ATX电源实用电路维修

跟我学修ATX电源实用电路

———认识ATX电源8 [3 u+ d5 c. B* s" a6 o) k
      随着电脑报宣传的深入和对电脑硬件进一步的了解，很长的一段时间里，对电源不屑一顾的DIYer们也对微机电源开始重视起来。然而，主机究竟需要多大的功率？微机电源作为计算机的心脏，负责微机内各配件能量的供给，但在市场上出售的电源，其功率究竟能达到多少瓦？DIYer们恐怕就不太清楚了，选购电源时，对电源的参数要求实在不象采购其它配件那样斤斤计较，最多来一句功率越大越好呗！以至于有些商家为了迎合用户的心理，干脆向用户许诺自己所卖ATX电源的功率能达到250W甚至300W，真的这个样子吗？8 Q7 f  c/ Y& @6 D1 Q- T
      　
& o, u: }* _7 p# c        ATX电源简介
2 F$ L7 }. R6 _* C+ C; w      PC机电源在286到早期的586是由AT电源一统江湖的。AT电源功率一般为150~250W，共有四路输出(+5V、-5V、+12V、-12V)，另外还向主板提供一个P.G信号。AT电源采用切断交流电源的方式关机，所以不能实现软件关机。随着ATX电源的普及，AT电源如今已渐渐淡出市场。
* L9 b3 C3 [! `5 V! N      Intel在1997年推出了流行的ATX2.01电源标准。和AT电源相比，ATX电源的外形尺寸没有变化，主要是增加了3.3V和+5V Stand
% U7 v2 ?$ c, |( Z      by（+5V . T% X  w5 H2 N# @7 u# N
      SB）两路输出电压和一个PS—ON信号。同AT电源的6芯插座相比，其输出线改成一个20芯线给主板供电。提供的3.3V电源输出，给使用低内核电压的CPU供电，降低了主板降压电路的损耗。+5V 3 _, ~8 C7 D! `
      Stand by
3 |, x, i) X$ Y/ C" h      电压又称为辅助+5V电压，只要插上220V交流电就有电压输出。PS—ON信号是主板向电源提供的电平信号，用来控制电源其它各路电压的输出。利用+5V * X* s& G: W% X, F
      SB和PS—ON信号，就可以实现软件开关机、键盘开机、网络远程唤醒等功能。辅助+5V电源始终提供能量供给，主板向电源送出PS—ON低电平信号时电源启动，送出PS—ON高电平时电源关闭。$ L* W. s/ u- @1 J, _
      　# n5 |+ a3 H  W" |7 m& r% i
      1、ATX电源工作原理- U) w* a9 {$ D4 g8 s
      ATX电源是标准的开关稳压电源（Switch Voltage Regulator），同传统的线性稳压电路（Linear Voltage
. p) i0 N1 L! z( u$ m      Regulator）相比，它具有体积小、重量轻，功耗小、转换效率高等优点，但也有其缺点，那就是电路比较复杂，电源输出的纹波系数也较大，对周围电路的干扰也比较强。- _) U% O+ `! G- q1 B
      ATX开关电源的基本原理示意图如图1，主要包括输入电网滤波电路、输入整流滤波电路、主变换电路、整流滤波输出电路、控制电路、保护电路、辅助电源等。
/ k2 p) Q2 m* j1 Z6 S/ i      输入电网滤波电路是电源中的抗干扰电路，它具有两层意思：一是指微机电源对通过电网进入的干扰信号的抑制能力：二是指开关电源的振荡高次谐波进入电网对其它设备及显示器的干扰和对微机本身的干扰。通常要求微机对通过电网进入的干扰信号抑制能力要强，通过电网对其它微机等设备的干扰要小。
* \1 O2 F' v, o1 j; q" W      输入整流滤波电路将交流电源进行整流滤波，为主变换电路提供纹波较小的直流电压。1 d; z7 Q3 c- m. s
      主变换电路是开关电源的主要部分，它把直流电压变换成高频交流电压，并且起着将输出部分与输入电网隔离的作用。
7 B* G  t  |* y/ l      输出整流滤波电路将变换器输出的高频交流电压进行整流滤波，得到需要的直流电压，同时防止高频噪声对负载的干扰。
- j! M) E4 q) J5 `; P      控制电路检测输出直流电压，与基准电压比较，进行放大，控制振荡器的脉冲宽度，从而控制变换器以保持输出电压的稳定。
9 n; H2 E: l5 |% b      当开关电源发生过电压、过电流后，保护电路启动，使开关电源停止工作以保护负载和电源本身。
+ o2 ^/ O/ z, t, g- n      辅助电源本身也是一个完整的开关电源，输出+5V SB电源，为主板待机电路供电。同时也为保护电路、控制电路等电路供电。6 j* p8 x6 h! X
      2、开关电源的主要技术指标
9 V8 x: D1 M! j8 N* {; g3 K        部分DIYer 8 b! t2 B/ X1 ]. A) x- v
        们认为电源有输出或在装机使用时没有什么毛病就行了，其实这是对电源误解。有输出及能使用，只是对电源最基本的要求；还有的用户认为电源的功率越大越好，购电源时专挑标称功率大的买，这也是一种误解。正确评价一个电源的好坏，应该依据它的各项技术参数及指标。  H4 z8 E; L- Y
          安全规格
7 V7 g+ [, N4 b. _2 M4 u& J          安全标准主要是以保障产品的安全性能为出发点，在元件、材料的绝缘、阻燃等方面作出的严格的规定，以防止电击、着火、机械危险、化学危险、热危险等造成的人身伤害和财产损失。通常来说，符合安全标准并不代表该产品电器性能的好坏，但因安全规格的申请时间较长，又有严格的限制和要求，所需费用颇多，因而那些实力较弱的厂家不能通过安全认证。如我国的CCEE认证，不仅要求送检产品本身符合CCEE的标准，同时要求工厂有相对完善（接近ISO9002）的品质体系，以保证大批量生产时，每一个产品都符合CCEE的要求，同时还要接受CCEE机构定期或不定期的监督和检查。基于这些原因，在申请安全认证时，厂家都会考虑产品本身的完善性和实用性，因为安全认证申请之后，不得随意作任何变更、替代或修改。故相对来说，符合安全规格的产品的起点较非安全规格的产品高出很多。图2为电源上常见的各种安全标志。
' R# B, x: b  y5 L9 |% O& ]6 A          电源的功率 + ?  I( B/ Z! `5 t
          电源的功率必须要满足整机的需要，并且要有一定的功率余量。常听人说电源的功率越大越好，至少要求250W。其实经过实测，一台带MODEN卡、网卡、声卡、光驱、硬盘的PⅡ多媒体主机实际功率不足100W，而Intel新推出的Micro-ATX标准则只有145W。国内几乎所有的品牌机都是用的正儿八经的200W电源，而Micro-ATX机型用的是145W甚至90W的电源。那么为什么市场上买来的电源会出现功率不足的现象呢？那是一些小厂为了迎合用户口味，将电源标称功率使劲地往大里标，同时又在元件选用方面偷工减料，导致电源的实际功率相当有限。所以说不能盲目地追求功率，关键在于性能和质量。对于普通用户，200W的电源绰绰有余了。' \# s. l6 }+ e1 `
          电磁传导干扰（EMI）
3 o3 Q4 Z3 _. A  {0 y          不仅仅是电源，任何一个合格的电器产品，都要对电磁传导干扰作一定的处理。它包含两个方面的内容，一是防止外部电磁干扰的侵入，以免影响自身的正常工作；二是保证产品本身产生的电磁干扰不外泄电网及周围环境，影响其它电子产品的正常工作。我们在日常使用中，象显示器产生雪花、滚动、显示不稳定；或在电脑开机后，附近其它的电器，如电视机、音响等不能正常使用，则很可能是因为电磁干扰而产生的影响。此外，电磁干扰对人体健康也会带来不利的影响。国家将电磁传导干扰分为A级、B级。A级是工业标准，相对要求宽松一些；B级为为用标准，也是目前的最高标准。2 k5 d2 ~0 b* X+ r; |) T7 f
          关机时间（PF） : h' f" v% ?+ y" r% |
          PF（POWER " i, j* k1 o4 N9 ~+ s
          FAIL）是指电脑关机后（即关断外部交流供电后），电源其本身储存的电能延续供电的时间。电脑关机后，要求立即给CPU一个PF信号并延续供电一定的时间，CPU接到PF信号，马上将相关的数据记录下来，以保证下次开机时能正常启动。这是我们感觉不到的瞬间动作。如果PF时间不够，就会使CPU不能完整的记录相关的数据，而导致下次开机时电脑出现故障或出现数据丢失等现象。
9 O  V# l! T: D9 B; n* ^) `' U) Z* P( o          电源正常时间（P.G ）
/ d, p7 Z, ?. u          P.G 即电源上的Power Good或P.OK信号，是电脑开机后，电源工作正常后向CPU发出的一个信号，CPU只有在接到P.G
: U# d8 \8 l: ^/ c7 G- Z          信号后，才开始启动整个电脑系统的工作。为了保证相互间的衔接，CPU厂商在推出CPU时就作出了规定，当电源接通之后，如果输入交流电压在额定工作范围之内，且各路直流输出电压也已达到它们的最低检测电平（如+5V输出在4.75V以上），那么经过100ms~500ms的延时，P.G电路发出“电源正常”的信号（Power 0 B4 K. D; a% F. D% t, D: X/ T% q
          Good或P.OK为高电平）；当电源输入交流电压降至安全工作范围以下或+5V下降至4.75V时，电源送出“电源故障”信号（Power # v/ d9 p. O! L) M$ B
          Fall，低电平）。Power
( n) ~" A$ X/ @, o  O9 i          Fall应在+5V下降至4.75V之前至少1ms降为小于0.3V的低电平，且下降沿的波形应陡峭，无自激振荡现象发生，时间对应关系请参见表1和图3。, H' L( Y7 N9 O: }0 o* S0 ]: C
          表1 P.G 信号要求
; A, i6 v" [! c1 Z* p              P.G信号延时100mS! v: [- c  R+ z& D1 p: d& Y
              关机警告t2>1mS
$ |/ [( ~' `7 p; g; W+ c$ Q              +5V上升时间2mS5 W  W1 p) Q3 ~' ~: x9 ^              P.G上升t4<10mS
- S# @1 Z9 r7 M4 l  |. C
( @" e( l  Q( Y; l        P.G信号非常重要，即使电源的各路直流输出都正常，如果没有P.G信号，主板还是没法工作；如果P.G信号的时序不对，可能会和某些主板不兼容，造成开不了机；而如果P.G信号不稳定，则会使微机频繁启动。. }5 K% z3 U7 N- K
        输出电压的纹波（Ripple）、杂讯（Noise）
, R* \" M" C; K+ k' k! O& D- L        纹波和杂讯是伴随着输出电压而存在的。如果电源的输出滤波效果不好、纹波和杂讯过大，轻者可能使CPU产生误判，重者可能烧坏电脑。
! W3 F( F( s) B6 D' i        负载变化率
( Y: z: D; m, s6 N7 n        电脑电源的输出是多路输出，每一路输出都有一定的范围。用户在使用时，因需求或配置的不同，会出现各种偏差，如有的使用+5V较多，有的使用+12V较多等。在正常的情况下，电源要保证不至于因为使用负载的不同而产生输出不稳定或超出规定的范围。4 A5 c  c* q; q0 g9 I7 H- h, `' N
        线路调整率
7 T  @& l' ]8 ^: b8 D& t            我国的电网相对来说还不太稳定，有时电网电压会有较大波动。一个好的电源首先是其电压适应范围应该足够的宽，否则就会因为外部电网的波动而引起电脑系统不启动或掉电等现象。
( f# e; ?4 O( Z# F8 M      另外，电源的指标和参数还有：输入技术指标、抗电强度、漏电流、温度要求等。, A+ ?9 d( P2 N# P' m) ^% o
      ———ATX电源的工作原理
* J; d# u; p9 R      自从IBM推出第一台PC至今，微机电源已从AT电源发展到ATX电源。时至今日，微机电源仍是根据IBM公司的个人电脑标准制造的。市场上的ATX电源，不管是品牌电源还是杂牌电源，从电路原理上来看，一般都是在AT电源的基础上，做了适当的改动发展而来的，因此，我们买到的ATX电源，在电路原理上一般都大同小异。在微机国产化的进程上，微机电源技术也由国内生产厂家逐渐消化吸收，生产出了众多国有品牌的电源。微机电源并非高科技产品，以国内生产厂家的技术和生产实力，应该可以生产出物美价廉的电源产品。然而，纵观整个微机电源市场情况却不尽人意，许多电源产品存在着各种选料和质量问题，故障率较高。
! ~6 l% Z# q; W& V) c      一、电源的组成及工作原理
+ {! c' T, J! C3 @      ATX电源电路结构较复杂，各部分电路不但在功能上相互配合、相互渗透，且各电路参数设置非常严格，稍有不当则电路不能正常工作。其主电路原理图见图１，从图中可以看出，整个电路可以分成两大部分：一部分为从电源输入到开关变压器T1之前的电路(包括辅助电源的原边电路)，该部分电路和交流220V电压直接相连，触及会受到电击，称为高压侧电路；另一部分为开关变压器T1以后的电路，不和交流220V直接相连，称为低压侧电路。二者通过C03、C04、C05高压瓷片电容构成回路，以消除静电干扰。其原理方框图见图2，从图中可以看出整机电路由交流输入回路、整流滤波电路、推挽开关电路、辅助开关电源、PWM脉宽调制电路、PS-ON控制电路、保护电路、输出电路和PW-OK信号形成电路组成。弄清各部分电路的工作原理及相互关系对我们维修判断故障是很有用处的，下面简单介绍一下各组成部分的工作原理。& \9 D9 V9 g( g$ }- ~
      1、交流输入回路
4 o" i2 `+ g( }9 J9 u. T      交流输入回路包括输入保护电路和抗干扰电路等。输入保护电路指交流输入回路中的过流、过压保护及限流电路；抗干扰电路有两方面的作用：一是指微机电源对通过电网进入的干扰信号的抑制能力：二是指开关电源的振荡高次谐波进入电网对其它设备及显示器的干扰和对微机本身的干扰。通常要求微机对通过电网进入的干扰信号抑制能力要强，通过电网对其它微机等设备的干扰要小。3 N, M, j& J9 h) C+ G. n
      ２、整流电路：
$ J2 B9 N) B( T      包括整流和滤波两部分电路，将交流电源进行整流滤波，为开关推挽电路提供纹波较小的直流电压。
  a2 y# b1 f- G% B      3、辅助电源：# @3 f1 F. i( r
      辅助电源本身也是一个完整的开关电源。只要ATX电源一上电，辅助电源便开始工作，输出的两路电压，一路为+5VSB电源，该输出连接到ATX主板的“电源监控部件”，作为它的工作电压，使操作系统可以直接对电源进行管理。通过此功能，实现远程开机，完成电脑唤醒功能；另一路输出电压为保护电路、控制电路等电路供电。5 F$ v1 @! B9 r- O
      4、推挽开关电路：8 [( p: j$ Q/ ]/ r& q
      推挽开关电路是ATX开关电源的主要部分，它把直流电压变换成高频交流电压，并且起着将输出部分与输入电网隔离的作用。推挽开关管是该部分电路的核心元件，受脉宽调制电路输送的信号作激励驱动信号，当脉宽调制电路因保护电路动作或因本身故障不工作时，推挽开关管因基级无驱动脉冲故不工作，电路处于关闭状态，这种工作方式称作它激工作方式。
+ f% ?  }0 k* V      ５、PWM脉宽调制电路：
# M# w" u" D) w5 d      PWM（Pules Width
+ z* `5 R5 g! w      Modulation）即脉宽调制电路，其功能是检测输出直流电压，与基准电压比较，进行放大，控制振荡器的脉冲宽度，从而控制推挽开关电路以保持输出电压的稳定，主要由IC * k# K6 ^1 t; L/ ]7 ^$ x3 c; d
      TL494及周围元件组成。
5 h" ~  N  q: ~7 q! v' K/ y1 w  M, w3 Z      ６、PS-ON控制电路：
( }  N8 ?' X+ l1 q' h; J      ATX电源最主要的特点就是，它不采用传统的市电开关来控制电源是否工作，而是采用“＋5VSB、PS－ON”的组合来实现电源的开启和关闭，只要控制“PS－ON”信号电平的变化，就能控制电源的开启和关闭。电源中的S-ON控制电路接受PS－ON
& t; U1 t$ s  I) Y      信号的控制，当“PS－ON”小于1V伏时开启电源，大于4.5伏时关闭电源。主机箱面上的触发按钮开关(非锁定开关)控制主板的“电源监控部件”的输出状态，同时也可用程序来控制“电源监控件”的输出，如在WIN9X平台下，发出关机指令，使“PS－ON”变为＋5V，ATX电源就自动关闭。. T/ F0 w# w4 I% s
      ７、保护电路- \* |+ F# {! J* P4 }' v) t
      为了保证安全工作，ATX电源中设置了各种各样的保护电路，当开关电源发生过电压、过电流故障时，保护电路启动，开关电源停止工作以保护负载和电源本身。
8 ]" A8 Y( f, Q      ８、输出电路：0 Y  z+ y/ }( O  v# n) ?
      输入整流滤波电路将交流电源进行整流滤波，为主变换电路提供纹波较小的直流电压。接插到主板上的排线包含了电源输出的各路电压及控制信号，ATX电源输出排线各脚定义见表1，各路输出的额定电流见表2。' ^& {  D! m* }1 }; Z6 P: L/ z5 M: t
      表1 电源输出排线功能一览表
, \) Q1 C: {5 H* w. s$ Z0 d            Pin导线颜色功能Pin导线颜色功能
3 [+ H) i# w% K" J0 a            1橘黄3.3V 提供 +3.3V 电源11橘黄3.3V 提供 +3.3V 电源
' J! a; r, z! a+ h& m: f            2橘黄3.3V 提供 +3.3V 电源12兰色-12V 提供 -12V 电源
7 L6 m& l- W" G$ {; E            3黑色地线13黑色地线- b% D+ S4 a% E7 U. y- D' c
            4红色5V 提供 +5V 电源14绿色PS-ON 电源启动信号，低电平-电源开启，高电平-电源关闭& p+ G. c% ?6 r3 S8 h4 l; f
            5黑色地线15黑色地线% z2 o) n, Q$ g% Y; l6 ?
            6红色5V 提供 +5V 电源16黑色地线
9 ^3 Y; p- o, h$ B8 w1 A3 f4 h$ A            7黑色地线17黑色地线% e( A2 R4 W4 @' {+ m( p/ N
            8灰色Power OK电源正常工作18白色-5V 提供 -5V 电源
5 g" H" D& E; W7 f2 w' e            9紫色＋5VSB 提供 +5V Stand by电源，供电源启动电路用19红色5V 提供 +5V 电源" G( i" F" D1 U2 J5 k
            10黄色12V 提供 +12V 电源20红色5V 提供 +5V 电源: g/ W+ a+ o. V
. T9 d3 m- j1 K( Y2 X% c
      表2 ATX电源各路电压的额定输出电流：（单位：A）% }4 Y- [+ g7 \# a  I
            电源各输出端＋5V＋12V＋3.3V－5V－12V＋5VSB9 I4 }; `; ~/ I- j  b; p& u6 y
            额定输出电流21A6A14A0.3A0.8A0.8A
; l; C- u0 Z( N* N5 V$ W- f/ U) l% o0 U0 n7 F
      9、PW-OK信号的形成：; q5 K0 L8 O; r* M' u/ Y! F9 H, L
      PW-OK信号（在AT电源中及部分电源板上称P.G信号）为微机开机自检启动信号，为了防止开机时各路输出电路时序不定，CPU或各部件未进入初始化状态造成工作错误及突然停电时，硬盘磁头来不及移至着陆区造成盘片划伤，微机电源中均设置了PW-OK
# F7 |, H. P: \      信号。! c2 v. [, x! K
      10、＋3.3V电压二次稳压电路：% R# Q8 B8 m/ |1 m
      输出到主板上的＋3.3V电压一般为CPU等配件供电，因此，ATX电源在总体自动控制稳压的基础上，在T1的次级＋3.3V电压的输出负载网络增设了二次自动稳压控制电路，以使＋3.3V输出电压更精确稳定。
6 k5 B& N& S" \; E. N+ U, N      纵上所述，接通电源后，220V交流电压经整流滤波电路，输出＋300V
3 a5 i0 {9 J! i. d+ J      直流高压。此电压同时加到推挽开关电路和辅助电源上，因推挽开关电路的开关功率管没有激励脉冲而处于待机状态。辅助电源一经得到工作电压便开始工作，送出脉宽调制电路、PS-ON控制电路、保护电路的工作电压以及主板的+5VSB待机电压，但因此时没有得到PS-ON主机的控制信号，PS-ON控制电路输出高电平锁住PWM脉宽调制电路使其不起振，此时电源处于待机状态。按下面板的开机触发开关，PS-ON控制电路得到控制信号，解除对脉宽调制电路的锁定，PWM电路开始工作，输出受控的脉宽可变的交流脉冲推动推挽开关电路中的推挽功率管，并时刻根据输出电压的脉动来调整脉冲宽度，以保证输出电压的稳定。推挽开关电路中，推挽功率管依次开关，产生的脉动交变电压被开关变压器感应到副级，经输出电路整流滤波，形成主机所需各路电压。保护电路则监视各路输出电压，当发生过压、欠压故障时及时启动，使PWM电路停止工作，以保证电路及主机的安全.
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      ———ATX电源功率几何？, X3 K* u9 p6 Y' w- U4 e; g1 h% r
      如何得知我们买到的电源是多大功率呢？DIYer们常用两种方法：一种方法是看电源上的型号，一般来说，电源的型号和它本身的功率有着密切的联系。例如我们买到一台银河YH-2503C电源，有的人就说该电源是250W的；另一种方法是把标称的各路输出电压乘以对应的输出电流后相加得出该电源的功率。许多刊物上是这样介绍的，买电源时，商家是这么给我们介绍的，大部分爱好者们也是这样计算的。其实，上面两种计算方法都是片面和一厢情愿的。从银河网站上找到的银河电源的型号及相应的参数见表4，从表中可以看出，型号为YH-2503C的电源，其实际功率只有200W，我们不明白型号后面的数字具体表示什么含义，但表中数据却说明了型号后面的数字和功率并不等同，所以买电源时，不要为型号后面的数字所迷惑。而如果按上面第二种计算方法，很多电源都是250W的，甚至功率还要高。表5中为市售LS－280A / q% \( l- K1 T  G
      ATX电源标签上的输出参数值，根据表中的数据按上述方法计算，得出的输出功率高达262.3W。那么这台电源的实际功率到底是多大？# K5 w) w) F% a
      表4 YH系列ATX智能化绿色开关电源参数
6 U, L: c$ Q# k* D' Q$ c            产品型号YH－2503CYH2508CYH150SFX
: a$ [5 X, [( R5 v/ U/ O* i4 J            交流电压输入范围AC 180－264V+ o- k( f' L  Z3 H* F1 s/ T
            输入频率范围47HZ－63HZ
+ z: ~5 H' z3 j/ V, `3 Z" c            输出功率200W200W150W7 o. f' @3 [5 M/ c' f' g
            各路输出电流＋5V：21A，＋12：6A，－12V：0.8A，－5V：0.3A，＋3.3V：14A，＋5VSB：1.5A＋5V：21A，＋12：6A，－12V：0.8A，－5V：0.3A，＋3.3V：14A，＋5VSB：1.5A4 k  @3 O, A2 E
            输出电压变化范围＋5V：5%，＋12：5%，－12V：10%，－5V：10%，＋3.3V：5%，＋5VSB：5%
# T7 `9 t) p" R: T            效率满载时＞70%
4 M( Q/ i; p& D/ N5 p7 K* g            ＋5V电压保护范围5.6V-7.0V
$ P6 ?  T3 C- M2 q  K7 ?- P- w  a4 ?! ~7 s2 k
      　表5 LS－280A电源各路输出电流值; _. q% c. X9 S& v& T4 M
            输出电压＋5V－5V+12V-12V+3.3V＋5VSB
; Q  h7 q! L4 ?; ?/ R+ U            负载电流21A0.3A8A0.8A14A0.8A
) q4 J$ w) B& C8 `+ h+ I" H3 C4 X3 W      　- w0 X4 r% `- {: u
      　7 F5 p! @7 V" ~+ J
      有一个很重要的问题，各路直流输出的最大电流是不可能同时得到的，所以标出的功率也是无法达到的。
6 |6 _- F8 N& r! }7 v      解剖一下ATX电源的电路，我们会发现，ATX电源的主电路是在AT电源的主电路的基础上发展而来的，部分电路见图4，从图中可以发现，＋3.3V电压是将＋5V绕组的交流电压经L降压后整流滤波输出的，也就是说，＋3.3V和＋5V电压共用一个绕组。在标准的AT电源中，＋5V电压输出的最大工作电流为23A，比较一下二者的开关变压器的磁芯截面积和线圈的线径，二者并无什么不同,从而证明了＋5V和＋3.3V电压的工作电流不可能同时达到最大。所以，上面的标称的功率是无法达到的。很明显，能同时输出的实际最大功率才是有意义的。简单地独立地将各路输出相乘再相加是不科学的。
* h3 T" O. w+ ^      要检测电源各路输出的最大电流，比较麻烦，但我们可以简单地做一个实验。衡量一台电源合格与否的一个重要参数是各路输出电压的误差范围，从ATX网站上我们得知，对＋5V、＋3.3V和＋12V电压的误差率为5％，对－5V和－12V电压的误差率为10％，这是一个至关重要的指标，电压太低计算机无法工作，电压太高会烧了你的宝贝。其电压范围应该如表6所示。
- x, B' L& U  N      　
1 d; U& f- y% }! K, w3 e        表6 输出电压的稳定性
$ q% Z+ P* f, e9 K$ M0 i5 p            输出电压最小标准最大单位+ C- _& B5 q3 ^3 U" \
            ＋5V+4.75+5.00＋5.25V
4 e- g7 w0 j/ T6 O; L' }8 q            ＋12V+11.20+12.00＋12.80V
; G) i/ U$ g2 b            －12V-11.00-12.00－13.00V
0 X+ a. Z* {7 j( c6 r( @            －5V-4.75-5.00－5.25V- E: k: H* G, H# I
            ＋5VSB+4.75+5.00＋5.25V
: X( Q3 m% O+ f" L3 c" C0 y& {            ＋3.3V+3.15+3.30＋3.45V
2 f3 ]) `( c! j2 P8 ~  b
- K- C5 ~- O' P6 S      　
4 @9 q/ j9 j3 N: @( d7 P      　# E# |+ q( r4 B8 l& l1 n( D
        另外，我们对输出电压的纹波还有较高的要求，电源输出的各路直流电压，其交流成分越小越好，纹波太大会对各种芯片有不良影响。比较合适的纹波大小如表7所示。
- K% b# v  L/ q% \4 D+ W$ {  z' s        表7 输出电压的纹波电压的标准
  D3 o5 ~- t( u3 U            输出电压+5V+12V-5V-12V+5VSB+3.3V! ~" H: m" Y( D/ `2 E! v
            纹波(mv)100150100150100800 @. C2 p5 h! [0 x

% o( Z) Z: O2 u" g9 z, r) K      　实验是通过检测电源的各路主电压的负载压降和纹波系数来得出各路输出电压的最大电流。 7 ~5 Q; B; @& s, k5 v& }& l
        1、测各路输出电压的最大输出电流：要注意的是，由于电路中都是以＋5V电压为基准来调整各路电压的，如果＋5V电压空载，其它各路电压的输出会大幅降低，因此测其它各路电压的最大电流时，＋5V电压输出端的负载电阻不能去掉。测量的方法是在各路电压输出端接上不同阻值的电阻，然后将该负载电阻值逐渐减少，当所测的输出电压值低于该路电压的稳定范围时，记录下此时的电流值作为最大电流。测量的数据见表8。
+ M$ X, M/ D6 C; p% W        表8 电源各路输出的最大电流
/ |/ {) J, Q# K. u: H            电压输出端+3.3V+5V+12V
6 N& E, K6 ~2 v9 u0 D            负载电阻（Ω）0.50.85
' z% y0 A7 M1 B5 d2 h1 v; D3 a            负载电流（A）6.66.32.4: ~& B" L4 q5 {( Y. ]
            电压值(V)+3.1+4.5+11
, n' N9 D% [; V5 i
' m& R" W/ {! e. Q& J      很抱歉，从表中的数据可以看出，电源能工作的最大电流和电源盒上的标称值是有很大的差距的。如果按电压乘电流的方法计算功率的话，以上三路输出的功率只有3.3*6.6+5*6.3+12*2.4近似等于80W，再加上其它各路输出，该电源的实际输出功率也就100W左右。另外，由于各路输出最大电流不可能同时达到，因此，测得能同时达到的最大输出电流才有意义。
/ N( R8 t5 b* n6 D
. R! s! W1 S* c) l7 N5 K        2、测量电源各路电压同时输出时各自的最大电流值：
2 J3 V; A0 d0 T8 S- ?        在各路电压输出端同时接上最小负载，此时电源以满负荷运行，因此测量的速度要快。接通电源开关，此时电源内发出过载的“吱吱“声，让人胆颤心惊，怕继续操作下去把电源烧毁，该实验没有继续做下去，但说明了电源的各路输出同时能达到的最大输出电流比表8中的值还要小得多。最终的输出功率还不到100W！0 Z0 g* O1 \+ f3 v
      实验的结果实在让人很沮丧，为什么会出现这样的结果呢？实际解剖一下买来的ATX电源，你就会发现：厂家为节省成本，在元件选择上偷工减料，偷工减料是市售ATX电源功率不足的罪魁祸首。: O5 a0 q, v% z! U7 L* I8 H3 [
      首先看一下电源中采用的功率开关管，市售电源中，大部分兼容电源中采用的功率开关管型号都为MJE13007（有的只采用MJE13005）,见图5中的晶体管。查一下晶体管手册，得知该管的参数为75W／400V／8A，双管功率只有150W，再算上开关电源最大约70％的转换效率，能输出的功率只有100W左右，这和上面实验得出的数值是相符的，从而证实我们买到的电源，标称230W也好、200W也好，功率只有这么150W。顺便说一句，这种型号的晶体管更多地被用于电子日光灯中，因其耐压较高，被厂家移花接木于开关电源中。
# O3 `* x$ ?. w3 Z) q2 B) b/ O' e+ }      其次看一下整流输出电路中采用的快速整流对管，市售廉价电源中，不论是＋3.3V还是＋5V或＋12V，其整流对管一律采用MUR1640（16A／40V），要知道厂家标称的＋5V电压的输出电流可是21A啊？可能是厂家有自知之明，反正电源能输出的最大电流也不会超过此值（开关功率管根本就提供不了），整流管的额定电流取得再大也没有用处，省得再增加成本了。
, K% a5 o) V* v3 m7 y      最后看一下电源开关电路中采用的开关变压器，如今的变压器的大小比起286时的可要小得多了，那时的电源的标称一般比较实在，是多少瓦就标多少瓦，对比现在的电源，变压器磁芯截面积小了，所用的漆包线的线径细了，变压器的功率又怎能上得去呢？& L" o" y( [) M) T' H1 T8 {0 F7 b9 A
      很明显，现在市场上销售的电源质量、元件用料、产品的合格程度已和以前有了较大的不同，不看别的，只从电源的重量对比上就可以猜测出现在标称250W的电源中蕴藏着多少水分，因为重量的减轻意味着电源盒内部元件数量和质量上的偷工减料、散热片重量的减轻、开关变压器和功率开关管的功率下降，以及电源盒外壳铁皮厚度的锐减等。
7 E( y) s; z# Q- s      由此，我们从市场上购买的电源会出现功率不足的现象就很正常了，那是一些小厂为了迎合用户口味，把电源的功率使劲地往大里标，其实际功率又实在有限，再加上销售上的误导，形成了购买电源要功率越大越好的误区。目前市场上，部分比较负责任的品牌的电源除了标出各路电压、电流的输出值外，还专门指出电源总功率不超过145W，或总电流不超过35A，只有这样能保证同时输出的实际最大功率才有意义。所以说不能盲目地追求功率，关键在于电源的性能和质量。
* p! h; o  I  ^! [0 R      计算电源的功率时，如果电源限定了某几路输出的最大功率，就按功率的限定值计算，如果限定了某几路输出的最大电流，就按其中的最大电压输出乘以最大的电流计算，简单地独立地将各路输出相乘再相加是不科学的。由于计算方法不同，各厂商的电源功率就不完全可比，虽然多数厂商没有提供合理的计算数据，但大都会提供电压和电流的独立参数，根据这些虽然不能准确地计算出电源的功率，但同类参数之间还是有可比性的。
$ [/ S3 w9 L+ m3 j
. u7 ]: ^4 \: Z" U# b; s      ———微机所需的功率有多大
  t. n9 L: A  z2 m+ x3 l; _2 t, r      我们接着再确定一下微机所需的功率。随着半导体制造技术和现代节能等新技术的发展和技术的成熟，尽管象CPU、显卡等的集成度越来越高，然而整个微机的功率实际上处于一个逐渐下降的趋势。1 {: x- d" j4 C- T$ w
      首先尽管CPU的集成度越来越高，但由于技术的成熟，CPU芯片所采用的线宽已由0.30um过渡到0.18um，芯片中的布线也由铝导线过渡到铜导线。0.18微米的线宽使CPU芯片在单位面积上可以集成更多的晶体管、晶体管的极限频率更高、流过晶体管的电流更小，从而使CPU的功率处于下降的趋势；同时，芯片中的铜导线同以往的铝导线相比，电阻率更小，使芯片在布线上的损耗更低。例如PII233，CPU核心硅片上集成了550万个晶体管，其功率为34.8W，到了现在的PIII500E，由于采用了0.18 . z% o8 m! b  z. z
      微米的技术，新工艺的处理器的核心硅片上集成了2810万个以上的晶体管，功率却没有增加。（AMD的Athlon
0 _( z+ |! ~  z1 f2 f      CPU芯片，采用的仍是0.25微米工艺，情况则不妙，同以前的CPU相比，其功率上升了）对于显卡，情况也是这样。
* U" r4 |. X3 X9 `# l      其它各种配件象硬盘、光驱等的功率则由于采用的技术越来越成熟，耗散的功率越来越小,其具体的功率可以从各自的手册中查到。表2、表3中的数据是我从网上找到的，可以给您提供一些参考。但现在的配件的功率显然没有这么大，打开我的13.2G的IBM硬盘，上面标称的电流值为＋5V，300MA、＋12V，300MA，按该参数计算，其功率只有5＊0.5+12*0.5=8.5W；显然硬盘的容量越来越大，但功率也处于下降的趋势。40X顺新光驱，其标称参数为＋5V，0.9A、+12V,1.5A,其功率为5*0.9+12*1.5=22.5W，可能是新产品的原因，都比上面的要小，表中的产品可能是些过时的产品，不过这些数据可以给我们一些参考。
+ k2 h6 c4 t' w      　* @! ?+ }" C8 C9 e" T
      表2 微机中各配件的设备功率（C单位：W）* N  T+ n  W# D& \/ G
            设 备 名 称设备功率 (W)设 备 名 称设备功率 (W)" C9 p% R( u1 ?2 x6 L; I2 E1 M$ H
            光 驱25软 盘 驱 动 器 36 {; a2 E  m- m4 f+ Y
            主 板25内 置 卡106 x# }9 j1 c# Z
            硬 盘2064MB EDO SIMM7& V4 ]) W# T9 |- l+ q$ Z
            图 形 卡15网 络 驱 动 器10* B! j5 f/ J; O* j+ }9 O
' r$ G2 h0 P5 A3 l
      　
' `/ ?! h0 x: F      　
) _/ X; Z5 D8 {( F+ \# j6 @4 P0 s6 a      表3 PII工作电流及功率+ Y4 W7 I, C9 [
            　PII233PII266PII300
. c/ H! e+ E0 p( P$ F- c; c            工作电压2.8V# {0 X% p+ B% M; t3 y" M( V8 _
            最大工作电流11.8A12.7A14.2A
0 u& R! o, _  b  J( g            功耗34.8W38.2W43W
- Q; Q- |4 z# D0 P  \; J
/ N+ C4 L/ H& w9 O6 a      　
" e. D" Y/ W& P: p4 z; I8 [      　
% P! a, C9 Z' w& L& N  v# b" t0 g      ATX技术的采用，电源为主板上提供了3.3V电压，同以前使用+5V电压相比，降低了从电源电压转换到CPU所需的各种电压时的损耗，另外，现代主板上也普遍采用了开关电源技术，进一步降低了损耗，回忆老主板上的电压转换，是采用线性稳压电源降压的，线性稳压电源是一种低价低性能的电源供给方式，只能提供约2.5A的额定电流，通常情况下，功率管是处于超额工作的状态，因而会产生巨大的热量，其上散热片的温度有时高达114℃，同时，消耗在调整管上的功率也实在可观，一块PII233，其标称功率为34.8W，内核电压为2.8V，最大工作电流为11.8A，消耗在调整管上的功率就有(5-2.8)*11.8=26W之多，而采用开关电源，则可以大幅度提高效率，降低这部分无谓的损耗。与线性稳压电源相比，开关电源的温度也降了很多，手触到开关管上基本感觉不到温升。/ }+ V+ [, k* x2 P; n5 i7 t
      如果我们用钳式电流表测出微机的输入电流，根据公式：功率=电流*电压，可以计算出整台微机的实际功率。经过实测，一台带MODEN卡、网卡、声卡、光驱、硬盘的PⅡ多媒体主机，其输入电流为0.51A，即功率=0.51*220，从而证明其实际功率不足110W。这还只是电源的输入功率，考虑上开关电源70％的的转换效率，除电源以外的整机的实际耗散功率只有80W左右。按照惯例，我们需要为整机保留一定的余量，将
7 G/ U* R! o$ e: [4 [( J! Y      此 值 乘 以170% ， 一 是 为 了 满 足 日 后 添 加 新 设 备 之 需； 二 是 因 为 在 计 算 机 启 动 时 需 要 的 功 # k+ G$ X) S  l4 |; {
      率 比 平 时 要 大 一 些。 1 V# c/ h7 u, b
      因此，对于普通用户，200W的电源绰绰有余了。实际上，真正世界级的著名厂商，它们所追求的并不是一味地提高电源的功率，而是想方设法降低整机的功耗，像Compaq公司的个人电脑，满额功率也就大约120W，它的电源的功率平时保持在150W左右。在选购电源时，没有必要刻意追求电源功率的大小，关键是要看电源的性能和质量，只要是质量合格，通过了安全和电磁方面认证的电源都可以满足多数用户的需要。8 t6 O7 t0 q3 u+ P) D
      许多DIYer们都觉得电源的功率越大越好。象长城ATX-200SEL电源，通过了CCEE认证，属于DIYer们津津乐道的长城电源，但对比通过了FCC
' d/ Y" c2 B4 [2 p      B认证的ATX-250S，它之所以在市场上难得一见，除了消费者对CCEE认证需求不强，其价格比ATX-250S贵之外，其功率“只有”200W也是重要的原因。在前面我们已经测出整机的实际功率并不大，也就是说，200W甚至更大的功率很可能都是浪费的。那么，市场上所售的标称为250W的电源其实际功率有多大呢？为什么市场上买来的标称为200W甚至250W的电源会出现功率不足的现象呢？ ! \3 H/ b4 ?: d8 `

2 h2 V* r* {; @7 Y8 O2 f3 k: Y      ———走出ATX电源功率的误区  H  N, A) p, w! E' C/ s5 M
      随着ATX电源市场竟争的日益激烈，价格成了商家的唯一的杀手锏，昔日两百多元的电源下降到一百多元，甚至有的几十元就可以买到。在价格占主导地位的市场上，商家不时抛出点误导性的言论就不奇怪了，由此形成了选购的误区。
/ n1 l+ U5 L4 Y7 u! r# z6 I      功率越大越好吗？' ?$ e1 U) I- c) y6 D4 B
      有些商家向用户吹嘘自己出售的电源的功率能达到250W甚至300W。其实，如前所述，一台多媒体主机的实际功率不足100W，超过200W的功率都很可能是浪费。而Intel最近推出的Micro-ATX电源功率也只有145W，国内的品牌机绝大多数使用的都是200W的电源，所以在选购电源时，没有必要刻意追求电源的功率大小，关键是质量及电磁兼容性合格，只要是质量合格的市售电源都可以满足多数用户的要求。
- N8 c1 B. n+ A* [6 o9 t6 q2 Q+ e      辅助stand-by +5V电源的输出电流越大越好3 a, t5 i# C& d/ R
      有些商家向用户吹嘘自己的电源辅助5V能达到1A甚至1.5A，其实，在Intel在ATX规范中定的是0.72A，而实际上到底需要多少是和主板有关的，有的主板甚至只需要0.01A就够了，但有一点是明确的，辅助5V能提供0.72A科保征没事了，辅助5V相对来说比较容易出故障，它的寿命才是更重要的。; C9 d0 l3 x4 O
      电源的版本是最新的/ U7 v. P& q: O. \4 v
      有的商家宣传自己的电源符合Intel % n# c+ O) I5 L& j7 g6 g+ a
      ATX203标准，似乎要比别人的要优越许多，其实从ATX2.0到ATX2.03，只做了无关痛痒的修改，有些仅仅是换了个名词。比如从ATX2.02 & W( i% {" W( r( Q& q$ A
      到ATX2.03仅仅把“Micro ATX”改为“Mini-ATX”，以区别Intel
% v1 J/ d* x5 Q! W      提出的另一个标准Micro-ATX。其实，在ATX的发展过程中，最重要的修改是从ATX1.1到ATX2.01 4 j3 F6 P: A0 D6 a8 E7 J" s, \
      ，一是把风扇从外置改为内置，二是辅助5V电源的输出电流从0.01A改为0.72A，就目前而言，只要是满足ATX2.01标准的电源使用起来都不会有问题。
7 W% C. e# s# D4 q; h5 o0 F      认证电源和非认证电源质量是相同的。
% ?7 w8 w' U* i& A% N  N      有的老板以内行的身份神密地宣称，同牌的认证电源和非认证电源是从同一条生产线上下来的，并以此认为二者的质量相同，甚至“中肯”地指出认证电源之所以比较贵，是因为认证要花钱，使消费者产生一种误解，即买认证电源要多花冤枉钱。实际上，合格的电源必须要通过安全和电磁方面的认证，而质量的外在表现就是它应该有相应的认证标志。市场上认证电源和非认证电源并存，这种可悲的现象是市场需求而造成的。比方银河的YH-2503C通过了CCEE认证，而其YH-2503B则被列为不合格产品，但是，银河在销售认证电源的同时，也销售非认证的电源，原因很简单，在“锱铢必较”的市场竞争下，销售商和消费者都需要非认证的、价格便宜的电源，至于质量，有机会，你解剖一下买来的电源就完全明白了。
7 |+ H  G/ S: f5 Y9 G$ A, m1 ?      电源只要功率达标就行了，其它指标无所谓
- Z) B# Y3 D$ u9 t0 [$ m      实际上，除了开关电源的功率外，电源的输出电压的稳定性、输出电压的纹波系数、输入技术指标及电磁兼容性、通过的安全认证指标等，都对设备安全和人身健康至关重要。比如DIYer们常易忽略的电磁兼容性指标，如果电源的该项指标不合格，则外界干扰很容易对微机的正常工作造成影响，使微机经常莫名其妙地死机，同时，微机自身的干扰也容易对周围的电器产生影响。
+ e9 P6 M( }1 H# A) h# P      市售开关电源的选购3 k) c; m2 A9 c
      在选购电源时，如果对电源不是很了解，可以购买通过严格认证的名牌电源，这样，电源的许多指标都会达标。另外，虽然不鼓励大家盲目追求电源的功率，但掌握正确评估电源功率的方法还是很重要的。
1 d: L5 m) h* R: x        外观检查 ) ]* R6 S) D& ?  Z, M1 j) ]- ^. @
        质量好的电源较重。质量好的电源，由于内部使用了较大的电容、功率管和散热片，使用的开关变压器也功率十足，在其它配件的使用上也没有偷工减料，故电源相对要重些。 5 m5 d' l, d1 E) _

# Q4 }+ S7 v. e2 [. o4 H& h/ U        电源输出线较粗。别小看这几根输出线，因为电源输出的电流一般较大，很小的一点电阻值将会产生较大的压降损耗。如：+5V电源的输出电流要达到10A以上，此时，如果电源线上有0.01欧姆的电阻，则将产生10*0.01=0.1伏的压降。质量好的电源用的必定是粗输出线。 % k% M/ r% w. f

' _' c3 q! h3 `& b        接插件精致，一般用起来较紧，插到配件上后，配合较好，没有松懈的感觉，同时印字也较正规。 ) P& b/ j; T# q1 q" x
        不要迷信盒子上的参数。劣质产品一般标得较大，相反质量好的品牌电源则标得较保守。当然同样质量的电源，选标称大的好。
; {; u% Q& e9 w% x3 \# P; P        电源的外壳上有许多孔隙，机箱内的热空气即从这些孔隙被吸入到电源内，一般电源的出风口的栅条较宽，对空气的流动带来了较大的阻碍；质量好的电源使用稀疏的钢网，在保证安全的前提下，可以进一步减少对气流的阻碍。从图6中可以明显地看到这种差别。有的电源在电源盒的底部也增开了栅孔，且面积很大，见图7。通过栅孔可以直接吸入机箱内的热空气，对机箱内的热空气的排散能力较强，适合超频者使用。
7 f4 U+ h) c: j; C9 X9 F& o3 U) x6 J  O: _, u+ J0 [
        从外壳细缝往里看，质量好的电源采用铝质或铜质散热片，而且较大较厚。反观廉价电源有的也用铝质或铜质散热片，但较小较薄，有的劣质产品甚至用铁片做散热片，见图5中的散热片。另外，在优质电源中，散热片上的开关功率管个头较大，采用的开关变压器体积也较大，预示着该电源功率十足。
- f% x" S4 T, K' }) }' {
( z; E+ y; t' Q( z        条件许可的话，可以做试验测量一下负载压降，选压降小的电源。对于ATX电源，在其+5V输出端接一电阻负载，其余输出端悬空，让PS?/FONT>ON与GND短接启动电源。先测一下输出电流约为100mA时的电压（负载电阻约为50欧姆）。再用1KW电炉丝剪成5CM长若干根作为负载，同样接于+5V输出端，逐一并上电炉丝测一下当输出电流约为10A时的电压，此电压必较电流约为100mA时的小，算一下其压降。电源功率较大则压降较小。一般功率小的电源出厂时调在小负荷时输出电压高，当带正常负荷时电压刚好。上述试验千万不能在+12V、?/FONT>12V上做，以免烧坏电源。另外要讲的是，当+5V端接小负荷时测得的+12端输出电压的高低是和+5V端负荷有关的。
% s( L3 F! r1 e; L* g9 Y6 T
  t; A/ V+ `% ]9 ]- B7 o        如果电源地线未接，质量好的电源通电启动后其外壳上有约110V交流电压，并略有麻手感。如果测不出电压则说明内部偷工减料没装滤波网络。另外空载运行时风扇声均匀并较小，接上负载后风声会略有增大都属正常。 4 t1 J$ K& S4 K# b
+ }1 b# g& p; u: O( Y+ d6 K
        打开电源盒，可以发现质量好的电源用料考究。如多处用方形CBB电容，见图8。输入滤波电容值大于470微法，输出滤波电容值也较大。同时内部电感、电容滤波网络电路特多，并有完善的过压、限流保护元器件。其它还有线路板印字清楚，布线整齐等等，由于内容太多在此不一一介绍。
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