給你一盞導航燈，讓你全面透徹了解電源[圖]

　　您對PC電源和UPS的了解有多少?您是否知道優劣電源的區別嗎?您想知道怎麼選購好的PC電源和UPS嗎?很多人往往對電源的選購有所忽視,更多的朋友也不知道如何去選購一個好的電源......下面這篇文章中，我們將對電源的結構，工作原理，質量優劣的分辨，還有當今市場主流電源和UPS的比較，使大家以後能對電源和UPS有一個清楚的認識。

 第一篇PC主機電源

 一、PC電腦主機開關電源的分類

　 1.開關電源的定義

　　主機電源的作用稍微對電腦有所認識的朋友都知道,它是電腦主機的靈魂。電腦的電源就是將交流電轉換為PC(個人電腦)電腦工作所需要的直流電的轉換器，就是電氣行業上所說的開關電源。

　　2.開關電源的工作原理及工作流程

　　開關電源的工作原理是通過運行高頻開關技術將輸入的較高的交流電壓(AC)轉換為PC電腦工作所需要的較低的直流電壓(DC)。工作流程如下：當市電進入電源後，先經過扼流線圈和電容濾波去除高頻雜波和乾擾信號，然後經過整流和濾波得到高壓直流電，接著進入電源的核心部分-開關電路。開關電路把直流電轉為高頻脈動直流電，再送高頻開關變壓器降壓，然後濾除高頻交流部分，這樣最後輸出供電腦使用相對純淨的低壓直流電。因為開關電路是電源的核心部分，所以計算機電源被稱為開關電源(Switching Power Supply)。

　　3.開關電源的分類。

　　自從第一部PC機誕生以來，PC電腦開關電源的也先後出現過幾種不同的類型。現在就簡單介紹一下開關電源的分類。

　　⑴PC/XT電源：IBM最先推出個人PC/XT機時制定的標准。

　　⑵AT電源：也是由IBM早期推出PC/AT機時所提出的標准，當時能夠提供192W的電力供應。

　　⑶ATX電源：Intel公司於1995年提出的一個工業標准，時至今日，ATX架構電源已經稱為業界的主流標准。這也是本文的討論重點。

　　⑷WTX電源(Workstations ATX)：ATX電源的加強版本。尺寸上比ATX電源大，供電能力也比比ATX電源強，常用於服務器和大型電腦。WTX電源屬於IA服務器電源的架構之一。

 4.服務器電源

　　另外，服務器電源中包括IA架構和SSI架構，因不在本文的討論范圍中，所以簡單介紹一下。

　 ⑴IA電源規范。

　　IA結構早期用的是普通PC使用的AT電源，但通過一段時間的使用，服務器制造廠家發現AT電源存在很多問題，比如散熱問題、功率問題。因此，鑒於以上情況，Intel等IA服務器架構廠商很快推出了適應IA服務器發展需要的ATX標准。ATX標准的電源與以往的PS/2、AT標准電源相比，在可控性、可管理性以及散熱、機箱布局等方面做了很多改進。包括上面所介紹的WTX電源都是IA結構的ATX標准。

　　⑵SSI電源規范。

　　SSI規范是Intel聯合一些主要的IA架構服務器生產商推出的新型服務器電源規范。SSI的推出規范了服務器電源技術、降低了開發成本、延長了服務器的使用壽命。根據使用環境、規模的不同，SSI電源規范可以分為以下幾種子規范：TPS(Thin Power Supply)規范、EPS (Entry Power Supply)規范、MPS (Midrange Power Supply)規范和DPS (Distributed Power Supply)規范。

 二、ATX電源的結構

　　為了讓大家能夠更加了解ATX電源，下面就從電源的外部到裡面談談它的結構。

 1、外觀。

　　大家能夠經常看到的的電源是位於機箱的一側的部分。電源盒的外部是由外殼和頂部組成的，外殼起到隔離內部的高壓元件和其他工作在低壓環境下的元件，因此如果你是個新手的話千萬不能隨便打開外殼。頂部起固定螺絲的作用，使得電源穩固的固定在機箱上。

 2、外部接口

　　外部接口就是將外部電源通過電源插頭輸入電源在其中轉換的接口。一般分為電源接口和顯示器接口，不過顯示器接口基本無用，因為98年後絕大多數顯示器都有自己獨立電源接口，因此現在新出的電源已經看不到這個接口了。

 3、電源內部電路

　　電源的電路是核心部件，分為抗乾擾電路、整流濾波電路、開關電路、保護電路、輸出電路等。下面逐一介紹。

　 ①抗乾擾電路

　　這部分由一個線圈和兩個電容組成一個濾波網絡，可以濾除由電網進來的各種乾擾信號，另外也可以防止電源開關電路形成的高頻乾擾竄電網，影響其他電器。這部分電路不影響電源的正常工作，很多便宜的電源會把它省略。

　　②整流濾波電路 　

　　由一個全橋和兩個高壓電解電容組成。全橋內部就是四個二極管，它負責把交流電轉換成直流電。整流後的直流電波動很大，為了得到平穩的電壓，需要用濾波電容濾波，濾波以後，電壓就比較穩定了。濾波電容的容量大小和濾波效果有很大關系。容量大的高壓電解電容價格高。一般在470uf以上的纔算好。

　　③輸出電路

　　輸出電路就是整流濾波電路。因為有多組輸出，所以也有多個濾波電容，同樣濾波電容的太容量決定額濾波效果，一個容量在1000?2200uf左右。

　　④開關電路　　

　　開關電路是電路部分核心部分。開關電路主要由開關管、PWM控制芯片、開關變壓器和高頻整流二極管組成。由開關管和PWM控制芯片構成振蕩電路，產生高頻脈衝，經開關變壓器得到多組輸出，各組輸出經高頻整流二極管整流得到各組不同的電壓。開關電路的輸出端和輸入端有反饋電路，因而電路可根據輸出端反饋的信號自動調整振蕩頻率，從而再影響輸出電壓。當輸出電壓偏高時，振蕩頻率會因反饋信號而降低，從而使輸出電壓也降低，反之亦然。通常電壓功率大的化，開關變壓器的體積也會大一些。

　　⑤保護電路

　　保護電路的作用就是當負載出現過流、短路，以及電壓本身出現故障或者輸入電壓超出預定范圍等情況時，令電路停止輸出，防止不安全的電壓損壞電腦設備。

 4、內部接口

　　電源內部提供多組接口，其中主要是二十芯的主板插頭、四芯的驅動器插頭和四芯小驅專用插頭。二十芯的主板插頭只有一個且具有方向性，可以有效的防止誤插，插頭上還帶有固定裝置可以鉤住主板上的插座，不至於接反。ATX電源接口根據輸出電壓的不同可分為+5V、+12V、+3.3V、-5V、-12V和+5V SB等，這些接線顏色也不同。

　　①+5V(紅色線)。主要用於主板供電，包括主板、內存、CPU和一些主板上的其他設備。光驅、硬盤的信號電路也由+5V電源供電。

　　②+12V(黃色線)。主要為標准設備的驅動電路供電例如風扇等散熱系統供電，一般連接到適配卡上。

　　③+3.3V(橙色線)。目前CPU、AGP的電壓越來越低，因此新的ATX規范增加了+3.3V電壓，這樣就不用由＋5V轉為+3.3V了。

　　④-5V(白色線)、-12V(藍色線)。這兩個電壓分別支持ISA總線以及竄行口等老式設備，現在比較少用到了。

　　⑤+5V SB(紫色線)。與+5V電壓完全一樣，但自己獨自一條電路，與其他供電電路無關，而且電腦無論開機與否，只要電源通電就可以永遠保持開通狀態。這種電源支持一些可以對系統激活的設備，例如支持網絡喚醒的網卡等。

　　⑥PS-ON線(綠色線)。復雜操作系統管理電源的開關，是一種主板信號，和+5V SB一起成為軟電源，實現軟件開機、網絡喚醒等功能。

　　⑦PG(Power Good)信號(灰色線)。PG信號線連接到主板上，並且受主板的監控軟件控制開機。系統啟動前電壓進行內部檢查和測試就是通過這條線路完成的，如果沒有PG信號是無法開機的。

 5、散熱風扇

　　電源的散熱風扇不僅可以冷卻電源內部元件，而且可以起到冷卻整個系統的作用。

 三、電源的性能指標和參數

　 ①噪音和濾波

　　這項指標需要通過專業儀器纔能直觀量化判斷，主要是220V交流電經過開關電源的濾波和穩壓變換成各種低電壓的直流電，噪音標志輸出直流電的平滑程度，濾波品質的高低直接關系到輸出直流電中交流分量的高低，也被稱為波紋系數，這個系數越小越好。同時濾波電容的容量和品質也關系到電流有較大變動時電壓的穩定程度。

　 ②瞬間反應能力

　　當輸入電壓在瞬間發生較大的變化(在允許范圍之內)，輸出的穩定電壓值恢復正常所用的時間，也是電源對異常情況的反應能力。

　　③電壓保持時間

　　在PC系統中後備式的UPS佔有相當大的比例，當電網突然停電，後備式的UPS會切換供電，不過這一般需要2-10ms切換時間(依UPS的具體性能而定)，所以在此期間需要電源自身能夠靠儲能元件中存儲的電量維持短暫的供電，一般優質的電源的保持時間可以達12-18ms，確保UPS切換期間的正常供電。

　　④電磁乾擾

　　由於開關電源的工作原理所決定內部具有較強的電磁震蕩具有類似無線電波的對外輻射特性，如果不加以屏蔽可能會對其他設備造成影響，如果將移動電話或無線通訊設備置於電腦附近，如果發生通訊質量的下降就說明受到電磁乾擾。所以國內對這種有害的輻射量也有嚴格的限定，電源一般通過外面的鐵盒和機箱加以屏蔽，但泄漏在所難免，只是量的問題。由於這種乾擾看不見摸不著，而抗電磁乾擾要花費較大的成本，所以劣質電源都忽略此項指標。在國際上有FCC A和FCC B的標准，在國內也有國標A(工業級)和國標B級(家用電器級)標准，優質的電源都可以通過B級標准。

　　⑤開機延時

　　這是一種新的概念，電源在接通之初到提供穩定的輸出必然需要一定的時間的穩定周期，在這個周期中電壓的穩定度很難保證，所以電源設計者讓電源延時100ms-500ms，等電源穩定後再向電腦提供高質量的電源。

　 ⑥過壓保護

　　ATX電源較傳統AT電源多了3.3V電壓組，有的主板沒有穩壓組件直接用3.3V為主板部分設備供電，即便是具有穩壓裝置的線路，對輸入電壓也有上限，一旦電壓昇高對被供電設備可能會造成嚴重不可逆的物理損傷。所以電源的過壓保護十分重要，防患於未然。

　 ⑦電源效率

　　電源效率和電源設計線路有密切的關系，高效率的電源可以提高電能的使用效率，在一定程度上可以降低電源的自身功耗和發熱量。

 四、偽劣電源比較

 1.外觀上判斷

　　①觀察電源外殼的銘牌。

　　一般電源的銘牌上都有各種認證標志，品質好的電源應該具備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的技術規范對電源制定的專業標准，包括生產流程、電磁乾擾、安全保護等。通常符合一定指標的產品在認證後纔能在包裝和產品表面使用認證標記，具有相應的權威性。2003年今年5月1日起全面實施的CCC認證將電源認證的標准提到了一個新的高度。3C認證是中國國家強制性產品認證的簡稱，它將CCEE(長城認證)、CCIB(中國進口電子產品安全認證)、EMC(電磁兼容認證)三證合一，從而取代了原來的CCEE認證。在5月1日後上市的電源產品，都必須通過3C認證。因此，我們選購電源的時候觀察電源外殼的銘牌，好的電源都具備這些認證，而一些雜牌電源則只有最基本的電工認證其他認證都沒有。

　　另外電源的銘牌上都標有電壓輸出種類、風扇性能參數等各種數據，質量好的電源都如實標注出來，一目了然，而質量差的電源沒有這些數據標志。我們可以從銘牌上判斷電源的大致功率，＋5V端的電流達到20A時，電源功率在200W左右；25A則為250W、30A對應300A。如果銘牌的標稱不規范則無法判斷了。下面是一些牌子的銘牌上的＋5V的電源功率參數。

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