硬件基礎(chǔ)06電源課件

電源主要內(nèi)容6.1電源的重要性

6.2電源的主要功能和操作

6.3電源的外形規(guī)格

6.4主板電源連接器

6.5外設(shè)電源連接器

6.6電源的加載

6.7電源的規(guī)范

6.8電源認(rèn)證

6.9電源維護(hù)

6.10電源管理簡(jiǎn)介

1電源基本知識(shí)電源的重要性1、電源為計(jì)算機(jī)中的各部件提供電能，所以它非常重要2、質(zhì)量不好的電源可以造成部件損壞及部件工作不穩(wěn)定3、質(zhì)量好的電源要求有：提供滿足要求的電源功率、提供穩(wěn)定的直流電4、在計(jì)算機(jī)各部件中，最易被忽視的就是電源的質(zhì)量5、電源是將市電220V交流電轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可用的交流電的裝置2電源基本知識(shí)分類—單電源：?jiǎn)闻_(tái)供電3輸出插頭—主板電源插頭20Pin/24Pin5—輔助電源插頭6Pin—硬盤、光驅(qū)插頭大4Pin6—軟驅(qū)電源插頭小4Pin—輔助信號(hào)插頭10Pin7-12V：和+12V用于串行通訊口提供接口電源，或用-12V給風(fēng)扇供電。線色藍(lán)色

-5V：ISA總線的B5腳接-5V電壓，提供給老式軟盤驅(qū)動(dòng)器中鎖相式數(shù)據(jù)分離電路用，現(xiàn)已很少用到。線色白色5V_Standby：在系統(tǒng)關(guān)機(jī)的情況下，仍有輸出，維持部分設(shè)備工作。例如維持通信或網(wǎng)絡(luò)接口的工作，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程喚醒等功能或給風(fēng)扇低速工作供電。線色紫色9PowerGood#：電源良好信號(hào)，是由各直流輸出電壓信號(hào)和交流輸入電壓故障信號(hào)相“與”產(chǎn)生的，提供給主板計(jì)時(shí)器芯片的控制處理器的復(fù)位線。高電平有效。線色灰色作用：—電源輸出達(dá)到穩(wěn)定后通知主機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)。—當(dāng)AC電壓跌落、超載或過(guò)熱時(shí)信號(hào)將在直流輸出消失前提前作出反應(yīng)，保護(hù)硬件。如使硬盤驅(qū)動(dòng)器有足夠的時(shí)間使磁頭復(fù)位，防止硬盤受到意外損傷；防止存儲(chǔ)器“奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤”等故障。10—電源良好信號(hào)消失，則整個(gè)系統(tǒng)復(fù)位或完全關(guān)閉，防止系統(tǒng)在供電不足、過(guò)熱、超載等情況下運(yùn)行。PS_ON#：主板開(kāi)關(guān)信號(hào)，機(jī)箱電源開(kāi)關(guān)通過(guò)邏輯電路輸出此信號(hào)給電源。低電平有效。線色綠色11電源的外形規(guī)格

電源的外形規(guī)格，依賴于所使用的機(jī)箱。電源的外形規(guī)格有過(guò)7種現(xiàn)代電源外形因素來(lái)源連接器類型相關(guān)的主板外形因素LPX風(fēng)格IBMPS／2Model30（1987）ATBaby-AT、Mini-AT、LPXATX風(fēng)格IntelATX、ATX12V（1985／2000）ATXATX、NLX、Micro-ATXSFX風(fēng)格IntelSFX（1997）ATXFlex-ATX、Micro-ATX電源連接器類型和外形因素13AT標(biāo)準(zhǔn)：—輸出+5V，-5V，+12V，-12V，以及主板的啟動(dòng)和復(fù)位信號(hào)?！獠坑邪粹o式開(kāi)關(guān)，輸出一般在200W左右—主板插頭為兩個(gè)6Pin，輸出+5V，-5V,+12V,-12V。—AT標(biāo)準(zhǔn)電源定位在PC系統(tǒng)，存在有散熱不好，輸出功率低等問(wèn)題。主板電源連接器

AT/LPX主P8/P9(有時(shí)也稱為P1/P2)電源連接器14ATX標(biāo)準(zhǔn)—在輸出上增加了+3.3V電壓輸出，以適應(yīng)低電壓的CPU及內(nèi)存芯片等組件，多處理器支持，—取消手動(dòng)開(kāi)關(guān)，增加了一個(gè)PS-ON電源開(kāi)關(guān)信號(hào)控制輸入。此信號(hào)直接或通過(guò)一些邏輯電路間接與主機(jī)板上的電源開(kāi)關(guān)接插件相通，由主板開(kāi)關(guān)控制電源啟動(dòng)或關(guān)閉。—增加5VStandBy電壓輸出，無(wú)論計(jì)算機(jī)是否工作，是否關(guān)機(jī)，均保證對(duì)主板的供電，以提供遠(yuǎn)程喚醒等功能。—調(diào)整整個(gè)機(jī)箱系統(tǒng)的散熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，采用吸入式結(jié)構(gòu)，利用電源的風(fēng)扇可以對(duì)CPU，整機(jī)進(jìn)行有效散熱。主板電源連接器

15ATX12V標(biāo)準(zhǔn)—適應(yīng)主頻在1GHz以上的CPU?！龃罅?12VDC輸出能力：15A/300W（Peak18A)，增加一個(gè)雙排4Pin的+12V輔助輸出插頭?！狝TX12V規(guī)范的電源向下兼容ATX規(guī)范的電源?！狝TX電源只支持靠+5V或+3.3V提供DC/DC轉(zhuǎn)換的主板。ATX12V電源可支持靠+12V,+5V或+3.3V提供DC/DC轉(zhuǎn)換的主板?！?5VSB輸出規(guī)格。要求：1.0A，1.5A(Peak），推薦：2.0A，2.5A(Peak)。主板電源連接器

ATX12V電源連接器17電源開(kāi)關(guān)連接器

PC機(jī)上主要有三種電源開(kāi)關(guān)，概括如下：·完整的交流電源開(kāi)關(guān)。·前端面板交流電源開(kāi)關(guān)?！で岸嗣姘逯靼迨芸亻_(kāi)關(guān)。電源遠(yuǎn)端按壓按鈕式開(kāi)關(guān)接線端子18外設(shè)電源連接器

除了主板電源連接器以外，電源系統(tǒng)還提供了向軟驅(qū)和硬驅(qū)及內(nèi)部機(jī)箱風(fēng)扇等各種外設(shè)提供電能的電源連接器。

外設(shè)和軟驅(qū)電源連接器19電源的加載1.輸入特性:允許輸入電壓范圍:額定電壓值

10%~20%一般輸入：180~264V

寬范圍輸入：90~264V

額定輸入：220V或200~240VRMS輸入頻率范圍：47~63Hz輸入額定電流：2~5A

21輸入沖擊電流<100A（normal)

啟動(dòng)電源時(shí)保護(hù)電路限制輸入電流，保護(hù)濾波電容,整流器,輸入熔斷器。輸入過(guò)流保護(hù)：熔斷器保護(hù)，過(guò)流后熔斷器熔斷輸入欠壓保護(hù)：輸入電壓低于規(guī)定輸入范圍時(shí)，電源保護(hù)，避免低壓對(duì)電源的危害。22抗擾性（EMS）：暫態(tài)瞬變SlowTransients浪涌SurgeVoltages快速瞬變脈沖群EFT(ElectricalFastTransient)振鈴波RingWave靜電放電ESD(ElectrostaticDischarge）輻射RadiatedImmunity諧波（HARMONIC）

23主板功耗舉例3.3V5V12V-12V5VSBCPU#1Core5A

Cache1.2A

VRM1ACPU#2Core2.1A

Cache1.2A

VRM0.5AAmps/PCI2A0.1A0.1ASDRAM8ABaseBoard4A3A0.05A0.25ATotals14A21A3.5A0.5A0.25A25系統(tǒng)功耗舉例3.3V5V12V-12V5VSBBaseboard14A21A3.5A0.5A0.25AHardDrive(3)1A1ACDROM0.4A0.7AFloppy0.3ATape0.8A0.4AFans2ATotals14A26A10A0.5A0.25A26輸出紋波和噪聲(Ripple&Noise)

對(duì)精密的電子設(shè)備危害很大，嚴(yán)重影響信號(hào)質(zhì)量，或?qū)е略骷`動(dòng)作

采用LC濾波電路抑制紋波<50mVp-p（3.3V/5V)<120mVp-p(12V)負(fù)載瞬變響應(yīng)(TransientResponse)

負(fù)載30%~50%變化，速率2.5A/us，輸出電壓應(yīng)在規(guī)格范圍內(nèi)27

PowerGood信號(hào)特性：開(kāi)機(jī)時(shí),電壓升至正常值后延時(shí)電容延時(shí)100~500mS,再送出PG信號(hào)啟動(dòng)計(jì)算機(jī)引導(dǎo)程序進(jìn)行自檢。邏輯低電平：<0.4V

邏輯高電平：2.4~5VPS-ON信號(hào)特性：開(kāi)機(jī)信號(hào)，低電平有效，由主板的開(kāi)機(jī)信號(hào)控制。邏輯低電平：<0.8V

邏輯高電平：>2V

29遙感（RemoteSensing）

作用：對(duì)輸出線、插頭、PCB板上的電壓下降部分進(jìn)行補(bǔ)償，常用在大電流低電壓、高精度輸出的情況。由RemoteSense線和RemoteSenseReturn線和相關(guān)電路實(shí)現(xiàn)。開(kāi)/關(guān)機(jī)時(shí)的過(guò)沖（Overshoot)

開(kāi)/關(guān)機(jī)時(shí)保證輸出電壓穩(wěn)定度保持在10%范圍內(nèi)。30保護(hù)功能:

過(guò)壓保護(hù)（OVP)保護(hù)負(fù)載

短路保護(hù)保護(hù)電源、負(fù)載空載保護(hù)保護(hù)電源

過(guò)流保護(hù)（OCP）

保護(hù)負(fù)載過(guò)溫保護(hù)（OTP）

保護(hù)電源、負(fù)載

31電源認(rèn)證

UL標(biāo)準(zhǔn)#1950——信息技術(shù)設(shè)備安全標(biāo)準(zhǔn)，包括電子商務(wù)設(shè)備，第3版——其中有關(guān)于電源及其他PC部件的內(nèi)容。在加拿大，電子和電器產(chǎn)品由加拿大標(biāo)準(zhǔn)組織（CSA）進(jìn)行認(rèn)證。在德國(guó)是TüVRheinland和VDE。在挪威有VEMKO。電源制造商要想將其產(chǎn)品銷往國(guó)際市場(chǎng)，其產(chǎn)品就必須具有UL、CSA、TüVRheinland及其認(rèn)證組織之一的認(rèn)證。在中國(guó)的電源認(rèn)證有：中國(guó)電工強(qiáng)制認(rèn)證（CCC）。32電源維護(hù)

開(kāi)關(guān)機(jī)器

保證，關(guān)和開(kāi)機(jī)之間的間隔不要少于30秒。

使用電源保護(hù)系統(tǒng)

1、后備電源（SPS）——后備式不間斷電源

2、不間斷電源（UPS）——在線式不間斷電源

33電源管理

能源之星、APM、ACPI