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别说自己懂电脑 这些电源知识你知道么
2017年06月15日 15时12分 作者:ZPL 编辑: 杨玉斌

 

  电源,作为计算机最基本的部件,以及计算机稳定与性能的基础,已经走过了几十载的岁月,几十年的发展,虽然从外观上看大同小异,但是电源的内部已经发生了很多实质性的变化,例如,接口种类、数量、线长/风扇尺寸/功率大小/电路板设计/静音设计以及节能设计等都发生了很大变化。搞不明白电源的很多细节问题,是很多玩家头疼的一件事。所谓“牵一发,而动全身” 如果电源的选择失误,轻则影响性能的发挥,中则影响系统稳定性,重则导致各类硬件提前老化,或者损坏。

  玩明白了电源,才能给自己的爱机搭建一个坚实的基础,省去日后一些不必要的麻烦。下面本文就带你走进一个全方位立体化的电源世界。让您再也不用为了电源而伤脑筋。

电源鼻祖 “AT”规范电源

  说到AT电源规范,很多网友可能并不熟悉,AT规范与ATX规范一定不要混淆,后边我们会单独介绍大家最为熟知的ATX规范,而AT电源规范作为最早期的产品,现在已经很难见到。


AT电源

  如同其他的早期产品,AT规范是由IBM提出来的,我们常说的386 486的老机器上,用的就是这种电源,该类型的电源,是伴随着IBM的推出PC/AT机时所提出的,时间在上世纪90年代以前,当之无愧的的计算机开关电源的鼻祖。该类型提供+5V、-5V、+12V、-12V四组电压,具备硬开关。用过386 486这类老机器的人都知道,当年开机需要拨动机箱后面一个开关,计算机才会供电。是的,这种电源,可以说非常机械,不可以软件开关。随着技术的发展,该类型电源现在已经完全淘汰。

里程碑式的“ATX”电源规范

  1995年,Intel 推出了新的主板架构——ATX,随之诞生的则是ATX规范的电源,时至今日,我们仍然在沿用这种制式的电源,只不过版本发生了变更。ATX是英文AT Extend的缩写,可以翻译为AT扩展。与AT电源相比,主要是增加了+3.3V和+5V Standby两路输出和一个PS-ON信号,并且可以软关机(AT需要关掉开关),输出线改成一个20芯线给主板供电。


ATX 20Pin线路的定义

  ATX总共经历了不同的阶段,分别为ATX1.01,ATX2.0,ATX2.01,ATX2.02,ATX2.03,ATX 12V(也称ATX 2.04, ATX2.03后的电源,均以此版本为基础更新,例如ATX2.2、ATX2.31,不过这个不在今天谈论范围内。

  其实ATX发展到ATX 2.03,各个版本之间的差别其实都不大,甚至在ATX12V规范中,前期也在沿用这种20Pin芯线的主板供电方式。

  从上表可以看出,从ATX 1.01到ATX 2.03其实变化并不大,因为此时计算机的发展还没有迈入PENTIUM4 阶段,到了PENTIUM4阶段以后,电脑的运算速度开始飞速发展,功耗也随之上扬。这套靠着20PIN 芯线给主板上全部东西供电的ATX标准显得越来越捉襟见肘,于是,历史的车轮再次向前碾进。

千呼万唤始出来

  “ATX12V”规范严格来说,ATX12V是规划在ATX范围内的,但是它的出现,代表着电脑的发展进入了“近代史”。 ATX12V也叫做ATX 2.04,但是它有一个别称——P4电源。 也就是说,面对着高功耗的PENTIME4 ,ATX 12V应运而生。ATX 12V,顾名思义,加强了+12VDC端的电流输出能力,并对+12V的电流输出、涌浪电流峰值、滤波电容的容量、保护等做出了新的规定;新增加了P4电源连接线;加强了+5VSB的电流输出能力;“串口”的供电概念,也在这时候具有了雏形。 


增加的4PIN 12V CPU供电线路

  ATX12V规范,其实也分出了很多版本,它们分别是ATX12V1.2、ATX12V1.3、ATX12V2.0、ATX12V2.2、ATX12V 2.3、ATX12V2.31。从V1.2开始,ATX 12V不再提供-5V电压输出,因为此时ISA卡槽接口已经因为各种原因退出了历史,也就不需要-5V输出了。 


ISA卡槽

  从V1.3开始,增加了一个我们熟悉的接口,那就是SATA电源口。现在市面上的电源,仍然有此规范的。而从V1.3到V2.0 ,由单路12V输出改为双路12V输出。一路专门为CPU供电。主板供电接口由20针增加到24针,就是我们现在主流的24PIN芯线主板供电主线。多出的四针,2针是12V输出,2针地线(再次强化12V对于主板的供电)。V2.2版本则是沿用了V2.0的双路12V设计,将最大输出标准提升到450W,并且引入8PIN的供电标准,重新规划了电路电流标准,提升了转换效率。


8PIN供电口

  V2.3版进一步改善CPU与显卡能耗变化后的电流分配。V2.31版进一步提升均衡负载、防辐射、无毒节能等特性,也是迄今的最高版本。可见从ATX 12V V2.2开始,已经是我们近年来经常看见的一种规范,双路12V,一路CPU供电,一路外围设备供电。但是V2.3 以及V2.31的发布,预示着以后电源的发展将走上高转换效率,以及绿色环保的方面。

电源风扇进化有讲究

  很多一路从DIY路走来的老鸟都会发现一个共性的问题,那就是近年来,电源的外观、线材、引线方式、散热方式等方面,都发生的巨大的变化,与以往都发生了巨大的变化。不得不说,随着PC计算机技术的飞速发展,性能不断进步之余,很多配件都走上了个性化的道路,加进去了许多YY的元素,动辄发光、炫彩,如果搭配一款透明或者半透明机箱,都会让以往单调的主机大放异彩。以前的电源,绝大多数以镀锌板为外壳材料;接线方面,厂商规定接头的数目、种类直接焊死在内部主板上;散热多以8CM 风扇为主,后期发展使用12CM的“大风车”风扇。


两种不同散热方式电源

  其实,如果用我们今天的眼光来看,以前的这种电源是存在很多弊端的。就小编的经验来看,这种镀锌板的镀层大多不是很厚实,而且防腐朽的能力不怎么样,装机的时候,印上去的指纹,在后期都可能生锈,如果天气潮湿,风扇网罩,外壳接口处都会生出锈迹。其次,这种“死”的电源线方式,不利于用户根据自己的需求,自由的增加减少接口数目,而且冗余的线材,不仅给走线带来麻烦,而且会影响机箱散热风道的散热效果。8CM的风扇声音大,效率低,这都是现在来看的一些“硬伤”。    在这类似电源的发展过程中,出现了一些过度产品,它们拥有了蛇皮网包裹的线材,拥有了模块化的接线方式,以及12CM的静音风扇,有些还带有PWM调速,或者手动设置风扇转速。这些过度产品的问世,给电源发展带来新的思路,慢慢这些技术发展成熟,厂商加之以绚丽的外观,新型镀层的外壳材料便成为了现在我们看见和使用的电源。如果说新电源的特点,小编归结为:静音,方便,高效。 


怎一个炫字了得

  高密度蛇皮网包裹的线材,让走线更加方便,使得以前好似一团乱麻的导线变得整齐明朗。模块化更是给了用户更大的选择空间,自由搭配各种接口的数目,非常方便。值得一提的是12CM风扇(以往也有类似设计,但大多定位高端),不仅仅是给电源带来了高效率的散热,而且将CPU,主板供电部位的余热吸走,吹出机箱外面,是不得不说的电源发展上的点睛之笔,打破了机箱内部配件各自为营的设计状况,给人一种整体,协调的舒适感。    现在电源的设计,可谓是给DIY玩家留出了充分的发扬个性的空间。

不得不说的电源参数

  追女孩子需要懂她的心,玩转电源也需要读懂电源的各种技术参数。电源作为一个基础的配件,保证电脑的稳定运行,它还是有很多参数的。从这些参数上,往往反映出电源的品质,而一些不良厂商,也容易在这上面做文章,下面就让我们一起解析电源的“心”

1、不可不说的线径问题

  块电源用料好坏最直观的标准就是线径,电脑内部的电流其实是非常大的,12V的输出电流,动辄就达到几十安培,没有优质的导线来作为电流的通道,不仅不能为硬件持续稳定的供给电力,还会导致安全隐患。一般来说,导线需要有18AWG,也就是说,横截面积要有1.00mm2,当然越粗越好,有关AWG数值一般在导线绝缘外皮上有。(AWG是American Wire Gauge的简称,单线导体是根据直径、绞线是根据横截面积来决定线号。) 


注意图中18AWG标示

2、擦亮双眼看功率

  电源的功率可分为:额定功率、最大功率和峰值功率。但是只有额定功率和最大功率才有实际意义。额定功率:环境温度在-5~50度之间,输入电压在180V~264V之间,电源能长时间稳定输出的功率。最大功率:在常温下,输入电压在200V~240V之间,电源可以长时间稳定输出的功率,最大功率一般比额定功率大15%左右。峰值功率:电源在极短时间内能达到的最大功率,时间仅能维持几秒至30秒之间。峰值功率与使用环境与条件有关系,不是一个确定值,但峰值功率可以很大,极容易误导用户,并不具备什么参考价值。一般我们所说的电源XXX W,大多都指的额定功率,但是有极少数坑爹行为会将最大功率,甚至峰值功率作为噱头喊出来,擦亮双眼显得尤为重要。 


参数实标

3、我们天天看的PFC 究竟是什么!

  PFC的英文全称为“Power Factor Correction”,意思是“功率因数校正”,功率因数指的是有效功率与总耗电量(视在功率)之间的关系,也就是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。 基本上功率因素可以衡量电力被有效利用的程度,当功率因素值越大,代表其电力利用率越高。通俗的说,PFC电路就是提升电源效率的一个电路,分为被动PFC和主动PFC 两种。被动式PFC一般分“电感补偿式”和“填谷电路式(Valley Fill Circuit)”,这两种被动PFC电路都有一个不足,就是功率因数只能达到最高0.9,但是成本较低。识别它也很容易,就是电源内部往往有一坨铁,其实它不是变压器,而是被动PFC。


被动式PFC

  而相对而言,主动PFC因为是有专门IC控制的电路,所以功率因数通常可达98%以上。


主动式PFC

4、你所不知的EMI

  EMI就是我们所说的电磁干扰,现在电源的功率越来越高,内部强电流必然产生强大的电磁干扰,一款好的电源,为了保证输出的稳定性,就需要EMI滤波电路的帮助,高端电源已经存在了二级EMI电路。


典型的二级EMI电路

5、80PLUS标准

  80PLUS作为一个转换效率的标示早就为大众所知,但是80PLUS的各种标示的所标示的具体能源效率,您是否了解呢?


80PLUS标准

  每一张装机单上,机箱电源大多在最后一项,当您充分考虑了整体平台的配置后,就应当考虑下电源的选择了。首先,功率上,尽量不要“吃死”,留出几十瓦到上百瓦的空间,可以保证系统的稳定运行。其次,尽量选择高版本的ATX 12V规范,尽管每次升级的改动甚微,但是进步总归是进步,您说呢?最后则要“眼观六路耳听八方”对于列入选择范围的电源的做工、用料做到心中有数。




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