隨著近年硬體設備特別是處理器和顯示卡的飛速發展,對供電的要求大副提高,使得電源對於整個系統穩定性的影響也越來越大。
但是你知道電源是怎樣工作的嗎?
這就是我們今天為大家帶來的內容—電源工作的原理。
電源的工作原理
簡單的說,電源的作用是把交流電網的電能轉換為適合PC機箱內配件使用的低壓直流電,來驅動我們的設備。主要採用脈衝變壓器耦合型開關穩壓電源,主要的轉換程序為:
高壓市頻交流-(整流、濾波)>高壓直流-(調製)>高壓高頻交流-(變壓)>低壓高頻交流-(整流、濾波)>低壓直流
1、220交流電進入電源,首先經過扼流線圈和電容,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。
一級EMI濾波電路
2、通過一級EMI電路後,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。
二級EMI濾波電路
3、這一步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。很多朋友喜歡用這裡所用電容容量的大小來判斷電源的功率。
高壓濾波電容
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。
5、把得到的脈動直流電,送到高頻開關變壓器進行降壓。
再由二極管和濾波電容組成的低壓濾波電路進行整流和濾波就得到了電腦上使用的純靜的低壓直流電。
低壓濾波電容
PFC電路
國家在去年開始實施的CCC中明確要求電腦電源產品帶有功率因數校正器(Power Factor Corrector,即PFC),分為有源和無源PFC兩種。
那什麼是功率因數呢?功率因數表示電子產品對電能的利用效率。功率因數越高,電能的利用率越高,電源內部損耗掉的電能越少。而且在電源中增加PFC電路,可以減少對電網的諧波污染和干擾。
有源PFC
又叫主動PFC,在其電路中往往採用整合度高整合度的IC,可以適應90V~270V輸入電壓,並有高於0.99的線路功率因數和較高的可靠性的優點。
輸出不隨輸入電壓的波動變化,因此可以得到高穩定的輸出。
同無源PFC相比有源PFC不再需要採用很大容量的濾波電容。但是採用主動PFC設計的電源價格比較高,一般來說在250元以上了。
無源PFC
又叫被動PFC,一般採用電感補嘗方法使交流輸入的基波電流與電壓之間相位差減小來提高功率數。成本較低但效果明顯不如有源PFC。
電源的接頭長什麼樣子
我們為大家介紹了電源中的各組輸出分別在為PC中的那些配件服務。
只知道它們在幹什麼,卻不知道它們長什麼樣子卻不行,在本篇文章中小編就帶各位認識一下電源的各種接頭。
但我們首先簡單回顧一下電源標準十年來發展的歷程。
電源的標準
在電腦城滿天飛的配置單中,想必大家在電源這一欄都看到過這樣的字樣:ATX電源或ATX 300W電源。這個ATX是一種架構標準,它影響到主機板、機箱、電源等一系列的配件。
PC/XT—IBM最先推出個人PC/XT機時制定的標準;
AT—也是由IBM早期推出PC/AT機時所提出的標準,當時能夠提供192W的電力供應;
ATX—Intel公司於1995年提出的工業標準,它取消了AT電源上必備的電源開關而交由主機板進行電源開關的控制,增加了一個待命電路為電源主電路和主機板提供電壓來實現電源喚醒等功能;ATX電源首次引進了+3.3V的電壓輸出端,與主機板的連接接頭上也有了明顯的改進;
ATX 12V—支持P4的ATX標準,是目前的主流標準,發展到現在經過了三次進化;
ATX12V_1.1:在ATX的基礎之上增加了4pin的+12V輔助供電線(P10)為P4處理器供電;
ATX12V_1.3:提高了電源效率,增加了對SATA的支持。去掉了-5V輸出,增加了+12V的輸出能力;
ATX12V_2.0:尚未有產品實施的最新規範;電源連接器由20針改為24針,以支持75W的PCI Express總線,同時取消輔助電源接頭;提供另一路+12V輸出,直接為4Pin接頭供電;
變態X—現有架構的終結者;電源輸出要求、接頭等支持ATX12V、SFX12V、CFX12V和LFX12V;
電源的接頭
今天為大家介紹的電源接頭以當前主流的ATX 1.3為主。
20pin主輸出接頭
這是最主要的一路輸出,連接主機板上的ATX電源接頭,在現在的高階電源上,該組接頭的線還用尼龍繩套進行了包裹處理,有利於機箱內的空氣流通而且使其變得美觀。
4pin輔助供電接頭
這就是ATX12V_1.1增加的4pin的+12V輔助供電線接頭,最初是為P4系統的專用。但隨著CPU主頻的提高及功耗的加大,現在的AMD系統同樣須要這個接頭。
主機板上的20pin接頭和4pin接頭
大4pin接頭
主要為光碟和硬碟供電的4pin口,提供了+5V和+12V的電壓。也作為現在的高階顯示卡上的輔助供電接頭。
接在硬碟上的樣子
小4pin口
主要為軟式磁碟機供電,9500和9700採用的輔助供電就是使用的這種接頭,但現在用處似乎越來越少。
SATA電源接頭
SATA電源轉用的供電接頭,方便SATA硬碟的熱拔插。
6pin電源接頭
將為作為新一代顯示卡的輔助供電接頭,相信在以後的電源產品的將非常普遍,如果你的電源沒有這個接頭,但又想使用新顯示卡可以用轉接線來實現。
電源各組輸出代表什麼
對於電源,相信在前幾年,大家關心得不多,可以隨著Prescott及NV40失推出,大家都認識到在高端系統上,電源已成為電腦能否正常執行的條件。
在我們的低端或者主流系統上,電源同樣也有點舉足輕重的作用,現在注流的CPU及顯示卡都對電源都有一定的要求,當機、藍頻、硬碟異響有時常常是你所用電源已力不從心的信號。
今年的電源走大功率、靜音、時尚化路線,但是要瞭解一個電源的好壞,最最基本的,還是通過電源的標籤瞭解到我們知道的資訊。
現在的電源很少有直接標明功率的,一般都是給出各組輸出電壓的資料,所以這些輸出電壓代表著什麼,對於我們來說是必須瞭解的。
各組輸出代表著什麼
ATX電源的輸出電壓有+5V、3.3V、+12V、+5VSB、-5V、-12V。
+3.3V:在以前的AT電源上並沒有這一路輸出,從PII開始誕生的ATX規範中才加入了+3.3V,因為由+5V取電降到+3.3V後,可以明顯降低主機板產生的熱量及功耗,現在的主機板都是從+3.3V取電,經主機板處理驅動CPU,記憶體及PCI建備。
+5V: 主要用於驅動磁牒,光碟驅動器的電路板部分,現在的大功耗顯示卡及AMD系統+5V也有相當的要求。
+12V:對於現在的系統來說,要求比較高的一組輸出。+12v用於驅動各種驅動器的電機、散熱風扇、主機板連接設備等。因為+12V用於驅動硬碟及光碟的馬達,如果電壓過低,硬碟就有可能出現邏輯壞道而光碟則會讀盤能力下降;但是如果是電壓過高,那就危險了,輕則當機,重則燒燬硬碟和光碟。
從Pentium 4系統開始,ATX昇級為ATX12V_1.1,主要區別在增加了4Pin插頭提供+12V電壓給主機板,經變換後給CPU供電;後來鑒於Athlon XP和新Duron CPU的功耗同樣不容小覷,部分Socket A主機板也採用了這種+12V輔助供電的設計。所以,航嘉1.3版的冷靜王鑽石版就大副提高+12V供電至18A。
-12V:用於某些串列阜的放大電路,電流要求並不高,-12V輸出電流通常小於1A。
-5V: 較早的PC中用於軟式磁碟機控制器及ISA總線板卡電路,許多新系統中已經不再使用。
-5V Stand-by:最早出現在ATX上,系統關閉後的+5V等待電壓,在CCC認證當中,規定了+5 VSB不得小於2A。有些系統在待命時無法喚醒,或者待命時硬體莫名燒燬,往往就是電源+5 VSB不過關造成的。
特別提醒:沒有切斷主機電源,在一般關機狀態下,+5VSB仍然對主機板供電,所以這時如果插拔記憶體等,就容易燒燬設備。
相信讀者朋友們到現在,對電源各組輸出的作用已經非常清楚了,以現在的硬體需求來看,+12V電流的提高是將來一段時間內電源發展的趨勢。
總結:
經過電源新手學堂三步曲,大家對電源的裡裡外外應該是比較明白了,在現在動輒上百瓦的配件面前,電源顯示出了前所未有