如何选择电脑电源
二、PC电源的鼻祖——AT电源规范
AT电源是PC电源的元老,功率一般是150W~250W ~ 250W。* *有四个输出(5V,12V),并向主板提供P.G(电源良好)信号。输出线是两个6芯插头和几个4芯插头,两个6芯插座给主板供电。AT电源通过切断关闭,即“硬关机”。
在ATX电源出现之前,从286到586的电脑都是以AT电源为主。目前,AT电源已经退出市场,即使在旧电脑市场,也很难看到它的身影。
三、AT电源规范的演变——ATX电源规范
ATX规范是Intel公司在1995中制定的新的主板结构标准,是英文(AT Extend)的缩写,可以翻译成AT扩展标准,ATX电源就是按照这个规范设计的。与AT电源相比,ATX电源的总体规模变化不大。ATX电源与AT电源最显著的区别在于,前者取消了传统的市电开关,依靠+5Sb和PS-ON控制信号的组合来实现电源的通断。ATX电源有六个输出,分别是+5V、-5V、+12V、-12V、+3.3V和+5Sb。
+5Sb是ATX待机状态下主机系统的电源,也是自动管理和远程唤醒通信相关电路的工作电源。在待机和受控启动状态下,其输出电压为5V高电平,用紫线从ATX插头的9号脚引出。PS-ON是主机电源或网络电脑远程唤醒电源的控制信号。不同类型的ATX开关电源具有3V、3.6V和4.6V的不同待机电压..
ATX电源的主要特点是不使用传统的市电开关来控制电源工作与否,而是使用“++5VSB和PS-ON”的组合来开关电源。只要控制“PS-ON”的信号电平,就可以开启和关闭电源。电源中的S-ON控制电路由PS-on信号控制。当“PS-on”小于1V时,电源开启,大于4.5V时,电源关闭。
主机箱表面的触发按钮开关(非锁定开关)控制主板“电源监控组件”的输出状态,同时也可以通过程序控制“电源监控组件”的输出:比如在WIN XP平台下,通过发出关机命令使“PS-On”变成+5V,就会自动关闭ATX电源..断电时,PW-OK的输出信号比ATX开关电源+5V的输出电压早几百毫秒消失,通知主机在断电前触发系统自动关机,防止突然断电时硬盘磁头移动到降落区来不及划伤硬盘。
目前市场上的ATX电源,无论是品牌电源还是杂牌电源,一般都是在AT电源的基础上,从电路原理上进行适当的改动而开发出来的。因此,我们购买的ATX电源在电路原理上大体相似。自该出版物以来,ATX电源的规范经历了ATX1.0、ATX1、ATX 2.0、ATX 2.01、ATX 2.02、ATX 2.03和ATX 12V等阶段。目前,市场上大多数电源遵循ATX 2.03或更新版本。
1、ATX1.1和ATX2.0标准之间的差异
调整了ATX电源内部的气路,将原来向机箱内部送风的风扇改为向机箱外部排风。补充了PS_ON#、PWR_OK信号和+5Sb电源规范,重新定义了+3.3VDC端电压变化范围和软电源控制信号。增加可选风扇辅助电源、风扇监控、IEEE1394电压和3.3V遥控电压。补充了电源内部接线颜色的定义。
2.ATX2.00和ATX 2.01标准之间的差异
修改和补充了机箱和主板I/O接口的定义。+5Sb的输出电流从10mA提高到720mA,提高了主板唤醒设备的能力,提高了兼容性。
3.ATX2.01与ATX 2.02标准的区别。
为250-300 W以上的电源添加了新的辅助电源连接器(6芯连接器,类似于AT主板上使用的连接器)..
对技术白皮书的内容进行了修改和补充,解释了电源启动时PS_ON、PWR_OK与相关电压的关系,定义了IEEE1394R通道的电源定义。根据Intel的《ATX电压源设计手册》(0.9版)的规定,修正了原技术白皮书中的两处错误,将原-5VDC和-12VDC的电压波动范围由原来的5%改为10%。
4.ATX2.02和ATX2.03标准的区别。
其中,ATX 2.03标准采用+5V和+3.3V电压,直接为高功耗的处理器和显卡提供所需电压。单路+12V输出主要用在硬盘和光驱设备上,因为当时处理器和显卡的功耗比较低,所以所有部件都是安全的。但是P4处理器的推出改变了这一切。由于+5V的电压功耗较高,在使用符合ATX 2.03规范的产品时无法提供足够的电流。基于此,英特尔修订了ATX标准,推出了ATX 12V 1.0规范。
5.ATX 12V标准
ATX 2.03和ATX 2.03的主要区别在于CPU的供电电压是+12V,而不是之前的+5V电压。这样+12V的输出电压加强了,负载比+5V高很多,解决了P4处理器功耗高的问题。最明显的变化是首次为CPU增加了独立的4Pin电源接口,P4处理器由+12V的输出电压供电。此外,ATX 12V 1.0规范也对浪涌电流峰值、滤波电容容量、保护电路等做出了相应的规定。,以保证供电的稳定性。
但随着Prescott CPU的出现,系统对12V的输出电流要求更高,导线的承载能力有限,这对CPU的+12V的输出电流提出了更高的要求。所以电源也从ATX12V 1.0,ATX12V 1.1,ATX12V 1.2,ATX12V1.3和ATX12V2.0升级其中主要变化是atx 12V 6548..
ATX12V 1.3版本
ATX12V 1.3主要增强了12V的电源,同时增加了到SATA硬盘的电源接口,提高了电源的转换效率。+12V的单路输出虽然以现在的供电技术完全可以更高,但是会导致其输出线的安全隐患更大,线损更大。所以Intel特别限定+12V的单路输出不大于240VA。另外,ATX12V 1.3还取消了-5V电压的供应。
本来-5V的电压是用于ISA插槽的,但是随着ISA插槽的淘汰,不再使用-5V的电压,所以ATX12V规范中正式取消了-5V的供电,所以一些较新的电源根本不输出这个电压。同时,在ATX12V 1.3的规格中,满载时的功率效率从68%提升到70%。但是随着PCI-E设备的出现,系统功耗又在上升,对+12 VDC的需求持续增加。
虽然ATX12V 1.3的单通道输出完全可以更高,但是会导致其输出线的安全隐患更大,线损更大。所以Intel特别限定了+12V的单路输出不大于240VA。在不改变ATX电源输出规格的情况下,传统的ATX12V 1.3电源通过改变其内部设计已经不能满足所有硬件的要求,于是更高规格的ATX12V 2.0应运而生。
ATX12V 2.0版本
ATX12V 1.3相比,ATX12V 2.0最明显的改进是+12V增加了一路输出,即采用两路输出,其中一路为+12V(称为+12V1)。
如果一台电脑的开关电源++12VDC的输出是22A,从安全上来说是不允许的。FCC(美国联邦通信委员会)在这方面做了非常明确的规定,电脑电源的任何DC电压输出都不允许超过240VA。例如,如果某一路径的输出电压是40V,那么在电流到达6A之前,该路径的电流至多是240VA除以40V,并且等于6A。
Intel对++12VDC的预期输出要求是22A,已经超过了FCC对安全性的要求,达到了+12V× 22A = 264VA,远大于240VA的要求。这在安全性方面是不允许的。在这种技术背景下,Intel将ATX12V2.0的++12VDC分为+12V1DC和++12V2DC。
+12V1DC通过电源主接口(12×2)给主板和PCI-E显卡供电,满足PCI Express X16和DDR2内存的需求;并且++12V2DC通过(2×2)接口给Prescott CPU供电。
这样的设计,可以科学的解决240VA的安全问题。其实主板上+12V1DC和++12V2DC的布线也是完全分开的。ATX 12V2.0的规格有一些不太明显的变化,比如输出负载可以满足最新硬件的要求,为处理器增加了第二个+12V的连接器,这样剩下的12V电源就不会因为处理器突然加载而不稳定。因为双通道12V输出,主电源接口由原来的20Pin改为24Pin输出。
虽然很多厂商提供了24pin主板适配器的老版电源来替代开发的ATX12V 2.0版电源,虽然使用上没有大的问题,但这只是暂时的替代,并不能完全替代正版的ATX12V2.0电源,因为这种做法有以下缺点:第一,无法改善+12V不足的现象,无法满足新系统对+65433增加的强烈需求 尤其是ATX12V V1.3之前老版本的低瓦数电源规格,+12V严重不足。 给老版本的电源加一个24pin主板适配器只是自欺欺人的伎俩。第二个是适配器引起的压降问题。因为+12V的输出需求大,如果连接线设计不好,会形成严重的压降问题,影响供电质量。
左边20针,右边24针。
左侧20圈24针,右侧可拆卸24针。
尽管增加了一些不同的连接器,但使用跳线或特殊的20或24针ATX连接器仍可与旧规格兼容。重要的是,当您的旧电源损坏时,您可以安全地更换为2.01电源,以确保正常使用。在输出接口方面,ATX12V 2.0的另一个新变化是SATA硬盘驱动器的电源连接器,它原本包含在ATX1.3标准中,但现在已经不再需要,这意味着适配器转换的时代已经结束,他们已经验证了大多数应用,尤其是在各大硬盘上。毕竟,ATX标准并没有限制需要安装多少个连接器。
另外,Intel ATX12V2.0版本还有一个重要的改进,就是转换效率有所提升。因为在电源运行期间,一些电能被转换成热量并损失掉,所以电源必须使热量损失最小化。转换效率是输出功率除以输入功率的百分比。1.3版电源要求满载下最低转换效率为68%。2.0版本将推荐转化效率提升至80%。虽然功率因数和转换效率都是指电源的利用率,但两者差别很大。
简单来说,功率因数造成的损失是电力部门的负担,而转换效率的损失是用户自己的负担。功率因数、EMI电路等。都是对国家电网的保护。也就是说,电源转换的效率不是100%,而是一部分转换成了热量。比如V1.3版本的功率效率只达到68%,也就是说有32%的电能转化为热能。为了防止热量的积累影响电脑的正常运行,我们不得不把热量散掉,这就是我们安装风扇的原因。
ATX12V2.0标准在峰值负载和一般负载下可以达到70%,低负载下可以达到60%。建议的效率值在高峰负荷、一般负荷和低负荷下分别可以达到75%、80%和68%(所谓一般负荷是指满负荷出力值的一半,低负荷是满负荷出力值的20%)。但是,如果你低估了转换成热能的功耗,对于400W的功率模块来说,你会浪费大量的电能,而不是为电脑做贡献。如果使用效率较低的电源,其实也很常见。你应该能从你的电费账单上看到惨痛的代价。你只需要简单地使用一个好的电源,也许一开始会多花一点钱,但这对以后省下的钱肯定有很大贡献,尤其是对于需要整天开着电脑的情况。
根据自身系统平台的发展,Intel在ATX12V2.0规格中推荐了四种电源规格,分别是ATX12V2.0版本250W、ATX12V2.0版本300W、ATX12V2.0版本350W和ATX12V2.0版本400W。值得注意的是,并不是所有的主板都支持ATX12V2.0电源——这个电源必须匹配符合ATX12V 2.0规格的主板,比如LGA 775和Socket AM2主板。
ATX 12v 2.0规格功率对照表
+12v 1+12v 2+5v+3.3v实际功率
8a 14a 18a 17a 250 w
8a 14a 20a 20a 300W
10a 15a 21a 22a 350W
14a 15a 28a 30a 400W
然而,ATX规范并没有止步于ATX12V2.0规范。随着65nm双核处理器的推出,制造工艺成功进入新阶段,将成为今年的主旋律。在处理器规格发生重大变化的时候,英特尔为其双核处理器开发了全新的ATX 12V 2.2 PC电源规格。
ATX12V 2.2版本
ATX12V 2.2属于最新的ATX电源标准,与ATX12V2.0相比,提升并不大。它仍然沿用了2.0规范中的双通道12V输出设计,但在2.0规范的基础上进行了修改和加强。最突出的是以下两个改进。,
首先,为了给双核高端平台提供强劲的电源,英特尔不可能在ATX12V 2.2规格上增加450W输出规格。这是因为双核处理器功耗越来越高,多显卡技术和RAID技术的普及。对于高端系统平台来说,大功率电源已经成为不可或缺的元素!
在上面的负载交叉图上,我们可以看到Intel规范中提到的双通道12V电源的最大组合输出功率达到了450W,完全可以应对目前的高端双核平台。
其次,在新的ATX 12V 2.2规范中,电源的转换效率有了更高的标准。目前,推荐(非强制性)要求ATX 12V 2.2转换效率为80%。而中国相对落后,目前CCC要求是65%。
准系统供电,ATX供电的替代方案!
准系统电源原则上仍属于ATX电源的范畴,但由于机箱空间的限制,准系统厂商不得不将操作对象转移到电源上。显然,庞大的ATX电源不能再用了,准系统厂商必须根据自己的需求定制电源。一般电源都是通过直接减小体积和空间占用来瘦身的。但由于各类准系统的形状不同,内部空间的布局也相差甚远,各准系统厂商必须根据自身情况独立设计,才能利用好周围的空间,使准系统达到轻薄小巧的体积。
因此,到目前为止,准系统供电仍然没有标准。当然,这种特殊性带来的问题也很明显,就是准系统电源的功率较低,往往只有200-250 W左右,用户升级电源的机会几乎微乎其微。因此,准系统厂商往往会根据AMD或Intel平台定制电源的功率,以最大程度满足用户升级或添加配件带来的功率需求。最常见的方式是加强某条线的补偿输出。
虽然ATX规范中规定了每一行输出的标准。然而,ATX电源的每个输出不可能同时达到标称最大输出功率。由于目前处理器功耗较高,Intel改为+12V为CPU供电,所以+12V端负载较重,会导致+12V下降。以前AMD的CPU一般从+5V取电,电源的补偿电路自动补偿+5V,导致增加+12V(现在AMD新一代CPU也从+12V取电)。
相信有些升级系统后还在用以前电源的朋友会发现电源和新系统不兼容。主要原因是早期电源5V的承载能力较强,而12V的承载能力相对较弱。相对来说,高压比低压更危险。电压低最多导致电脑工作不正常,电压高可能会烧坏硬件。
针对系统对5V、12V负载容量的需求越来越大,如何实现这两种电压负载变化的调节,且互不影响?为了保证输出电压的稳定,ATX电源设计了一套补偿电路,可以根据输出电压下降的幅度自动补偿,以抵消输出电压的下降。但通常情况下,ATX电源不会为每个输出电压提供单独的稳压电路,而是同时进行补偿。比如+12V中的+5V和+12V中的+5V由于负载过重导致输出电压开始下降,电源会同时提高这两个电路的输出电压。不会单独控制+5V,必然导致输出电压跃迁补偿+12V,超过额定电压。这种独特的现象在电源设计不良或者输出功率不足的情况下更加明显!
针对以上问题,目前很多准系统电源采用磁放大技术来提高电源输出电压的稳定性,往往将3.3V与5V、12V稳压电路分开——将5V稳压电路与5V、12V*** *组成的稳压电路分开,也就是说5V、12V可以独立调节。(注:即使不采用三路独立输出模式,较好的电源也在一定程度上保护了+5V和+12V的输出。当电压上升到危险水平时,电源将关闭输出。电源输出的正电压的合理波动范围为-5%-+5%,负电压的合理波动范围为-10%-+10%)。
另外,准系统的电源大多省略了第一个EMI滤波电路,对输入端高频干扰和PWM本身产生的高频干扰的抑制能力不如标准ATX电源。
当然,也有一些“小”厂商(如Iwill、浩鑫)干脆效仿笔记本电脑,把电源改成外置设计。在准系统主机中只提供一个输入接口和必要的连接线。所以,对于这种系统,你应该很难有升级的幻想!
四。BTX电源规格
BTX的英文全称是“平衡技术延伸”,中文意思是平衡技术延伸。这是一种新的主板架构规范,旨在借助用于构建创新台式计算机系统的标准,建立一个灵活的通用基础。系统需要最新的性能技术来满足用户在散热、能耗、结构、声音、电磁兼容等方面日益提高的要求。BTX规范为开发人员提供了新的工具和设计空间,以支持他们设计桌面计算机系统,无论是小型紧凑系统还是大规模可扩展系统。与结构变化相比,BTX的电力供应变化不大。
BTX电源兼容ATX技术,工作原理与内部结构基本相同。输出标准与现行ATX12V 2.0规格相同,ATX12V 2.0规格采用24针连接器。
BTX电源主要是从原ATX规格衍生出几个电源规格:ATX 12V,CFX 12V,LFX 12V。其中ATX 12V是现有规格,这是因为atx 12V 2.0版电源可以直接用在标准的BTX机箱上。