電腦電源各路輸出電壓的作用及規(guī)格簡述

1、ATX 電源技術(shù)詳解目前， ATX 電源廣泛應(yīng)用于電腦中，與 AT 電源相比，它更符合 綠 色電腦的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),它對(duì)應(yīng)的主板是 ATX 主板。 1.ATX 電源的特點(diǎn) 與AT電源相比，ATX電源增加了 丄3.3V、+ 5VSB、PS ON三個(gè) 輸出。其中+ 3.3V”輸出主要是供CPU用，而+ 5VSB、“PON 輸出則體現(xiàn)了 ATX 電源的特點(diǎn)。ATX 電源最主要的特點(diǎn)就是，它不采用傳統(tǒng)的市電開關(guān)來控制電源是否工作，而是采用“+5VSB、PS ON的組合來實(shí)現(xiàn)電源的開啟和關(guān)閉，只要控制“PON信號(hào)電平的變化，就能控制電源的開啟和關(guān)閉。“PON小于1V伏時(shí)開啟電源，大于 4.5伏時(shí)關(guān)閉電源。 2

2、.ATX 電源的核心電路 ATX 電源的主變換電路與 AT 電源相同，也是采用 “雙管半橋它激式 電路， PWM（脈寬調(diào)制）控制器同樣采用TL494控制芯片，但取消了市電開 關(guān)。 由于取消了市電開關(guān)，所以只要接上電源線，在變換電路 上就會(huì)有+ 300V 直流電壓，同時(shí)輔助電源也向 TL494 提供工作電壓， 為啟動(dòng)電源作好準(zhǔn)備。ATX 電源的特點(diǎn)就是利用 TL494 芯片第4 腳的“死驅(qū)控制 功能，當(dāng)該腳電壓為+ 5V 時(shí)， TL494 的第 9、 11 腳無輸出脈沖，使兩個(gè)開關(guān)管都截止，電源就處于待機(jī)狀態(tài)，無電壓 輸出。而當(dāng)?shù)?腳為0V時(shí)，TL494就有觸發(fā)脈沖提供給開關(guān)管，電 源進(jìn)入正常工

3、作狀態(tài)。輔助電源的一路輸出送TL494 ,另一路輸出經(jīng) 分壓電路得到 + 5VSB和“ PON兩個(gè)信號(hào)電壓，它們都為+ 5V。 其中， “+ 5VSB 輸出連接到 ATX 主板的 “電源監(jiān)控部件 ，作為它的 工作電壓，要求 + 5VSB輸出能提供10mA的工作電流。 電源監(jiān)控部件”的輸出與“ PS ON相連，在其觸發(fā)按鈕開關(guān)（非鎖定開關(guān)）未按 下時(shí)，“ PSON為+ 5V，它連接到電壓比較器 U1的正相輸入端， 而 U1 負(fù)相輸入端的電壓為 4.5V 左右，這樣電壓比較器 U1 的輸入為 + 5V，送到TL494的死驅(qū)控制腳”，使ATX電源處于待機(jī)狀態(tài)。當(dāng) 按下主板的電源監(jiān)控觸發(fā)按鈕開關(guān) （裝

4、在主機(jī)箱的面板上 ），“PSS ON” 變?yōu)榈碗娖?，則電壓比較器 U1的輸出就為0V，使ATX主機(jī)電源開 啟。再按一次面板上的觸發(fā)按鈕開關(guān)，使“ PSON又變?yōu)? 5V，從而關(guān)閉電源。同時(shí)也可用程序來控制 “電源監(jiān)控部件 ”的輸出，使 “PS ON變?yōu)? 5V，自動(dòng)關(guān)閉電源。如在 WIN9X平臺(tái)下，發(fā)出關(guān)機(jī)指 令， ATX 電源就自動(dòng)關(guān)閉。 3.主板無法加電的故障分析由于ATX 電源的開啟受制于主板的電源監(jiān)控部件， 所以當(dāng) ATX 主機(jī)出現(xiàn) 無法加電的故障時(shí)，不能立刻確定故障是電源本身還是主板的“電源監(jiān)控部件 ”，給維修帶來一定難度。根據(jù)以上分析， 我們可在 “PSON輸出與地之間接一個(gè)100

5、 OHM左右的電阻，使“P ON變 為低電平，就能啟動(dòng) ATX 電源，這樣即可區(qū)分故障部位。同時(shí)也提 示我們，如果 ATX 主板的 “電源監(jiān)控部件 出現(xiàn)故障，由于它的維修 有較大難度，我們可以跳過 “電源監(jiān)控部件 ，直接控制 “PS ON 的 電壓，就能開啟或關(guān)閉主機(jī)。 當(dāng)然，此時(shí)主機(jī)的自動(dòng)關(guān)閉功能沒有了。電腦電源各路輸出電壓的作用及規(guī)格簡述33V：最早在ATX結(jié)構(gòu)中提出，現(xiàn)在基本上所有的新款電源都設(shè)有這一一 路輸出。而在AT/PSH電源上沒有這一路輸出。以前電源供應(yīng)的最低 電壓為+5V,提供給主板、CPU內(nèi)存、各種板卡等。從第二代奔騰芯 片開始，由于CPU的運(yùn)算速度越來越快，Intel公司為

6、了降低能耗， 把CPU的電壓降到了 3.3V以下。為了減少主板產(chǎn)生熱量和節(jié)省能源， 現(xiàn)在的電源直接提供3.3V電壓，經(jīng)主板的電壓轉(zhuǎn)換電路變換后用于 驅(qū)動(dòng)CPU內(nèi)存等電路。5V：目前用于驅(qū)動(dòng)除磁盤、 光盤驅(qū)動(dòng)器馬達(dá)以外的大部分電路。 包括 磁盤、光盤驅(qū)動(dòng)器的控制電路。12V：用于驅(qū)動(dòng)磁盤驅(qū)動(dòng)器馬達(dá)、 散熱風(fēng)扇， 或通過主板的總線槽來驅(qū) 動(dòng)其他板卡。在最新的P4系統(tǒng)中，由于P4處理器對(duì)能源的需求很大， 電源專門增加了一個(gè)4PIN的插頭，提供+12V電壓給主板，經(jīng)主板變 換后提供給CPU和其他電路。所以P4結(jié)構(gòu)的電源+12V輸出較大，P4 結(jié)構(gòu)電源也稱為 ATX12V。 12V：主要用于某些串口電路

7、，其放大電路需要用到 +12V和-12V，通 常輸出小于 1A。5V：在較早的PC中用于軟驅(qū)控制器及某些ISA總線板卡電路，通常 輸出電流小于1A。在許多新系統(tǒng)中已經(jīng)不再使用-5V電壓，現(xiàn)在的某 些形式電源一般不再提供-5V輸出。5V Stand By：最早在ATX提出，在系統(tǒng)關(guān)閉后，保留一個(gè)+5V的等待電壓，用 于電源及系統(tǒng)的喚醒服務(wù)。以前的 PSII、AT電源都是采用機(jī)械式開 關(guān)來開機(jī)關(guān)機(jī)，從ATX開始（包括SFX不再使用機(jī)械式開關(guān)來開機(jī) 關(guān)機(jī)，而是通過鍵盤或按鈕給主板一個(gè)開機(jī)關(guān)機(jī)信號(hào)， 由主板通知電 源關(guān)閉或打開。由于+5V Stand-by是一個(gè)單獨(dú)的電源電路，只要有輸入電壓， +5V

8、SB就存在，這樣就使電腦能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程Modems醒或網(wǎng)絡(luò)喚醒功能。 最早的ATX1.0版只要求+5VSB達(dá)到0.1A，隨著CPU及主板的功能提 高，+5VSB0.1A已不能滿足系統(tǒng)的要求，所以Intel公司在ATX2.01 版提出+5VSB不低于0.72A。隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的不斷深入，一些系統(tǒng) 要求+5VSB提供 2A、3A,甚至更大的電流輸出，以保障系統(tǒng)功能的實(shí) 現(xiàn)，因此對(duì)電源提出了更高的設(shè)計(jì)要求。為了保證輸出電壓的穩(wěn)定，ATX電源內(nèi)部設(shè)計(jì)了一套補(bǔ)償電路， 能夠根據(jù)輸出電壓下跌的幅度自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償來抵消輸出電壓的下降， 不過絕大多數(shù)的ATX電源并沒有為每一路輸出電壓提供單獨(dú)的穩(wěn)壓 電路，而是同時(shí)補(bǔ)

9、償，這樣就容易出現(xiàn)一個(gè)特殊的現(xiàn)象，比如 +3.3V、+5V和+ 12V中的+5V因?yàn)樨?fù)載太大而導(dǎo)致輸出電壓開始下降，電源會(huì) 同時(shí)增加這三路的輸出電壓，并不會(huì)單獨(dú)對(duì) +5V進(jìn)行控制，其結(jié)果必 然導(dǎo)致+3.3V和+ 12V的輸出電壓過渡補(bǔ)償而超過額定的電壓，當(dāng)電源設(shè)計(jì)欠佳或輸出功率不足時(shí)這種特有的現(xiàn)象就更加明顯！實(shí)際使用中輸出電壓下降與上升的現(xiàn)象往往會(huì)同時(shí)出現(xiàn)， 其中負(fù) 載大的一路其輸出電壓往往小于額定值而其他輸出電壓則會(huì)高于額 定值，如果電源無法滿足電腦硬件的需要這種電壓的變化就會(huì)更加明 顯。一、電源輸出電壓的合理波動(dòng)范圍電源輸出的正電壓，合理的波動(dòng)范圍在 -5%+5%之內(nèi)，而負(fù)電壓的合 理波動(dòng)

10、范圍在 -10%+10%。+5V：4.755.25V+3.3V：3.143.46V+12V：11.412.6V-5V：-4.5-5.5V-12V：-10.8-13.2V二、電源輸出波動(dòng)的重要性電源輸出電壓的穩(wěn)定性， 是電源的一個(gè)重要指標(biāo)， 但絕不是判斷一款 電源優(yōu)劣的唯一指標(biāo)。 電源性能指標(biāo)非常繁多， 電壓的穩(wěn)定性只是其 中一項(xiàng)。只要電源輸出在合理的范圍內(nèi)， 對(duì)電腦配件都不會(huì)造成負(fù)面影響， 這 時(shí)電壓的波動(dòng)范圍在 1%和 5%的意義是一樣的，過分地關(guān)注波動(dòng)的大 小是不必要的。但波動(dòng)的相對(duì)大小，側(cè)面反映了電源的負(fù)載能力，波 動(dòng)率相對(duì)越小的電源，其實(shí)際的最大輸出功率可能越大，畢竟，輸出 電壓超出規(guī)

11、定范圍時(shí)的輸出功率是沒有益處的。相對(duì)來說， 電壓偏高比電壓偏低更具有危險(xiǎn)性， 電壓偏低至多引起電 腦工作的不正常，而電壓偏高則可能燒毀硬件。三、不同的負(fù)載，其波動(dòng)狀況不一樣很顯然，電源輸出電壓的波動(dòng)大小，與電源的負(fù)載是息息相關(guān)的。1、INTEL 系統(tǒng)INTEL P4處理器功耗較高，有的要達(dá)到 60W左右，如果從+5V取電， 則+5V需要提供高達(dá)12A的電流，對(duì)電源+5V輸出的要求較高，而從 電源的+12V取電，只需要6A的電流，因此INTEL在主板上增加了 P4 專用的供電接口規(guī)范，改由+12V為CPU供電。使用INTEL P4的CPU由于+12V端的負(fù)載較重，會(huì)導(dǎo)致+12V的下跌，電源此時(shí)會(huì)

12、自動(dòng)對(duì)+12V進(jìn)行補(bǔ)償，但同時(shí)會(huì)導(dǎo)致+5V的升高。2、AMD系統(tǒng)AMD勺CPU普遍從+5V取電，使得電源+5V負(fù)載較重而出現(xiàn)下跌，電 源的補(bǔ)償電路自動(dòng)對(duì)+5V進(jìn)行補(bǔ)償，結(jié)果會(huì)導(dǎo)致+12V的升高。3、設(shè)備功耗的影響 除了 CPU其它設(shè)備的功耗也會(huì)影響輸出電壓的波動(dòng)。例如，硬盤和 光驅(qū)使用的是+5V和+ 12V供電，其中+5V為電路部分供電，+12V為馬 達(dá)供電，不同的硬盤或光驅(qū)對(duì)+5V +12V供應(yīng)的電流大小的要求不一 樣，有的需要+5V提供較大點(diǎn)的電流，而有的則需要+12V提供較大點(diǎn) 的電流，這都會(huì)對(duì)電源的輸出電壓波動(dòng)有影響。還有一些顯卡，功耗也特別驚人，對(duì) +5V或者+3.3V的要求也很高，

13、 這也會(huì)影響輸出。4、相同的配置，波動(dòng)也會(huì)不同 有實(shí)驗(yàn)顯示，一臺(tái)電腦，僅僅更換一塊完全相同型號(hào)的主板，更換前 后電源輸出電壓也會(huì)有不同。5、電源在使用過程中的電壓波動(dòng)電腦在使用過程中， 所消耗的功率不是固定在一個(gè)定值， 也是不斷波 動(dòng)的，電腦消耗功率的波動(dòng)，同樣也會(huì)引起電源輸出電壓的波動(dòng)。玩 大型的3D游戲，顯卡消耗的功率要遠(yuǎn)高于做文字處理時(shí)所消耗的； 看影碟時(shí)光驅(qū)消耗的功率較高。因此，電源輸出電壓波動(dòng)的大小， 與電腦的配置的具體配置以及使用 等都有極大的關(guān)系， 拋開電源的周邊環(huán)境談電源輸出電壓的波動(dòng)是沒 有多大意義的。四、主板BIOS和軟件檢測的準(zhǔn)確性 主板BIOS和一些軟件檢測出來的電壓未

14、必是準(zhǔn)確的，但可以作為參 考。從網(wǎng)友提供的截圖看，BIOS或軟件檢測存在著一些缺陷。譬如， 很多軟件對(duì) +3.3V 檢測的結(jié)果實(shí)際上反映的是內(nèi)存的外部電壓，而相 當(dāng)一部分軟件對(duì)電源輸出的負(fù)電壓根本不能檢測， 顯示的數(shù)值偏差過 大。BIOS或軟件檢測的正電壓如+5V等，和實(shí)際電壓也存在偏差，偏 差值通常隨負(fù)載的增大而增大， 偏差率有時(shí)能達(dá)到 1 個(gè)百分點(diǎn)。 有實(shí) 驗(yàn)表明，BIOS或軟件檢測的電壓與實(shí)際電壓至少會(huì)產(chǎn)生 0.02V的偏 差。五、電源波動(dòng)是可調(diào)的嗎？答案是肯定的。廠家在生產(chǎn)電源時(shí)，只要波動(dòng)在合理的范圍，都視為 合格產(chǎn)品， 而很少會(huì)精益求精把波動(dòng)控制在更小范圍， 因?yàn)閺膹S家的 角度看，范

15、圍內(nèi)的波動(dòng)， 1%和 5%的意義是一樣的。電源的波動(dòng)幅度，與電源的原材料是相關(guān)的。譬如，電源 PCB板上的 電位器，就可以調(diào)整輸出電壓，當(dāng)輸出電壓偏低時(shí)，可以手動(dòng)調(diào)高輸 出。做工比較足的電源通常都會(huì)有電位器， 而劣質(zhì)電源上是看不到的。 一般來說， 做工較足的電源更容易實(shí)現(xiàn)輸出電壓的更穩(wěn)定， 但這并不 意味做工越足，輸出電壓越穩(wěn)定。六、環(huán)境對(duì)波動(dòng)的影響電網(wǎng)電壓的變化， 對(duì)輸出電壓有影響， 這就涉及到電源的另一個(gè)性能 指標(biāo)：電壓調(diào)整率。電源適應(yīng)電壓從最低點(diǎn)（通常是 180V過渡到 最高點(diǎn)（通常是264V）時(shí)，輸出電壓的變化不能太大，一般要求控制在 2%以內(nèi)。溫度也會(huì)影響波動(dòng)。環(huán)境溫度較高時(shí)，電子元

16、件會(huì)生產(chǎn)溫漂，影響輸 出電壓的穩(wěn)定性。認(rèn)識(shí)電源輸出電壓的波動(dòng)很多朋友比較關(guān)心電源的品質(zhì)，往往喜歡用一些軟件檢測電源的 輸出電壓。輸出電壓的穩(wěn)定性， 是電源品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。 為了保證輸出電壓的穩(wěn)定，ATX電源內(nèi)部設(shè)計(jì)了一套補(bǔ)償電路，能夠 根據(jù)輸出電壓下跌的幅度自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償來抵消輸出電壓的下降， 不過 絕大多數(shù)的ATX電源并沒有為每一路輸出電壓提供單獨(dú)的穩(wěn)壓電路， 而是同時(shí)補(bǔ)償，這樣就容易出現(xiàn)一個(gè)特殊的現(xiàn)象，比如+3.3V、+5V和+ 12 V中的+5V因?yàn)樨?fù)載太大而導(dǎo)致輸出電壓開始下降， 電源會(huì)同時(shí) 增加這三路的輸出電壓，并不會(huì)單獨(dú)對(duì) +5V進(jìn)行控制，其結(jié)果必然導(dǎo) 致+3.3V和+ 12V的

17、輸出電壓過渡補(bǔ)償而超過額定的電壓，當(dāng)電源設(shè)計(jì) 欠佳或輸出功率不足時(shí)這種特有的現(xiàn)象就更加明顯！vBF實(shí)際使用中輸出電壓下降與上升的現(xiàn)象往往會(huì)同時(shí)出現(xiàn)， 其中負(fù)載大的一路 其輸出電壓往往小于額定值而其他輸出電壓則會(huì)高于額定值， 如果電 源無法滿足電腦硬件的需要這種電壓的變化就會(huì)更加明顯。 一、電源輸出電壓的合理波動(dòng)范圍vBR電源輸出的正電壓，合 理的波動(dòng)范圍在 -5%+5%之內(nèi)，而負(fù)電壓的合理波動(dòng)范圍在-10%+10% +5V 4.755.25V+3.3V: 3.143.46V+12V11.412.6V-5V： -4.5-5.5V-12V ：-10.8-13.2V 二、電源輸出波動(dòng)的重要性vBR電

18、源輸出電壓的穩(wěn)定性，是電 源的一個(gè)重要指標(biāo)， 但絕不是判斷一款電源優(yōu)劣的唯一指標(biāo)。 電源性 能指標(biāo)非常繁多，電壓的穩(wěn)定性只是其中一項(xiàng)。vBR只要電源輸 出在合理的范圍內(nèi)， 對(duì)電腦配件都不會(huì)造成負(fù)面影響， 這時(shí)電壓的波 動(dòng)范圍在 1%和 5%的意義是一樣的，過分地關(guān)注波動(dòng)的大小是不必要 的。但波動(dòng)的相對(duì)大小，側(cè)面反映了電源的負(fù)載能力，波動(dòng)率相對(duì)越 小的電源，其實(shí)際的最大輸出功率可能越大，畢竟，輸出電壓超出規(guī) 定范圍時(shí)的輸出功率是沒有益處的。vBF相對(duì)來說，電壓偏高比 電壓偏低更具有危險(xiǎn)性， 電壓偏低至多引起電腦工作的不正常， 而電 壓偏高則可能燒毀硬件。BR三、不同的負(fù)載，其波動(dòng)狀況不 一樣BR

19、很顯然，電源輸出電壓的波動(dòng)大小，與電源的負(fù)載是息 息相關(guān)的。vBR1 INTEL系統(tǒng)INTEL P4處理器功耗較高， 有的要達(dá)到60W左右，如果從+5V取電，則+5V需要提供高達(dá)12A的 電流，對(duì)電源+5V輸出的要求較高，而從電源的+12V取電，只需要 6A的電流，因此INTEL在主板上增加了 P4專用的供電接口規(guī)范，改 由+12V為CPU供電。BR使用INTEL P4的CPU由于+12V端的負(fù)載 較重，會(huì)導(dǎo)致+12 V的下跌，電源此時(shí)會(huì)自動(dòng)對(duì)+12 V進(jìn)行補(bǔ)償，但同 時(shí)會(huì)導(dǎo)致+5V的升高。2 AMD系統(tǒng)AM的 CPU普遍從 +5V取電，使得電源+5V負(fù)載較重而出現(xiàn)下跌，電源的補(bǔ)償電路自動(dòng) 對(duì)

20、+5V進(jìn)行補(bǔ)償，結(jié)果會(huì)導(dǎo)致+12V的升高。vBR3設(shè)備功耗的 影響B(tài)R除了 CPU其它設(shè)備的功耗也會(huì)影響輸出電壓的波動(dòng)。 例如,硬盤和光驅(qū)使用的是+5V和+ 12V供電，其中+5V為電路部分供電，+12V 為馬達(dá)供電，不同的硬盤或光驅(qū)對(duì)+5V +12 V供應(yīng)的電流大小的要求 不一樣，有的需要+5V提供較大點(diǎn)的電流，而有的則需要+12V提供較 大點(diǎn)的電流，這都會(huì)對(duì)電源的輸出電壓波動(dòng)有影響。BR還有一些顯 卡，功耗也特別驚人，對(duì)+5V或者+3.3V的要求也很高，這也會(huì)影響 輸出。4相同的配置，波動(dòng)也會(huì)不同VBR：有實(shí)驗(yàn)顯示，一 臺(tái)電腦， 僅僅更換一塊完全相同型號(hào)的主板， 更換前后電源輸出電壓 也會(huì)

21、有不同。5電源在使用過程中的電壓波動(dòng)BR電腦在 使用過程中，所消耗的功率不是固定在一個(gè)定值，也是不斷波動(dòng)的， 電腦消耗功率的波動(dòng)， 同樣也會(huì)引起電源輸出電壓的波動(dòng)。 玩大型的 3D游戲，顯卡消耗的功率要遠(yuǎn)高于做文字處理時(shí)所消耗的；看影碟 時(shí)光驅(qū)消耗的功率較高。BR因此，電源輸出電壓波動(dòng)的大小， 與電腦的配置的具體配置以及使用等都有極大的關(guān)系， 拋開電源的周 邊環(huán)境談電源輸出電壓的波動(dòng)是沒有多大意義的。vBF四、主板BIOS和軟件檢測的準(zhǔn)確性vBF主板BIOS和一些軟件檢測出來 的電壓未必是準(zhǔn)確的，但可以作為參考。從網(wǎng)友提供的截圖看， BIOS 或軟件檢測存在著一些缺陷。譬如，很多軟件對(duì) +3.3V檢測的結(jié)果實(shí) 際上反映的是內(nèi)存的外部電壓， 而相當(dāng)一