開(kāi)關(guān)電源:PC電源分析

有人把CPU比作電腦的“心臟”，實(shí)際上，如果我們真正形象地去比較，CPU對(duì)于電腦來(lái)說(shuō)更像是大腦的作用，而真正為電腦提供動(dòng)力的心臟應(yīng)該是為電腦提供充足電力的電源。那么讓我們來(lái)關(guān)注一下這個(gè)被我們忽視的角落。

PC電源從產(chǎn)生到現(xiàn)在經(jīng)歷了近20年的發(fā)展，這期間不論是電源外形還是輸出電壓和功率以及電性能要求都有過(guò)多次變化，也先后出現(xiàn)過(guò)許多不同的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。至今市場(chǎng)上仍有許多種類(lèi)的電源并存，不同類(lèi)型的電源都是針對(duì)不同類(lèi)型的主機(jī)設(shè)計(jì)，因此需要正確地分辨電源類(lèi)型。

IBM PC/XT/AT是PC電源最早的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，兼容機(jī)概念的流行使PC電源有一個(gè)相對(duì)統(tǒng)一的設(shè)計(jì)，也確立了+5V、+12V、-5V、-12V四組輸出電壓的電源總線架構(gòu)。其中+5V擔(dān)負(fù)了幾乎所有邏輯芯片的供電，以適應(yīng)已經(jīng)成為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的+5V TTL邏輯電平要求，+12V則主要為機(jī)內(nèi)的硬盤(pán)和光驅(qū)馬達(dá)供電。AT電源與主板的連接線是兩條單排6芯線，分別為P8和P9。AT電源外觀上最明顯的標(biāo)志是它的交流輸入開(kāi)關(guān)線，出于交流輸入線的安全性要求，該線纜具有較厚的絕緣外皮，非常易于辨認(rèn)。

ATX電源的出現(xiàn)是PC電源的一次重大變化。ATX電源中增加了+3.3V的主輸出，增加了+5VSB待機(jī)輸出和PS_ON#信號(hào)。+3.3V是為了部分較低功耗、邏輯電壓較低的部件而設(shè)的，+5VSB和PS_ON#的增加則是為了滿(mǎn)足PC的遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)機(jī)、鍵盤(pán)開(kāi)關(guān)機(jī)等新的電源管理方案的需要。電源連接主板的輸出線也由原來(lái)的12芯擴(kuò)充到20芯，并采用了一只雙排的20芯插頭。有關(guān)PC電源的設(shè)計(jì)規(guī)范也逐漸建立并完善起來(lái)，典型的是被業(yè)界接受的INTEL《ATX POWER Supply Design Guide》和《SFX POWER Supply Design Guide》。這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)到現(xiàn)在仍是PC電源設(shè)計(jì)中最主要的參照。

P4電源是目前比較受關(guān)注的電源類(lèi)型，它的正式的名稱(chēng)是ATX12V電源。INTEL在推出其新一代Pentium4 CPU時(shí)，也相應(yīng)提出了與系統(tǒng)變化相適應(yīng)的電源標(biāo)準(zhǔn),也就是《ATX/ATX12V POWER Supply Design Guide》。“ATX12V”被作為ATX系列電源中的“高級(jí)系列”。相比較ATX來(lái)看，ATX12V電源有以下兩個(gè)明顯變化：

1. 增大+12V輸出能力。主板上的CPU、Chipset等有自身特定的工作電壓，需要依賴(lài)VRM或是本地DC/DC來(lái)供給，隨著IC功率的上升，使用+12V來(lái)為這些部分供電要比使用+5V或+3.3V易于傳遞更大功率并有更高的傳輸效率。

2. 增加了+12V輸出線和接插件。為了使+12V的電流良好傳輸，增加了一只4芯的+12V接插頭，該插頭也成為ATX12V電源的外觀特征。

除此之外，ATX/ATX12V系列電源的另一個(gè)變化是+5VSB輸出電流的增大，是因?yàn)橐m應(yīng)諸如“Instantly Available PC”、“Suspend-to-RAM”等電源管理方案。

PC電源常見(jiàn)類(lèi)型如表。

其中市場(chǎng)上最為多見(jiàn)的類(lèi)型是標(biāo)準(zhǔn)AT/ATX外形的ATX和ATX12V電源，電源功率大多為200W～300W之間，我們可以根據(jù)不同主機(jī)的需要分別選取