電腦電源

電腦電源是一種安裝在主機箱內的封閉式獨立部件，它的作用是將交流電變換為+5V、-5V、+12V、-12V、+3.3V、-3.3V等不同電壓、穩定可靠的直流電，供給主機箱內的系統板、各種適配器和擴展卡、硬碟驅動器、光碟驅動器等系統部件及鍵盤和滑鼠使用。

基本介紹

• 中文名：電腦電源
• 外文名：computer power supply
• 主要類型：AT和ATX
• 主要特性：穩定性、散熱性等
• 功能：為主機箱內系統部件提供直流電
• 所屬學科：電子技術

工作原理

PC電源是一個無工頻變壓器的四路開關穩壓電源，它的工作原理是：220V市電輸入後，先經低通濾波器濾波及橋式整流器整流，變成300V直流峰值高壓，該直流高壓被送到脈寬調製器、變換型振盪器（功率轉換線路），變成300V的矩形波或正弦波，然後再經高頻變壓及整流濾波即可輸出+12V、+5V的直流穩定電壓，可供系統使用。

電源採用調節300V矩形波的占寬比來調節直流輸出值的反饋穩壓工作原理，並採用直接整流、高頻變換和脈寬調製技術，因而省略了笨重的變壓器，具有體積小、重量輕、效率高和過流過壓保護的特點。此外電源部件還產生一個電源信號—Power Good信號，該信號表明電源狀態正常，並提供給主機以產生硬體復位RESET信號，使系統正常啟動。

性能指標

（1）多國認證標記

優質的電源具有FCC、美國UR和中國長城等認證標誌，這些認證是認證機構根據行業內技術規範對電源制定的專業標準，包括生產流程、電磁干擾、安全保護等，凡是符合一定的指標的產品在申報認證後才能在包裝和產品表面使用認證標記。應該說具有一定的權威性。

（2）噪音和濾波

這項指標需要通過專業儀器才能直觀量化判斷，主要是220V交流電經過開關電源的濾波和穩壓變換成各種低電壓的直流電，噪音標誌輸出直流電的平滑程度，濾波品質的高低直接關係到輸出直流電中交流分量的高低，也被稱為波紋係數，這個係數越小越好。同時濾波電容的容量和品質也關係到電流有較大變動時電壓的穩定程度。

（3）瞬間反應能力

當輸入電壓在瞬間發生較大的變化（在允許範圍之內），輸出的穩定電壓值恢復正常所用的時間，也是電源對異常情況的反應能力。

（4）電壓保持時間

在PC系統中後備式的UPS占有相當大的比例，當電網突然停電，後備式的UPS會切換供電，不過這一般需要2~10ms切換時間（依UPS的具體性能而定），所以在此期間需要電源自身能夠靠儲能元件中存儲的電量維持短暫的供電，一般優質的電源的保持時間可以達12~18ms，確保UPS切換期間的正常供電。

（5）電磁干擾

由於開關電源的工作原理所決定內部具有較強的電磁震盪具有類似無線電波的對外輻射特性，如果不加以禁止可能會對其他設備造成影響，如果將行動電話或無線通訊設備置於電腦附近，如果發生通訊質量的下降就說明受到電磁干擾。所以國內對這種有害的輻射量也有嚴格的限定，電源一般通過外面的鐵盒和機箱加以禁止，但泄漏在所難免，只是量的問題。由於這種干擾看不見摸不著，而抗電磁干擾要花費較大的成本，所以劣質電源都忽略此項指標。在國際上有FCCA和FCCB的標準，在國內也有國標A（工業級）和國標B級（家用電器級）標準，優質的電源都可以通過B級標準。

（6）開機延時

這是一種新的概念，電源在接通之初到提供穩定的輸出必然需要一定的時間的穩定周期，在這個周期中電壓的穩定度很難保證，所以電源設計者讓電源延時100~500ms，等電源穩定後再向電腦提供高質量的電源。

（7）過壓保護

ATX電源較傳統AT電源多了3.3V電壓組，有的主機板沒有穩壓組件直接用3.3V為主機板部分設備供電，即便是具有穩壓裝置的線路，對輸入電壓也有上限，一旦電壓升高對被供電設備可能會造成嚴重不可逆轉的物理損傷。

（8）電源效率

電源效率和電源設計線路有密切的關係，高效率的電源可以提高電能的使用效率，在一定程度上可以降低電源的自身功耗和發熱量。

（9）電源壽命

一般電源壽命按照3~5年計算元件的可能失效周期，平均工作時間在80000~100000h（小時）之間。

主要特性

從電源的地位和作用等方面綜合分析，可以認為主機性能優越與否，與電源的優劣也有很大的關係，質量好的電源應具備以下幾方面的特性：

（1）保護性：具有良好自我保護功能，在直流電流過大、電壓過大、空載或負載發生短路時，能自動切斷電源保持截流狀態，在故障消失後，也能自動恢復正常供電功能。

（2）穩定性：要求輸出的直流電穩定，基本上沒有波動，即+12V、-12V、+5V、-5V四組電源電壓、電流正常，否則會影響主機的工作。

（3）散熱性：電源內置風扇風量大，能充分擴散電源工作時釋放的大量熱量，延長電源的使用年限。

（4）抗干擾性：質量好的電源不受其他電氣設備開關機的影響。抗干擾能力低的電源，在其他電器開啟時，微機可能會產生自行熱啟動等不正常現象。

（5）低噪音：構件堅固，電源風扇運轉穩定，工作中不發出雜音。噪音高的電源多是由於構件震動，風扇扇葉不平衡、轉軸偏心或潤滑不良等原因造成，噪音高的電源使用中也很容易出現故障。

（6）兼容性：應具備標準的電源規格，必須符合標準開關電源的各項功能參數（外殼尺寸、固定螺絲位置一致，適合各種標準機箱），並提供標準的穩定的電壓和電流。

分類

電腦的電源有AT和ATX兩種結構形式。

（1）AT電源

AT電源從外觀上看只是一個帶有很多引線的鐵盒子。電源的後部兩個插座分別用來連線外界電源和為顯示器提供插座，一般雄性插座為電源插座。有些電源在兩個插座間有電壓設定開關，用於切換110V與220V兩種電壓制式，在國內普遍採用220V電壓制式，如果錯誤的設定在110V擋上會對電源造成傷害。

AT電源共有四路輸出（±5V、±12V），向主機板提供一個PG信號，功率一般為150W~220W。AT電源提供的主機板電源線是一個12針的分離式插頭，每6針為一個插頭，共有兩個，其中兩根黑線要排在一起插，否則會燒毀主機板。AT電源採用切斷交流電網的方式關機。

在ATX電源未出現之前，從286到586電腦都使用AT電源。

（2）ATX電源

ATX電源從外觀上看也是一個帶有很多引線的鐵盒子。它取消了顯示器插座，並在此位置上安裝了電源開關，這是一個真正的物理電源切斷開關，與ATX機箱前的POWER鍵有本質的區別。

ATX電源除了線上路上做了一些改進外，最重要的是增加了一個電源管理功能，稱為Stand-By。它可以讓作業系統直接對電源進行管理。通過此功能，用戶就可以直接通過Windows 95/98實現網路的電源管理，如在電腦關閉時，可以通過網路發出信號到電腦的Modem上，然後監控電路就會發出一個ATX電源所特有的+5VSB激活電壓，用來打開電源啟動電腦，從而實現遠程開機。

ATX電源提供多組插頭，其中主要是20芯的主機板插頭、4芯的驅動器插頭和4芯小驅專用插頭。20芯的主機板插頭具有方向性，可以有效地防止誤插，插頭上還帶有固定裝置可以鉤住主機板上的插座，不至於接頭鬆動導致主機板在工作狀態下突然斷電。4芯的驅動器電源插頭用處最廣泛，所有的CD-ROM、DVD-DOM、CD-RW、硬碟甚至部分風扇都要用到它。4芯插頭提供了+12V和+5V兩組電壓，一般黃色電線代表+12V電源，紅色電線代表+5V電源，黑色電線代表0V地線。這種4芯插頭電源提供的數量是最多的，如果用戶還不夠用，可以使用一轉二的轉接線。4芯小驅專用插頭原理和普通4芯插頭是一樣的，只是接口形式不同罷了，是專為傳統的小驅供電設計的。

ATX電源的種類有ATX1.0、ATX1.1、ATX2.01、ATX2.02等，目前以ATX2.01為主，對於高檔的機箱配套或單買的高檔電源有ATX2.02版本的產品。

不同類型的產品，其質量也不盡相同，後一種產品質量較高。這些不同種類的ATX電源各自有其顯著的特點。

·外形上不同

ATX1.01電源的電源風扇在CPU上方，這樣做是為了將CPU的風扇省去，其實效果並不好。而2.01版的電源風扇，仍在原來的AT電源一樣的位置。

·激活電流不同

ATX1.01電源激活電流只有100mA，ATX2.01電源激活電流則有500mA~720mA。顯然，某些情況下，1.01版比較過敏，經常會受外界影響而自行啟動電腦。

常見故障及原因

1.電腦電源常見故障現象電腦電源常見的故障現象主要有：

①電腦無法開機，ATX電源無電壓輸出；

②電腦不斷自動重啟：

③電腦開機啟動時當機；

④電腦啟動3秒後，自動關機；

⑤ATX電源輸出電壓低。

2.電腦電源故障產生原因電腦電源故障產生原因主要有：

①ATX電源輸出電壓低；

②ATX電源輸出功率不足；

③ATX電源損壞；

④ATX電源保險絲燒斷；

⑤開關管損壞；

⑥300V電容損壞；

⑦主機板開關電路損壞；

③機箱電源開關線損壞。