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电源接口合系常识的介绍

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  电源接口学问介绍 王苏成 2012年8月15日 1 研究•: 1.全部人紧要有哪几种半成品 2.他们们半成品一概有几何种电源 3.电源的作用 2 电源的感化 将电网的调换电能转折为估计机电叙可用楷模的电能 1•.原则流电压 电源产生的直流电压首要有+3.3V、+5V和+12V 电压 +3.3V +5V +12V 修造 芯片组、SDRAM DIMM、PCI/AGP卡、多功效芯片 磁盘驱动器逻辑板、SIMM、PCI/AGP卡、ISA卡、稳 压器、多功用芯片 马达、稳压器(高输出) 2•.负直流电压 电源不只能发生+3.3V、+5V和+12V的正电压,还能爆发-5V和-12V的负电压 1.主板的逻辑电路寻常不使用-12V电压,有些串口或LAN电道一时用到 2.-5V电压生涯的惟一起原在于周密向下兼容ISA(资产圭臬构造)总线 电源的线材颜色 不同的电源有差别的输出线,然则输出线都有各 种花花绿绿差别的神情,全数有九种分化的神志,分 别是: 黄、红、橙、蓝、紫、白、灰、绿、黑 4 输出线的效用 黄色 黄色输出的事+12V直流电,所以黄色的线路在电源中应当是数量较多的一种, 随着加入了CPU和PCI-E显卡供电身分,+12V的效力在电源里举足轻重。 +12V不停以后为硬盘•、光驱、软驱的主轴电机和寻说电机需要电源,及为 ISA插槽提供事件电压和串口修造等电途逻辑灯号电平。+12V的电压输出不正 常时,常会酿成硬盘、光驱、软驱的读盘功能不冷静。当电压偏低时,浮现为 光驱挑盘严沉,硬盘的逻辑坏道填补,频仍映现坏道,体例苟且死机,无法正 常操纵•。偏高时,光驱的转快过高,容易显现失控情形•,较易展示炸盘情形, 硬盘流露为失快,飞转。今朝,假若+12V供电贫乏直接会感化PCI-E显卡效力•, 而且效力到CPU,直接造成死机。 5 输出线的感化 赤色 红色线V导线数量与黄色导线V电源是 供给给CPU和PCI、AGP、ISA等集成电途的事情电压•,是电脑中首要的事宜电 源•。方今,CPU都行使了+12V和+5V的混关供电,看待它的央求仍然没有往时 那么高。只是在最新的Intel ATX12V 2.2版本加强了+5V的供电能力,加强双核 CPU的供电。它的电源质料的好坏,直接相合着谋划机的系统肃静性。 橙色 橙色输出的是+3.3V直流电,这是ATX电源专门建立的,为内存供给电源。 最新的24pin主接口电源中,戒备强化了+3.3V供电。该电压恳求尽心,输出稳 定,纹波系数要小•,输出电流大,要20安培以上•。极少中高档次的主板为了安 全都接纳大功率场管欺压内存的电源供给•,可是也会情由内存插反而把这个管 子销毁。运用+2.5V DDR内存和+1.8V DDR2内存的平台,主板上都装置了电压 改动电途性•。 6 输出线的感化 蓝色 蓝色线V的电压是为串口供应逻辑顽强电平, 必要电流不大,广泛在1A以下,即使电压误差过大,也不会酿成阻挠,来历逻 辑电平周围从-3V到-15V,有很宽的畛域 紫色 紫色线V直流电,ATX电源颠末PIN9向主板需要+5V 的电源, 这个电源为WOL(Wake-up On Lan)和开机电叙•,USB接口等电路供应电源。如 果所有人不行使网络唤醒等功能时,请将此类成效封合,跳线去除,能够胁制这些 筑造从+5VSB供电端分取电流。这说输出的供电量,直接效力到了电脑待机的 功耗,与全部人们的电费直接挂钩。 7 输出线的效用 白色 白色线V负直流电,而今市售电源中很少有带白色导线V也是为逻辑电途供给决断电平的,必要电流很小,普及不会作用体系正常 事情,根基是无足轻重。 灰色 灰色线谈是P-OK(电源暗记线)•,普遍情状下,灰色线P-OK的输出倘若在 2V以上,那么这个电源就能够寻常运用;若是P-OK的输出在1V以下时•,这个 电源将不能包管编制的平常事宜,必定被变换。这也是决断电源寿命及是否关 格的首要本事之一。 8 输出线的效用 绿色 绿色线路是P-ON(电源开合端),始末电平来克制电源的开启。当该端 口的暗号电平大于1.8V时,主电源为合;假使信号电平为低于1.8V时,主电源 为开•。应用万用表测试该脚的输出暗号电平,普遍为4V左右。谈理该脚输出的 电压为暗记电平•。这里介绍一个开头判断电源诟谇的土本事:应用金属丝短接 绿色端口和随意一条黑色端口,如果电源无回声,显示该电源破坏。而今的电 源许多参预了珍爱电道,短接电源后顽强没有迥殊负载,会自愿紧关。因此大 家必要戒备窥探电源一倏得的启动。 9 电源的外形规格与模范 要紧的三种电源外形规格 电源外形规格 AT ATX SFX 一口气器典型 AT ATX ATX 关系主板外形规格 Baby-AT、Mini-AT、AT ATX、NLX、Micro-ATX Flex-ATX、Micro-ATX 10 AT电源 ? ? ? ? ? 从286至586工夫,AT电源是PC的轨范摆设 AT电源功率较小 AT电源的主电源接续器与其所有人电源毗连器分化 开机须要经过前端面板开关 属于减少了的电源楷模 11 AT主板电源贯串器 ? ? ? AT电源具有2个主板电源联贯器(P8和P9),每个都有6个针脚将电源体系与主板连 在沿说 保障在装配时使电源线缆的黑色电线(地线)靠在一齐 AT主板电源接连器普通有一个卡环来防御它们与主板插针接续时接反•,所以最首要 的是使它们按无误的秩序衔接,而不脱漏任何一个插针,否则将形成电源通电时, 主板和插在上面的整体部件受到磨难性的侵占 12 ATX电源 ? •? 此刻最为时兴电源规格,最早于1995年由Intel公司推出,而今的最新榜样版本是 ATX12V 2.3版 ATX电源对主电源联贯器举办了重大的改正 通过P-ON灯号开合电源(也便是体系) 源委P_OK灯号的生活讲明电源处于寻常的事件水平 供应+5VSB•,结束休眠唤醒、远程开机和键盘开机等效力 13 ATX电源 表率版本 ATX1.01 ATX2.0 早期版本,采取吹风办法散热 接受排风散热 紧要转变 ATX2.01 ATX2.02 ATX2•.03 ATX12V 1.1 ATX12V 1•.2 ATX12V 1•.3 ATX12V 2•.0 ATX12V 2••.2 ATX12V 2.3 +5VSB输出电流从100mA改为720mA 添补了一个ATX +5V/+3•.3V接济连接器;将-5V和-12V的输出电压差错实行了放置 本质上并没有多大的分别。严重是将ATX2.02中的Micro ATX改为Mini-ATX;提倡在电源顶端加添新的通风 窗口以加强对CPU的散热 强化了+12V的电流输出智力;对+12V的电流输出、涌浪电流峰值、滤波电容的容量、敬爱等做出了新的规 定;添补了ATX12V毗连器;强化了+5VSB的电流输出智力•。 没有大更动,不过前进了电流的输出才具 撤废了-5V电压;新增了SATA电源接口 由单途+12V输出改为双路+12V输出;主电源接连器由20针填补到24针;取消了ATX +5V/+3•.3V提拔相联器 将最大输出轨范提升至450W;强化了+3.3V与+5V的输出技能,减少了+12V的延续供电材干,加强+12V的 峰值电流,以适应双核打点器在启动时,大峰值电流的哀求;对电源的调动效用提出了更高乞求 最合键的蜕化是将+12V1输出才略提升而+12V2输出技能降下,同时还初次法则了采用单讲+12V的180W、 220W 、270W三个功率级。为了接近能源之星4.0版本类型,INTEL在ATX 12V 2.3榜样里推选一款电源非论 何种样子下都可能达到80%或以上的转变效力,而且功率因数则需要大等于0.9 14 ATX主电源相接器 ? ? •? 在ATX12V 2.0版本之前是20针形状连续器 先河用于ATX外形规格的电源编制中,其后也用于SFX外形规格或其我们基于ATX的变 种中 线缆的颜色是由ATX标准定义的 15 SFX电源 ? ? ? Intel于1997年12月推出了更小的Micro-ATX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) 可提供稍小的连结电能和4档电压,普遍不供应-5V电压 SFX范例的最新版本是SFX12V 3.0版 16 SFX主电源继续器 •? ? 24针与20针主电源陆续器相比,此中20针的定义是周备相同的•,填补的4针差异是 +12V、+5V、+3.3V和地线针主电源接续器的电源间可能相互兼容,如今普及采用两种方 法•: – 利用20针转24针或24针转20针的转咨询实行互相转化以适当分裂的主板 – 将24针主电源一口气器的终末4针做成可拆卸的生动插头 17 AFX援助电源毗连器 •? AFX12V接连器 – 专门用于向主板供给其它的+12V电源 – 常用在Pentium 4主板上 – 可拆卸式24针主电源不断器中的4针灵活插头和ATX12V连续器固然外形很像, 但不能通用 18 外设电源相连器 •? D型大4针和软驱小4针的电源不断器 – 这两种陆续器上的引脚编号和电压值是相反的 – 相接器是键控式的,不马虎插错 – 少许软驱小4针衔接器惟有2根线V和一个地旗号 – 早期的电源编制只要2个大4针电源毗连器,自后的电源体例则有4个以上。软驱 小4针电源相接器广博有1个或2个 – 有的主板会为了兼容旧版本的电源,会应用D型大4针电源衔接器取代ATX12V 一连器 19 外设电源毗连器 ? SATA电源一连器 – ATX12V 1.3版本新增加了SATA电源相连器 – 每个电源贯串器有5根线V等多种电压 – 能够操纵转接线针电源不断器转为SATA电源延续器 – 部分SATA征战自带大4针电源贯串器的接口 – 直接利用或应用转接线针电源接连器都不能供应+3.3V的电压 20 电源的干系参数 ? 功率 – 电源的功率重要有四种 ? 额定功率:指境遇温度为-5度到50度,电压领域180V~264V时•,电源长时间 宁静输出的功率 ? 最大功率•:指情况温度为常温(25度独揽),电压畛域200V~264V时,电源 宁静工作时能够输出的最大功率。这个值一般比额定功率高15%驾驭 ? 峰值功率:指电源短期间内能到达的最大功率,通俗仅能护卫30秒把握的本事 。多数现象下电源峰值功率可以超越最大输出功率50%左右 ? 输入功率:电源的实践耗电量 – 平居用“额定功率”走漏输出 功率程度 – 各途输出不或者同时抵达标称 的最大负载电流 – 在陈设电源时,应该贯注让电 源功率有一定的冗余 21 电源认证 ? 在美国最闻名的代庖机构是Underwriter Laboratories,Inc.(UL)•。在加拿大,电子和电 器产品由加拿大程序组织(CSA)举办认证。在德国是TüV Rheinland和VDE。在挪威有 VEMKO 在华夏的电源认证是华夏电工抑遏认证(CCC),全称是中原国家抑制性产品认证,简 称3C认证。这是国家对低压电器、小功率电动机等涉及康健安全、大众宁静的电器产品 所乞请的认证尺度•,它席卷历来的产品安全认证(CCEE)、进口安好原料愿意制度( CCIB)和电磁兼容认证(EMC)。三者区别从用电的安全、安闲、电磁兼容及电波扰乱 方面做出了周详的原则尺度 ? 22 电源珍爱系统 ? ? 最容易的拥戴时局便是使系统断绝那些阴险的操纵情况 高品德的电源实践上也能供应很大水准的爱护,在过电流、过电压、欠电压、 过载、过温度、短途、雷击的形象下能速速地关断电源 统统电源珍惜功能都央求将谋划机的相易电源电缆接地 ? ? 三种现有的关键电源吝惜编制 – 电涌尊崇器 – 稳压器 – 不中止电源(UPS) 23 电源珍视体例 ? 不停止电源(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在事情时,开端将市电蜕化为直流电给UPS电池充电,同 时逆变器将此直流电逆变为相易电为编制供电•,由于市电历程了换取到直流、再到 交换的更动原委,因此市电中原有的作梗和脉冲照样过滤得至极干净,电压很缓和 。由于逆变电路长远在事宜,所以当停电爆发时,UPS能达到切换手艺为零 – 后备式UPS:后备式UPS在市电正常时,由市电直接供电或通过UPS稳压后给编制 供电•,同时个别电量则通过变压后为UPS里的电池充电。当UPS监测到停电时,会 自愿启动逆变器给体例供电,所以会揭示10至15毫秒的切换技术,然则不会效率系 统的寻常操纵 – 在线互动式UPS:在线互动式UPS的事宜谈理与后备式UPS相似。其分化之处在于 它给电池充电用的变压器与逆变变压器是统一个变压器,云云,当它处于逆变切换 时,由于逆变变压器正在事务,UPS能较疾的切入逆变样式,市电需要与后备形式 时的切换光阴大约在4毫秒独揽。更好的保障了体例的平常运行 24 电源收拾简介 ? ? •? 能源之星系统 – PC机和呈现器在不本质事宜的本领从电网吸取的能量必需小于等于30W 电源优化处理(APM) – APM在5个形态间自动切换 ? 全开状态(S1)。体系完整事件,没有激励电源拘束 ? 启动形态(S2)。体例仍工作,其某些开发被电源管理,紧合不用的开发, CPU时钟低落或撒手 ? 待命状态(S3)。编制不事情,多半交战处于拙劣耗样式,CPU时钟低重或停 止•,但事情数据仍保生活内存中。一旦由某一用户或编制营谋触发,能够即刻 回到APM启动形状 ? 悬挂样子(S4)。系统不事务,无数开发断电,CPU时钟放弃,事务数据生计 到硬盘上以备以还收复。一旦被某一唤醒工作触发•,系统能回到APM启动样式 ,然而复原疾度较APM待命状态慢 ? 合机样式(S5)。体系不事务,电源封锁 – APM要同时靠硬件和软件的支持才调事宜 – 掌握编制本身不直接约束硬件的电源料理成效 高等铺排和电源接口 – 高等部署和电源接口(ACPI)由掌管体例而不是BIOS完成 电源治理性能 25 谢 谢! 26

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