第六课。。。电源篇

【硬件基础集训班】第六课。

电源篇。

今天我们说说电源...
由于电源一向不怎么受大家重视...所以网上的文章少...供给大家参考的也就少...
今天这节课主要就是要引起大家对电源的重视...
我先粘过来一大段东西...大家先看看...
劣质电源充斥电脑配件市场，价钱便宜，非常吸引消费者，但劣质电源会对电脑会造成很大的
伤害，因而电脑专业人士呼吁：
装机谨慎选好电源
消费者陈先生半年前DIY装了部电脑，当时因为价格等因素，用上一个价钱较低廉的60多元的电源．不久前，他的这台电脑用起来总感到不对劲，启动相当困难，上个星期早上，他在启动电脑时，突然一声巨响，火花加冒烟，赶紧断电，让维修人员开机箱逐个硬件检查，结果是主板被烧毁，80G的硬盘也被烧毁，一台好好端端的电脑就因为用上一个劣质的电源而被毁了。

最大的损失是陈先生硬盘里面的重要资料全部找不到了。

据了解，目前在全国各大电脑市场上，劣质电源销售情况现象非常严重，广州几家电脑市
场有99％的商家都在出售劣质电源，由于这种电源省去了不少零件，价钱非常便宜，但利润非常高，大部分商家都有在拼命地推销这种电源，同时不少电脑消费者在装机时，只时考虑CPU、内存、主板、显卡以及硬盘等配件，殊不知这种劣质电源对电脑会造成很大的伤害。

劣质电源充斥电脑配件市场
记者近日在广州市天河路的太平洋电脑、百脑汇等４家电脑市场进行暗访，记者以消费者的身份，称要购买一台价格便便宜的电源，在记者询问的电源销售摊位中，几乎所有的摊位均表示有50至90元左右的便宜电源出售，其中不少商户当场能从柜台中拿出低价电源，并且拍
着胸脯推荐给记者，号称绝对没问题。

据介绍，电源作为整个PC系统中的动力来源，就好像人体中的心脏一样，有着举足轻重的作用，但是电源在消费者攒机的时候却往往没受到重视，大部份消费者在对CPU、内存、主板、显卡以及硬盘等配件很在意，对电源品质不闻不问，尤其是新手选配电脑。

如果选用了不适合的电源，将为整个系统埋下隐患。

因为一些劣质电源表面上看起来工作挺正常，并没有什么故障，但却“暗藏杀机”，使机器出现一些莫名其妙的故障。

劣质电源偷工减料的伎俩
一名从事电脑销售不愿透露姓名的专业人士对记者说，生产商为了节省成本，在生产电源时主要有几种偷工减料的情况：一、省掉或简化电路模块，省去了PFC电路，一些元件、材料
也是严重的偷工减料。

这名专业人士对此做了详尽的分析，EMI(ElectroMagneticInterference电磁干扰)电路，是由几只特殊的电容和电感所组成，能极大地减少外界的干扰信号，特别是共模干扰信号对电脑的影响，能提高电脑工作的稳定性。

这部分电路不影响电源的正常工作，很多劣质电源会把
它省略，但电源的屏蔽性却将大打折扣。

劣质电源给电脑造成的危害
据了解，劣质电源往往会给电脑造成很难的大危害，主要有６点：
第一、电脑经常重启、死机，程序运行中则会不断报错。

一般来说，电源EMI滤波电路不过硬或全部省去，就很容易受到市电中的杂波干扰，导致电流输出不够纯净，从而无法确保电脑配件稳定运行。

当然也可能由于劣质电源使用老旧元件，输出功率不足，从而导致电脑无法正常启动。

另外散热条件不过关，也会导致出现死机等现象。

第二、认不出电脑配件，如硬盘、光驱等设备。

由于劣质电源制造水平低下，加上成本低廉，因此基本上能省的元件全部省去。

在输出功率不足或不稳的情况下，很有可能发生一开机
突然找不到硬盘、光驱等设备。

第三、硬盘出现坏道，光驱读盘能力大为降低。

由于劣质电源使用的元器件，很多时候达不到标准要求，因而使用寿命大大缩短。

在使用一段时间后，性能将会有所降低，从而导致+5V 供电输出不足或不稳。

由于硬盘和光驱正好使用+5V供电输出，所以出现损坏和不稳定现象。

对于许多使用老电脑的朋友来说，倘若经常遇到硬盘出现坏道，不妨多留意一下是否电源出了
问题。

第四、掉电或闪电时，电脑极易损坏。

事实上为了提升电能转换效率，并尽可能的节约用电，正规电源都会带有PFC（PowerFactorCorrect功率因素校正）电路。

PFC电路是3C认证强制要求具备的一个模块，这也说明了3C认证并非可有可无。

PFC电路是衡量一款优质电源的基本标准，可有效确保电脑配件的使用安全。

没有了PFC电路，将大大增加配件的损坏机率。

其实重量过轻的电源多半是省去了PFC电路，所以购买电源时不妨拿在手上掂量一下。

其实掉电或闪电时电脑极易损坏，还与IC电路不过硬所致。

IC电路除具备调整输出电压功能之外，还带有开关控制功能，提供过压/欠压、过流、过载/欠载以及短路保护等功能。

如果IC电路过于单一不具备保护功能的话，在电脑突然掉电或遇到闪电袭击时，则非常容易损坏。

第五、CPU超频能力减弱。

几年前当商家承诺出售保超3000+的巴顿2500+处理器时，就曾遭遇过不少麻烦，其中有很多争议就是由于电源品质不过关而引起的。

这里面即包括购买了额定功率偏小的名牌电源，也包括购买了输出功率无保障的劣质电源。

由于CPU超频时，耗电量将会大幅增加，而当电源输出功率不足甚至不达标时，将根本无法满足CPU超频需要。

第六、音箱杂音过大。

由于劣质电源滤波功能奇差，加上电路品质也不过关，因此导致主板内出现杂讯电流，声卡很容易出现杂音过大的毛病。

认识到电源的重要性了么...第一课的时候我就说...电源是整个主机的心脏...由它向各个硬件
提供动力...可见电源的重要性...
我们先看看电源的基本工作原理...
首先...从220V的交流市电进入电源...经过整流和滤波变为高压直流电...然后通过开关电路和变压器转为高频率低压脉冲....再经过整流和滤波...最终输出低电压的直流电...
这个过程看起来很简单吧...但是其实并不简单...这需要很多的过程...现在我们就以一款比较
普遍的电源来为大家讲解这个过程...
220V交流市电进入电源...
首先要经过的是扼流流圈和电容...滤除高频杂波和同相干扰信号...然后再经过电感线圈和
电容...进一步的滤除高频杂波...
接下来再经过由4个二极管组成的全桥电路整流和大容量的滤波电容滤波后...电流才由高
压交流电转换为高压直流电...
虽然交流变成了直流...但是依然不能供给硬件使用...还要进一步进行处理...
虽然经过了交流-----直流的过程，但这还只是个先头工序，电流还是不能直接供给电脑
使用的，还要做进一步的调整。

从交流电变为直流电之后...电流就进入了整个电源最核心的部分...开关电路...
开关电路主要由两个开关管组成...
通过它们的轮流导通和截止...便将直流电转换为高频率的脉动直流电...
接下来...再送到高频开关变压器上进行降压...
经过高频开关变压器降压后的脉动电压...同样要使用二极管和滤波电容进行整流和滤波...
此外还会有一两个电感线圈与滤波电容一起滤除高频交流成分...
经过了上面一系列工序后....输出的的电流才算是电脑真正所需要的较为纯净的低压直流
电。

接下来说说电源中的PFC...（刚才误操作了...补充的东西又没了...从别地方粘了...见谅...）
PFC（Power Factor Correction）即“功率因数校正”，主要用来表征电子产品对电能的利用效率。

功率因数越高，说明电能的利用效率越高（通过CCC认证的电脑电源，都必须增加PFC电路）。

PFC电路位置在第二层滤波之后，全桥整流电路之前。

对于PFC电路，需要做一些说明，PFC有两种，一种是无源PFC（也称被动式PFC），一种是有源PFC（也称主动式PFC）。

主动PFC电路由高频电感、开关管、电容以及控制IC等元件构成，可简单的归纳为升压型开关电源电路，这种电路的特点是构造复杂，但优点很多：功率因数高达0.99、低损耗和高可靠、输入电压可以从90V到270V（宽幅输入）等，由于输出DC电压纹波很小，因此采用主动式PFC的电源不需要采用很大容量的滤波
电容。

被动式PFC通常为一块体积较大的电感，其内部由多块硅钢片外部缠绕铜线而组成，它的原理是采用电感补偿方法通过使交流输入的基波电流与电压之间相位差减小来提高功率因数，被动式PFC的功率因数不是很高，只能达到0.7~0.8，因此其效率也比较低，发热量也比较大。

被动式PFC也并非一无是处，其结构简单，稳定性上表现好，比较适合中低端
电源。

主动PFC也不是没有缺点，由于设计比较复杂，也经常会存在一些问题，比如高频杂音、稳定性表现不好等故障。

在以往主动PFC的成本远高于被动PFC，不过，随着近两年原材料的涨价（主要是铜），主动PFC和被动PFC之间的差距已经变得比较小了，对于300W 以上的电源来说，选择稳定的主动PFC对消费者更有意义。

接口...
为了给电脑设备供电，电源提供了不同的供电接口。

电源版本的不同，电源接口发生着很大的变化，从1.3版到2.0版再到2.2版，变化非常大。

这些接口主要有：
（1）20pin、24pin主板电源接口
早期1.3版的电源的电源多使用20pin主板电源接口，在今天，市场绝大部分电源已经变成20/24pin可互换接口，这种接口就是在原20pin主板电源接口加上了一个小的4pin接口，
既可以用在老主板上，又可以用在新平台上。

（2）大4pin IDE设备接口
大4pin IDE设备接口在ATX诞生时就有了，它既有+5V，又有+12V，主要给硬盘、光驱、
部分显卡、风扇等设备供电。

（3）小4Pin软驱供电接口
小4Pin软驱供电接口主要是给软驱供电用的，在今天软驱已经走向没落，这种接口虽然还标配在电源中，但实际已经没有什么用处了。

（4）6pin PCIE显卡辅助供电接口
在早期显卡的供电都是用大4pin，但随着PCIE显卡的功耗的增加，1组+12V已经不能满足高端显卡的需要了，于是，带有两组+12V输出的PCIE显卡辅助供电接口也就诞生了。

（5）4/8 pin CPU供电接口
进入“奔腾四”时代后，CPU的供电需求增加起来，+3.3V无法满足主板+CPU的“动力”需要，于是，Intel便在电源上定义出了一组+12V输出，专门来个CPU供电。

对于有些更高端的
CPU来说，一组+12V仍无法满足需要，于是带有两组+12V输出的8 pin CPU供电接口也逐渐诞生，这种接口最初主要是满足服务器平台的需要，在今天，不少主板给高端CPU都
设计了这样的接口。

（6）5pin SATA电源接口
随着SATA接口标准的诞生，SATA电源接口开始得到普及，SATA接口比大4pin IDE设备接口插拔容易，使用方便了很多。

从Intel ATX 12V 2.0版本开始，电源开始增加SATA 电源接口，有的电源SATA接口甚至增加到6个，以满足多SATA设备需要的用户
供电规范...
ATX规范是1995年Intel公司制定的新的主机板结构标准，是英文(AT Extend)的缩写，可以翻译为AT扩展标准，而ATX电源就是根据这一规格设计的电源。

与AT电源相比，ATX 电源外形尺寸并没有多大变化，其与AT电源最显著的区别是，前者取消了传统的市电开关，依靠+5VSB、PS-ON控制信号的组合来实现电源的开启和关闭。

ATX类电源总共有六路输出，分别是+5V、-5V、+12V、-12V、+3.3V及+5Vsb。

ATX 12V 1.0标准（2000年2月）
ATX 12V 1.1标准（2000年8月）
ATX 12V 1.2标准（2002年2月）
ATX 12V 1.3标准（2003年4月）
ATX 12V 2.0标准（2004年4月）
ATX 12V 2.2标准（2005年3月）
在我们目前的市面，主要有四种版本的电源，既Intel ATX 12V 1.3版、Intel ATX 12V 2.0版、Intel ATX 12V 2.2版和intel ATX12V2.3版，它们的变化是根据主流平台的发展而演变
出来的。

ATX 12V 1.3标准
ntel ATX 12V 1.3版主要是为了满足最初Intel的“奔腾四”平台，它旨在加强12V供电，同时增加了对SATA硬盘的供电接口，提高了电源的转换效率。

ATX 12V 2.0标准
与ATX12V 1.3版本相比，ATX12V 2.0版本最是明显的改进就是+12V增加了一路单独的输出，即采用了双路输出，其中一路+12V(称为+12V1)专门为CPU供电，而另一路+12V2
则为其它设备供电。

一个计算机的开关电源，＋12VDC的输出如果是22A的话，这在安全方面是不允许的，FCC(美国联邦通讯委员会)在这方面作出了非常明确的规定，计算机电源的任何一路直流电压输出不允许超过240VA，而Intel希望的＋12VDC输出要求达到22A，这已经超出了FCC 对安全的要求，已经可以达到＋12V×22A＝264VA，已经远远大于了240VA的要求。

这在
安全方面是不允许的。

在这种技术背景下，Intel将ATX12V2.0版的＋12VDC分成了＋12V1DC和＋12V2DC。

＋12V1DC通过电源的主接口(12×2)给主板及PCI-E显卡供电，以满足PCI Express X16和DDR2内存的需要；而＋12V2DC通过(2×2)的接口专门为CPU供电。

通过这样设计，就可以将240VA安全的问题科学解决。

在实际上，主板上的＋12V1DC 和＋12V2DC在布线上也是完全分开的（通过验证电源是否是双路12V可以区分1.3版和
2.0版的区别）。

ATX 12V 2.2标准
最新的ATX12V 2.2规范依然沿用了2.0规范中的双路12V输出设计，只不过是在部分指标上有了进一步提高。

主要改变有：增加了最新规格的输出规范并且给出负载交叉图、加强了3.3V与5V的输出能力、削弱了12V的持续供电能力等。

这些改变属于对2.0规范的一种优化：一方面，新规范制定了更高的功率，使电源能够满足大功率平台的需要；另一方面，
新规范对于节能和环保提出了新的要求。

而去年INTEL推出的ATX 12V 2.3规范，表面上是针对Vista系统带来的硬件升级以及处理器显卡等主要功耗产品的能耗变化而推出的新标准（实际上是因为处理器功耗的下降）。

规范最明显的变化就是对180W/220W/270W等小功率电源降低了要求，重新采用单路12V的输出方式；而对300W或以上功率级别的产品，依然采用了双路12V输出，但却根据处理器与显卡的能耗变化，相应的提高了+12V1的输出能力，降低了+12V2的输出能
力。