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跟我學修ATX電源實用電路

———認識ATX電源8 [3 u+ d5 c. B* s" a6 o) k
   隨著電腦報宣傳的深入和對電腦硬件進一步的了解，很長的一段時間里，對電源不屑一顧的DIYer們也對微機電源開始重視起來。然而，主機究竟需要多大的功率？微機電源作為計算機的心臟，負責微機內各配件能量的供給，但在市場上出售的電源，其功率究竟能達到多少瓦？DIYer們恐怕就不太清楚了，選購電源時，對電源的參數要求實在不象采購其它配件那樣斤斤計較，最多來一句功率越大越好唄！以至于有些商家為了迎合用戶的心理，干脆向用戶許諾自己所賣ATX電源的功率能達到250W甚至300W，真的這個樣子嗎？8 Q7 f  c/ Y& @6 D1 Q- T
   　
      ATX電源簡介
   PC機電源在286到早期的586是由AT電源一統江湖的。AT電源功率一般為150~250W，共有四路輸出(+5V、-5V、+12V、-12V)，另外還向主板提供一個P.G信號。AT電源采用切斷交流電源的方式關機，所以不能實現軟件關機。隨著ATX電源的普及，AT電源如今已漸漸淡出市場。
   Intel在1997年推出了流行的ATX2.01電源標準。和AT電源相比，ATX電源的外形尺寸沒有變化，主要是增加了3.3V和+5V Stand
   by（+5V . T% X  w5 H2 N# @7 u# N
   SB）兩路輸出電壓和一個PS—ON信號。同AT電源的6芯插座相比，其輸出線改成一個20芯線給主板供電。提供的3.3V電源輸出，給使用低內核電壓的CPU供電，降低了主板降壓電路的損耗。+5V 3 _, ~8 C7 D! `
   Stand by
   電壓又稱為輔助+5V電壓，只要插上220V交流電就有電壓輸出。PS—ON信號是主板向電源提供的電平信號，用來控制電源其它各路電壓的輸出。利用+5V * X* s& G: W% X, F
   SB和PS—ON信號，就可以實現軟件開關機、鍵盤開機、網絡遠程喚醒等功能。輔助+5V電源始終提供能量供給，主板向電源送出PS—ON低電平信號時電源啟動，送出PS—ON高電平時電源關閉。$ L* W. s/ u- @1 J, _
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   1、ATX電源工作原理- U) w* a9 {$ D4 g8 s
   ATX電源是標準的開關穩壓電源（Switch Voltage Regulator），同傳統的線性穩壓電路（Linear Voltage
   Regulator）相比，它具有體積小、重量輕，功耗小、轉換效率高等優點，但也有其缺點，那就是電路比較復雜，電源輸出的紋波系數也較大，對周圍電路的干擾也比較強。- _) U% O+ `! G- q1 B
   ATX開關電源的基本原理示意圖如圖1，主要包括輸入電網濾波電路、輸入整流濾波電路、主變換電路、整流濾波輸出電路、控制電路、保護電路、輔助電源等。
   輸入電網濾波電路是電源中的抗干擾電路，它具有兩層意思：一是指微機電源對通過電網進入的干擾信號的抑制能力：二是指開關電源的振蕩高次諧波進入電網對其它設備及顯示器的干擾和對微機本身的干擾。通常要求微機對通過電網進入的干擾信號抑制能力要強，通過電網對其它微機等設備的干擾要小。
   輸入整流濾波電路將交流電源進行整流濾波，為主變換電路提供紋波較小的直流電壓。1 d; z7 Q3 c- m. s
   主變換電路是開關電源的主要部分，它把直流電壓變換成高頻交流電壓，并且起著將輸出部分與輸入電網隔離的作用。
   輸出整流濾波電路將變換器輸出的高頻交流電壓進行整流濾波，得到需要的直流電壓，同時防止高頻噪聲對負載的干擾。
   控制電路檢測輸出直流電壓，與基準電壓比較，進行放大，控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定。
   當開關電源發生過電壓、過電流后，保護電路啟動，使開關電源停止工作以保護負載和電源本身。
   輔助電源本身也是一個完整的開關電源，輸出+5V SB電源，為主板待機電路供電。同時也為保護電路、控制電路等電路供電。6 j* p8 x6 h! X
   2、開關電源的主要技術指標
      部分DIYer 8 b! t2 B/ X1 ]. A) x- v
      們認為電源有輸出或在裝機使用時沒有什么毛病就行了，其實這是對電源誤解。有輸出及能使用，只是對電源最基本的要求；還有的用戶認為電源的功率越大越好，購電源時專挑標稱功率大的買，這也是一種誤解。正確評價一個電源的好壞，應該依據它的各項技術參數及指標。  H4 z8 E; L- Y
      安全規格
      安全標準主要是以保障產品的安全性能為出發點，在元件、材料的絕緣、阻燃等方面作出的嚴格的規定，以防止電擊、著火、機械危險、化學危險、熱危險等造成的人身傷害和財產損失。通常來說，符合安全標準并不代表該產品電器性能的好壞，但因安全規格的申請時間較長，又有嚴格的限制和要求，所需費用頗多，因而那些實力較弱的廠家不能通過安全認證。如我國的CCEE認證，不僅要求送檢產品本身符合CCEE的標準，同時要求工廠有相對完善（接近ISO9002）的品質體系，以保證大批量生產時，每一個產品都符合CCEE的要求，同時還要接受CCEE機構定期或不定期的監督和檢查。基于這些原因，在申請安全認證時，廠家都會考慮產品本身的完善性和實用性，因為安全認證申請之后，不得隨意作任何變更、替代或修改。故相對來說，符合安全規格的產品的起點較非安全規格的產品高出很多。圖2為電源上常見的各種安全標志。
      電源的功率 + ?  I( B/ Z! `5 t
      電源的功率必須要滿足整機的需要，并且要有一定的功率余量。常聽人說電源的功率越大越好，至少要求250W。其實經過實測，一臺帶MODEN卡、網卡、聲卡、光驅、硬盤的PⅡ多媒體主機實際功率不足100W，而Intel新推出的Micro-ATX標準則只有145W。國內幾乎所有的品牌機都是用的正兒八經的200W電源，而Micro-ATX機型用的是145W甚至90W的電源。那么為什么市場上買來的電源會出現功率不足的現象呢？那是一些小廠為了迎合用戶口味，將電源標稱功率使勁地往大里標，同時又在元件選用方面偷工減料，導致電源的實際功率相當有限。所以說不能盲目地追求功率，關鍵在于性能和質量。對于普通用戶，200W的電源綽綽有余了。' \# s. l6 }+ e1 `
      電磁傳導干擾（EMI）
      不僅僅是電源，任何一個合格的電器產品，都要對電磁傳導干擾作一定的處理。它包含兩個方面的內容，一是防止外部電磁干擾的侵入，以免影響自身的正常工作；二是保證產品本身產生的電磁干擾不外泄電網及周圍環境，影響其它電子產品的正常工作。我們在日常使用中，象顯示器產生雪花、滾動、顯示不穩定；或在電腦開機后，附近其它的電器，如電視機、音響等不能正常使用，則很可能是因為電磁干擾而產生的影響。此外，電磁干擾對人體健康也會帶來不利的影響。國家將電磁傳導干擾分為A級、B級。A級是工業標準，相對要求寬松一些；B級為為用標準，也是目前的最高標準。2 k5 d2 ~0 b* X+ r; |) T7 f
      關機時間（PF） : h' f" v% ?+ y" r% |
      PF（POWER " i, j* k1 o4 N9 ~+ s
      FAIL）是指電腦關機后（即關斷外部交流供電后），電源其本身儲存的電能延續供電的時間。電腦關機后，要求立即給CPU一個PF信號并延續供電一定的時間，CPU接到PF信號，馬上將相關的數據記錄下來，以保證下次開機時能正常啟動。這是我們感覺不到的瞬間動作。如果PF時間不夠，就會使CPU不能完整的記錄相關的數據，而導致下次開機時電腦出現故障或出現數據丟失等現象。
      電源正常時間（P.G ）
      P.G 即電源上的Power Good或P.OK信號，是電腦開機后，電源工作正常后向CPU發出的一個信號，CPU只有在接到P.G
      信號后，才開始啟動整個電腦系統的工作。為了保證相互間的銜接，CPU廠商在推出CPU時就作出了規定，當電源接通之后，如果輸入交流電壓在額定工作范圍之內，且各路直流輸出電壓也已達到它們的最低檢測電平（如+5V輸出在4.75V以上），那么經過100ms~500ms的延時，P.G電路發出“電源正常”的信號（Power 0 B4 K. D; a% F. D% t, D: X/ T% q
      Good或P.OK為高電平）；當電源輸入交流電壓降至安全工作范圍以下或+5V下降至4.75V時，電源送出“電源故障”信號（Power # v/ d9 p. O! L) M$ B
      Fall，低電平）。Power
      Fall應在+5V下降至4.75V之前至少1ms降為小于0.3V的低電平，且下降沿的波形應陡峭，無自激振蕩現象發生，時間對應關系請參見表1和圖3。, H' L( Y7 N9 O: }0 o* S0 ]: C
      表1 P.G 信號要求
            P.G信號延時100mS<t1<500mS! v: [- c  R+ z& D1 p: d& Y
            關機警告t2>1mS
            +5V上升時間2mS<t3<20mS
            P.G上升t4<10mS

      P.G信號非常重要，即使電源的各路直流輸出都正常，如果沒有P.G信號，主板還是沒法工作；如果P.G信號的時序不對，可能會和某些主板不兼容，造成開不了機；而如果P.G信號不穩定，則會使微機頻繁啟動。. }5 K% z3 U7 N- K
      輸出電壓的紋波（Ripple）、雜訊（Noise）
      紋波和雜訊是伴隨著輸出電壓而存在的。如果電源的輸出濾波效果不好、紋波和雜訊過大，輕者可能使CPU產生誤判，重者可能燒壞電腦。
      負載變化率
      電腦電源的輸出是多路輸出，每一路輸出都有一定的范圍。用戶在使用時，因需求或配置的不同，會出現各種偏差，如有的使用+5V較多，有的使用+12V較多等。在正常的情況下，電源要保證不至于因為使用負載的不同而產生輸出不穩定或超出規定的范圍。4 A5 c  c* q; q0 g9 I7 H- h, `' N
      線路調整率
         我國的電網相對來說還不太穩定，有時電網電壓會有較大波動。一個好的電源首先是其電壓適應范圍應該足夠的寬，否則就會因為外部電網的波動而引起電腦系統不啟動或掉電等現象。
   另外，電源的指標和參數還有：輸入技術指標、抗電強度、漏電流、溫度要求等。, A+ ?9 d( P2 N# P' m) ^% o
   ———ATX電源的工作原理
   自從IBM推出第一臺PC至今，微機電源已從AT電源發展到ATX電源。時至今日，微機電源仍是根據IBM公司的個人電腦標準制造的。市場上的ATX電源，不管是品牌電源還是雜牌電源，從電路原理上來看，一般都是在AT電源的基礎上，做了適當的改動發展而來的，因此，我們買到的ATX電源，在電路原理上一般都大同小異。在微機國產化的進程上，微機電源技術也由國內生產廠家逐漸消化吸收，生產出了眾多國有品牌的電源。微機電源并非高科技產品，以國內生產廠家的技術和生產實力，應該可以生產出物美價廉的電源產品。然而，縱觀整個微機電源市場情況卻不盡人意，許多電源產品存在著各種選料和質量問題，故障率較高。
   一、電源的組成及工作原理
   ATX電源電路結構較復雜，各部分電路不但在功能上相互配合、相互滲透，且各電路參數設置非常嚴格，稍有不當則電路不能正常工作。其主電路原理圖見圖１，從圖中可以看出，整個電路可以分成兩大部分：一部分為從電源輸入到開關變壓器T1之前的電路(包括輔助電源的原邊電路)，該部分電路和交流220V電壓直接相連，觸及會受到電擊，稱為高壓側電路；另一部分為開關變壓器T1以后的電路，不和交流220V直接相連，稱為低壓側電路。二者通過C03、C04、C05高壓瓷片電容構成回路，以消除靜電干擾。其原理方框圖見圖2，從圖中可以看出整機電路由交流輸入回路、整流濾波電路、推挽開關電路、輔助開關電源、PWM脈寬調制電路、PS-ON控制電路、保護電路、輸出電路和PW-OK信號形成電路組成。弄清各部分電路的工作原理及相互關系對我們維修判斷故障是很有用處的，下面簡單介紹一下各組成部分的工作原理。& \9 D9 V9 g( g$ }- ~
   1、交流輸入回路
   交流輸入回路包括輸入保護電路和抗干擾電路等。輸入保護電路指交流輸入回路中的過流、過壓保護及限流電路；抗干擾電路有兩方面的作用：一是指微機電源對通過電網進入的干擾信號的抑制能力：二是指開關電源的振蕩高次諧波進入電網對其它設備及顯示器的干擾和對微機本身的干擾。通常要求微機對通過電網進入的干擾信號抑制能力要強，通過電網對其它微機等設備的干擾要小。3 N, M, j& J9 h) C+ G. n
   ２、整流電路：
   包括整流和濾波兩部分電路，將交流電源進行整流濾波，為開關推挽電路提供紋波較小的直流電壓。
   3、輔助電源：# @3 f1 F. i( r
   輔助電源本身也是一個完整的開關電源。只要ATX電源一上電，輔助電源便開始工作，輸出的兩路電壓，一路為+5VSB電源，該輸出連接到ATX主板的“電源監控部件”，作為它的工作電壓，使操作系統可以直接對電源進行管理。通過此功能，實現遠程開機，完成電腦喚醒功能；另一路輸出電壓為保護電路、控制電路等電路供電。5 F$ v1 @! B9 r- O
   4、推挽開關電路：8 [( p: j$ Q/ ]/ r& q
   推挽開關電路是ATX開關電源的主要部分，它把直流電壓變換成高頻交流電壓，并且起著將輸出部分與輸入電網隔離的作用。推挽開關管是該部分電路的核心元件，受脈寬調制電路輸送的信號作激勵驅動信號，當脈寬調制電路因保護電路動作或因本身故障不工作時，推挽開關管因基級無驅動脈沖故不工作，電路處于關閉狀態，這種工作方式稱作它激工作方式。
   ５、PWM脈寬調制電路：
   PWM（Pules Width
   Modulation）即脈寬調制電路，其功能是檢測輸出直流電壓，與基準電壓比較，進行放大，控制振蕩器的脈沖寬度，從而控制推挽開關電路以保持輸出電壓的穩定，主要由IC * k# K6 ^1 t; L/ ]7 ^$ x3 c; d
   TL494及周圍元件組成。
   ６、PS-ON控制電路：
   ATX電源最主要的特點就是，它不采用傳統的市電開關來控制電源是否工作，而是采用“＋5VSB、PS－ON”的組合來實現電源的開啟和關閉，只要控制“PS－ON”信號電平的變化，就能控制電源的開啟和關閉。電源中的S-ON控制電路接受PS－ON
   信號的控制，當“PS－ON”小于1V伏時開啟電源，大于4.5伏時關閉電源。主機箱面上的觸發按鈕開關(非鎖定開關)控制主板的“電源監控部件”的輸出狀態，同時也可用程序來控制“電源監控件”的輸出，如在WIN9X平臺下，發出關機指令，使“PS－ON”變為＋5V，ATX電源就自動關閉。. T/ F0 w# w4 I% s
   ７、保護電路- \* |+ F# {! J* P4 }' v) t
   為了保證安全工作，ATX電源中設置了各種各樣的保護電路，當開關電源發生過電壓、過電流故障時，保護電路啟動，開關電源停止工作以保護負載和電源本身。
   ８、輸出電路：0 Y  z+ y/ }( O  v# n) ?
   輸入整流濾波電路將交流電源進行整流濾波，為主變換電路提供紋波較小的直流電壓。接插到主板上的排線包含了電源輸出的各路電壓及控制信號，ATX電源輸出排線各腳定義見表1，各路輸出的額定電流見表2。' ^& {  D! m* }1 }; Z6 P: L/ z5 M: t
   表1 電源輸出排線功能一覽表
         Pin導線顏色功能Pin導線顏色功能
         1橘黃3.3V 提供 +3.3V 電源11橘黃3.3V 提供 +3.3V 電源
         2橘黃3.3V 提供 +3.3V 電源12蘭色-12V 提供 -12V 電源
         3黑色地線13黑色地線- b% D+ S4 a% E7 U. y- D' c
         4紅色5V 提供 +5V 電源14綠色PS-ON 電源啟動信號，低電平-電源開啟，高電平-電源關閉& p+ G. c% ?6 r3 S8 h4 l; f
         5黑色地線15黑色地線% z2 o) n, Q$ g% Y; l6 ?
         6紅色5V 提供 +5V 電源16黑色地線
         7黑色地線17黑色地線% e( A2 R4 W4 @' {+ m( p/ N
         8灰色Power OK電源正常工作18白色-5V 提供 -5V 電源
         9紫色＋5VSB 提供 +5V Stand by電源，供電源啟動電路用19紅色5V 提供 +5V 電源" G( i" F" D1 U2 J5 k
         10黃色12V 提供 +12V 電源20紅色5V 提供 +5V 電源: g/ W+ a+ o. V
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   表2 ATX電源各路電壓的額定輸出電流：（單位：A）% }4 Y- [+ g7 \# a  I
         電源各輸出端＋5V＋12V＋3.3V－5V－12V＋5VSB9 I4 }; `; ~/ I- j  b; p& u6 y
         額定輸出電流21A6A14A0.3A0.8A0.8A
$ W- f/ U) l% o0 U0 n7 F
   9、PW-OK信號的形成：; q5 K0 L8 O; r* M' u/ Y! F9 H, L
   PW-OK信號（在AT電源中及部分電源板上稱P.G信號）為微機開機自檢啟動信號，為了防止開機時各路輸出電路時序不定，CPU或各部件未進入初始化狀態造成工作錯誤及突然停電時，硬盤磁頭來不及移至著陸區造成盤片劃傷，微機電源中均設置了PW-OK
   信號。! c2 v. [, x! K
   10、＋3.3V電壓二次穩壓電路：% R# Q8 B8 m/ |1 m
   輸出到主板上的＋3.3V電壓一般為CPU等配件供電，因此，ATX電源在總體自動控制穩壓的基礎上，在T1的次級＋3.3V電壓的輸出負載網絡增設了二次自動穩壓控制電路，以使＋3.3V輸出電壓更精確穩定。
   縱上所述，接通電源后，220V交流電壓經整流濾波電路，輸出＋300V
   直流高壓。此電壓同時加到推挽開關電路和輔助電源上，因推挽開關電路的開關功率管沒有激勵脈沖而處于待機狀態。輔助電源一經得到工作電壓便開始工作，送出脈寬調制電路、PS-ON控制電路、保護電路的工作電壓以及主板的+5VSB待機電壓，但因此時沒有得到PS-ON主機的控制信號，PS-ON控制電路輸出高電平鎖住PWM脈寬調制電路使其不起振，此時電源處于待機狀態。按下面板的開機觸發開關，PS-ON控制電路得到控制信號，解除對脈寬調制電路的鎖定，PWM電路開始工作，輸出受控的脈寬可變的交流脈沖推動推挽開關電路中的推挽功率管，并時刻根據輸出電壓的脈動來調整脈沖寬度，以保證輸出電壓的穩定。推挽開關電路中，推挽功率管依次開關，產生的脈動交變電壓被開關變壓器感應到副級，經輸出電路整流濾波，形成主機所需各路電壓。保護電路則監視各路輸出電壓，當發生過壓、欠壓故障時及時啟動，使PWM電路停止工作，以保證電路及主機的安全.
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   ———ATX電源功率幾何？, X3 K* u9 p6 Y' w- U4 e; g1 h% r
   如何得知我們買到的電源是多大功率呢？DIYer們常用兩種方法：一種方法是看電源上的型號，一般來說，電源的型號和它本身的功率有著密切的聯系。例如我們買到一臺銀河YH-2503C電源，有的人就說該電源是250W的；另一種方法是把標稱的各路輸出電壓乘以對應的輸出電流后相加得出該電源的功率。許多刊物上是這樣介紹的，買電源時，商家是這么給我們介紹的，大部分愛好者們也是這樣計算的。其實，上面兩種計算方法都是片面和一廂情愿的。從銀河網站上找到的銀河電源的型號及相應的參數見表4，從表中可以看出，型號為YH-2503C的電源，其實際功率只有200W，我們不明白型號后面的數字具體表示什么含義，但表中數據卻說明了型號后面的數字和功率并不等同，所以買電源時，不要為型號后面的數字所迷惑。而如果按上面第二種計算方法，很多電源都是250W的，甚至功率還要高。表5中為市售LS－280A / q% \( l- K1 T  G
   ATX電源標簽上的輸出參數值，根據表中的數據按上述方法計算，得出的輸出功率高達262.3W。那么這臺電源的實際功率到底是多大？# K5 w) w) F% a
   表4 YH系列ATX智能化綠色開關電源參數
         產品型號YH－2503CYH2508CYH150SFX
         交流電壓輸入范圍AC 180－264V+ o- k( f' L  Z3 H* F1 s/ T
         輸入頻率范圍47HZ－63HZ
         輸出功率200W200W150W7 o. f' @3 [5 M/ c' f' g
         各路輸出電流＋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
         輸出電壓變化范圍＋5V：5%，＋12：5%，－12V：10%，－5V：10%，＋3.3V：5%，＋5VSB：5%
         效率滿載時＞70%
         ＋5V電壓保護范圍5.6V-7.0V
- w  a4 ?! ~7 s2 k
   　表5 LS－280A電源各路輸出電流值; _. q% c. X9 S& v& T4 M
         輸出電壓＋5V－5V+12V-12V+3.3V＋5VSB
         負載電流21A0.3A8A0.8A14A0.8A
   　- w0 X4 r% `- {: u
   　7 F5 p! @7 V" ~+ J
   有一個很重要的問題，各路直流輸出的最大電流是不可能同時得到的，所以標出的功率也是無法達到的。
   解剖一下ATX電源的電路，我們會發現，ATX電源的主電路是在AT電源的主電路的基礎上發展而來的，部分電路見圖4，從圖中可以發現，＋3.3V電壓是將＋5V繞組的交流電壓經L降壓后整流濾波輸出的，也就是說，＋3.3V和＋5V電壓共用一個繞組。在標準的AT電源中，＋5V電壓輸出的最大工作電流為23A，比較一下二者的開關變壓器的磁芯截面積和線圈的線徑，二者并無什么不同,從而證明了＋5V和＋3.3V電壓的工作電流不可能同時達到最大。所以，上面的標稱的功率是無法達到的。很明顯，能同時輸出的實際最大功率才是有意義的。簡單地獨立地將各路輸出相乘再相加是不科學的。
   要檢測電源各路輸出的最大電流，比較麻煩，但我們可以簡單地做一個實驗。衡量一臺電源合格與否的一個重要參數是各路輸出電壓的誤差范圍，從ATX網站上我們得知，對＋5V、＋3.3V和＋12V電壓的誤差率為5％，對－5V和－12V電壓的誤差率為10％，這是一個至關重要的指標，電壓太低計算機無法工作，電壓太高會燒了你的寶貝。其電壓范圍應該如表6所示。
   　
      表6 輸出電壓的穩定性
         輸出電壓最小標準最大單位+ C- _& B5 q3 ^3 U" \
         ＋5V+4.75+5.00＋5.25V
         ＋12V+11.20+12.00＋12.80V
         －12V-11.00-12.00－13.00V
         －5V-4.75-5.00－5.25V- E: k: H* G, H# I
         ＋5VSB+4.75+5.00＋5.25V
         ＋3.3V+3.15+3.30＋3.45V

   　
   　# E# |+ q( r4 B8 l& l1 n( D
      另外，我們對輸出電壓的紋波還有較高的要求，電源輸出的各路直流電壓，其交流成分越小越好，紋波太大會對各種芯片有不良影響。比較合適的紋波大小如表7所示。
      表7 輸出電壓的紋波電壓的標準
         輸出電壓+5V+12V-5V-12V+5VSB+3.3V! ~" H: m" Y( D/ `2 E! v
         紋波(mv)100150100150100800 @. C2 p5 h! [0 x

   　實驗是通過檢測電源的各路主電壓的負載壓降和紋波系數來得出各路輸出電壓的最大電流。 7 ~5 Q; B; @& s, k5 v& }& l
      1、測各路輸出電壓的最大輸出電流：要注意的是，由于電路中都是以＋5V電壓為基準來調整各路電壓的，如果＋5V電壓空載，其它各路電壓的輸出會大幅降低，因此測其它各路電壓的最大電流時，＋5V電壓輸出端的負載電阻不能去掉。測量的方法是在各路電壓輸出端接上不同阻值的電阻，然后將該負載電阻值逐漸減少，當所測的輸出電壓值低于該路電壓的穩定范圍時，記錄下此時的電流值作為最大電流。測量的數據見表8。
      表8 電源各路輸出的最大電流
         電壓輸出端+3.3V+5V+12V
         負載電阻（Ω）0.50.85
         負載電流（A）6.66.32.4: ~& B" L4 q5 {( Y. ]
         電壓值(V)+3.1+4.5+11

   很抱歉，從表中的數據可以看出，電源能工作的最大電流和電源盒上的標稱值是有很大的差距的。如果按電壓乘電流的方法計算功率的話，以上三路輸出的功率只有3.3*6.6+5*6.3+12*2.4近似等于80W，再加上其它各路輸出，該電源的實際輸出功率也就100W左右。另外，由于各路輸出最大電流不可能同時達到，因此，測得能同時達到的最大輸出電流才有意義。

      2、測量電源各路電壓同時輸出時各自的最大電流值：
      在各路電壓輸出端同時接上最小負載，此時電源以滿負荷運行，因此測量的速度要快。接通電源開關，此時電源內發出過載的“吱吱“聲，讓人膽顫心驚，怕繼續操作下去把電源燒毀，該實驗沒有繼續做下去，但說明了電源的各路輸出同時能達到的最大輸出電流比表8中的值還要小得多。最終的輸出功率還不到100W！0 Z0 g* O1 \+ f3 v
   實驗的結果實在讓人很沮喪，為什么會出現這樣的結果呢？實際解剖一下買來的ATX電源，你就會發現：廠家為節省成本，在元件選擇上偷工減料，偷工減料是市售ATX電源功率不足的罪魁禍首。: O5 a0 q, v% z! U7 L* I8 H3 [
   首先看一下電源中采用的功率開關管，市售電源中，大部分兼容電源中采用的功率開關管型號都為MJE13007（有的只采用MJE13005）,見圖5中的晶體管。查一下晶體管手冊，得知該管的參數為75W／400V／8A，雙管功率只有150W，再算上開關電源最大約70％的轉換效率，能輸出的功率只有100W左右，這和上面實驗得出的數值是相符的，從而證實我們買到的電源，標稱230W也好、200W也好，功率只有這么150W。順便說一句，這種型號的晶體管更多地被用于電子日光燈中，因其耐壓較高，被廠家移花接木于開關電源中。
   其次看一下整流輸出電路中采用的快速整流對管，市售廉價電源中，不論是＋3.3V還是＋5V或＋12V，其整流對管一律采用MUR1640（16A／40V），要知道廠家標稱的＋5V電壓的輸出電流可是21A啊？可能是廠家有自知之明，反正電源能輸出的最大電流也不會超過此值（開關功率管根本就提供不了），整流管的額定電流取得再大也沒有用處，省得再增加成本了。
   最后看一下電源開關電路中采用的開關變壓器，如今的變壓器的大小比起286時的可要小得多了，那時的電源的標稱一般比較實在，是多少瓦就標多少瓦，對比現在的電源，變壓器磁芯截面積小了，所用的漆包線的線徑細了，變壓器的功率又怎能上得去呢？& L" o" y( [) M) T' H1 T8 {0 F7 b9 A
   很明顯，現在市場上銷售的電源質量、元件用料、產品的合格程度已和以前有了較大的不同，不看別的，只從電源的重量對比上就可以猜測出現在標稱250W的電源中蘊藏著多少水分，因為重量的減輕意味著電源盒內部元件數量和質量上的偷工減料、散熱片重量的減輕、開關變壓器和功率開關管的功率下降，以及電源盒外殼鐵皮厚度的銳減等。
   由此，我們從市場上購買的電源會出現功率不足的現象就很正常了，那是一些小廠為了迎合用戶口味，把電源的功率使勁地往大里標，其實際功率又實在有限，再加上銷售上的誤導，形成了購買電源要功率越大越好的誤區。目前市場上，部分比較負責任的品牌的電源除了標出各路電壓、電流的輸出值外，還專門指出電源總功率不超過145W，或總電流不超過35A，只有這樣能保證同時輸出的實際最大功率才有意義。所以說不能盲目地追求功率，關鍵在于電源的性能和質量。
   計算電源的功率時，如果電源限定了某幾路輸出的最大功率，就按功率的限定值計算，如果限定了某幾路輸出的最大電流，就按其中的最大電壓輸出乘以最大的電流計算，簡單地獨立地將各路輸出相乘再相加是不科學的。由于計算方法不同，各廠商的電源功率就不完全可比，雖然多數廠商沒有提供合理的計算數據，但大都會提供電壓和電流的獨立參數，根據這些雖然不能準確地計算出電源的功率，但同類參數之間還是有可比性的。

   ———微機所需的功率有多大
   我們接著再確定一下微機所需的功率。隨著半導體制造技術和現代節能等新技術的發展和技術的成熟，盡管象CPU、顯卡等的集成度越來越高，然而整個微機的功率實際上處于一個逐漸下降的趨勢。1 {: x- d" j4 C- T$ w
   首先盡管CPU的集成度越來越高，但由于技術的成熟，CPU芯片所采用的線寬已由0.30um過渡到0.18um，芯片中的布線也由鋁導線過渡到銅導線。0.18微米的線寬使CPU芯片在單位面積上可以集成更多的晶體管、晶體管的極限頻率更高、流過晶體管的電流更小，從而使CPU的功率處于下降的趨勢；同時，芯片中的銅導線同以往的鋁導線相比，電阻率更小，使芯片在布線上的損耗更低。例如PII233，CPU核心硅片上集成了550萬個晶體管，其功率為34.8W，到了現在的PIII500E，由于采用了0.18 . z% o8 m! b  z. z
   微米的技術，新工藝的處理器的核心硅片上集成了2810萬個以上的晶體管，功率卻沒有增加。（AMD的Athlon
   CPU芯片，采用的仍是0.25微米工藝，情況則不妙，同以前的CPU相比，其功率上升了）對于顯卡，情況也是這樣。
   其它各種配件象硬盤、光驅等的功率則由于采用的技術越來越成熟，耗散的功率越來越小,其具體的功率可以從各自的手冊中查到。表2、表3中的數據是我從網上找到的，可以給您提供一些參考。但現在的配件的功率顯然沒有這么大，打開我的13.2G的IBM硬盤，上面標稱的電流值為＋5V，300MA、＋12V，300MA，按該參數計算，其功率只有5＊0.5+12*0.5=8.5W；顯然硬盤的容量越來越大，但功率也處于下降的趨勢。40X順新光驅，其標稱參數為＋5V，0.9A、+12V,1.5A,其功率為5*0.9+12*1.5=22.5W，可能是新產品的原因，都比上面的要小，表中的產品可能是些過時的產品，不過這些數據可以給我們一些參考。
   　* @! ?+ }" C8 C9 e" T
   表2 微機中各配件的設備功率（C單位：W）* N  T+ n  W# D& \/ G
         設備名稱設備功率 (W)設備名稱設備功率 (W)" C9 p% R( u1 ?2 x6 L; I2 E1 M$ H
         光驅25軟盤驅動器 36 {; a2 E  m- m4 f+ Y
         主板25內置卡106 x# }9 j1 c# Z
         硬盤2064MB EDO SIMM7& V4 ]) W# T9 |- l+ q$ Z
         圖形卡15網絡驅動器10* B! j5 f/ J; O* j+ }9 O
' r$ G2 h0 P5 A3 l
   　
   　
   表3 PII工作電流及功率+ Y4 W7 I, C9 [
         　PII233PII266PII300
         工作電壓2.8V# {0 X% p+ B% M; t3 y" M( V8 _
         最大工作電流11.8A12.7A14.2A
         功耗34.8W38.2W43W

   　
   　
   ATX技術的采用，電源為主板上提供了3.3V電壓，同以前使用+5V電壓相比，降低了從電源電壓轉換到CPU所需的各種電壓時的損耗，另外，現代主板上也普遍采用了開關電源技術，進一步降低了損耗，回憶老主板上的電壓轉換，是采用線性穩壓電源降壓的，線性穩壓電源是一種低價低性能的電源供給方式，只能提供約2.5A的額定電流，通常情況下，功率管是處于超額工作的狀態，因而會產生巨大的熱量，其上散熱片的溫度有時高達114℃，同時，消耗在調整管上的功率也實在可觀，一塊PII233，其標稱功率為34.8W，內核電壓為2.8V，最大工作電流為11.8A，消耗在調整管上的功率就有(5-2.8)*11.8=26W之多，而采用開關電源，則可以大幅度提高效率，降低這部分無謂的損耗。與線性穩壓電源相比，開關電源的溫度也降了很多，手觸到開關管上基本感覺不到溫升。/ }+ V+ [, k* x2 P; n5 i7 t
   如果我們用鉗式電流表測出微機的輸入電流，根據公式：功率=電流*電壓，可以計算出整臺微機的實際功率。經過實測，一臺帶MODEN卡、網卡、聲卡、光驅、硬盤的PⅡ多媒體主機，其輸入電流為0.51A，即功率=0.51*220，從而證明其實際功率不足110W。這還只是電源的輸入功率，考慮上開關電源70％的的轉換效率，除電源以外的整機的實際耗散功率只有80W左右。按照慣例，我們需要為整機保留一定的余量，將
   此值乘以170% ，一是為了滿足日后添加新設備之需；二是因為在計算機啟動時需要的功 # k+ G$ X) S  l4 |; {
   率比平時要大一些。 1 V# c/ h7 u, b
   因此，對于普通用戶，200W的電源綽綽有余了。實際上，真正世界級的著名廠商，它們所追求的并不是一味地提高電源的功率，而是想方設法降低整機的功耗，像Compaq公司的個人電腦，滿額功率也就大約120W，它的電源的功率平時保持在150W左右。在選購電源時，沒有必要刻意追求電源功率的大小，關鍵是要看電源的性能和質量，只要是質量合格，通過了安全和電磁方面認證的電源都可以滿足多數用戶的需要。8 t6 O7 t0 q3 u+ P) D
   許多DIYer們都覺得電源的功率越大越好。象長城ATX-200SEL電源，通過了CCEE認證，屬于DIYer們津津樂道的長城電源，但對比通過了FCC
   B認證的ATX-250S，它之所以在市場上難得一見，除了消費者對CCEE認證需求不強，其價格比ATX-250S貴之外，其功率“只有”200W也是重要的原因。在前面我們已經測出整機的實際功率并不大，也就是說，200W甚至更大的功率很可能都是浪費的。那么，市場上所售的標稱為250W的電源其實際功率有多大呢？為什么市場上買來的標稱為200W甚至250W的電源會出現功率不足的現象呢？ ! \3 H/ b4 ?: d8 `

   ———走出ATX電源功率的誤區  H  N, A) p, w! E' C/ s5 M
   隨著ATX電源市場竟爭的日益激烈，價格成了商家的唯一的殺手锏，昔日兩百多元的電源下降到一百多元，甚至有的幾十元就可以買到。在價格占主導地位的市場上，商家不時拋出點誤導性的言論就不奇怪了，由此形成了選購的誤區。
   功率越大越好嗎？' ?$ e1 U) I- c) y6 D4 B
   有些商家向用戶吹噓自己出售的電源的功率能達到250W甚至300W。其實，如前所述，一臺多媒體主機的實際功率不足100W，超過200W的功率都很可能是浪費。而Intel最近推出的Micro-ATX電源功率也只有145W，國內的品牌機絕大多數使用的都是200W的電源，所以在選購電源時，沒有必要刻意追求電源的功率大小，關鍵是質量及電磁兼容性合格，只要是質量合格的市售電源都可以滿足多數用戶的要求。
   輔助stand-by +5V電源的輸出電流越大越好3 a, t5 i# C& d/ R
   有些商家向用戶吹噓自己的電源輔助5V能達到1A甚至1.5A，其實，在Intel在ATX規范中定的是0.72A，而實際上到底需要多少是和主板有關的，有的主板甚至只需要0.01A就夠了，但有一點是明確的，輔助5V能提供0.72A科保征沒事了，輔助5V相對來說比較容易出故障，它的壽命才是更重要的。; C9 d0 l3 x4 O
   電源的版本是最新的/ U7 v. P& q: O. \4 v
   有的商家宣傳自己的電源符合Intel % n# c+ O) I5 L& j7 g6 g+ a
   ATX203標準，似乎要比別人的要優越許多，其實從ATX2.0到ATX2.03，只做了無關痛癢的修改，有些僅僅是換了個名詞。比如從ATX2.02 & W( i% {" W( r( Q& q$ A
   到ATX2.03僅僅把“Micro ATX”改為“Mini-ATX”，以區別Intel
   提出的另一個標準Micro-ATX。其實，在ATX的發展過程中，最重要的修改是從ATX1.1到ATX2.01 4 j3 F6 P: A0 D6 a8 E7 J" s, \
   ，一是把風扇從外置改為內置，二是輔助5V電源的輸出電流從0.01A改為0.72A，就目前而言，只要是滿足ATX2.01標準的電源使用起來都不會有問題。
   認證電源和非認證電源質量是相同的。
   有的老板以內行的身份神密地宣稱，同牌的認證電源和非認證電源是從同一條生產線上下來的，并以此認為二者的質量相同，甚至“中肯”地指出認證電源之所以比較貴，是因為認證要花錢，使消費者產生一種誤解，即買認證電源要多花冤枉錢。實際上，合格的電源必須要通過安全和電磁方面的認證，而質量的外在表現就是它應該有相應的認證標志。市場上認證電源和非認證電源并存，這種可悲的現象是市場需求而造成的。比方銀河的YH-2503C通過了CCEE認證，而其YH-2503B則被列為不合格產品，但是，銀河在銷售認證電源的同時，也銷售非認證的電源，原因很簡單，在“錙銖必較”的市場競爭下，銷售商和消費者都需要非認證的、價格便宜的電源，至于質量，有機會，你解剖一下買來的電源就完全明白了。
   電源只要功率達標就行了，其它指標無所謂
   實際上，除了開關電源的功率外，電源的輸出電壓的穩定性、輸出電壓的紋波系數、輸入技術指標及電磁兼容性、通過的安全認證指標等，都對設備安全和人身健康至關重要。比如DIYer們常易忽略的電磁兼容性指標，如果電源的該項指標不合格，則外界干擾很容易對微機的正常工作造成影響，使微機經常莫名其妙地死機，同時，微機自身的干擾也容易對周圍的電器產生影響。
   市售開關電源的選購3 k) c; m2 A9 c
   在選購電源時，如果對電源不是很了解，可以購買通過嚴格認證的名牌電源，這樣，電源的許多指標都會達標。另外，雖然不鼓勵大家盲目追求電源的功率，但掌握正確評估電源功率的方法還是很重要的。
      外觀檢查 ) ]* R6 S) D& ?  Z, M1 j) ]- ^. @
      質量好的電源較重。質量好的電源，由于內部使用了較大的電容、功率管和散熱片，使用的開關變壓器也功率十足，在其它配件的使用上也沒有偷工減料，故電源相對要重些。 5 m5 d' l, d1 E) _

      電源輸出線較粗。別小看這幾根輸出線，因為電源輸出的電流一般較大，很小的一點電阻值將會產生較大的壓降損耗。如：+5V電源的輸出電流要達到10A以上，此時，如果電源線上有0.01歐姆的電阻，則將產生10*0.01=0.1伏的壓降。質量好的電源用的必定是粗輸出線。 % k% M/ r% w. f

      接插件精致，一般用起來較緊，插到配件上后，配合較好，沒有松懈的感覺，同時印字也較正規。 ) P& b/ j; T# q1 q" x
      不要迷信盒子上的參數。劣質產品一般標得較大，相反質量好的品牌電源則標得較保守。當然同樣質量的電源，選標稱大的好。
      電源的外殼上有許多孔隙，機箱內的熱空氣即從這些孔隙被吸入到電源內，一般電源的出風口的柵條較寬，對空氣的流動帶來了較大的阻礙；質量好的電源使用稀疏的鋼網，在保證安全的前提下，可以進一步減少對氣流的阻礙。從圖6中可以明顯地看到這種差別。有的電源在電源盒的底部也增開了柵孔，且面積很大，見圖7。通過柵孔可以直接吸入機箱內的熱空氣，對機箱內的熱空氣的排散能力較強，適合超頻者使用。
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      從外殼細縫往里看，質量好的電源采用鋁質或銅質散熱片，而且較大較厚。反觀廉價電源有的也用鋁質或銅質散熱片，但較小較薄，有的劣質產品甚至用鐵片做散熱片，見圖5中的散熱片。另外，在優質電源中，散熱片上的開關功率管個頭較大，采用的開關變壓器體積也較大，預示著該電源功率十足。

      條件許可的話，可以做試驗測量一下負載壓降，選壓降小的電源。對于ATX電源，在其+5V輸出端接一電阻負載，其余輸出端懸空，讓PS?/FONT>ON與GND短接啟動電源。先測一下輸出電流約為100mA時的電壓（負載電阻約為50歐姆）。再用1KW電爐絲剪成5CM長若干根作為負載，同樣接于+5V輸出端，逐一并上電爐絲測一下當輸出電流約為10A時的電壓，此電壓必較電流約為100mA時的小，算一下其壓降。電源功率較大則壓降較小。一般功率小的電源出廠時調在小負荷時輸出電壓高，當帶正常負荷時電壓剛好。上述試驗千萬不能在+12V、?/FONT>12V上做，以免燒壞電源。另外要講的是，當+5V端接小負荷時測得的+12端輸出電壓的高低是和+5V端負荷有關的。

      如果電源地線未接，質量好的電源通電啟動后其外殼上有約110V交流電壓，并略有麻手感。如果測不出電壓則說明內部偷工減料沒裝濾波網絡。另外空載運行時風扇聲均勻并較小，接上負載后風聲會略有增大都屬正常。 4 t1 J$ K& S4 K# b
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      打開電源盒，可以發現質量好的電源用料考究。如多處用方形CBB電容，見圖8。輸入濾波電容值大于470微法，輸出濾波電容值也較大。同時內部電感、電容濾波網絡電路特多，并有完善的過壓、限流保護元器件。其它還有線路板印字清楚，布線整齊等等，由于內容太多在此不一一介紹。
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