电脑电源初探

摘要：电脑电源是电脑的核心部件之一，其它硬件的工作基本上都有赖于它，所以电源在一部电脑中的状态对于整机至关重要，电源的轻微故障导致的问题对于整机而言是全局性的。基于此，对于电脑电源的认识尤为重要，在今天电脑已经渗透到我们工作生活的各个方面，对于经常遇到的问题有一些了解，对于工作和生活是不无裨意的，从以下几个方面入手会使你在电脑的使用中受益。

关键词：电脑；电源

中图分类号：TP306文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)03-0689-02

1功率

电脑选购时，我们会有一个整体的考量，在相关硬件确定后，可以从整体功耗上进一步考查，然后再确定所需电源，具体来说指的是功率，所以电源的选择是最后一个选定的硬件。此时存在两种情况：1电源功率小于整机所需功率；电脑就会出现供电不足，不能正常的工作。比如说轻微的供电不足可能造成一次性无法开机，是因为CPU的供电的电容根本无法完成一次性充满电，需要开机数十秒后按一次重启才能开机，这是最最轻微的。严重一点的供电不足或者不稳定可能会出现用光驱一读盘就死机重启，硬盘偶尔发出声音，没过多久硬盘就损坏了；运行的时候经常黑屏或者蓝屏，等等都是供电不稳的情况。2电源功率大于整机所需功率，此时对整机工作不影响，主要从经济上考量不经济、不环保。当然选购时从以后升级或超频这方面考量，还要相当的富于量为好；但随着电子技术的发展，硬件的更新换代很快，升级的问题可以不予考虑，超频相对于一般人对于稳定性的要求和技术上的问题而言也可不予考虑。其次我们要看看是电源的峰值功率，额定功率。峰值功率可简单理解为电源所能达到的瞬时最大功率，此时的功率是理论上的一个值。相对于额定功率而言，意味着超负荷工作；如果长期处于超负荷的情况下，产生的问题首先是对电源本身的寿命的影响，其次可能间接造成其它硬件意外损坏。对于大部分用户而言可以做简要了解即可。额定功率可理解为可长时间正常工作的功率，此时电源的各项指标均发挥到最好，而且整机性能更为稳定。

2电源的检查维护及相关电压参数

怎样测试电脑电源好坏？把电源从主机上取下来，接电源线，在插主板上面的20P（24P）插头上面找到绿色线（PS-ON），再随便找一个黑色线（GND），用一根导线插到这两个插孔里面，就可以启动电源了，如果电源风扇不动，或是转一下后又不动了，都表示电源坏。再有，如果风扇转速正常，也要检查20P（24P）插头是否能够与主板接触良好。

作为个人电脑动力之源的电源，也随着个人电脑的进步而发生变化。从以前100W的AT电源发展到今天450W乃至更高的ATX电源，不但功率在连续攀升，输出电流也在不断增大，＋5V的输出电流已经超过30安培。自从1998年1月公布了ATX2.01电源标准后，以后生产的电源都兼容这个标准，只不过各路电压的输出电流在不断增加。我们使用的ATX开关电源，输出的电压有＋12V、－12V、＋5V、－5V、＋3.3V等几种不同的电压。在正常情况下，上述几种电压的输出变化范围允许误差一般在5%之内，如下表所示，不能有太大范围的波动，否则容易出现死机的数据丢失的情况。

如果这些电压出现偏低或偏高时会出现什么样的情况呢？

1）＋12V。+12V一般为硬盘、光驱、软驱的主轴电机和寻道电机提供电源，及为ISA插槽提供工作电压和串口等电路逻辑信号电平。如果+12V的电压输出不正常时，常会造成硬盘、光驱、软驱的读盘性能不稳定。当电压偏低时，表现为光驱挑盘严重，硬盘的逻辑坏道增加，经常出现坏道，系统容易死机，无法正常使用。偏高时，光驱的转速过高，容易出现失控现象，较易出现炸盘现象，硬盘表现为失速、飞转。

2）－12V。-12V的电压是为串口提供逻辑判断电平，需要电流较小，一般在1安培以下，即使电压偏差较大，也不会造成故障，因为逻辑电平的0电平为-3到-15V，有很宽的范围。

3）＋5V。＋5V电源是提供给CPU和PCI、AGP、ISA等集成电路的工作电压，是计算机主要的工作电源。它的电源质量的好坏，直接关系着计算机的系统稳定性。多数AMD的CPU其＋5V的输出电流都大于18A，最新的P4CPU其提供的电流至少要20A。另外AMD和P4的机器所需要的＋5VSB的供电电流至少要720MA或更多，其中P4系统电脑需要的电源功率最少为230W。

如果没有足够大的+5V电压提供，表现为CPU工作速度变慢，经常出现蓝屏，屏幕图像停顿等，计算机的工作变得非常不稳定或不可靠。

4）－5V。-5V也是为逻辑电路提供判断电平的，需要的电流很小，一般不会影响系统正常工作，出现故障机率很小。

5）＋3.3V。这是ATX电源专门设置的，为内存提供电源。该电压要求严格，输出稳定，纹波系数要小，输出电流大，要20安培以上。大多数主板在使用SDRAM内存时，为了降低成本都直接把该电源输出到内存槽。一些中高档次的主板为了安全都采用大功率场管控制内存的电源供应，不过也会因为内存插反而把这个管子烧毁。如果主板使用的是+2.5V DDR内存，主板上都安装了电压变换电路。如果该路电压过低，表现为容易死机或经常报内存错误，或WIN98系统提示注册表错误，或无法正常安装操作系统。

6）＋5VSB（+5V待机电源）。ATX电源通过PIN9向主板提供＋5V 720MA的电源，这个电源为WOL(Wake-up On Lan)和开机电路，USB接口等电路提供电源。如果你不使用网络唤醒等功能时，请将此类功能关闭，跳线去除，可以避免这些设备从+5VSB供电端分取电流。

7）P－ON（电源开关端）。P-ON端（PIN14脚）为电源开关控制端，该端口通过判断该端口的电平信号来控制开关电源的主电源的工作状态。当该端口的信号电平大于1.8V时，主电源为关；如果信号电平为低于1.8V时，主电源为开。因此在单独为开关电源加电的情况下，可以使用万用表测试该脚的输出信号电平，一般为4V左右。因为该脚输出的电压为信号电平，开关电源内部有限流电阻，输出电流也在几个毫安之内，因此我们可以直接使用短导线或打开的回形针直接短路PIN14与PIN15(即地，还有3、5、7、13、15、16、17针），就可以让开关电源开始工作。此时我们就可以在脱机的情况下，使用万用表测试开关电源的输出电压是否正常。

有时候虽然我们使用万用表测试的电源输出电压是正确的，但是当电源连接在系统上时仍然不能工作，这种情况主要是电源不能提供足够多的电流。典型的表现为系统无规律的重启或关机。所以对于这种情况我们只有更换功率更大的电源。

8）P－OK（电源好信号）。一般情况下，灰色线P-OK的输出如果在2V以上，那么这个电源就可以正常使用；如果P-OK的输出在1V以下时，这个电源将不能保证系统的正常工作，必须被更换。

9）220VAC（市电输入）。一般我们大家都不关心计算机使用的市电供应，可是这是计算机工作所必须的，也是大家经常忽略的。在安装计算机时，我们必须使用有良好接地装置的220V市电插座，变化范围应该在10%之内。如果市电的变化范围太大时，我们最好使用100-260V之间宽范围的开关电源，或者使用在线式的UPS电源。我们不要使用工业设备上使用的稳压电源，因为这些稳压电源是为电机等用电器设计的，它们使用继电器或电机来调整变换输出电压，当市电变化较频繁时，其输出电压会经常落后于市电变化，造成输出电压过高而烧毁开关电源或主机。再有就是计算机与电源插座的连接必须牢靠，避免因为市电供应不稳而造成主机意外的重启。特别是在夏季使用空调的人多，在空调启动时容易造成此时进户线处的电压过低，有时会低于160V，这时就会造成主机自动重启。不过，如果仔细观察就会发现，解决方法是加接UPS电源。

3电源相关的几个重要问题

1）开关电路的原理。开关电路的原理是由开关管和PWM（Pulse Width Modulation）控制芯片构成振荡电路。将高压整流滤波电路产生的高压直流电变成高频脉冲直流电，送到主变压器降压，变成低频脉冲直流电。

2）PFC原理。PFC（Power Factor Correction）翻译成中文就是"功率因素校正"，主要用来表征电子产品对电能的利用效率。功率因数越高，说明电能的利用效率越高。通过CCC认证的电脑电源，都必须具备PFC电路。位置在第二层滤波之后，全桥整流电路之前。PFC有两种，一种是有源PFC（也称主动式PFC），一种是无源PFC（也称被动式PFC）。主动式PFC的输入电压可以从90V到270V；高于0.99的线路功率因数，并具有低损耗和高可靠等优点；IC的PFC还可用作辅助电源，因此在使用有源PFC电路中，往往不需要待机变压器；输出不随输入电压波动变化，因此可获得高度稳定的输出电压；有源PFC输出DC电压纹波很小，且呈100Hz/ 120Hz（工频2倍）的正弦波，因此采用有源PFC的电源不需要采用很大容量的滤波电容。被动式PFC一般采用电感补偿方法使交流输入的基波电流与电压之间相位差减小来提高功率因数，但无源PFC的功率因数不是很高，只能达到0.7~0.8；有源PFC由电感电容及电子元器件组成，体积小，可以达到很高的功率因数，但成本要高出无源PFC一些。

3）.EMI电路。滤除外界电网的高频脉冲对电源的干扰，同时还有减少开关电源本身对外界的电磁干扰。实际上它是利电感和电容的特性，使频率为50Hz左右的交流电可以顺利通过滤波器，而高于50Hz以上的高频干扰杂波将被滤波器滤除。EMI也是CCC认证一个重要内容。

4）辅助电路。用于实现计算机的软件开、关机等功能。300V直流电通过辅助电源开关管成为脉冲电流，通过辅助电源变压器输出二组交流电压，一路经整流、三端稳压器稳压，输出+5VSB，加到主板上作为待机电压；另一路经整流滤波，输出辅助20V电源，供给PWM等芯片工作。

5）电源温控风扇的原理。温控电路主要是通过在风扇电路上串联热敏电阻实现的。当电源开始工作时，风扇供电电压为7V。随着电源内温度升高，热敏电阻阻值逐步减小，于是风扇的电压逐渐增加，风扇转速也提高。这样就可以保持机壳内温度保持一个较低的水平。在负载很轻的情况下，能够实现静音效果。负载很大时，能保证散热。

参考文献：

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