出端发生短路、过压、过流、过载、欠压时，保护电路动作，切断开关管的激励信号，输出电压和电流为零，起到保护作用。,2019/6/29,9/3
5、2,ACPI电源管理规范,在ACPI中，由BIOS收集硬件信息，定义电源管理方案，由操作系统负责执行。ACPI有很多电源管理模式可供选择，执行效果也各不相同。,ACPI全局电源管理状态：G0（正常工作）；G1（睡眠状态）；G2（软关机）；G3（机械性关机）。 CPU电源管理工作在G0状态下，CPU电压和时钟频率由工作量决定。 CPU电源管理状态：C0（最大工作状态）； C1（挂起）；C2（允许停止）； C3（深度睡眠）；C4（更深度睡眠）；C5和C6是新增的电源状态。,ACPI电源睡眠模式：S0工作状态；S1待机状态（POS）；S2休眠状态（不推荐）；S3休眠状态（STR，挂起到内存）；S4休
6、眠状态（STD，挂起到硬盘）；S5软关机状态。,2019/6/29,10/32,2.4.3 电源的性能指标,电源是主机的动力系统，电源的稳定直接关系着主机是否能稳定工作。评价一个电源的好坏，不能单从外观上进行辨认，应该从性能指标上入手。电源的性能指标主要包括以下几点。 功率：是指电源能达到的最大负荷。电源功率在300W左右的电源可满足普通用户的需求。若计算机内连接了多个设备，则需要购买更大功率的电源。 过载或过流保护：防止因负载过大，使输出电流超过原设计的额定值而造成电源损坏。 效率：电源的输出功率与输入功率的百分比。电源的效率应该在85%以上。,2019/6/29,11/32,2.4.3 电
7、源的性能指标,承受电压范围：有的地区电压不够稳定，这就要求电源可以承受的电压范围比较宽，在电压过低和电压过高时仍然能稳定地提供电能。 负载稳定度：是指输出电压随着负载在指定范围内变化而变化的百分率，其应用条件是输入电压和周围的温度保持恒定。 电源寿命：一般电源按照35年计算元件的可能失效周期，平均工作时间在800010000小时之间。质量好的电源应具有良好的自我保护功能，要求输出的直流电稳定，内置风扇风量大，抗干扰性强，低噪音，具有良好的兼容性。,2019/6/29,12/32,2.4.3 电源的性能指标,隔离电压：是指电源电路中的任何一部分与电源基板地线之间的最大电压，或者是能够加在开关电源
8、的输入端和输出端之间的最大直流电压。 噪音和纹波：分别为附加在直流输出电压上的交流电压和高频尖峰信号的峰值，通常以MV为度量。 过压保护：是指当输出电压超过额定值时，电源会迅速自动关闭停止输出，以防烧毁供电设备。 电磁干扰：电源内的元件会产生高频电磁辐射，这样的辐射会对其他元件和人体产生干扰和危害。 多国认证标记：优质电源具有FCC、美国UR和中国长城等认证标志。,2019/6/29,13/32,直流输出接口与信号,24脚主板电源,SATA,2.4.3 电源的性能指标,2019/6/29,14/32,直流输出接口与信号,20脚主板电源,2.4.3 电源的性能指标,2019/6/29,15/32
9、,直流输出接口与信号,2.4.3 电源的性能指标,2019/6/29,16/32,电源直流输出电压,2.4.3 电源的性能指标,电源直流输出电压 +12V电源（黄色线）； -12V电源（蓝色线）； +5V电源（红色线）； +3.3V电源（橙色线）； +5VSB待机电压（紫色线）； PS-ON开/关机信号（绿色线）； PW-OK电源好信号（灰色线）。,2019/6/29,17/32,电源直流输出电压,2.4.3 电源的性能指标,2019/6/29,18/32,电源负载功率 额定功率：环境温度为-550、电压在180264V之间，电源长时间稳定输出的功率。 最大功率：环境温度为25左右，电压200
10、264V时，电源能长时间稳定输出的功率。 峰值功率：短时间（10s）瞬间输出功率。,2.4.3 电源的性能指标,2019/6/29,19/32,电源负载功率 ATX12V 2.31规范对350W电源的技术要求,2.4.3 电源的性能指标,2019/6/29,20/32,功率因数与转换效率 PFC电路可对输入电流进行整形，降低波形失真，减少电流中的谐波，减少无功功率。 主动PFC电路对输入电流进行整形，使它和输入的正弦波尽量一致，而且相位相同。 主动PFC电路的功率因数可达到0.99； 被动PFC电路的功率因数在0.60.8之间。,2.4.3 电源的性能指标,2019/6/29,21/32,功率
11、因数与转换效率 转换效率=输出功率输入功率100 功率因数转换效率 功率因数产生的电能损耗由电力公司承担；由转换效率造成的电能损耗由用户负担。 在ATX12V 2.3规范中，电源转换效率要求达到85以上。,2.4.3 电源的性能指标,2019/6/29,22/32,2.4.4 电源选购指南,如今计算机的配件越来越多，并且配件的功耗也是越来越大，如CPU、显卡、刻录机等都是耗电大户，另外主板上还插着各种各样的扩展卡，如电视卡、网卡、声卡、USB扩展卡等，这么多的设备如果没有一个优质电源提供保障，是难以正常运行的。选购电源时需要注意以下几个方面的问题： 品牌和功率：最好选择质量有保障的品牌电源。例
12、如目前市场上销售的长城、金和田、航嘉、世纪之星等。,2019/6/29,23/32,计算计算机主机所需要的电源的功率方法很简单，将所有的硬件所消耗的功率加在一起，就是主机所需要的功率。原则上功率是越大越好，但功率越大的电源，发热量越大，搭配的电源风扇也要越高速，噪音也会随之大增，因此电源的功率最好与配件供电需求匹配，然后略有盈余，保留升级的潜力。 简单的说，如果连接的设备比较多，或者是考虑将来要添加新的设备，建议按实际需求功率的150%购买电源，如果没有特殊的要求，把余量放至120%就可以满足需要了。,微机需要的电源功率,2019/6/29,24/32,微机需要的电源功率,2019/6/29,
13、25/32,电源重量：首先是重量不能太轻；其次是内部电子零件密度和整体结构是否紧凑。 电源外壳：电源的外壳钢板的标准厚度有0.8MM和0.6MM两种，使用的材质也不相同，用指甲在外壳上刮几下，如果没有任何痕迹，说明钢材品质不错；否则说明钢材品质较差 。 线材和散热孔：电源所使用的线材粗细，与它的耐用度有很大的关系。较细的线材，长时间使用，常常会因过热而烧毁。电源外壳的散热孔面积要越大越好，但是要注意散热孔的位置，位置放对才能使电源内部的热气及早排出。 变压器：电源的关键部位是变压器，简单的判断方法是看变压器的大小。,2019/6/29,26/32,电源风扇：风扇在电源工作过程中，保证电源内部自
14、身产生的热空气和由机箱内抽入的热空气都及时排出。 安全规格：在电源的设计制造中，安全规格是非常重要的一环。为了防止电流过大造成烧毁，电源都设置有保险丝。保险丝必需设计成可更换式。好的电源多采用防火材质的PCB，在购买电源时，可以透过散热孔仔细找一下这个电源的PCB是否使用防火材质。一般使用编号94V0的防火材质，可以耐105度的高温。至于采用94V1的防火材质，可以忍耐的温度就更高了。另外在电源每个零件外面必需加上热收缩膜进行保护，防止电子零件因为水分或是灰尘造成短路。 P4专用电源插头：组装P4计算机要求电源提供专用的P4专用接口。 3C认证：通过3C认证的电源增加了PFC电路，能够对电压及
15、周围电网的纯洁度提供有效的检测，对电压的稳定起到保护和控制的作用，安全性能大幅度提高。,2019/6/29,27/32,3C认证的验证,将电源通电后，看一看风扇旋转是否均匀，噪音的大小等等。然后是在BIOS监控选项中或利用监控软件中的相关选项观察3.3V、5V、12V等电压输出是否与理论值接近，在一段时间内波动是否很大等等。好的电源可以在大负载条件下稳定提供与理论值接近的输出电压，而劣质电源的表现则可以用“非常糟糕”来形容了。一般说来，劣质电源虽然价格低，但内部的元器件都是残次品。如果商家提供的是100多元的带300W电源的机箱，这样的电源质量是无法得到保证的。 一些比较好的品牌有航嘉、世纪之
16、星、长城、大水牛、富士康、联志、金河田等。这些品牌的机箱无论是造工还是用料都比较好，购买这些品牌的机箱比较放心。,2019/6/29,28/32,3C认证（中国国家强制性产品认证）：包含了电器产品的性能、安全、环保等规定，对ATX电源，增加了电源抗干扰方面的强制规定和功率因数的规定。 80Plus认证：要求电源在20%、50%、100%等负载点下，达到80%以上的电源转换效率。,ATX电源的认证,2019/6/29,29/32,价 格 200元以下 200-400元 400-800元 800元以上,输 出 功 率 550W以上 400-550W 350-400W 350W以下,2.4.5 电源选购时考虑的主要内容,电源品牌关注排行榜,2019/6/29,31/32,350W以下电源报价 350W以上电源报价,2019/6/29,32/32,2.4.6 电源故障分析与处理,
