电脑硬件基础篇电源（电源工作原理及作用_特性参数及型号和位置）

电脑电源是把220V交流电，转换成直流电，并专门为电脑配件如CPU、主板、硬盘、内存条、显卡、光盘驱动器等供电的设备，是电脑各部件供电的枢纽，是电脑的重要组成部分。

目前PC电源大都是开关型电源。

电源的工作原理

微机电源的工作原理是：220V 市电输入经滤波及整流之后变成309V 直流电压，该直流电压被送到脉宽调制器（PWM）功率转换线路，在PWM 控制线路控制下，变成幅值在300V 的矩形波，再经高频变压器降压及整流滤波即可输出＋12V 、＋5V 的直流稳定电压。通过控制300V 矩形方波的占空比即可以得到稳定的直流输出值，这也就是反馈稳压的主要原理。

目前常见的微机电源功率从130W 到250W 不等，最常用的便是250W 的。在电源内部有一个110V/ 220V 的选择开关，因为我国市电采用220V 的标准，所以国内制造或组装的微机电源绝大部分将11OV/ 220V 开关剪下焊接在220V 的一端。电源内部最容易损坏的部件是保险管，其规格通常为10A 。在更换时，需注意保险管金属帽上的标号，一定要更换规格相同的产品。

如果规格过大，当有过高电流出现时，那么保险管就起不了作用，此时很有可能将电脑烧毁;如果更换的保险管规格较小，那么就不能满足电脑的用电需求，导致死机现象频繁。另外，微机的电源一般都具有完善的自我保护功能，在直流负载发生短路时，它们可以自动切断电源，而在负载故障消失时，又能自动恢复正常供电功能。

电源的重要指标

1.效率

电源的输出功率与输入功率的百分比。测量条件一般是满负载，输入交流电压为标准值。

2.输出电压保持时间

即在开关电源的输入电压撤消后，输出电压的保持时间。

3.隔离电压

电源电路中的任何一部分与电源基板地线之间的最大电压，或者能够加在开关电源的输入端和输出端之间的最大直流电压。

4.电网稳定度（线性调整率）

输出电压随着输入电压在指定范围内变化而变化的百分率。其应用条件是负载和周围的温度保持恒定。

5.负载稳定度

输出电压随着负载在指定范围内变化而变化的百分率，条件是输入电压和周围的温度保持恒定。

6.噪音和纹波

附加在直流输出电压上的交流电压和高频尖峰信号的峰值，通常我们以MV 为度量。

7.过载或过流保护

防止因负载过大，使输出电流超过原设计的额定值而造成电源损坏。

8.过压保护

当输出电压超过额定值时，电源会迅速自动关闭，停止输出，以防烧毁供电设备。

9.电磁干扰

即那些由开关电源的开关器件产生的，不希望传输和发射的高频能量频谱。

电源的作用

台式电脑电源的作用主要有两个，分别是变压和供电。

电脑电源是把220V交流电，转换成直流电，并专门为电脑配件如主板、驱动器、显卡等供电的设备，是电脑各部件供电的枢纽，是电脑的重要组成部分。目前PC电源大都是开关型电源。

电源分类型号

AT 电源

AT 电源的功率一般都在150W ～250W 之间，共有4 路输出（正负5V，正负12V），另外向主板提供一个PG（接地）信号。输出线为两个6 芯插座和几个4 芯插头，其中两个6 芯插座为主板提供电力。AT 电源采用切断交流电网的方式关机，不能实现软件开关机，这也是很多电脑用户不满的地方所在。

在ATX 电源规格没有出台之前，从286 一直到早期的586，一直采用的是AT 电源为主板供电，应该说这是电脑市场上存活时间最久、覆盖面最广的电源规格。不过随着ATX 电源的逐渐普及，AT 电源如今已经淡出市场了。

ATX 电源

ATX 电源是Intel 公司1997 年2 月开始推出的电源结构。和以前的AT 电源相比较，在外形规格和尺 寸方面并没有发生什么本质上的变化，但在内部结构方面却做了相当大的改动。最明显的就是增加了正 负3.3V 和正5V StandBy 两路输出和一个PS-ON 信号，并将电源输出线改为了一个20 芯的电源线线为主板供电。随着CPU 处理器工作频率不断提高， 为了降低CPU 处理器的功耗、减少发热量，就 需要设计者降低芯片的工作电压。从这个意 义上讲，电源就需要直接提供一个正负3.3V 的输出电压，而那个正5V 的电压也叫做辅助 正电压，只要接通220V 交流电就会有电压输 出。

BTX 电源

BTX 电源是也就遵从BTX 标准设计的PC 电源，不过BTX 电源兼容了ATX 技术，其工作原理与内部结构基本相同，输出标准与ATX12V 2.0 规范一样，也是像ATX12V 2.0 规范一样采用24pin 接头。BTX 电源主要是在原ATX 规范的基础之上衍生出ATX 12V、CFX 12V、LFX 12V几种电源规格。其中ATX 12V 是既有规格，之所以这样是因为ATX12V 2.0 版电源可以直接用于标准BTX 机箱。CFX12V 适用于系统总容量在10～15 升的机箱；这种电源与以前的电源虽然在技术上没有变化，但为了适应尺寸的要求，采用了不规则的外型。定义了220W、240W、275W 三种规格，其中275W 的电源采用相互独立的双路+12V 输出。而LFX12V 则适用于系统容量6～9 升的机箱，目前有180W 和200W 两种规格。BTX 并不是一个革新性的电源标准，虽然INTEL 公司大力推广，但因为支持的厂商太少，因此，已经很少提及。

电源主要参数

电源功率

我们这里提到的功率主要指电源的 输出功率，现在很多厂商吹嘘的250W 甚 至300W 用的都是名义功率，实际上可能 输出功率连200W 都达不到。用户可以根 据电源上标注的各种电压乘以其最大工 作电流的总和即为该电源的实际输出功 率。对于一般用户而言输出功率并非越 大越好，这也是很多用户选购电源时的 一个误区。就目前一款合格的250W 电源 已能够应付绝大多数用户的需要，所以 能够长期稳定工作才是选购电源时最重要的一点。右图分别是标准的250W 、300W 电源的输出电流。

滤波和噪音

电脑用电是由220V 交流电经过电源 的滤波和稳压变换成各种低压直流电。 受滤波电容的容量和品质的影响在滤波 过程中难免会有一些噪音杂波，这种噪 音表现为直流电中交流分量棗即输出直 流电的平滑程度（也被称为纹波系数，这 个系数越小越好）。滤波的品质高低直接 关系到输出电流纹波系数高低，同时也关系到电流有较大变动时电压的稳定程度。如果电源的输出滤波电路效果差、电流噪音过大，轻则可能使CPU产生误判，重则可能烧坏电脑。特别在电源接通之初受到冲击电流的影响，稳定的输出必然需要一定的时间周期，在这个周期中电压的稳定度很 难保证，所以现有ATX 电源广泛采用让电源延时100 ～ 500ms，等电源稳定后再向电脑提供高质量的电源。

Power Good 信号

Power Good 信号简称P.G.或P.OK 信号。该信号 是交流输入电压和直流输出电压的检测逻辑信号，与 TTL 信号兼容。当电源接通之后，如果电压比较电路检 测交流输入电压以及直流输出电压均在额定工作范围 之中（具体范围见右图），则经过100ms ～500ms 的延 时，P.G.电路发出“电源正常”的信号（PWR-OK 为高电平）。如果电压比较电路发现交流输入电压或者任何一路直流输出电压不在额定工作范围之中，则 P.G.电路送出“电源故障”信号（PWR-OK 为低电平）。当遇到这种异常时P.G.电路应在1ms 内使PWR-OK 降为小于0.3V 的低电平，且下降沿的波形应陡峭，无自激振荡现象发生。P.G.信号对于ATX 电源来说 非常重要，即使各路直流输出都正常工作，如果没有P.G.信号，系统仍将无法启动，而如果P.G 信号 不稳定，则会使电脑频繁自动重新启动。