摘个ATX电源资料
?電腦電源發展回顧及選購技巧!ATX電源的工作原理!!
一.電源發展回顧近年來主板由原來的815升級到了955、顯卡由GeForce2升級到了Geforce7800、CPU頻率更是由原來的MHz飆升到了現在的GHz，在CPU以及板卡迅速升級的光環下做為PC供電源泉的電源卻一直很平淡。其實在您享受新潮配件帶來的急速體驗時，您有沒有想到過供給它們電力的電源。
一款電源的好與壞雖然不能直接影響到PC整機的性能，但其對穩定性的影響卻是無配件能敵得，如果輸出嚴重超標更會發生燒毀硬件的現象。如同顯卡、聲卡一樣電源也有著自己工作職權，由市電220V交流電轉變成為+3.3V、+5V以及+12V直流電輸出便是一款電源最基本的工作要求。
除了有變壓的功能外，電源還要背負防止雷擊、尖峰脈沖等通過電網來干擾電腦正常的電壓波動沖擊。當然，輔助機箱內部散熱業是如今電源的一項重要工作。
與衡量板卡性能好壞一樣，電源也有一套屬于自己的評測指標。不過相比板卡的數值評分，電源則更加要依靠波形輸出來進行性能衡量。當然除了常規的波形輸出外，測試電源的標準還包括輸出功率、EMI防磁、轉換效率、噪音等等。其實在板卡急速發展同時，電源也在悄悄地發生變化。為了滿足新款硬件的不同供電需要，電源已經由最早的ATX1.0發展到了如今的ATX 12V 2.2。下面，就讓我們簡單來回顧一下近年來PC電源的發展。
ATX標準是Intel在1997年推出的一個規范，輸出功率一般在125W～350W之間。ATX電源通常采用20Pin（20針）的雙排長方形插座給主板供電。隨著Intel推出Pentium4處理器，電源規范也由ATX修改為ATX12V，和ATX電源相比，ATX12V電源主要增加了一個4Pin的12V電源輸出端，以便更好地滿足P4的供電要求（2GHz主頻的P4功耗達到52.4W）。
要解釋ATX 12V1.3規范先要從ATX說起，ATX規范是1995年Intel公司制定的主板及電源結構標準，是英文（ATExtend）的縮寫。ATX電源規范經歷了ATX 1.1、ATX 2.0、ATX 2.01、ATX 2.02、ATX 2.03和ATX12V等階段。以前市面上的電源多遵循ATX 2.03或更新的ATX 12V標準。ATX2.03標準采用+5V和+3.3V電壓，分別為功耗較大的處理器及顯卡直接提供所需的電壓。而單獨的+12V輸出則主要應用在硬盤和光驅設備上，因為當時處理器和顯卡的功耗都相對較低，所以各部件相安無事。
但P4處理器的推出改變了這一切。由于它的功耗較高，使用符合ATX2.03規范的產品時，+5V的電壓根本不能提供足夠的電流。基于此，Intel對ATX標準進行了修訂，推出了ATX 12V1.0規范。它與ATX2.03的主要差別是改用+12V電壓為CPU供電，而不再使用之前的+5V電壓。這樣加強了+12V輸出電壓，將獲得比+5V電壓大許多的高負載性，以此解決P4處理器的高功耗問題。其中最顯眼的變化是首次為CPU增加了單獨的4Pin電源接口，利用+12V的輸出電壓單獨向P4處理器供電。此外，ATX 12V 1.0規范還對涌浪電流峰值、濾波電容的容量、保護電路等做出了相應規定，確保了電源的穩定性。
在此之后，Intel為提升處理器主頻，開始將P4轉向Prescott核心，這樣主頻在大幅度提升后，所需功耗又再次加大。于是Intel在2003年4月，發布了新的ATX12V1.3規范。新規范除再次加強電源的+12V輸出能力外，為保證輸出線路的安全，避免損耗，特意制定了單路+12V輸出不得大于240VA的限制。而考慮到環保節能的需要，ATX 12V1.3規范中還規定了電源的滿載轉換效率必須達到68%以上，這就要求電源廠商必須通過加裝PFC電路來實現。同時新規范還為當時嶄露頭角的SATA硬盤提供了專門的供電接口。由于ISA插槽已被淘汰，所以ATX 12V 1.3規范取消了為它供電的-5V電壓?，F在市場中，大家隨處可見符合ATX12V 1.3規范的電源產品，它因生產工藝簡單、材料廉價，所以售價也相對便宜。
去年注定是硬件設備加速更新的一年，其中的亮點當屬PCI-E標準的推出。隨著i915系列主板的上市，ATi和NVIDIA便迫不及待地推出了各自的高性能PCI-E顯卡，借此搶占高端市場。而想要領略這些新技術及令人嘆服的性能時，電源問題又再次擺上桌面。不過好在這次Intel在其制訂了ATX 12V1.3規范不久，便預計將來PCI-E標準實行時，將會再次引發高性能顯卡的“電荒”。也正因為此，在支持PCI-E接口標準的主板還未上市前，便制定了新一代的電源標準——ATX 12V 2.0。
由于高端的PCI-E接口顯卡在功耗上已提高至100W的水平，加之主推的高頻率Prescott核心P4處理器100W以上的功耗，ATX 12V1.3標準中所規定的單路+12V輸出不得大于240VA，顯然已不能滿足兩個功耗大戶的需求，因此新規范主要是針對增強+12V輸出電流而提出的。這一次，Intel選擇增加第二路+12V輸出的方式，來解決大功耗設備的電源供應問題。在ATX 12V2.0規范中，電源將采用雙路+12V輸出，其中一路+12V仍然為CPU提供專門的供電輸出。而另一路+12V輸出則為主板和PCI-E顯卡供電，以滿足高性能PCI-E顯卡的需求。由于采用了雙路+12V輸出，連接主板的主電源接口也從原來的20Pin增加到24Pin，分別由12×2的主電源和2×2的CPU專用電源接口組成。雖然接口連接在了一起，但兩路+12V電源在布線上是完全分開、獨立輸出的。
除此之外，ATX12V2.0規范還將電源滿載轉換效率的標準提升至80%以上，進一步達到環保節能的要求，并再次加強了+12V的電流輸出能力，規定電源中對＋12V的總輸出至少要達到22A。對+12V的涌浪電流峰值、濾波電容的容量、保護等也作出了新規定。而針對不同系統平臺的應用，在ATX 12V2.0規范中Intel還推薦了250W、300W、350W及400W共四種電源規格，來搭配不同配置的PC。在制訂了ATX 12V2.0規范后，Intel又在其基礎上進行了ATX 12V 2.01、ATX 12V2.03等多個版本的小修改，主要提高了+5VSB的電流輸出要求。
1.3與2.0版電源最明顯的區別：
1、是電源主輸出接口由20改為24pin，滿足PCI Express X16和DDR2內存的需要，典型負載轉換效率提高到80%；
2、是+12V增加了一路單獨的輸出，即采用了雙路輸出，其中一路+12V（稱為+12V1）專門為CPU供電，而另一路+12V2則為其它設備供電。
二.電腦電源選購技巧
在裝機時，我們往往只注重顯卡、CPU、主板、顯示器、聲卡等產品，但常常忽視了電源的重要作用。大家都知道，一顆強勁的CPU會帶著我們在復雜的數碼世界里飛速狂奔，一塊最酷的顯示卡會帶我們在絢麗的3D世界里領略那五光十色的震撼，一塊最棒的聲卡更能帶領我們進入那美妙的音樂殿堂。在享受這一切的同時，你是否想到還有一位幕后英雄在為我們默默地工作呢？這就是我將向大家介紹的電源了。熟悉電腦的用戶可能都知道，電源的好與壞直接關系到系統的穩定與硬件的使用壽命。尤其是在硬件升級換代的今天，雖然工藝上的改進可以降低CPU的功率，但同時高速硬盤、高檔顯卡、高檔聲卡層出不窮，使相當一部分電源不堪重負。而且，面對日漸激烈的市場競爭，部分廠商并不通過加強管理、改進技術等手段來鞏固自身的地位，而是不顧廣大消費者的利益，不惜偷工減料，如節省濾波電路裝置、測溫裝置等，或用廉價的元件來降低成本。因此在配機時，不考慮電源的作用，是無法讓電腦更加安全可靠地為我們工作的。
選購要點
鑒于目前普通流行配置，200W電源已捉襟見肘，為了系統能更安全地運行，留有余量非常重要，對于安裝雙硬盤、CD-ROM、DVD-ROM、CD-RW的用戶選購230W以上的電源比較合適，對于打算使用12V3A半導體制冷片（市場上常見的一種電子產品）的發燒友來說，選購250W以上產品非常有必要。
在現實生活中，我們經常遇到劣質的電源，常常使我們頭痛不已，主要表現在以下幾種情況：
1. 質量不好的電源，易導致高速硬盤出現壞道或損壞。
2. 如果超頻時，電源的功率不夠，會令電腦經常死機。筆者曾經用過一款質量比較差的電源，在超頻時，賽揚333超到375MHz，運行時經常死機，后來，換了一個質量較好的電源，可以把CPU超到415 MHz。由此可見，電源對超頻能力也有很大的影響。
3. 如果你使用一塊高檔的聲卡、MODEM等設備時，它不停地發出噪聲，那就應該注意一下電源了。
4. 在別人的電腦上用的CD-ROM讀盤能力比較出眾，但換上自己的電腦后，讀盤能力不如以前時，多半是由于電源輸出的功率不足。
既然電源的作用這么大，我們買電源時，必須購買一款好的電源。那么，如何選擇一款好的電源呢？判斷電源的優劣我們可以從多方面來辨別。主要的方法是：查看電源內部是否大量使用了優質元器件。然后，衡量電源質量的另一個重要標準則是看它的某些指標是否符合標準。一個優質的電源的技術指標主要有四種：輸入電壓幅度、輸出功率大小、輸出電壓穩定性和輸出電壓波紋。如果有條件的話，不妨打開電源的外殼來看一看電源里面的選件質量如何，做工是否精細。
三.ATX電源的工作原理
自從IBM推出第一臺PC至今，微機電源已從AT電源發展到ATX電源。時至今日，微機電源仍是根據IBM公司的個人電腦標準制造的。市場上的ATX電源，不管是品牌電源還是雜牌電源，從電路原理上來看，一般都是在AT電源的基礎上，做了適當的改動發展而來的，因此，我們買到的ATX電源，在電路原理上一般都大同小異。在微機國產化的進程上，微機電源技術也由國內生產廠家逐漸消化吸收，生產出了眾多國有品牌的電源。微機電源并非高科技產品，以國內生產廠家的技術和生產實力，應該可以生產出物美價廉的電源產品。然而，縱觀整個微機電源市場情況卻不盡人意，許多電源產品存在著各種選料和質量問題，故障率較高。
ATX電源電路結構較復雜，各部分電路不但在功能上相互配合、相互滲透，且各電路參數設置非常嚴格，稍有不當則電路不能正常工作。其主電路原理圖見圖１，從圖中可以看出，整個電路可以分成兩大部分：一部分為從電源輸入到開關變壓器T1之前的電路(包括輔助電源的原邊電路)，該部分電路和交流220V電壓直接相連，觸及會受到電擊，稱為高壓側電路；另一部分為開關變壓器T1以后的電路，不和交流220V直接相連，稱為低壓側電路。二者通過C03、C04、C05高壓瓷片電容構成回路，以消除靜電干擾。其原理方框圖見圖2，從圖中可以看出整機電路由交流輸入回路、整流濾波電路、推挽開關電路、輔助開關電源、PWM脈寬調制電路、PS-ON控制電路、保護電路、輸出電路和PW-OK信號形成電路組成。弄清各部分電路的工作原理及相互關系對我們維修判斷故障是很有用處的，下面簡單介紹一下各組成部分的工作原理。
1、交流輸入回路
交流輸入回路包括輸入保護電路和抗干擾電路等。輸入保護電路指交流輸入回路中的過流、過壓保護及限流電路；抗干擾電路有兩方面的作用：一是指微機電源對通過電網進入的干擾信號的抑制能力：二是指開關電源的振蕩高次諧波進入電網對其它設備及顯示器的干擾和對微機本身的干擾。通常要求微機對通過電網進入的干擾信號抑制能力要強，通過電網對其它微機等設備的干擾要小。
２、整流電路：
包括整流和濾波兩部分電路，將交流電源進行整流濾波，為開關推挽電路提供紋波較小的直流電壓。
3、輔助電源：輔助電源本身也是一個完整的開關電源。只要ATX電源一上電，輔助電源便開始工作，輸出的兩路電壓，一路為+5VSB電源，該輸出連接到ATX主板的“電源監控部件”，作為它的工作電壓，使操作系統可以直接對電源進行管理。通過此功能，實現遠程開機，完成電腦喚醒功能；另一路輸出電壓為保護電路、控制電路等電路供電。
4、推挽開關電路：
推挽開關電路是ATX開關電源的主要部分，它把直流電壓變換成高頻交流電壓，并且起著將輸出部分與輸入電網隔離的作用。推挽開關管是該部分電路的核心元件，受脈寬調制電路輸送的信號作激勵驅動信號，當脈寬調制電路因保護電路動作或因本身故障不工作時，推挽開關管因基級無驅動脈沖故不工作，電路處于關閉狀態，這種工作方式稱作它激工作方式。
５、PWM脈寬調制電路：
PWM（Pules Width Modulation）即脈寬調制電路，其功能是檢測輸出直流電壓，與基準電壓比較，進行放大，控制振蕩器的脈沖寬度，從而控制推挽開關電路以保持輸出電壓的穩定，主要由IC TL494及周圍元件組成。
６、PS-ON控制電路：
ATX電源最主要的特點就是，它不采用傳統的市電開關來控制電源是否工作，而是采用“＋5VSB、PS－ON”的組合來實現電源的開啟和關閉，只要控制“PS－ON”信號電平的變化，就能控制電源的開啟和關閉。電源中的S-ON控制電路接受PS－ON信號的控制，當“PS－ON”小于1V伏時開啟電源，大于4.5伏時關閉電源。主機箱面上的觸發按鈕開關(非鎖定開關)控制主板的“電源監控部件”的輸出狀態，同時也可用程序來控制“電源監控件”的輸出，如在WIN9X平臺下，發出關機指令，使“PS－ON”變為＋5V，ATX電源就自動關閉。
７、保護電路
為了保證安全工作，ATX電源中設置了各種各樣的保護電路，當開關電源發生過電壓、過電流故障時，保護電路啟動，開關電源停止工作以保護負載和電源本身。
８、輸出電路：
輸入整流濾波電路將交流電源進行整流濾波，為主變換電路提供紋波較小的直流電壓。接插到主板上的排線包含了電源輸出的各路電壓及控制信號，ATX電源輸出排線各腳定義見表1，各路輸出的額定電流見表2。
表1 電源輸出排線功能一覽表
Pin 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
導線顏色 橘黃 橘黃 黑色 紅色 黑色 紅色 黑色 灰色 紫色 黃色
功能 3.3V 提供 +3.3V 電源
3.3V 提供 +3.3V 電源 地線 5V 提供+5V電源 地線 5V 提供 +5V 電源 地線 Power OK電源正常工作 ＋5VSB 提供 +5V Stand by電源，供電源啟動電路用
12V 提供 +12V 電源
Pin 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
導線顏色 橘黃 蘭色 黑色 綠色 黑色 黑色 黑色 白色 紅色 紅色
功能 3.3V 提供 +3.3V 電源 -12V 提供 -12V 電源
地線 PS-ON 電源啟動信號，低電平-電源開啟，高電平-電源關閉
地線 地線 地線 -5V 提供-5V 電源 5V 提供 +5V 電源 5V 提供 +5V 電源
表2 ATX電源各路電壓的額定輸出電流：（單位：A）
電源各輸出端 ＋5V ＋12V ＋3.3V －5V －12V ＋5VSB
額定輸出電流 21A 6A 14A 0.3A 0.8A 0.8A
9、PW-OK信號的形成：
PW-OK信號（在AT電源中及部分電源板上稱P.G信號）為微機開機自檢啟動信號，為了防止開機時各路輸出電路時序不定，CPU或各部件未進入初始化狀態造成工作錯誤及突然停電時，硬盤磁頭來不及移至著陸區造成盤片劃傷，微機電源中均設置了PW-OK 信號。
10、＋3.3V電壓二次穩壓電路：
輸出到主板上的＋3.3V電壓一般為CPU等配件供電，因此，ATX電源在總體自動控制穩壓的基礎上，在T1的次級＋3.3V電壓的輸出負載網絡增設了二次自動穩壓控制電路，以使＋3.3V輸出電壓更精確穩定。
縱上所述，接通電源后，220V交流電壓經整流濾波電路，輸出＋300V直流高壓。此電壓同時加到推挽開關電路和輔助電源上，因推挽開關電路的開關功率管沒有激勵脈沖而處于待機狀態。輔助電源一經得到工作電壓便開始工作，送出脈寬調制電路、PS-ON控制電路、保護電路的工作電壓以及主板的+5VSB待機電壓，但因此時沒有得到PS-ON主機的控制信號，PS-ON控制電路輸出高電平鎖住PWM脈寬調制電路使其不起振，此時電源處于待機狀態。按下面板的開機觸發開關，PS-ON控制電路得到控制信號，解除對脈寬調制電路的鎖定，PWM電路開始工作，輸出受控的脈寬可變的交流脈沖推動推挽開關電路中的推挽功率管，并時刻根據輸出電壓的脈動來調整脈沖寬度，以保證輸出電壓的穩定。推挽開關電路中，推挽功率管依次開關，產生的脈動交變電壓被開關變壓器感應到副級，經輸出電路整流濾波，形成主機所需各路電壓。保護電路則監視各路輸出電壓，當發生過壓、欠壓故障時及時啟動，使PWM電路停止工作，以保證電路及主機的安全。
精密電壓基準IC TL431
精密電壓基準ICTL431是T0—92封裝如圖1所示。其性能是輸出壓連續可調達36V，工作電流范圍寬達0．1。100mA，動態電阻典型值為0．22歐,輸出雜波低。圖2是TL431的典型應用，其中③、②腳兩端輸出電壓V=2．5(R2十R3)V／R3。如果改變R2的阻值大小，就可以改變輸出基準電壓大小
ATX電源的結構特點
ATX電源是近年來在電腦中廣泛采用的新型電源，它配合ATX主板，除了可以手動開關電源外，還支持軟件開 關電源以實現遠程控制功能。
ATX電源是在AT電源的基礎上發展起來的，它的主變換電路也是采用了半橋式開關電源，但從結構上講ATX電源作了如下改進：
1.ATX電源增加了一個輔助開關電源，如圖所示。當ATX電源交流輸入端一旦有220V的交流電時，輔助電源就開始工作，一路經整流7805三端穩壓器穩壓，輸出+5V電壓供給ATX主板內部一部分在關機狀態下要保持工作的芯片，如網絡通信接口 電源監控單元系統時鐘等部分芯片使用；另一路經整流濾波，輸出輔助+12V電源，供給ATX電源內部TL494等芯片工作，為ATX電源主變換電路的啟動作準備。
2. 綜合供電接插件接口不同。ATX電源采用了20腳長方型雙排綜合插件向主板供電。
3.輸出電壓不同。ATX電源增加了3.3V +5V供電和一個PS-ON控制輸入端口，其中3.3V電壓主要為CPU PCI總線供電。
4.電源的啟動方式不同，ATX電源一般不設市電開關，而采用TL494脈寬控制芯片和LM339比較放大器作為其控制的核心。其特點是引用TL494第4腳的死區控制功能，當輔助電源工作時，一路輸出+5V到主板，另一路輸出+12V供給TL494電源，經過該芯片內部穩壓電路，由14腳輸出+5V，并和1315腳相接，再經分壓電路到LM339電壓比較器的反向端，其反向端電壓約為4.5V.當PS-ON為+5V時，LM339輸出為高電平5V,TL494的8 11腳無輸出脈沖，主變換電路截止，電源處于休眠狀態。當PS-ON為0V時，輸出為0V,TL494的811腳有輸出脈沖，主變換電路開始工作。因此，我們不僅可以手動按下主機上的觸發按鈕開關使PS-ON為低電平啟動電源，還可以通過程序或鍵盤等其他方式使PS-ON為低電平啟動電源，從而使ATX電源具有遠程控制功能。
4.多國認證標記
優質的電源具有FCC、美國UR和中國長城等認證標志，這些認證是認證機構根據行業內技術規范對電源制定的專業標準，包括生產流程、電磁干擾、安全保護等，凡是符合一定的指標的產品在申報認證后才能在包裝和產品表面使用認證標記，應該說具有一定的權威性。
5.電源壽命
一般電源壽命約為3~5年，平均工作時間在80000~100000小時之間。
總結
- 上一篇： Opencv获取DroidCamx视频流
- 下一篇： 计算机网络原理最详细解说