电脑电源阅读：2209

　　简单来讲：一个计算机电源主要由如下7部分组成。
　　滤波器
　　（EMI电路部分）。Electromagnetic Interference电磁干扰
　　一个电源通常包含不止一个电磁滤波器，个位于市电接入电源的位置，我们可以在一个电源的220V市电接口背后发现它。其电路主要作用是滤除外界的突发脉冲和高频干扰，另一方面也会减少开关电源本身对外界的电磁干扰。它的结构虽然简单，大都由X电容、Y电容和变压器型电感组成，但却是电源中的重要设备，如果在这上面偷工减料的话，电源的屏蔽性能将大打折扣。如果我们拿优质电源和普通杂牌电源比较的话，你会发现大部分杂牌电源都缺少EMI电路，电源直接从市电引入PCB。而这一点也就成为区分电源质量与否的核心之一了。
　　此外，很多品牌优质电源为保证输入到整流电路中的电流的纯净，还都设计了第二道滤波电路。此滤波电路同样也是由X电容、Y电容和变压器型电感组成，位置位于PCB上，靠近道EMI电路附近。
　　保护器
　　--压敏电阻：
　　压敏电阻是每个电源必不可少的元件，散布在PCB上，其作用是对电源提供保护。它的原理基本和我们家里的保险丝类似，使用自我熔断方式切断电流。
　　滤波电路
　　稍微学过一点电子电路的人都知道：交流转（脉冲）直流必须经过一个整流滤波电路。最常见的就是由四个二极管和两个滤波电容组成的桥式滤波电路。计算机电源通常都采用这种方式整流。根据封装模式不同，计算机电源中常见的整流滤波电路常见的有两种：一种是独立四个二极管组成，另外一种将四个二极管封装在一起，称为“全桥”。无论全桥还是独立二极管，所能承受的耐压和电流都是有限制的：耐压应不低于700V，电流应不小于1A。
　　变压器
　　变压器我们最熟悉了，对，就是小时候我们拆的那种用漆包线缠绕起来的大铁疙瘩。高中物理中也已经学习过它的原理。在电源中，变压器当然是将高压转换为低压，供PC使用。高中物理学告诉我们：根据电磁学原理，变压器的转换比率主要由其线圈的匝数决定，因此个头越大的开关型变压器往往可以传递更多的能量，也是分辨优质或低劣电源的观察点之一，一定程度上，变压器的个头直接影响电源的真正输出功率和品质。
　　开关三极管是电源的中心枢纽，它主要负责将转换后的高压直流输送到开关变压器上进行降压，其耐压程度不得小于800V，输出电流通常不能小于5A。开关三极管属于核心易损部件，又是电源的核心部分，所以开关三极管的质量和电源本身的品质也是息息相关的。
　　保护电路
　　电源内部的保护电路监视着电源的一举一动，是电源的大脑。它负责启动电源并进行电压/电流的监控和调整，同时在出现短路、断路、过压、过流、欠压、欠流等情况的时候进行自动保护。劣质电源通常会简化这部分电路甚至根本不设置保护电路，而这一切都会给PC系统带来诸多隐患。
　　根据保护电路的位置和监控的类型不同，电源内部的保护电路又分为输入端过压保护、输入端过流保护、输出端过压保护和输出端过流保护四个类型，这也是大部分优质品牌电源宣传的“四重保护电路”的由来。顾名思义，过压/过流保护电路也就是监视的输入/输出电压/电流出现异常时自动生效，从而达到保护作用。
　　此外优质电源通常还设置有输出端短路保护。这是个非常实用的功能。
　　电路部分
　　在国家强制实施的3C认证中，要求电源内部必须增加一个功率因素校正电路，以减少开关电源对外部电网的干扰，这就是现在电源内部的PFC电路。所以通过国家CCC认证的电源内部都会出现一个新的部件，PFC电路。通过本次对数十款电源的拆卸，可以发现常见PFC电路其实就是一个无源电感，其成本大约在5-6元人民币左右，个头比开关变压器还要大，样子很像开关变压器，同样用黄色胶带封装。还有一些追求空间的紧凑型产品或者追求性能表现的电源产品会使用成本在20-30元的有源PFC元器件，个头小但是功率因数可以接近于一，效果十分。
　　散热部分
　　电脑电源的转换效率通常在70-80%之间，这就意味着20-30%的 能量将转化为热量。这些热量积聚在电源中不能及时散发，会使电源局部温度过高，从而对电源造成不必要的伤害。因此任何电源内部都包含有散热装置，由此得来的风扇排 风量和噪音指数也是电源的两个重要指标。电源散热主要通过散热片和功率管配合进行，我们从缝隙中望进去，都能看到电源内部有巨大的散热片，上面的大功率管 的性能和极限参数直接影响到电源的安全承载功率和产品成本，也与电源的余量大小密切相关。所以说观察散热片和上面的功率管也是判断一个电源好与坏的方法。

　　PC中很难发现的问题之一就是电源不足，症状可能是主板“不能用”，软件导致经常的系统崩溃，这些症状可能由主板、CPU或内存的异常表现出来，甚至有时看来好象是硬盘，CDROM，软盘等的问题。电脑电源可以想象一下：PC系统里的每个部件的电能都有同一个来源----那就是电源。电源必须为所有的设备不间断地提供稳定的，连续的电流。如果电源过量或不足，所连接的设备就有可能不能正常运作，看来象坏了一样。比如，内存不能刷新，造成数据丢失(导致软件错误)；而CPU可能死锁，或随机地重启动；硬盘可能不转，或更奇怪---转是转，可不能正常处理控制信号。既然这么多的设备都与电源息息相关，那把电源看作PC硬件系统里最重要的部件就毫不过分。不幸的是，多数人不能认识到，他们在选购电源时有时喜好旧机箱（机箱一般都有电源），期望“价廉物美”。（根据经验，这是个常见的现象。）老电源不能象它刚用时有效，提供的能量不能象标称值那样高。很多电源是没有UL标志的，可能只能“挤出” 标称值的50-75%。即使有名气机箱里的电源也可能有问题，日常里我们也碰到过。
　　随着电信技术的迅猛发展，电信网络日益复杂，各种业务层出不穷，电信服务的要求越来越高，因此作为整个通信系统动力之源的通信电源系统的重要性日益突出。
　　虽然通信电源是整个通信网络的关键基础设施，但是通信电源在整个通信行业中占的比例并不大。电信运营商在电源产品上的采购主要是每年的设备维护和系统建设，其中电源设备的维护通常占采购量的比重更高。电信运营商每年用于电源系统的建设上的费用相对较少，除非电信系统需要大规模的升级或者扩建，运营商才会增加电源设备的采购量。
　　尽管从目前的情况来看，通信电源市场的需求增长有限，但是从更长远的发展趋势分析，通信电源在未来2年内会迎来一个小高潮。
　　其次依序分别是工业需求（20%）、网络通信（18%）、国防航空航天（10%）、消费电子（9%）及其他（3%）。其中，得益于台湾电脑代工业的长期发展和在全球的霸主地位，台湾企业在电脑电源领域占据决定的主导地位，市场份额超过70%，也成就了台达电子这样的营收规模超过1000 亿元的巨无霸企业。

　　额定功率是电源厂家按照INTEL公司制定的标准标出的功率，可以表征电源工作的平均输出，单位是瓦特，简称瓦（W）。额定功率越大，电源所能负载的设备也就越多。
　　电源的功率有多种表示方法，除了额定功率和峰值功率之外，还有输出功率的说法。输出功率是指在一定条件下电源长时间稳定输出的功率。电源实际工作时，输出功率并不一定等同于额定功率，按照INTEL公司的标准，输出功率会比额定功率大一些，例如10％左右。需要说明的是，在多种功率的标称方式中，额定功率是按照INTEL公司标准制订的，是电源功率最可靠的标准，选购电源时建议以额定功率作为参考和对比的标准。遗憾的是目前有些电源厂商标称并不规范，出现虚标数值的现象。
　　目前台式机电源需要的额定功率一般为200-400W，具体需求主要看计算机CPU、显卡、硬盘等配件的需求，最常见的需求是250-350W。额定功率越大的电源越好，当然价格也越贵，选购电源时可以考虑未来升级硬件的可能性，并留一定的富裕量。但是由于额定功率已经是相当严格的标称方式，因此太多的富裕量也没有用处，不必一味追求过高的额定功率。

　　ATX规范是1995年Intel公司制定的主板及电源结构标准，ATX是英文（AT Extend）的缩写。ATX电源规范经历了ATX 1.1、ATX 2.0、ATX 2.01、ATX 2.02、ATX 2.03和ATX 12V系列等阶段。
　　从P4开始，电源规范开始使用ATX 12V 1.0版本，它与ATX 2.03的主要差别是改用+12V电压为CPU供电，而不再使用之前的+5V电压。这样加强了+12V输出电压，将获得比+5V电压大许多的高负载性，以此解决P4处理器的高功耗问题。其中最显眼的变化是首次为CPU增加了单独的4Pin电源接口，利用+12V的输出电压单独向P4处理器供电。此外，ATX 12V 1.0规范还对涌浪电流峰值、滤波电容的容量、保护电路等做出了相应规定，确保了电源的稳定性。Intel在2003年4月，发布了新的ATX 12V 1.3规范。新规范除再次加强电源的+12V输出能力外，为保证输出线路的安全，避免损耗，特意制定了单路+12V输出不得大于240VA的限制。而考虑到环保节能的需要，ATX 12V 1.3规范中还规定了电源的满载转换效率必须达到68%以上，这就要求电源厂商必须通过加装PFC电路来实现。同时新规范还为当时崭露头角的SATA硬盘提供了专门的供电接口。
　　2005年，随着PCI-Express的出现，带动显卡对供电的需求，因此Intel推出了电源ATX 12V 2.0规范。这一次，Intel选择增加第二路+12V输出的方式，来解决大功耗设备的电源供应问题。电源将采用双路+12V输出，其中一路+12V仍然为CPU提供专门的供电输出。而另一路+12V输出则为主板和PCI-E显卡供电，以满足高性能PCI-E显卡的需求。由于采用了双路+12V输出，连接主板的主电源接口也从原来的20针增加到24针，分别由12×2的主电源和2×2的CPU专用电源接口组成。虽然接口连接在了一起，但两路+12V电源在布线上是完全分开，独立输出的。这样高版本的电源可以将主电源24针分成20+4两个部分，兼容使用20针主电源接口的旧主板。除此之外，ATX 12V 2.0规范还将电源满载转换效率的标准提升至80%以上，进一步达到环保节能的要求，并再次加强了+12V的电流输出能力。在制订了ATX 12V 2.0规范后，Intel又在其基础上进行了ATX 12V 2.01、ATX 12V 2.03等多个版本的小修改，主要提高了+5VSB的电流输出要求。2006年5月起，Intel又推出了ATX 12V 2.2规范，相比之下，新版本并没有太大变化，主要是进一步提高了供电功率。
　　选购电源的时候应该尽量选择更高规范版本的电源。首先高规范版本的电源完全可以向下兼容。其次新规范的12V、5V、3.3V等输出的功率分配通常更适合当前计算机配件的功率需求，例如ATX 12V 2.0规范在即使总功率相同的情况下，将更多的功率分配给12V输出，减少了3.3V和5V的功率输出，更适合的计算机配件的需求。此外高规范版本的电源直接提供了主板、显卡、硬盘等硬件所需的电源接口，而无需额外的转接。当然，也有例外的时候，比如一套旧的系统，并且恰巧对3.3V和5V的功率要求非常高，那么也许需要购买旧规范的电源。

　　电源的主要输出接口是指电源给主板、显卡、硬盘、光驱、软驱等设备提供了哪些供电接口。首先是主板上的主供电接口，以前主板的主供电接口是20针的，而从ATX 12V 2.0规范开始，很多主板开始使用24针的主供电接口，显然购买带有24针主供电接口的电源更合适。当然，为了解决向下兼容的问题，大部分2.0电源主供电接口都采用“分离式”设计或附送一条24Pin→20Pin的转换接头，这样设计非常体贴。此外很多计算机使用了SATA硬盘，但是旧的硬盘和多数光驱还是传统的“D”型供电接口，所以选购同时带有多个SATA设备供电接口和“D”型供电接口的电源就不用再添加转接头了。很多主板除了主供电接口外，还可能需要4针，甚至8针的独立供电接口，通常用于给CPU辅助供电。并且有些耗电量巨大的PCI-Express显卡也可能需要一个6针的辅助供电接口，如果是两个显卡的计算机，可能需要两个6针的辅助供电接口。在选购电源的时候，显然带有越丰富的接口越好，这样在连接各种硬件的时候会很方便，不会出现无法连接或者接口数量不够情况。如果在购买前无法确定电源带有哪些接口，建议选择符合更高电源规范的电源，比如比较新的规范是ATX 12V 2.2版本，高规范版本的电源通常带有更丰富的电源接口。此外如果已经出现缺少电源接口的情况，也可以通过买一些转接头来获得缺少的接口，当然前提是电源的供电功率要足够。

　　电脑电源一、故障类型电源无输出
　　此类为最常见故障，主要表现为电源不工作。在主机确认电源线已连接好（有些有交流开关的电源要打到开状态）的情况下，开机无反应，显示器无显示（显示器指示灯闪烁）。无输出故障又分为以下几种：
　　① +5VSB无输出
　　前面已讲到+5VSB在主机电源一接交流电即应有正常5V输出，并为主板启动电路供电。因此，+5VSB无输出，主板启动电路无法动作，将无法开机。
　　此故障制定方法为：将电源从主机中拆下，接好主机电源交流输入线，用万用表测量电源输出到主板的20芯插头中的紫色线（+5VSB）的电压，如无输出电压则说明+5VSB线路已损坏，需更换电源。对有些带有待机指示灯的主板，无万用表时，也可以用指示灯是否亮来判断+5VSB是否有输出。此种故障显示电源内部有器件损坏，保险很可能已熔断。
　　② +5VSB有输出，但主电源无输出
　　此种情况待机指示灯亮，但按下开机键后无反应，电源风扇不动。此现象显示保险丝未熔断，但主电源不工作。故障判定方法为：将电源从主机中拆下，将20芯中绿线（PS ON/OFF）对地短路或接一小电阻对地使其电压在0.8V以下，此时，电源仍无输出且风扇无转动迹象此种情况除外则说明主电源已损坏，需更换电源。
　　③ +5VSB有输出，但主电源保护
　　此类情况也比较多，由于制造工艺或器件早期失效均会造成此现象。此现象和②的区别在于开机时风扇会抖动一下，即电源已有输出，但由于故障或外界因素而发生保护。为排除因电源负载（主板等）损坏短路或其它因素，可将电源从主机中拆下，将20芯中绿线对地短路，如电源输出正常，则可能为：
　　I. 电源负载损坏导致电源保护，更换损坏的电源负载；
　　II. 电源内部异常导致保护，需更换电源；
　　III. 电源和负载配合，兼容性不好，导致在某种特定负载下保护，此种情况需做进一步分析。
　　④ 电源正常，但主板未给出开机信号
　　此种情况下也表现为电源无输出，可通过万用表测量20芯中绿色线对地电压是否在主机开机后下降到0.8V以下，若未下降或未在0.8V以下，可能导致电源无法开机。
　　二故障类型
　　电源有输出，但主机不显示。提示：这种情况比较复杂，判定起来也比较困难，但可以从以下几个方面考虑：
　　1) 电源的各路输出中有一路或多路输出电压不正常，可用万用表测试；
　　2) 无P.G信号，即测量20芯线中灰色线是否为高电平，如果为低电平，主机将一直处于复位状态，无法启动。
　　3) 电源输出上升沿或时序异常，或和主板兼容性不好，也可导致主机不显示，但此种情况较复杂，需借助存储示波器才可分析。