PC電源銘牌及內部功能全解.doc

PC電源銘牌及內部功能全解前言經(jīng)常聽到朋友或者身邊的人說近期有裝機的打算，要裝機自然離不開電腦硬件的選購。當然，他們談論得最多和花最多精力的依然是CPU、主板、顯卡等三大件和板卡類配件。多關注和多研究這些硬件自然是無可厚非，但是我們在關注和研究這些的同時，也應該花點時間在電源等外設方面的研究，畢竟電源作為整個電腦的心臟，承擔著為電腦輸送血液的功能，而且電源輸出的穩(wěn)定性也直接關系到電腦的穩(wěn)定性以及電腦硬件的使用壽命。長期以來，由于很多人的不重視和不關注，與電腦電源有關的知識普及的也比較慢。鑒于此，今天我們PConline評測室就和眾多的電源菜鳥們一起來沖沖電，補充補充電源方面的知識。首先，我們在選購電源時一般都會查看電源銘牌和電源的內部做工，因為電源銘牌上一般都會標注有該款電源的基本參數(shù)以及所符合的認證證書。當然所有的電源標注都是不可拆解的，不過我們可以通過電源風扇位和散熱排風孔來觀察電源的內部做工。雖然不能拆解，但是能夠對電源內部結構有比較充分的了解對我們選購電源還是非常有幫助的。在這里，我們也將從里到外逐一為大家講解與電腦電源有關的知識。ATX12V與ATX2.03具有明顯的代差ATX12V加強了+12VDC端的電流輸出能力，對+12V的電流輸出、涌浪電流峰值、濾波電容的容量、保護等都有新的規(guī)定。1.ATX12V增加的4芯電源連接器為P4處理器供電，供電電壓為+12V。 2.ATX12V加強了+5VSB的電流輸出能力，改善主板對即插即用和電源喚醒功能的支持。此外，1.2和1.3版的ATX 12V規(guī)范電源取消了對-5V輸出的要求，并且都屬于早期的ATX 12V規(guī)范，因此都沒有采用兩路+12V輸出的方案。從1.2版開始取消了-5V的輸出端口Intel的1.3版在1.2版的基礎上進一步加強了+12V的輸出能力。當時的情況是P4已經(jīng)進入一個新的頻率提升階段，核心由NorthWood進步至Prescott，頻率進一步提升，因此對電源也有了新的要求。2.0版開始支持兩路+12V輸出2.0版進一步加強+12V的輸出能力，+12V采用兩組輸出，分為+12VDC1、+12VDC2，有一組專為CPU供電。此外，Intel開始重視電源的轉換效率問題，因此在2.0版規(guī)范中，也要求產(chǎn)品進一步提升電源的轉換效率，以達到節(jié)能的目的。2.2版改進了+5Vsb的電流輸出能力2.2版加強+5Vsb的輸出，基本要求是+5Vsb電流應達到2.5A，不少產(chǎn)品都將其設置在3A左右。隨著顯卡功耗的提升，2.2版電源也拓寬了大功率電源的規(guī)格。 ATX12V 2.3版給出了180W、220W、270W三個功率級的單路+12V的功率級。300W、350W、400W、450W功率級主要是為了支持高端vista顯卡，對比2.2版，+12V1輸出能力提升而+12V2輸出能力下降了。相比ATX 2.3標準，ATX 2.31標準改進了多項指標，在ATX 2.2版提升到ATX 2.3版時，Intel取消了此前的PW-OK電路信號，而在ATX 2.31版規(guī)范上又重新加上了。對交叉負載進行調整（交叉負載是指ATX電源能夠以交錯協(xié)調的方式進行供電輸出，使得每路輸出電路都可以獲得有效的電能，譬如可以協(xié)調5V和12V等輸出電壓，并根據(jù)它們所連接的硬件設備的實際功耗，進行電壓的調節(jié)，以滿足每條電路輸出的有效運行），使得用戶能夠更加自由地選配CPU和顯卡。增加了RoHS環(huán)保標準，并將EMI（電磁干擾）電路納入了3C強制認證?；蛟S從性能角度來看，ATX 2.31版電源沒有什么變化，但它強調了效能、節(jié)能及環(huán)保等指標，符合PC平臺的應用現(xiàn)狀。 二、產(chǎn)品性能類認證清楚了電源規(guī)范的來龍去脈，我們知道電源版本越高越符合當前電腦硬件需要，向下的兼容性也更好。當然，除了電源版本我們還要認清電源的認證規(guī)范。80 Plus認證80 Plus是屬于新興的認證，是為加速節(jié)能科技的發(fā)展而制定的，是高電源轉換效率的一個標志。其認證要求是透過整合系統(tǒng)內部電源，使電源供應器在20%、50%及100%等負載點下能達到80%以上的電源使用效率。目前市面上大部分的電源在轉換效率上都僅僅在70%到75%之間，能夠獲得80 Plus認證的電源暫時不是很多，而且這些電源中全部都是相當高端的產(chǎn)品。但是隨著電源技術的發(fā)展，我們有理由相信未來將會有越來越多的電源通過80 Plus的認證。SLI Ready認證SLI Ready認證并不是電源產(chǎn)品所特有的，主板、內存、顯卡等都有這個認證。SLI Ready認證由nVidia頒發(fā)。我們都知道，要完美實現(xiàn)SLI的話電源的功率和內部設計都有很高的要求。一般來說，能夠獲得SLI認證的電源一般都能夠很好地支持玩家實現(xiàn)SLI功能。目前能夠獲得這個認證的產(chǎn)品同樣相當少，全部都集中在高端電源中。中國節(jié)能認證從字面上我們也能看到上圖是中國節(jié)能認證，是由中國節(jié)能產(chǎn)品認證中心頒發(fā)的，對于電源產(chǎn)品節(jié)能性能方面有一定的反映。三、產(chǎn)品安全規(guī)格認證安全規(guī)格方面的認證根據(jù)各個國家和地區(qū)的不同，這類認證的標志有非常多，本文僅向大家介紹幾個比較常見的認證標志。3C認證3C認證相信大家都聽得很多。所謂3C認證，就是中國強制性產(chǎn)品認證制度，英文名稱China Compulsory Certification，英文縮寫CCC，全稱為“中國國家強制性產(chǎn)品認證”，它是中國政府為保護消費者人身安全和國家安全、加強產(chǎn)品質量管理、依照法律法規(guī)實施的一種產(chǎn)品合格評定制度。需要注意的是，3C標志并不是質量標志，而只是一種最基礎的安全認證。目前市面上除了小部分國外品牌的產(chǎn)品外，基本上所有在中國銷售的電源都具有3C認證。CE認證CE兩字，是從法語“CommunateEuroppene”縮寫而成，也就是歐盟。CE標志是一種安全認證標志，性質有點類似于“歐洲的3C”，凡是貼有“CE”標志的產(chǎn)品就可在歐盟各成員國內銷售，無須符合每個成員國的要求，從而實現(xiàn)了商品在歐盟成員國范圍內的自由流通。NEMKO認證上文筆者曾經(jīng)提及到，各個國家都有自己的安全標準認證，而上圖則是挪威NEMKO國家安全標準認證標志。UL認證UL 全稱是Underwriter Laboratories Inc.(保險商試驗所) 。UL 安全試驗所是美國最有權威的，也是界上從事安全試驗和鑒定的較大的民間機構。它采用科學的測試方法來研究確定各種材料、裝置、產(chǎn)品、設備、建筑等對生命、財產(chǎn)有無危害和危害的程度；確定、編寫、發(fā)行相應的標準和有助于減少及防止造成生命財產(chǎn)受到損失的資料，同時開展實情調研業(yè)務。除了對產(chǎn)品質量認證有要求外，UL認證也對產(chǎn)品的生產(chǎn)體系有一定的要求。UL認證根據(jù)適用范圍和適用地區(qū)不同有很多的標志，上圖則是適用于加拿大和美國的標志。一般來說UL認證的產(chǎn)品會在UL標示下面有一串序號，用戶能夠在UL認證的官方網(wǎng)站中通過序號進行核實。BSMIBSMI是臺灣的安全規(guī)范認證。RoHSRoHS是由歐盟立法制定的一項強制性標準，它的全稱是關于限制在電子電器設備中使用某些有害成分的指令(Restriction of Hazardous Substances)。該標準于2006年7月1日開始正式實施，主要用于規(guī)范電子電氣產(chǎn)品的材料及工藝標準，使之更加有利于人體健康及環(huán)境保護。該標準的目的在于消除電機電子產(chǎn)品中的鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚共6項物質，并重點規(guī)定了鉛的含量不能超過0.1%。三、電源基本工作原理介紹PC電源的工作流程：當市電進入電源后，先通過扼流線圈和電容濾波去除高頻雜波和干擾信號，然后經(jīng)過整流和濾波得到高壓直流電。接著通過開關電路把高壓直流電轉成高頻脈動直流電，再送高頻開關變壓器降壓。最后濾除高頻交流部份，這樣最后輸出供電腦使用的相對純凈的低壓直流電。如上圖所示，電源內部的大致流程為：高壓市頻交流輸入 一、二級EMI濾波電路（濾波） 全橋電路整流(整流)+大容量高壓濾波電容(濾波) 高壓直流 開關三極管 高頻率的脈動直流電 開關變壓器（變壓） 低壓高頻交流 低壓濾波電路（整流、濾波） 穩(wěn)定的低壓直流輸出一級EMI濾波電路1、220交流電進入電源，首先經(jīng)過扼流線圈和電容，濾除高頻雜波和同相干擾信號。這些扼流線圈和電容就組成了一級EMI濾波電路。二級EMI濾波電路2、通過一級EMI電路后，再由電感線圈和電容組成的二級EMI電路進一步濾除高頻雜波。有源PFC(主動式PFC)PFC(Power Factor Correction)即“功率因數(shù)校正”，主要用來表征電子產(chǎn)品對電能的利用效率。功率因數(shù)越高，說明電能的利用效率越高。通過CCC認證的PC電源，都必須增加PFC電路。PFC電路一般設計在第二層濾波之后，全橋整流電路之前，它在增流濾波電路中有著非常重要的作用，可以在把交流電轉換為直流時提高電源對市電的利用率，減少電能損耗，同時使用PFC能減少電源對市電和其它電器的干擾。無源PFC(被動式PFC)PFC電路一共有兩種，一種是無源PFC(也稱被動式PFC)，它一般采用電感直接串聯(lián)在整流電路中，成本較低，但EMI性能也較差，功率因數(shù)一般只有70左右；另一種是有源PFC(也稱主動式PFC)，采用完整的開關轉換器電路設計，能讓整流電壓不隨市電變化而波動，功率因數(shù)可高達99，但是相對成本也高出許多。主動式PFC輸入電壓可以從90V到270V，功率因數(shù)高，并具有低損耗和高可靠等優(yōu)點；可用作輔助電源，而不再需要輔助電源變壓器，輸出DC電壓紋波很小，因此采用主動式PFC的電源不需要采用很大容量的濾波電容。高壓濾波電容3、接著主要是將高壓交流電轉化為高壓直接電，由全橋電路整流和大容量的濾波電容濾波來完成，許多朋友喜歡用這里所用電容容量的大小來判斷電源的功率。開關電路4、把直流電轉化為高頻率的脈動直流電，這一步由開關電路來完成。開關電路由兩個開關管組成，通過它們的輪流導通和截止來達到轉換目的。低壓濾波電容低壓濾波電路5、把得到的脈動直流電，送到高頻開關