計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)電源

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1、計(jì)計(jì) 算算 機(jī)機(jī) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)計(jì)算機(jī)電源計(jì)算機(jī)電源計(jì)算機(jī)電源：n計(jì)算機(jī)屬于弱電產(chǎn)品，也就是說(shuō)部件的工作電壓比較低，一般在正負(fù)12伏以內(nèi)，并且是直流電。而普通的市電為220伏（有些國(guó)家為110伏）交流電，不能直接在計(jì)算機(jī)部件上使用。因此計(jì)算機(jī)和很多家電一樣需要一個(gè)電源部分，負(fù)責(zé)將普通市電轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可以使用的電壓，一般安裝在計(jì)算機(jī)內(nèi)部。：n計(jì)算機(jī)的核心部件工作電壓非常低，并且由于計(jì)算機(jī)工作頻率非常高，因此對(duì)電源的要求比較高。目前計(jì)算機(jī)的電源為開關(guān)電路，將普通交流電轉(zhuǎn)為直流電，再通過(guò)斬波控制電壓，將不同的電壓分別輸出給主板、硬盤、光驅(qū)等計(jì)算機(jī)部件。：n功率一般為150W220W，共有四路輸出（土5V

2、、土12V），另向主板提供一個(gè)P.G.信號(hào)。輸出線為兩個(gè)六芯插座和幾個(gè)四芯插頭，兩個(gè)六芯插座給主板供電。AT電源采用切斷交流電網(wǎng)的方式關(guān)機(jī)。在ATX電源未出現(xiàn)之前，從286到586計(jì)算機(jī)由AT電源一統(tǒng)江湖。隨著ATX電源的普及，AT電源如今漸漸淡出市場(chǎng)。 PCPC電源：電源：n最早的PC電源采用AT Form Factor規(guī)范，主板電源使用一排12-Pin接頭。 ATXATX電源電源 : :nIntel l997年2月推出ATX 2.01標(biāo)準(zhǔn)。和AT電源相比，其外形尺寸沒(méi)有變化，主要增加了+3.3V和+5V StandBy兩路輸出和一個(gè)PS-ON信號(hào)，輸出線改用一個(gè)20芯線給主板供電。 ：n隨

3、著CPU工作頻率的不斷提高，為了降低CPU的功耗以減少發(fā)熱量，需要降低芯片的工作電壓，所以，由電源直接提供3.3V輸出電壓成為必須。+5V StandBy也叫輔助+5V，只要插上220V交流電它就有電壓輸出。PS-ON信號(hào)是主板向電源提供的電平信號(hào)，低電平時(shí)電源起動(dòng)，高電平時(shí)電源關(guān)閉。利用+5V SB和PSON信號(hào)，就可以實(shí)現(xiàn)軟件開關(guān)機(jī)器、鍵盤開機(jī)、網(wǎng)絡(luò)喚醒等功能。輔助5V始終是工作的，有些ATX電源在輸出插座的下面加了一個(gè)開關(guān)，可切斷交流電源輸入，徹底關(guān)機(jī)。 Micro ATXMicro ATX電源電源: :nMicro ATX是Intel在ATX電源之后推出的標(biāo)準(zhǔn)，主要目的是降低成本。其與

4、ATX的顯著變化是體積和功率減小了。ATX的體積是150mm140mm86mm，Micro ATX的體積是125mm100mm63.51mm；ATX的功率在220W左右，Micro ATX的功率是90W145W。 開關(guān)電源的基本原理開關(guān)電源的基本原理: :n開關(guān)電源主要包括輸入電網(wǎng)濾波器、輸入整流濾波器、變換器、輸出整流濾波器、控制電路、保護(hù)電路。它們的功能是： n1 輸入電網(wǎng)濾波器 2 輸入整流濾波器n3 變換器 4 輸出整流濾波器n5 控制電路 6 保護(hù)電路輸入電網(wǎng)濾波器輸入電網(wǎng)濾波器: :n消除來(lái)自電網(wǎng)，如電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、電器的開關(guān)、雷擊等產(chǎn)生的干擾，同時(shí)也防止開關(guān)電源產(chǎn)生的高頻噪聲向電網(wǎng)

5、擴(kuò)散。 輸入整流濾波器輸入整流濾波器: :n將電網(wǎng)輸入電壓進(jìn)行整流濾波，為變換器提供直流電壓。 變換器變換器:n是開關(guān)電源的關(guān)鍵部分。它把直流電壓變換成高頻交流電壓，并且起到將輸出部分與輸入電網(wǎng)隔離的作用。 輸出整流濾波器輸出整流濾波器:n將變換器輸出的高頻交流電壓整流濾波得到需要的直流電壓，同時(shí)還防止高頻噪聲對(duì)負(fù)載的干擾。 控制電路控制電路:n檢測(cè)輸出直流電壓，并將其與基準(zhǔn)電壓比較，進(jìn)行放大。調(diào)制振蕩器的脈沖寬度，從而控制變換器以保持輸出電壓的穩(wěn)定。 保護(hù)電路保護(hù)電路: :n當(dāng)開關(guān)電源發(fā)生過(guò)電壓、過(guò)電流短路時(shí)，保護(hù)電路使開關(guān)電源停止工作以保護(hù)負(fù)載和電源本身。 n可能會(huì)產(chǎn)生這樣的疑問(wèn)，先把22

6、0V的交流變成了直流，然后通過(guò)變換器把直流變成交流，最后又把交流變成直流輸出，兜了這么大的一個(gè)圈子，干嗎不把220V的交流電直接變成所需要的直流呢？其實(shí)，交流市電先由電源變壓器變壓，整流濾波后得到未穩(wěn)定的直流電壓，再經(jīng)過(guò)調(diào)整后得到所需要的直流電壓，這種電源技術(shù)很成熟，可以達(dá)到很高的穩(wěn)定度，波紋電壓也很小，而且沒(méi)有開關(guān)電源具有的干擾與噪音。n但是它的缺點(diǎn)是需要龐大而笨重的功頻變換器，所需的濾波電容的體積和重量也相當(dāng)大，而且調(diào)整管是工作在線性狀態(tài)，調(diào)整管上有一定的電壓降，在輸出較大工作電流時(shí)，致使調(diào)整管的功耗太大，轉(zhuǎn)換效率低，還要安裝很大的散熱片?？傊@種電源不適合計(jì)算機(jī)用.開關(guān)電源主要有以下特點(diǎn)

7、：開關(guān)電源主要有以下特點(diǎn)：n1.1.體積小體積小 重量輕重量輕n由于沒(méi)有工頻變壓器，所以體積和重量只有線性電源的2030%。 n2.2.功耗小功耗小 效率高效率高n功率晶體管工作在開關(guān)狀態(tài)，所以晶體管上的功耗小，轉(zhuǎn)化效率高，一般為6080%，而線性電源只有3040%。 電源的技術(shù)指標(biāo)：電源的技術(shù)指標(biāo)：n輸出電壓的穩(wěn)定性輸出電壓的穩(wěn)定性n電壓太低計(jì)算機(jī)無(wú)法工作，電壓太高會(huì)燒壞主板及附屬設(shè)備。 n輸出電壓的紋波輸出電壓的紋波n我們要的是純凈的直流電，交流成分（紋波電壓）越小越好，紋波電壓高會(huì)產(chǎn)生數(shù)字電路中不能容忍的雜訊，會(huì)讓電路做出誤動(dòng)作甚至不工作。 Power GoodPower Good信號(hào)：

8、信號(hào)：nPower Good信號(hào)簡(jiǎn)稱P.G.或P.OK信號(hào)。該信號(hào)是直流輸出電壓檢測(cè)信號(hào)和交流輸入電壓檢測(cè)信號(hào)的邏輯，與TTL信號(hào)兼容。當(dāng)電源接通之后，如果交流輸入電壓在額定工作范圍之內(nèi)，且各路直流輸出電壓也已達(dá)到它們的最低檢測(cè)電平（+5V輸出為4.75V以上），那么經(jīng)過(guò)100ms500ms的延時(shí)，P.G.電路發(fā)出“電源正?！钡男盘?hào)（P.OK為高電平）。 Power FailPower Fail信號(hào)信號(hào)：nPower Fail信號(hào)簡(jiǎn)稱P.F信號(hào)。當(dāng)電源交流輸入電壓降至安全工作范圍以下或+5V電壓低于4.75V時(shí)，電源送出“電源故障”信號(hào)。Power Fail應(yīng)在5V下降至4.75V之前至少1m

9、s降為小于0.3V的低電平，且下降沿的波形應(yīng)陡峭，無(wú)自激振蕩現(xiàn)象發(fā)生。 Power GoodPower Good信號(hào)和信號(hào)和Power FailPower Fail信號(hào)：信號(hào)：nP.G.信號(hào)非常重要，即使電源的各路直流輸出都正常，如果沒(méi)有P.G.信號(hào)，主板還是沒(méi)法工作。如果P.G.信號(hào)的時(shí)序不對(duì)，可能會(huì)造成開不了機(jī)。 電源的功率：電源的功率：n電源的功率不是越大越好。經(jīng)測(cè)試，一臺(tái)帶Modem卡、網(wǎng)卡、聲卡、光驅(qū)、硬盤的P多媒體主機(jī)實(shí)際功率不足150W，所以不能盲目追求大功率，關(guān)鍵在于電源總體性能和質(zhì)量，對(duì)于普通用戶，300W的電源綽綽有余。 輸入技術(shù)指標(biāo)輸入技術(shù)指標(biāo)：n輸入技術(shù)指標(biāo)有輸入電源相

10、數(shù)、額定輸入電壓，電壓的變化范圍、頻率、輸入電流等。輸入電源的額定電壓因各國(guó)或地區(qū)不同而異，我國(guó)為220V。開關(guān)電源的電壓范圍比較寬，一般為180V260V，但是一般的計(jì)算機(jī)電源都帶有115/230V轉(zhuǎn)換開關(guān)，以適應(yīng)不同國(guó)家/地區(qū)的交流電壓。交流輸入功率為50Hz或60Hz，在頻率變化范圍影響開關(guān)電源的特性時(shí)多為47Hz63Hz。 ：n開關(guān)電源最大輸入電流是指輸入電壓為下限值和輸出電壓及電流為上限值的輸入電流。 n額定輸入電流是指輸入電壓、輸出電壓和輸出電流為額定值時(shí)的輸入電流。：n沖擊電流是指以規(guī)定的時(shí)間間隔對(duì)輸入電壓進(jìn)行通斷操作時(shí)，輸入電流達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)之前流經(jīng)的最大瞬時(shí)電流。對(duì)于開關(guān)電源，

11、沖擊電流是輸入電源接通和其后輸出電壓上升時(shí)流經(jīng)的電流。它受輸入開關(guān)能力的限制，峰值電流一般為30A50A。：n隨著電腦的普及，做為主機(jī)心臟的計(jì)算機(jī)電源也日益被人們所重視。但現(xiàn)階段的電源市場(chǎng)魚龍混雜，一些商家為了尋找賣點(diǎn)，不時(shí)拋出一些誤導(dǎo)性言論，如“電源功率越大越好、版本越新越好”等，從而形成了一個(gè)選購(gòu)誤區(qū)。 電源的安全認(rèn)證電源的安全認(rèn)證：n電源是電腦的心臟，品質(zhì)不好的電源不但會(huì)損壞主板、硬盤等部件，還會(huì)縮短電腦的正常使用壽命。當(dāng)然一款品質(zhì)優(yōu)良的電源的售價(jià)必定不會(huì)便宜，所以有些商家往往會(huì)采用便宜電源來(lái)蒙騙消費(fèi)者，而有些用戶自己對(duì)此并不十分了解,但區(qū)區(qū)幾十元的差價(jià)可能會(huì)招致上千元的損失，這確實(shí)有些

12、不值,所以在選購(gòu)時(shí)要特別注意電源的品質(zhì)是否優(yōu)良。：n安全標(biāo)準(zhǔn)以保障用戶生命和財(cái)產(chǎn)安全為出發(fā)點(diǎn)，在原材料的絕緣、阻燃等方面作出了嚴(yán)格的規(guī)定。符合安全標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，不僅要求產(chǎn)品本身符合安全標(biāo)準(zhǔn)，而且對(duì)于制作廠家也要求有較完善的安全生產(chǎn)體系。在這些標(biāo)準(zhǔn)中，以德國(guó)基于1EC-380標(biāo)準(zhǔn)制定的VDE-0806標(biāo)準(zhǔn)最為嚴(yán)格。 ：n我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是GB4943-1995信息技術(shù)設(shè)備（包括電氣設(shè)備）的安全。電源符合以上標(biāo)準(zhǔn)其安全性就有了保障。電源符合某個(gè)國(guó)家的安全標(biāo)準(zhǔn)并得到其法定部門頒發(fā)的證書，比如獲得UL機(jī)構(gòu)頒發(fā)的證書，就稱為取得了UL認(rèn)證。中國(guó)的安全認(rèn)證機(jī)構(gòu)是CCC（中國(guó)強(qiáng)制認(rèn)證：China Compuls

13、ory Certification）。不管是哪國(guó)的安全認(rèn)證，都對(duì)爬電距離、抗電強(qiáng)度、漏電流、溫度等方面做出了嚴(yán)格規(guī)定。爬電距離的要求：爬電距離的要求：n爬電距離指沿絕緣表面測(cè)得的兩個(gè)導(dǎo)電器件之間或?qū)щ娖骷c設(shè)備界面之間的最短距離。UL、CSA和VDE安全標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)了爬電距離的安全要求，這是為了防止器件間或器件和地之間打火從而威脅到人身安全。 抗電強(qiáng)度的要求：抗電強(qiáng)度的要求：n在交流輸入線之間或交流輸入與機(jī)殼之間由零電壓加到交流1500V或直流2200V時(shí)，不擊穿或拉電弧即為合格。 漏電流的要求：漏電流的要求：nUL和CSA均要求暴露的、不帶電的金屬部分均應(yīng)與大地相接。漏電流的測(cè)量是通過(guò)在這些部分

14、與大地之間接一個(gè)1.5千歐的電阻，測(cè)其漏電流。開關(guān)電源的漏電流，在260V交流輸入下，不應(yīng)超過(guò)3.5mA。 溫度的要求：溫度的要求：n安全標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電器的溫度要求很重視，同時(shí)要求材料有阻燃性。對(duì)開關(guān)電源來(lái)說(shuō)，內(nèi)部溫升不應(yīng)超過(guò)65，如果環(huán)境溫度是25，電源的元器件的溫度應(yīng)小于90。 n不符合安全標(biāo)準(zhǔn)的電源在剛開始用時(shí)對(duì)使用者并沒(méi)有什么直接的不良影響，但用久了以后，由于潮濕的空氣和灰塵的影響可能導(dǎo)致高壓區(qū)短路，不但造成電源本身?yè)p壞，還會(huì)對(duì)使用者的人身安全造成傷害。 n關(guān)于電磁兼容（EMC），國(guó)際上通用的標(biāo)準(zhǔn)歐盟89/336/EEC指令（即EMC指令）、美國(guó)聯(lián)邦法典CFR 47/FCC Rules等，我

15、國(guó)CCC認(rèn)證標(biāo)志后帶EMC字母的才表示電磁兼容認(rèn)證，電源應(yīng)符合民用標(biāo)準(zhǔn)。 開關(guān)電源是把工頻交流整流為直流后，再通過(guò)開關(guān)變?yōu)楦哳l交流，其后再整流為穩(wěn)定直流的一種電源，這樣就有工頻電源的整流波形畸變產(chǎn)生的噪聲與開關(guān)波形產(chǎn)生的噪聲，在輸入側(cè)泄漏出去就表現(xiàn)為輻射干擾，在輸出側(cè)泄漏出去就表現(xiàn)為紋波。 n電磁兼容分為EMI(電磁干擾)和EMS(電磁耐受性)。電磁干擾通過(guò)電源線傳播，頻率為30MHz以下，主要干擾音頻頻段。由于計(jì)算機(jī)用開關(guān)電源有金屬殼作屏蔽，所以主要為傳導(dǎo)干擾。n傳導(dǎo)干擾的大小是衡量計(jì)算機(jī)電源品質(zhì)的重要標(biāo)準(zhǔn)，它包括兩個(gè)方面的含義：一是防止電網(wǎng)上電磁干擾通過(guò)電源本身產(chǎn)生的電磁干擾進(jìn)入電網(wǎng)，影響

16、主機(jī)系統(tǒng)正常工作；二是防止主機(jī)本身產(chǎn)生的電磁干擾進(jìn)入電網(wǎng)，影響其它電器。我們?cè)谌粘９ぷ髦锌赡苡羞@樣的經(jīng)驗(yàn)，在微機(jī)開機(jī)時(shí)，其附近的電器如電視、音響等不能正常使用，這是傳導(dǎo)干擾產(chǎn)生的影響。電源選購(gòu)誤區(qū)電源選購(gòu)誤區(qū)：n由于ATX主板的日益流行，ATX電源取代了傳統(tǒng)的AT電源成為市場(chǎng)主流，價(jià)格也從以前的三百多元降到二百多元。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，有些商家為了追求更高的利潤(rùn),采用一些價(jià)格較低的劣質(zhì)電源,并自圓其說(shuō)地拋出些誤導(dǎo)性言論，形成了選購(gòu)誤區(qū),讓消費(fèi)者在購(gòu)買時(shí)感到無(wú)所適從。 誤區(qū)一：誤區(qū)一：n認(rèn)為輔助5V的輸出電流越大越好。其時(shí)，有的主板甚至只要0.5A就夠了（如果你的電腦在體眠時(shí)想用USB鼠標(biāo)和

17、USB鍵盤喚醒，那么你的輔助5V至少就要提供1A以上的電流）。輔助5V能提供1A就保證不會(huì)有事了。輔助5V因始終處于工作狀態(tài)一般來(lái)說(shuō)比較容易發(fā)生故障,所以它能有一個(gè)較長(zhǎng)的壽命才是更重要的。 誤區(qū)二：誤區(qū)二：n與Pentium 配套。這根本就是一個(gè)欺騙性的誤導(dǎo)，其實(shí)電源和電腦主板配套，與CPU沒(méi)有關(guān)系，而Pentium 的主板與Pentium 的主板在技術(shù)上并沒(méi)有什么區(qū)別，只要升級(jí)BIOS就行了?？梢哉f(shuō)，任何一臺(tái)符合ATX 2.01的ATX電源都可和Pentium 配套。 誤區(qū)三：誤區(qū)三：n版本越新越好。有商家宣傳自己的電源符合最新的Intel ATX 2.03標(biāo)準(zhǔn)，似乎要比別人優(yōu)越許多。其實(shí)從

18、ATX 2.01到ATX 2.03，只是些無(wú)關(guān)痛癢的修改，就目前來(lái)說(shuō)，滿足ATX 2.01標(biāo)準(zhǔn)的電源使用起來(lái)不會(huì)有問(wèn)題。 誤區(qū)四：誤區(qū)四：n功率越大越好。有些商家向用戶吹噓自己的電源功率能達(dá)到350W甚至400W。其實(shí)普通的一臺(tái)多媒體電腦實(shí)際功率不足200W，而Intel新推出的Micro ATX標(biāo)準(zhǔn)也只有145W。對(duì)于普通用戶，300W的電源綽綽有余了。所以說(shuō)在選購(gòu)電源的時(shí)候沒(méi)有必要刻意追求電源的功率大小，只要是質(zhì)量合格的市售電源都可以滿足多數(shù)用戶的需要。 12-Pin12-Pin接頭：接頭：n1995年Intel公司制定出了ATX版規(guī)范，主板的電源插槽規(guī)格也隨之變成了20-Pin接頭，最早

19、的ATX規(guī)范中，主板只有這個(gè)20-Pin電源插槽，并沒(méi)有另一個(gè)4-Pin的CPU電源輸入插槽，這就是第一代的ATX電源規(guī)范。 n以后幾年，ATX電源規(guī)范經(jīng)歷了ATX 1.1、ATX 2.0、ATX 2.01、ATX 2.02、ATX 2.03和ATX 12V這幾個(gè)階段。n在2000年，為了支持P4處理器的高功耗，Intel修訂了ATX標(biāo)準(zhǔn)，推出“P4電源”規(guī)范ATX 12V 1.0，它與前代ATX 2.03規(guī)范的主要差別是改用+12V電壓為CPU供電，不再使用之前的+5V電壓，增加了一只4芯的+12V接插頭.n單獨(dú)向P4處理器供電，該插頭也成為ATX 12V電源的主要外觀特征。n以后ATX 12V規(guī)范又不斷調(diào)整規(guī)格向上升級(jí)，其中ATX 12V 1.3版弱化了+5V輸出，取消了-5V；2.0版比前代有巨大改動(dòng)，開始采用24PIN，雙路+12V輸出；2.2版本則支持雙核心CPU，并強(qiáng)化了+12V峰值電流；2.3版針對(duì)低功耗雙核CPU，提升了+12V1的輸出能力。 ATX 12V 2.0ATX 12V 2.0版版20Pin+4Pin20Pin+4Pin的常見(jiàn)接頭組合的常見(jiàn)接頭組合24Pin24Pin電源插槽電源插槽: :ACPIACPI的概念的概念: :