深入了解计算机电源

我是主的羊

为什么要讲电源， 今天有一台服务器由于电源故障，瞬间停电，所以2个SCSI硬盘坏了， 为什么会这样。 这是由于硬盘在飞行的时候，是悬浮的，突然的下降，让它象一个失控的飞机撞向地面。 自然磁针与磁板共毁了。 　　电源对于电脑的作用，犹如心脏对于人体，其重要性绝对不容忽视。电源的好坏直接影响着电脑的使用寿命，因电源质量问题造成系统不稳定、无法启动甚至元配件的烧毁时有所闻。那么，怎样才算是优质电源呢？ 　　■电源的分类 　　AT电源 　　功率一般为150W～220W，共有四路输出（土5V、土12V），另向主板提供一个P.G.信号。输出线为两个六芯插座和几个四芯插头，两个六芯插座给主板供电。AT电源采用切断交流电网的方式关机。在ATX电源未出现之前，从286到586计算机由AT电源一统江湖。随着ATX电源的普及，AT电源如今渐渐淡出市场。 　　ATX电源 　　Intel l997年2月推出ATX 2.01标准。和AT电源相比，其外形尺寸没有变化，主要增加了+3.3V和+5V StandBy两路输出和一个PS---ON信号，输出线改用一个20芯线给主板供电。 　　随着CPU工作频率的不断提高，为了降低CPU的功耗以减少发热量，需要降低芯片的工作电压，所以，由电源直接提供3.3V输出电压成为必须。+5V StandBy也叫辅助+5V，只要插上220V交流电它就有电压输出。PS---ON信号是主板向电源提供的电平信号，低电平时电源起动，高电平时电源关闭。利用+5V SB和PS——ON信号，就可以实现软件开关机器、键盘开机、网络唤醒等功能。辅助5V始终是工作的，有些ATX电源在输出插座的下面加了一个开关，可切断交流电源输入，彻底关机。 　　Micro ATX电源 　　Micro ATX是Intel在ATX电源之后推出的标准，主要目的是降低成本。其与ATX的显著变化是体积和功率减小了。ATX的体积是150mm×140mm×86mm，Micro ATX的体积是125mm×100mm×63.51mm；ATX的功率在220W左右，Micro ATX的功率是90W～145W。 　　■开关电源的基本原理 　　开关电源主要包括输入电网滤波器、输入整流滤波器、变换器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路。它们的功能是： 　　1.输入电网滤波器：消除来自电网，如电动机的启动、电器的开关、雷击等产生的干扰，同时也防止开关电源产生的高频噪声向电网扩散。 　　2.输入整流滤波器：将电网输入电压进行整流滤波，为变换器提供直流电压。 　　3.变换器：是开关电源的关键部分。它把直流电压变换成高频交流电压，并且起到将输出部分与输入电网隔离的作用。 　　4.输出整流滤波器：将变换器输出的高频交流电压整流滤波得到需要的直流电压，同时还防止高频噪声对负载的干扰。 　　5.控制电路：检测输出直流电压，并将其与基准电压比较，进行放大。调制振荡器的脉冲宽度，从而控制变换器以保持输出电压的稳定。 　　6.保护电路：当开关电源发生过电压、过电流短路时，保护电路使开关电源停止工作以保护负载和电源本身。 　　有的读者会产生这样的疑问，先把220V的交流变成了直流，然后通过变换器把直流变成交流，最后又把交流变成直流输出，兜了这么大的一个圈子，干吗不把220V的交流电直接变成所需要的直流呢？其实，交流市电先由电源变压器变压，整流滤波后得到未稳定的直流电压，再经过调整后得到所需要的直流电压，这种电源技术很成熟，可以达到很高的稳定度，波纹也很小，而且没有开关电源具有的干扰与噪音。但是它的缺点是需要庞大而笨重的功频变换器，所需的滤波电容的体积和重量也相当大，而且调整管是工作在线性状态，调整管上有一定的电压降，在输出较大工作电流时，致使调整管的功耗太大，转换效率低，还要安装很大的散热片。总之这种电源不适合计算机用。 　　开关电源主要有以下特点： 　　1.体积小、重量轻 　　由于没有工频变压器，所以体积和重量只有线性电源的20～30%。 　　2.功耗小、效率高 　　功率晶体管工作在开关状态，所以晶体管上的功耗小，转化效率高，一般为60～70%，而线性电源只有30～40%。 　　■电源的技术指标 　　输出电压的稳定性 　　电压太低计算机无法工作，电压太高会烧坏机子。 　　输出电压的纹波 　　我们要的是干净的直流电，交流成分越小越好，纹波大会对芯片造成不良影响。 　　Power Good信号 　　Power Good信号简称P.G.或P.OK信号。该信号是直流输出电压检测信号和交流输入电压检测信号的逻辑，与TTL信号兼容。当电源接通之后，如果交流输入电压在额定工作范围之内，且各路直流输出电压也已达到它们的最低检测电平（+5V输出为4.75V以上），那么经过100ms～500ms的延时，P.G.电路发出“电源正常”的信号（P.OK为高电平）。当电源交流输入电压降至安全工作范围以下或+5V电压低于4.75V时，电源送出“电源故障”信号。Power Fail应在5V下降至4.75V之前至少1ms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.信号非常重要，即使电源的各路直流输出都正常，如果没有P.G.信号，主板还是没法工作。如果P.G.信号的时序不对，可能会造成开不了机。 　　电源的功率 　　电源的功率不是越大越好。经测试，一台带Modem卡、网卡、声卡、光驱、硬盘的PⅡ多媒体主机实际功率不足100W，所以不能盲目追求大功率，关键在于电源总体性能和质量，对于普通用户，200W的电源绰绰有余。 　　输入技术指标 　　输入技术指标有输入电源相数、额定输入电压，电压的变化范围、频率、输入电流等。输入电源的额定电压因各国或地区不同而异，我国为220V。开关电源的电压范围比较宽，一般为180V～260V。交流输入功率为50Hz或60Hz，在频率变化范围影响开关电源的特性时多为47Hz～63Hz。 　　开关电源最大输入电流是指输入电压为下限值和输出电压及电流为上限值的输入电流。 　　额定输入电流是指输入电压、输出电压和输出电流为额定值时的输入电流。 　　冲击电流是指以规定的时间间隔对输入电压进行通断操作时，输入电流达到稳定状态之前流经的最大瞬时电流。对于开关电源，冲击电流是输入电源接通和其后输出电压上升时流经的电流。它受输入开关能力的限制，峰值电流一般为30A～50A。 　　随着电脑的普及，做为主机心脏的计算机电源也日益被人们所重视。但现阶段的电源市场鱼龙混杂，一些商家为了寻找卖点，不时抛出一些误导性言论，如“电源功率越大越好、版本越新越好”等，从而形成了一个选购误区。 ■电源的安全认证 　　电源是电脑的心脏，品质不好的电源不但会损坏主板、硬盘等部件，还会缩短电脑的正常使用寿命。当然一款品质优良的电源的售价必定不会便宜，所以有些商家往往会采用便宜电源来蒙骗消费者，而有些用户自己对此并不十分了解,但区区几十元的差价可能会招致上千元的损失，这确实有些不值,所以在选购时要特别注意电源的品质是否优良。 　　安全标准以保障用户生命和财产安全为出发点，在原材料的绝缘、阻燃等方面作出了严格的规定。符合安全标准的产品，不仅要求产品本身符合安全标准，而且对于制作厂家也要求有较完善的安全生产体系。在这些标准中，以德国基于1EC-380标准制定的VDE-0806标准最为严格。我国的国家标准是GB4943-1995《信息技术设备（包括电气设备）的安全》。电源符合以上标准其安全性就有了保障。电源符合某个国家的安全标准并得到其法定部门颁发的证书，比如获得UL机构颁发的证书，就称为取得了UL认证。中国的安全认证机构是CCEE。不管是哪国的安全认证，都对爬电距离、抗电强度、漏电流、温度等方面做出了严格规定。 　　爬电距离的要求 　　爬电距离指沿绝缘表面测得的两个导电器件之间或导电器件与设备界面之间的最短距离。UL、CSA和VDE安全标准强调了爬电距离的安全要求，这是为了防止器件间或器件和地之间打火从而威胁到人身安全。 　　抗电强度的要求 　　在交流输入线之间或交流输入与机壳之间由零电压加到交流1500V或直流2200V时，不击穿或拉电弧即为合格。 　　漏电流的要求 　　UL和CSA均要求暴露的、不带电的金属部分均应与大地相接。漏电流的测量是通过在这些部分与大地之间接一个1.5千欧的电阻，测其漏电流。开关电源的漏电流，在260V交流输入下，不应超过3.5mA。 　　温度的要求 　　安全标准对电器的温度要求很重视，同时要求材料有阻燃性。对开关电源来说，内部温升不应超过65℃，如果环境温度是25℃，电源的元器件的温度应小于90℃。 　　不符合安全标准的电源在刚开始用时对使用者并没有什么直接的不良影响，但用久了以后，由于潮湿的空气和灰尘的影响可能导致高压区短路，不但造成电源本身损坏，还会严重影响电网，从而对其他电器造成不利影响。 　　关于电磁干扰，国际上通用的标准有FCC-A（工业标准）、FCC-B（民用标准），电源应符合民用标准。 开关电源是把工频交流整流为直流后，再通过开关变为高频交流，其后再整流为稳定直流的一种电源，这样就有工频电源的整流波形畸变产生的噪声与开关波形产生的噪声，在输入侧泄漏出去就表现为传导噪声与辐射噪声，在输出侧泄漏出去就表现为纹波。 　　电磁干扰分为传导干扰和辐射干扰。传导干扰通过电源线传播，频率为30MHz以下，主要干扰音频频段。由于计算机用开关电源有金属壳作屏蔽，所以主要为传导干扰。传导干扰的大小是衡量计算机电源品质的重要标准，它包括两个方面的含义：一是防止电网上电磁干扰通过电源本身产生的电磁干扰进入电网，影响主机系统正常工作；二是防止主机本身产生的电磁干扰进入电网，影响其它电器。我们在日常工作中可能有这样的经验，在微机开机时，其附近的电器如电视、音响等不能正常使用，这是传导干扰产生的影响。 　　■电源选购误区 　　由于ATX主板的日益流行，ATX电源取代了传统的AT电源成为市场主流，价格也从以前的两百多元降到一百多元。随着市场竞争越来越激烈，有些商家为了追求更高的利润,采用一些价格较低的劣质电源,并自圆其说地抛出些误导性言论，形成了选购误区,让消费者在购买时感到无所适从。 　　误区一：通过认证的电源和没有通过认证的电源质量相同。有的人告诉消费者同一品牌的认证和非认证电源质量相同。认证电源和非认证电源是从同一工厂的同一条生产线下来的，并以此认为两者质量相同，甚至“中肯”地指出因为认证要花钱所以认证电源就要贵一些。总之，买非认证电源可以少花不少冤枉钱。但看了以上的电源知识，大家就可以发现两者有很大不同。 　　误区二：认为辅助5V的输出电流越大越好。有些商家向用户吹嘘自己的电源，辅助5V能达到1A,其时，有的主板甚至只要0.01A就够了。但有一点是明确的，辅助5V能提供0.72A就保证不会有事了。辅助5V因始终处于工作状态一般来说比较容易发生故障,所以它能有一个较长的寿命才是更重要的。 　　误区三：与Pentium Ⅲ配套。这根本就是一个欺骗性的误导，其实电源和电脑主板配套，与CPU没有关系，而Pentium Ⅲ的主板与Pentium Ⅱ的主板在技术上并没有什么区别，只要升级BIOS就行了。可以说，任何一台符合ATX 2.01的ATX电源都可和Pentium Ⅲ配套。 　　误区四：版本越新越好。有商家宣传自己的电源符合最新的Intel ATX 2.03标准，似乎要比别人优越许多。其实从ATX 2.01到ATX 2.03，只是些无关痛痒的修改，就目前来说，满足ATX 2.01标准的电源使用起来不会有问题。 　　误区五：功率越大越好。有些商家向用户吹嘘自己的电源功率能达到300W甚至400W。其实普通的一台多媒体电脑实际功率不足100W，而Intel新推出的Micro ATX标准也只有145W。对于普通用户，200W的电源绰绰有余了。所以说在选购电源的时候没有必要刻意追求电源的功率大小，只要是质量合格的市售电源都可以满足多数用户的需要。 ■电源选购指南 　　那么怎样才能在这样一个混乱的市场中寻找一款适合自己的电源呢？ 　　1.外观检查： 　　A.电源重量。好的电源一般比较重一些。 　　B.电源输出线。别小看这几根输出线，因为电源盒输出电源一般较大，很小的一点电阻将会产生较大的压降损耗。质量好的电源必定是粗线。 　　2.散热片的材质。从外壳细缝往里看，质量好的电源采用铝或铜散热片，而且较大、较厚。 　　3.可以做试验测量一下负载压降,选压降小的电源。如果是ATX电源,可以让所有的输出端悬空,先测一下空载输出电压,方法是让PS——ON与GND短接启动电源，再测一下输出电流约为10A时的电压，压降小者优。上述试验千万不能在+12V、-12V上做，以免烧坏电源。 　　4.如电源地线未接,质量好的电源通电启动后外壳略有麻手感。如果测不出电压则说明内部偷工减料没装滤波网。另外空载运行时风扇声均匀并较小,接上负载后声音会略有增大。 　　5.打开电源盒,可以发现质量好的电源用料考究，如多处用方形CBB电容，输入滤波电容值大于470微法，输出滤波电容值也较大。同时内部电感、电容滤波网络电路特多，并有完善的过压、限流保护元器件。 　　一个质量合格的电源应该通过安全和电磁方面的认证，如满足CCEE和FCC-B等标准，这些标准的认证标识应在电源的外表上有所体现。 　　■主流电源介绍 　　长城ATX-250S电源 　　由长城公司推出的250W电源。长城公司在国内电源行业中首家通过ISO 9001，从体系上保证了产品的质量。该款电源符合国际最新的Intel ATX 2.03标准，并首家通过中国电工产品（CCEE）安全认证，通过电磁兼容国标B级和FCC--B级。该款电源具有防雷击设计，双重过压、过流、输出短路等多重保护功能，具有低波纹、低噪音、高效率（>72%）等特点。 　　长城ATX-300SE电源 　　此款电源符合国际最新Intel ATX 2.03标准。采用传统银灰色外壳，整体给人一种落落大方、坚固耐用的感觉。电源正面有镂空的散热孔，可以直观地看到这款电源的外壳是用优质的镀锌钢板制造而成，不但坚固耐用，而且能有效地屏蔽电磁辐射。另外从正面的散热孔还可以看到机壳内有两块很厚的鱼骨形散热片，不但散热效果好，而且瞬间对电源加压时不会产生拉弧及烧毁现象。 　　长城ATX-300SE电源全部通过CCEE认证，并可以支持网络开关机、键盘开关机功能。在对长城300SE的漏电测试中输入电压260 V AC下，测试漏电流小于3.5mA。另外，长城电源在输出电压稳定性和输出电压纹波方面也表现得相当优秀。 　　百盛BS-2000 　　此款电源规格为标准的ATX 2.03电源，+5VSB 1.0A。它符合CCEE安全认证，电磁传导干扰（EMI）符合国家标准GB9254-88之B级（民用标准）标准、美国FCC-B级标准、欧盟CE标准。BS-2000独有温控功能设计，温控电路根据电脑及电源内部温度变化，自动控制散热风扇转速的快慢，使电脑系统达到最佳的散热效果。同时，该电源还具有防雷击设计，过压、过流、输出短路等多重保护功能。它的工作电压范围比较宽，满足国内不稳定的电网电压波动对电源的要求。使用环境宽松：环境温度为+5°C～+45°C；相对湿度在20%～85%之间。满足K7和PⅢ CPU及相应主板对电源的工作要求。 　　世纪之星ATX 325 　　此款电源有“黄金战士”的美称。与老版本的产品相比，最大的外观区别在于它的L型散热片是金黄色的，同时铭牌也改成金色的镭射标贴。ATX 325继承了ATX 315的合理设计，同时提供了更大的负载功率。 　　金河田435服务器电源 　　从外观上看，这个电源呈金黄色，非常耐看。独特的双风扇设计，正对着功率三级管及其散热片，工作时可有效降低电源温度。这款电源可输出功率相当可观，+3.3v 14A、+5v 30A、+12v 16A、-5v 0.5A、-12v 0.5A、+5v StandBy 1.5A，作为一款小服务器专用的电源是相当不错的。它采用高指标的器件，使用高质量的CBB电容，功率三级管采用ST的H12NA60。 　　为保障电源工作时的正常稳定，金河田435电源在容易互相接触又有短路危险的地方都有绝缘装置保护，比如热缩管、档片硅胶固定等，提高了电源的整体安全性。电源输出稳定，特别是在+3.3v时，几乎没有浮动，稳定在3.34v；+5v、+12v也不错，浮动不超过3%。

东西南北

1、从电路上将：分为数字式电源和模拟式电源，不过数字式电源市面上很少有卖的：-) 2、从噪音上将分为：无噪音（相对15DB-25DB）、低噪音（25DB-38DB)、高噪音（38DB以上）由于目前国内最低的噪音监测的最低检测时18DB（仪器自身的噪音）。 3、从散热方式上分为：风冷、油侵式散热、液体循环散热、模块式封装散热、散热片式散热。除了风冷外，其它的噪音都很低（25DB以下）。 4、从用途上分为：民用、军用、工业应用。 5、从体积上分为：MICRO和标准、超大电源（工控和特殊应用）。 6、从功率上分为：150W、200W、250W、300W、350W、400W以及以上，其中350W机上的通常在服务器上使用。 7、从安装数量上分为：独立安装、冗余安装（2个和2个以上)。 8、电源的接口分类：PIII（赛扬）、PIV两种接口（仅限我们说的民用电源）

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我是主的羊

开关电源是不带变压器的电源， 开关的意思就是根据每秒通过“开/关”电流所形成的频率来达到降压稳压的目的。 常用的集成块如： 9706，9708，LM317等。 再探讨下去，就是电子电路的知识了。

hubit

服务器不是都有双回路电源吗，不是都有UPS吗，scsi硬盘不是支持热插拔吗，也太娇气了吧

我是主的羊

很可惜，由于机房共用， 以上安全措施都经不起有人不小心把电源关闭。 引导区坏了。