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电脑机箱电源的种类及规格
来源:荣御达    访问次数:Loading    发布日期:2010.07.10

第一节 机箱的种类及规格

  机箱作为电脑主要配件的载体,其主要任务就是固定与保护 配件。而电源的作用就是把市电(22OV 交流电压)进行隔离和变换为计算机需要的稳定低压直流电。它们都是标准化、通用化的电 脑外设。 

  从外形上讲,机箱有立式和卧式之分,以前基本上都采用的是卧式机箱,而现在一般采用立式机箱。主要是由于立式机箱没有高度限制,在理论上可以提供更多的 驱动器槽,而且更利于内部散热。如果从结构上分,机箱可以分为AT ATX Micro ATX NLX 等类型, 目前市场上主要以ATX 机箱为主。

  在ATX 的结构中,主板是安装在机箱的左上方,并且是横向放置的。而电源安装位置在机箱的右上 方,前方的位置是预留给储存设备使用的,而机箱后方则预留了各种外接端口的位置。

  这样规划的目的就是在安装主板时,可以避免I/O 口的过于复杂,而主板的电源接口以及软硬盘数 据线接口可以更靠近预留位置。整体上也能够让使用者在安装适配器、内存或者处理器时,不会移动其他设备。这样机箱内的空间就更加宽敞简洁,对散热很有帮助。

  在机箱的规格中,最重要的就是主板的定位孔,因为定位孔的位置和多少决定着机箱所能使用主板的类型。比如说,ATX 机箱标准规格中,共有17 个主板定位孔,而ATX 主板真正使用的只有其中的9 个,其他的孔主要是为了兼容其他类型 的主板而设计的。

电脑电源种类及规格
1.AT电源
AT电源应用在AT机箱内,其功率一般在150~250W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电源采用切断交流电网的方式关机,不能实现软件开关机。
2.ATX电源
ATX电源和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,在外形规格和尺寸方面并没有发生太大的变化。
电源
3.Micro 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。
4.BTX电源
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 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。
电脑电源种类及规格

·第二节 电源的工作原理及指标


  一、电源的工作原理

  微机电源的工作原理是:220V 市电输入经滤波及整流之后变成309V 直流电压,该直流电压被送到脉宽调制器(PWM)功率转换线路,在PWM 控制线路控制下,变成幅值在300V 的矩形波,再经高频变压器降压及整流滤波即可输出+12V 、+5V 的直流稳定电压。通过控制300V 矩形方波的占空比即可以得到稳定的直流输出值,这也就是反馈稳压的主要原理。

  目前常见的微机电源功率从130W 250W 不等,最常用的便是250W 的。在电源内部有一个110V/ 220V 的选择开关,因为我国市电采用220V 的标准,所以国内制造或组装的微机电源绝大部分将11OV/ 220V 开关剪下焊接在220V 的一端。电源内部最容易损坏的部件是保险管,其规格通常为10A 。在更换时,需注意保险管金属帽上的标号,一定要更换规格相同的产品。

  如果规格过大,当有过高电流出现时,那么保险管就起不了作用,此时很有可能将电脑烧毁;如果更换的保险管规格较小,那么就不能满足电脑的用电需求,导致死机现象频繁。另外,微机的电源一般都具有完善的自我保护功能,在直流负载发生短路时,它们可以自动切断电源,而在负载故障消失时,又能自动恢复正常供电功能。

  二、开关电源的重要指标

  1.效率

  电源的输出功率与输入功率的百分比。测量条件一般是满负载,输入交流电压为标准值。

  2.输出电压保持时间

  即在开关电源的输入电压撤消后,输出电压的保持时间。

  3.隔离电压

  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,或者能够加在开关电源的输入端和输出端之间的最大直流电压。

  4.电网稳定度(线性调整率)

  输出电压随着输入电压在指定范围内变化而变化的百分率。其应用条件是负载和周围的温度保持恒定。

  5.负载稳定度

  输出电压随着负载在指定范围内变化而变化的百分率,条件是输入电压和周围的温度保持恒定。

  6.噪音和纹波

  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,通常我们以MV 为度量。

  7.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。

  8.过压保护

  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。

  9.电磁干扰

  即那些由开关电源的开关器件产生的,不希望传输和发射的高频能量频谱。

·第三节 电源的分类

  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 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 电源棗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160~350WMicro 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 ∮?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 ”“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0VTL494 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 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 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1.1ATX 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 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 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(±5%放宽到±10%);2.03 版的改变甚至只是将“MicroATX ”更名为“Mini-ATX ”

  三、Mi cro 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
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。

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