电源接口相关知识的介绍.

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1、1 电源接口知识介绍 王苏成 2012年8月15日 2 思考: 1.我们主要有哪几种半成品 2.我们半成品总共有多少种电源 3.电源的作用 3 电源的作用 将电网的交流电能转换为计算机电路可用类型的电能 电压设备 +3.3V芯片组、SDRAM DIMM、PCI/AGP卡、多功能芯片 +5V 磁盘驱动器逻辑板、SIMM、PCIAGP卡、ISA卡、稳 压器、多功能芯片 +12V马达、稳压器（高输出） 1.正直流电压 2.负直流电压 1.主板的逻辑电路通常不使用-12V电压，有些串口或LAN电路有时用到 2.-5V电压存在的惟一原因在于全面向下兼容ISA（工业标准结构）总线 电源产生的直流电压主要有

2、+3.3V、+5V和+12V 电源不仅能产生+3.3V、+5V和+12V的正电压，还能产生-5V和-12V的负电压 4 电源的线材颜色 不同的电源有不同的输出线，但是输出线都有各 种花花绿绿不同的颜色，总共有九种不同的颜色，分 别是： 黄、红、橙、蓝、紫、白、灰、绿、黑 5 输出线的作用 黄色 黄色输出的事+12V直流电，因此黄色的线路在电源中应该是数量较多的一种 ，随着加入了CPU和PCI-E显卡供电成分，+12V的作用在电源里举足轻重。 +12V一直以来为硬盘、光驱、软驱的主轴电机和寻道电机提供电源，及为 ISA插槽提供工作电压和串口设备等电路逻辑信号电平。+12V的电压输出不正 常时，常

3、会造成硬盘、光驱、软驱的读盘性能不稳定。当电压偏低时，表现为 光驱挑盘严重，硬盘的逻辑坏道增加，经常出现坏道，系统容易死机，无法正 常使用。偏高时，光驱的转速过高，容易出现失控现象，较易出现炸盘现象， 硬盘表现为失速，飞转。目前，如果+12V供电短缺直接会影响PCI-E显卡性能 ，并且影响到CPU，直接造成死机。 6 输出线的作用 红色 红色线路输出的是+5V直流电,5V导线数量与黄色导线相当，5V电源是 提供给CPU和PCI、AGP、ISA等集成电路的工作电压，是电脑中主要的工作电 源。目前，CPU都使用了+12V和+5V的混合供电，对于它的要求已经没有以前 那么高。只是在最新的Intel

4、ATX12V 2.2版本加强了+5V的供电能力，加强双核 CPU的供电。它的电源质量的好坏，直接关系着计算机的系统稳定性。 橙色 橙色输出的是+3.3V直流电，这是ATX电源专门设置的，为内存提供电源 。最新的24pin主接口电源中，着重加强了+3.3V供电。该电压要求严格，输出 稳定，纹波系数要小，输出电流大，要20安培以上。一些中高档次的主板为了 安全都采用大功率场管控制内存的电源供应，不过也会因为内存插反而把这个 管子烧毁。使用+2.5V DDR内存和+1.8V DDR2内存的平台，主板上都安装了电 压变换电路性。 7 输出线的作用 蓝色 蓝色线路输出的是-12V负直流电 ，-12V的电

5、压是为串口提供逻辑判断电平 ，需要电流不大，一般在1A以下，即使电压偏差过大，也不会造成故障，因为 逻辑电平范围从-3V到-15V，有很宽的范围 紫色 紫色线路输出的是+5V直流电，ATX电源通过PIN9向主板提供5V 的电源 ，这个电源为WOL(Wake-up On Lan)和开机电路，USB接口等电路提供电源。 如果你不使用网络唤醒等功能时，请将此类功能关闭，跳线去除，可以避免这 些设备从+5VSB供电端分取电流。这路输出的供电量，直接影响到了电脑待机 的功耗，与我们的电费直接挂钩。 8 输出线的作用 白色 白色线路输出的是-5V负直流电，目前市售电源中很少有带白色导线的，白 色-5V也是

6、为逻辑电路提供判断电平的，需要电流很小，一般不会影响系统正常 工作，基本是可有可无。 灰色 灰色线路是POK（电源信号线），一般情况下，灰色线P-OK的输出如果在 2V以上，那么这个电源就可以正常使用；如果P-OK的输出在1V以下时，这个 电源将不能保证系统的正常工作，必须被更换。这也是判断电源寿命及是否合 格的主要手段之一。 9 输出线的作用 绿色 绿色线路是PON（电源开关端），通过电平来控制电源的开启。当该端 口的信号电平大于1.8V时，主电源为关；如果信号电平为低于1.8V时，主电源 为开。使用万用表测试该脚的输出信号电平，一般为4V左右。因为该脚输出的 电压为信号电平。这里介绍一个初

7、步判断电源好坏的土办法：使用金属丝短接 绿色端口和任意一条黑色端口，如果电源无反应，表示该电源损坏。现在的电 源很多加入了保护电路，短接电源后判断没有额外负载，会自动关闭。因此大 家需要仔细观察电源一瞬间的启动。 10 电源的外形规格与规范 电源外形规格 连接器类型 相关主板外形规格 ATATBaby-AT、Mini-AT、AT ATXATXATX、NLX、Micro-ATX SFXATXFlex-ATX、Micro-ATX 主要的三种电源外形规格 11 AT电源 从286至586时代，AT电源是PC的标准配置 AT电源功率较小 AT电源的主电源连接器与其他电源连接器不同 开机需要通过前端面板

8、开关 属于淘汰了的电源类型 12 AT主板电源连接器 AT电源具有2个主板电源连接器（P8和P9），每个都有6个针脚将电源系统与主板 连在一起 保证在安装时使电源线缆的黑色电线（地线）靠在一起 AT主板电源连接器通常有一个卡环来防止它们与主板插针连接时接反，所以最重要 的是使它们按正确的次序连接，而不遗漏任何一个插针，否则将造成电源通电时， 主板和插在上面的所有部件受到灾难性的损害 13 ATX电源 目前最为流行电源规格，最早于1995年由Intel公司推出，目前的最新规范版本是 ATX12V 2.3版 ATX电源对主电源连接器进行了重大的改进 通过P-ON信号开关电源（也就是系统） 通过P_

9、OK信号的存在表明电源处于正常的工作水平 提供+5VSB，实现休眠唤醒、远程开机和键盘开机等功能 14 ATX电源 规范版本 主要变动 ATX1.01早期版本，采用吹风方式散热 ATX2.0采用排风散热 ATX2.01 +5VSB输出电流从100mA改为720mA ATX2.02增加了一个ATX +5V/+3.3V辅助连接器；将-5V和-12V的输出电压偏差进行了调整 ATX2.03实质上并没有多大的区别。主要是将ATX2.02中的Micro ATX改为Mini-ATX；建议在电源顶端增加新的通风 窗口以增强对CPU的散热 ATX12V 1.1 加强了+12V的电流输出能力；对+12V的电流输

10、出、涌浪电流峰值、滤波电容的容量、保护等做出了新的规 定；增加了ATX12V连接器；加强了+5VSB的电流输出能力。 ATX12V 1.2 没有大变化，只是提高了电流的输出能力 ATX12V 1.3 取消了-5V电压；新增了SATA电源接口 ATX12V 2.0 由单路+12V输出改为双路+12V输出；主电源连接器由20针增加到24针；取消了ATX +5V/+3.3V辅助连接器 ATX12V 2.2 将最大输出标准提升至450W；加强了+3.3V与+5V的输出能力，削弱了+12V的持续供电能力，增强+12V的 峰值电流，以适应双核处理器在启动时，大峰值电流的要求；对电源的转换效率提出了更高要求

11、 ATX12V 2.3 最主要的变化是将+12V1输出能力提升而+12V2输出能力下降，同时还首次规定了采用单路+12V的180W、 220W、270W三个功率级。为了贴近能源之星4.0版本规范，INTEL在ATX 12V 2.3规范里推荐一款电源不论 何种状态下都可以达到80%或以上的转换效率，而且功率因数则需要大等于0.9 15 ATX主电源连接器 在ATX12V 2.0版本之前是20针样式连接器 首先用于ATX外形规格的电源系统中，后来也用于SFX外形规格或其他基于ATX的 变种中 线缆的颜色是由ATX标准定义的 16 SFX电源 Intel于1997年12月推出了更小的Micro-AT

12、X主板外形规格，并推出了与之对应的电 源SFX（Small Form Factor，小型外形规格） 可提供稍小的持续电能和4档电压，一般不提供-5V电压 SFX规范的最新版本是SFX12V 3.0版 17 SFX主电源连接器 24针与20针主电源连接器相比，其中20针的定义是完全一样的，增加的4针分别是 +12V、+5V、+3.3V和地线 为了让采用20针和24针主电源连接器的电源间能够互相兼容，目前一般采用两种方 法： 使用20针转24针或24针转20针的转接头进行互相转换以适应不同的主板 将24针主电源连接器的最后4针做成可拆卸的活动插头 18 AFX辅助电源连接器 AFX12V连接器 专

13、门用于向主板提供另外的+12V电源 常用在Pentium 4主板上 可拆卸式24针主电源连接器中的4针活动插头和ATX12V连接器虽然外形很像， 但不能通用 19 外设电源连接器 D型大4针和软驱小4针的电源连接器 这两种连接器上的引脚编号和电压值是相反的 连接器是键控式的，不容易插错 一些软驱小4针连接器只有2根线+5V和一个地信号 早期的电源系统只有2个大4针电源连接器，后来的电源系统则有4个以上。软驱 小4针电源连接器一般有1个或2个 有的主板会为了兼容旧版本的电源，会使用D型大4针电源连接器替代ATX12V 连接器 20 SATA电源连接器 ATX12V 1.3版本新增加了SATA电源

14、连接器 每个电源连接器有5根线缆和15个针脚，提供+3.3V、+5V和+12V等多种电压 可以使用转接线将大4针电源连接器转为SATA电源连接器 部分SATA设备自带大4针电源连接器的接口 直接使用或使用转接线转接大4针电源连接器都不能提供+3.3V的电压 外设电源连接器 21 电源的相关参数 功率 电源的功率主要有四种 额定功率：指环境温度为-5度到50度，电压范围180V264V时，电源长时间 稳定输出的功率 最大功率：指环境温度为常温（25度左右），电压范围200V264V时，电源 稳定工作时能够输出的最大功率。这个值一般比额定功率高15左右 峰值功率：指电源短时间内能达到的最大功率，通

15、常仅能维持30秒左右的时间 。一般情况下电源峰值功率可以超过最大输出功率50%左右 输入功率：电源的实际耗电量 通常用“额定功率”表示输出功 率水平 各路输出不可能同时达到标称 的最大负载电流 在配置电源时，应该注意让电 源功率有一定的冗余 22 电源认证 在美国最著名的代理机构是Underwriter Laboratories,Inc.（UL）。在加拿大，电子和电 器产品由加拿大标准组织（CSA）进行认证。在德国是TV Rheinland和VDE。在挪威有 VEMKO 在中国的电源认证是中国电工强制认证（CCC），全称是中国国家强制性产品认证，简 称3C认证。这是国家对低压电器、小功率电动机

16、等涉及健康安全、公共安全的电器产品 所要求的认证标准，它包括原来的产品安全认证（CCEE）、进口安全质量许可制度（ CCIB）和电磁兼容认证（EMC）。三者分别从用电的安全、稳定、电磁兼容及电波干扰 方面做出了全面的规定标准 23 电源保护系统 最简单的保护形式就是使系统远离那些恶劣的使用环境 高品质的电源实际上也能提供很大程度的保护，在过电流、过电压、欠电压、 过载、过温度、短路、雷击的情况下能迅速地关断电源 所有电源保护功能都要求将计算机的交流电源电缆接地 三种现有的主要电源保护系统 电涌保护器 稳压器 不间断电源（UPS） 24 电源保护系统 不间断电源（UPS）可分为在线式、后备式和在线互动式三种 在线式UPS：在线式UPS在工作时，首先将市电转换为直流电给UPS电池充电，同 时逆变器将此直流电逆变为交流电为系统供电，由于市电经过了交流到直流、再到 交流的转换过程，所以市电中原有的干扰和脉冲已经过滤得非常干净，电