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ATX电源基础
[正文]:atx电源是根据atx标准进行设计和生产的,从最初的atx1.0开始,atx标准也经过了多次的变化和完善,目前国内市场上流行的是atx2.03和atx12v这两个标准,其中atx12v又可分为atx12v1.2、atx12v1.3、atx12v2.0等多个版本。
最新的atx电源标准为atx12v2.2。
在选购电源之前,我们需要对电源做一个初步的了解,下面我们就来看看这些关于atx电源的基本知识。
    1. atx电源版本发展历程:    要解释atx 12v 1.3规范先要从atx说起,atx规范是1995年intel公司制定的主板及电源结构标准,是英文(at extend)的缩写。
atx电源规范经历了atx 1.1、atx 2.0、atx 2.01、atx 2.02、atx 2.03和atx 12v等阶段。
目前市面上的电源多遵循atx 2.03或更新的atx 12v标准。
atx 2.03标准采用+5v和+3.3v电压,分别为功耗较大的处理器及显卡直接提供所需的电压。
而单独的+12v输出则主要应用在硬盘和光驱设备上,因为当时处理器和显卡的功耗都相对较低,所以各部件相安无事。
    但p4处理器的推出改变了这一切。
由于它的功耗较高,使用符合atx 2.03规范的产品时,+5v的电压根本不能提供足够的电流。
基于此,intel对atx标准进行了修订,推出了atx 12v 1.0规范。
它与atx 2.03的主要差别是改用+12v电压为cpu供电,而不再使用之前的+5v电压。
这样加强了+12v输出电压,将获得比+5v电压大许多的高负载性,以此解决p4处理器的高功耗问题。
其中最显眼的变化是首次为cpu增加了单独的4pin电源接口,利用+12v的输出电压单独向p4处理器供电。
此外,atx 12v 1.0规范还对涌浪电流峰值、滤波电容的容量、保护电路等做出了相应规定,确保了电源的稳定性。
    2. atx电源各版本的区别:     既然atx电源有这么多版本,那么它们有些什么不同呢?下面我们先来看看各个atx电源标准的区别。
    atx12v与atx2.03的比较:    1、atx12v加强了+12vdc端的电流输出能力,对+12v的电流输出、涌浪电流峰值、滤波电容的容量、保护等做出了新的规定。
    2、atx12v增加的4芯电源连接器为p4处理器供电,供电电压为+12v。
    3、atx12v加强了+5vsb的电流输出能力,改善主板对即插即用和电源唤醒功能的支持。
    atx12v1.2、1.3、2.0之间的比较:     1、1.3版加强了+12v的输出能力,以适应intel新型的prescott大功率cpu。
    2、1.3版电源效率有所提高:     3、1.3版取消了-5v的输出端口。
    4、2.0版进一步加强+12v的输出能力,+12v采用两组输出,分为+12vdc1、+12vdc2,有一组专为cpu供电。
    5、2.0版进一步提升电源的效率。

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    3. atx电源功率的概念     电源是功率可分为:额定功率、最大功率、峰值功率。
但是只有额定功率和最大功率才有实际意义。
    ·额定功率:环境温度在-5~50度之间,输入电压在180v~264v之间,电源能长时间稳定输出的功率。
    ·最大功率:在常温下,输入电压在200v~240v之间,电源可以长时间稳定输出的功率,最大功率一般比额定功率大15%左右。
    ·峰值功率:电源在极短时间内能达到的最大功率,时间仅能维持几秒至30秒之间。
峰值功率与使用环境与条件有关系,不是一个确定值,但峰值功率可以很大,极容易误导用户。
    4. 估算atx电源的功率     通常在电源的铭牌上都标有这款电源的一些基本参数,如各路输出的电压和电流,其实,从电源的铭牌提供的这些参数,我们就可以大致的估算出这款电源的实际功率,当然,各个atx电源版本所计算的方法并不一样。
    值得注意的是,通过这种方法计算出来的功率,实际上只是一个大概的估算,和厂商实际标注的额定功率可能有一定的误差,这是正常的,因为厂商在计算一款电源功率的时候,有一套复杂的公式,这种估算方法,仅适用于快速估算作参考。

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    1、主流的atx12v 1.3标准    此前的atx2.03电源标准对+5v和+3.3有较大的消耗,而+12则主要用于光驱和硬盘。
不过随着高性能处理器和显示卡的推出,情况有了明显的改观,pc系统对电源的需求也变得求贤若渴起来。
针对这种情况,intel对atx标准进行修订,推出了atx12v电源标准。
atx12v与atx2.03的差别主要是通过12v电压调整器为cpu供电,而不再是以前由5v提供;atx 12v里加强了+12v输出能力,并对涌浪电流峰值、滤波电容的容量、保护等做出了规定,特别对cpu增加了4针的电源接口伴随着p4处理器的推出而应用。
+5vsb的输出确保了主板对usb等设备和电源唤醒功能的完善。
    由于处理器功耗的不断提升,atx12v电源规范从推出至今已经有了多次修改,仅仅在过去的两年时间里,intel就先后两次升级了atx电源的规格。
随着吞电怪兽prescott cpu的出现,系统对12v的输出电流有了更高的要求,而且线材的承受能力有限,这就对为cpu供电的+12v输出电流提出了更高的要求,电源也从atx12v 1.0、atx12v 1.1、atx12v 1.2版升级到了atx1.3版本。
    atx12v 1.3版主要是增强了12v供电,同时增加了对sata硬盘的供电接口,提高了电源的转换效率。
虽然以目前的电源技术,+12v单路输出完全可以做到更高,但会导致其输出线材存在较大的安全隐患,同时也会有较大的线路损耗,为此intel专门限制了单路+12v输出不得大于240va。
此外,atx12v 1.3还取消了-5v这个电压的供给。
本来-5v的电压是给isa插槽使用的,但是随着isa插槽的淘汰,-5v电压已经早就用不上了,因此atx12v规范中已经正式取消了这个-5v电压的供给,所以一些较为新型的电源就根本没有这个电压的输出。
同时,在atx12v 1.3规格中,满载时电源效率从68%提高到了70%。
    2、双12v供电-----atx12v 2.0标准     随着pci-e设备的出现,系统功耗再次攀升,对+12vdc的需求继续增大。
在不改动atx电源输出规范的情况下,传统的atx12v 1.3电源已经不能通过改动内部设计来满足所有硬件对+12v的需求,因此针对915/925系列芯片组主板制定的atx12v 2.0规范应运而生。
    atx12v 2.0版仍然是atx电源规范的一种,在本质上,atx12v 2.0规范就是为了解决cpu功耗极度高涨的问题而制定的。
与atx12v 1.3版本相比,atx12v 2.0版本最是明显的改进就是+12v增加了一路单独的输出,即采用了双路输出,其中一路+12v(称为+12v1)专门为cpu供电,而另一路+12v2则为其它设备供电。
一个计算机的开关电源,+12vdc的输出如果是22a的话,这在安全方面是不允许的。
fcc(美国联邦通讯委员会)在这方面作出了非常明确的规定,计算机电源的任何一路直流电压输出不允许超过240va,举例说明为如果某一路输出电压为40v,那么这一路电流最多为240va除以40v等于6a,在电流达到6a之前,电源应该进入到过流保护状态或者关机。
而intel希望的+12vdc输出要求达到22a,这已经超出了fcc对安全的要求,已经可以达到+12v×22a=264va,已经远远大于了240va的安全要求。
在这种情况下下,intel另辟蹊径,在atx12v2.0标准中将+12vdc分成了+12v1dc和+12v2dc两条线路输出。
+12v1dc通过电源的主接口(12×2)给主板及pci e显卡供电,以满足pci express x16显卡和ddr2内存的需要;而+12v2dc通过(2×2)的接口专门为cpu供电。
在实际上,主板上的+12v1dc和+12v2dc在布线上也是完全分开的。
由于采用双路12v输出,因此主电源接口也从原来的20pin改为24pin输出。
    虽然很多厂商提供旧版本电源加上24pin的主板转接头,以替代研发atx12v 2.0版本的电源,虽然在使用上还没发生大问题,但仅是一时的替代方案,无法完全取代正版的atx12v v2.0电源,因为这样的作法存在下列缺点:一是无法改善+12v不足的现象,不能满足新系统对+12v输出增加的强烈需求,尤其是atx12v v1.3以前旧版低瓦特数的电源规格,+12v严重不足,在旧版本电源加上24pin的主板转接头,只是自欺欺人的手法。
二是转接头会造成的电压下降问题。
因为+12v输出需求大,若再加上转接线材设计不良,将形成严重的压降问题,影响供电质量。
虽然新增一些不同接头,不过使用转接线或特殊的20或24针atx接头,其仍然和旧规格可以兼容,重要的是当你的旧有电源损坏后,你一样可以在旧主板上使用atx12v 2.0电源。
    除此以外,intel atx12v2.0版本另一个重要就改进就是转换效率增加了。
转换效率就是输出功率除以输入功率的百分比。
1.3版电源要求满载下最小转换效率为68%。
2.0版更是将推荐转换效率提高到了80%。
尽管功率因数和转换效率都是指电源的利用率,但区别却很大。
简单地说,功率因数产生的损耗是电力部门负担,而转换效率的损耗是用户自己负担。
功率因数、emi电路等都是对国家电网的保护。
也就是说电源转换供电,效率并没有100%应用,而是一部分转换为热量。
如v1.3版电源效率只达到68%,那也就是说有32%的电能转换成了热能。
为了防止热量的聚集影响到电脑的正常运行我们就要把热量散开,就也是就我们为什么装风扇的原因。
atx12v2.0标准在峰值及一般负载下可以到达70%,在低负载下也有60%的成绩,建议的效率数值可以分别在峰值、一般及低负载下到达75%、80%及68%(所谓一般负载是指满载输出值的一半,而低载是满载输出值的20%)。
不过小看这些被转为热能的功耗,对400w功率模块而言,可就浪费掉一大笔的电能。
    根据自己系统平台的发展,在atx12v2.0规范中intel推荐了四种电源规格,分别为atx12v2.0版250w,atx12v2.0版300w,atx12v2.0版350w和atx12v2.0版400w,这四个级别的电源中对+12vdc的输出要求至少也要达到22a。
    那么在实际购买的过程中我们怎样来识别真正的intel atx+12v2.0版的电源呢?这时,大家可以看看电源上规格贴纸的标示是否有双组+12v输出:主板的接头应为24pin; 6pin aux 接头已经不见了;效率在满载与一般负载时必须大于70%;在轻载时也必须至少有60%的效率。
当然前提是电源本身要有基本的安规认证,其电源上的规格标示才具参考价值。



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