电源基础知识电源的基本参数

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1、四、电源的基本参数1 电压2 输入电压就是市电电压。国内电压是220V，但电网电压并不是时刻稳定在220V，而是有一定的波动。采用被动PFC 的电源，可以适应的电网电压一般是在180264V 之间，当电压突然降低到180V 以下时，电源会出现重新启动的现象；电压偏高，则会导致电源保险烧毁。第15 页部分电源可以承受电压的缓慢下降，甚至电压缓降到180V 以下时，也可以正常工作，但此时电源的负载能力也将下降，难以达到额定功率的输出。采用了主动PFC 电路的电源，适应电压可以扩大到90264V，在此区间均可正常使用。需要指出的是，不是所有主动PFC 电源，都是宽电压设计。4.1.2 输出电压就是电

2、源输出给电脑使用的直流电压。ATX 电源输出的直流电压有+5V、+12V、-12V 、+5VSB、+3.3V。同样，电源所输出的直流电压也会有一定的波动。我们允许输出电压有一定的波动，但不能超过INTEL 所界定的范围，正电压允许在基准值上下5%之内波动，而负电压允许在上下10%之内波动，如+5V 的正常范围是4.755.25V，而-12V 的正常范围是-10.8-13.2V 。输出基准电压正常允许范围+5V 4.75V5.25V +12V 11.4V12.6V +3.3V 3.14V3.47V +5VSB 4.75V5.25V -12V -10.8V -13.2V 要求电源在空载、轻载、典型

3、负载与满载状态下，各路输出电压均在允许范围内。当超过此范围，电脑运行就有可能出现问题。检测电源的输出电压需要使用万用表等设备，软件检测的结果往往并不精确。电源输出电压的稳定性，是电源的一个重要指标，但绝不是判断一款电源优劣的唯一指标。电源性能指标非常繁多，电压的稳定性只是其中一项。只要电源输出在合理的范围内，对电脑配件都不会造成负面影响，这时电压的波动范围在1%和5%的意义是一样的，过分地关注波动的大小是不必要的。但波动的相对大小，侧面反映了电源的负载能力，波动率相对越小的电源，其实际的最大输出功率可能越大，毕竟，输出电压超出规定范围时的输出功率是没有益处的。相对来说，电压偏高比电压偏低更具有

4、危险性，电压偏低至多引起电脑工作的不正常，而电压偏高则可能烧毁硬件。一些媒体做评测时，喜欢把电压的稳定度提到十分重要的程度，我们不反对，但作为用户，要避免陷入“唯电压论”的误区。4.2 电流输入端的交流电流并不是个重要的参数，这里主要谈一下输出端的直流电流。先荡开一笔。输入端的插线板和电源线是容易被忽视的配件，在选择这两个配件时，一定要注意电线的粗细。功率越高的电源，原则上搭配使用的插线板和电源线的电线需要越粗，因为交流端输入的电流越大。此外，插线板必须是要求带地线的，一些插线板的地线可能是假的，起不到接地作用，使用无地线的产品，机箱上的静电无法导走，会引起一些问题。电源标贴上标注有各路电压的

5、最大直流电流。请注意，是“最大”电流。电脑所需求的功率不是一个恒定的值，而是随运行的程序而变化，当运行大型程序时，需要的电流就大，电源输出的功率就越高。ATX 电源由于设计的原因，导致每一路输出的电流值不能同时达到最大值，当+5V 输出达到最大时，+12V 就不能达到最大。最大电流值，一般遵循INTEL 所制定的标准，但工厂也可以根据市场状况灵活调整。在INTEL12V 2.0 以上规范中，还定义了“峰值电流”的大小。峰值电流一般要高出最大电流12A。1 功率功率是电源的一个重要指标。2 额定功率电脑电源的额定功率并没有一个权威的定义，一般我们是这么进行阐述的：“环境温度为-555 度时，电源

6、长时间稳定输出的功率”。有几个重要的词汇要解释一下。环境温度：电源内部的电子元件，有一定的正常工作温度，当超过其工作温度时，电性能就会发生变化，导致电源不能正常工作。我们曾经遇到过电源在东北的冬天不能正常使用的案例。长时间：不是一个小时，也不是一天，而是成千上万个小时。稳定输出：当电源以额定功率输出时，其他的各项指标，必须在设计标准之内。电源的额定功率是多少，硬件上取决于所使用的元器件的规格，软件上则取决于电路的设计。对于比较了解电源的人来说，看几个主要的元件规格，就知道电源的大致功率。4.3.2 最大功率最大功率通常指电源在极短时间内能输出的功率。这个时间，往往用秒来计算，因此，没有太大的使

7、用价值。一些台湾厂的“最大功率”等同于“额定功率”。最大功率要高出额定功率许多，因此，许多工厂会模糊额定功率，向消费者宣称最大功率，这是不负责任的行为，也是不正当竞争的行为。4.3.3 OPP 功率 OPP 功率并不是一种功率，而是一个值。它指的是电源的“过功率保护点”。第17 页电源可以超负荷地工作，正如人可以超负荷工作一样，但电源的超负荷输出也需要控制在一定范围内，否则，会导致电脑配件以及电源自身的毁坏。工厂往往设定电源在输出到额定功率的1.3 到1.6 倍之间时，必须关断输出，以免引起故障，电源关断时的功率值，就是OPP 功率。比如，一款额定200W 的电源，其OPP 一般设定在260W

8、320W 之间。一些工厂喜欢把OPP 设定到很高的值，甚至不做OPP，以制造一种负载能力强的假象。4.3.4 待机功率电脑关机，如果不关闭插线板电源，则电源仍然有+5VSB 电压存在，且主板上有微弱的电流，此时，电源会有功率的消耗。此时的功率消耗为待机功率。待机功率的存在是因为+5VSB的存在。除非彻底关闭插线板开关，否则电源仍然保持有+5V 的电压加在主板上。因为关机状态下电源有输出，因此，电源会有轻微的发热。待机功率的高低，与电源的设计和主板上的电流有关。具有节能芯片的电源，待机功率往往比较低，当主板上的电流在0.1A 时，待机功率可以做到1W 以下，而非节能电源，普遍达到5W 以上。4.

9、3.5 如何判断电源的额定功率目前市面上大量存在的电源版本有V1.3、V2.0 和V2.2，此外，V2.3 的也开始出现。由于ATX 电源的设计特点，其功率计算不能像AT 电源那样进行累积。上图是INTEL 对一款450W 电源进行的功率定义图谱，对于这个图谱，我们暂时不做说明。对于V1.3 的电源，判断功率的方法比较简单，就是：额定功率=（+5V 最大电流+4）*10 对于V2.0 以上版本，基本上没有很好的方法判断，我们总结了INTEL 对于各个版本的额定功率的电流定义，给大家参考一下：功率版本5V 12V1 （ 最大/ 峰值）12V2 （ 最大/ 峰值）3.3V 5VSB （ 最大/ 峰

10、值）180W V2.3 14.0 10.0(13.0) 13.0 2.0(2.5) 220W V1.3 18.0 14.0(16.0) / 14.0 2.0(2.5) V2.3 14.0 14.0(16.0) / 13.0 2.0(2.5) V1.3 21.0 17.0(19.0) / 20.0 2.0(2.5) 250W V2.0 18.0 8.0(10.0) 14.0 17.0 2.0(2.5) V2.2 12.0 8.0(9.0) 13.0(16.5) 14.0 2.5(3.5) 270W V2.3 15.0 17.0(18.0) 19.0 2.0(2.5) V1.3 26.0 18.0

11、(19.5) 27.0 2.0(2.5) 300W V2.0 20.0 8.0(10.0) 14.0 20.0 2.0(2.5) V2.2 12.0 8.0(9.0) 13.0(16.5) 18.0 2.5(3.5) V2.3 15.0 11.0(13.0) 8.0(13.0) 21.0 2.0(2.5) V2.0 21.0 10.0(12.0) 15.0 22.0 2.0(2.5) 350W V2.2 12.0 10.0( 11.0) 13.0(16.5) 20.0 2.5(3.5) V2.3 15.0 11.0(15.0) 14.0(18.0) 21.0 2.5(3.5) V2.0 28.

12、0 14.0(16.0) 15.0 30.0 2.0(2.5) 400W V2.2 14.0 14.0(15.0) 13.0(16.5) 20.0 2.5(3.5) V2.3 15.0 17.0 14.0(18.0) 24.0 2.5(3.5) 450W V2.2 15.0 14.0(15.0) 16.0(19.0) 22.0 2.5(3.5) V2.3 15.0 17.0 16.0(19.0) 24.0 2.5(3.5) ATX12V 2.0 与2.2 的版本，我们可以根据+12V1 的电流大致判断一下。+12V1 电流大致功率+12V1=8A 250W300W +12V1=10A 350W

13、 +12V1=14A 400W 4.4 转换效率转换效率是节能电源的一个重要指标。电源是一个把交流电转换成直流电的设备，在转换的过程中，电源自身也存在能量消耗。我们希望电源自身的能量消耗尽可能小。电源自身损耗，输入端功率P1 如风扇转动、元 其他配件消耗功率P3 件发热等 P2 P1=P2+P3 转换效率=P3/P1 * 100%= 1 * 100% P2/P3 + 1 对于一台电脑来说，P3 往往比较确定，因此，电源自身的消耗P2 越小，其转换效率就越高。输入端的功率P1 决定了我们交纳的电费的多少，转换效率越高，P1 越小，电费就越低。4.5 功率因素 PFC 是电脑电源中的一个非常重要的

14、参数，中文是功率因数校正，或者叫功率因数调整，简称为PFC，功率因数为PF，为实际功率与视在功率的比值，即：功率因素= 实际功率/视在功率。功率因数表征着电脑电源输出有功功率的能力。功率是能量的传输率的度量，在直流电路中它是电压V 和电流A 和乘积。在交流系统里则要复杂些：即有部分交流电流在负载里循环不传输电能，它称为电抗电流或谐波电流，它使视在功率( 电压乘电流)大于实际功率。视在功率和实际功率的不等引出了功率因素，功率因素等于实际功率与视在功率的比值。只有电加热器和灯泡等线性负载的功率因素为1，许多设备的实际功率与视在功率的差值很小，可以忽略不计，而像容性设备如电脑的这种差值则很大。功率因

15、数的高低，不影响用户电费的多少，但对国家节能具有重要意义。影响功率因数高低的重要电路是PFC 电路，在后续章节中，我们会做详细介绍。4.6 噪音噪音这个参数，在前面介绍静音电源时有所提及。人的耳朵可分辨的噪音，最低大约在20 分贝上下。噪音除了强度大小外，还有频率高低。每个人对频率的敏感度不一样。浸漆处理不好的主变压器，工作时会有微弱的“滋滋”高频噪音，尽管强度很低，但对于高频敏感的人会听得到。两三年前，DIY 市场出现过一种现象：浏览网页时，鼠标上下拉动网页，电源会发出的“滋滋”高频噪音，各个品牌上均有出现。轻微的高频噪音不必在意，但此噪音过于明显，则可视为品质不良。4.7 纹波与杂讯PC

16、电源实际上就是一个交流变直流的变压器。但事实上输出看似纯净的直流其实还夹杂了不少的周期性以及随机性交流信号。其中周期性的交流信号就被称为纹波，而随机性交流信号便被称为杂讯。纹波以及杂讯会直接影响到用户的稳定使用甚至烧毁配件，因此，INTEL 公司对每路输出电压上的纹波有明确的要求。打个比方，+12V 输出的上限为12.6V ，如果叠加上纹波120mV，就是12.72V。如果纹波过大，叠加后的电压可能达到危险的程度。纹波的大小，与低压滤波电路的用料有关。当省略了一些滤波电容与电感后，输出的纹波就可能严重超标。总结： 以上一些参数，我们可以用一个简单的公式串起来：U * I * PF * EF = U I 交流电压 * 交流电流 * 功率因素 * 电源转换效率 = 电脑实际消耗功率