左 維

（廣州大學(xué) 華軟軟件學(xué)院教學(xué)保障處，廣東 從化 510990）

如今計(jì)算機(jī)的使用已經(jīng)深入到人們生活工作學(xué)習(xí)中了，很多朋友在使用或組裝計(jì)算機(jī)時(shí)往往只關(guān)注CPU、顯卡、主板、內(nèi)存等配件，而往往忽視了電源的作用。其實(shí)電源的作用是將220V交流電轉(zhuǎn)換成直流電，供給計(jì)算機(jī)各部件，電源的好壞直接關(guān)系著計(jì)算機(jī)的穩(wěn)定性及硬件的安全。所以我們有必要了解一些電源的相關(guān)知識(shí)。

1 電源的規(guī)范及發(fā)展

intel是計(jì)算機(jī)電源規(guī)范的制訂者，現(xiàn)在的PC基本上都是ATX電源，ATX電源是根據(jù)ATX標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的,ATX標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過了多次的變化和完善，以下是ATX電源的發(fā)展史：

ATX 1：AT電源的升級版本

ATX 2.0x：風(fēng)扇散熱方式由吹風(fēng)散熱改為抽風(fēng)散熱，并有很多細(xì)節(jié)調(diào)整，如增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)喚醒功能，修改電壓波動(dòng)范圍等

ATX 12V：即我們常說的P4電源，因?yàn)镻4系列的CPU的耗能大，新增加了4芯P4電源連接線，單獨(dú)對CPU供電，供電電壓為+12V。并加強(qiáng)了+12VDC和+5VSB端的電流輸出能力。其次，在ATX 12V1.2中隨著ISA插槽的淘汰，取消-5V電壓；在V1.3中，增加SATA支持

ATX 12V 2.0：雙核cpu及PCI-E顯卡的出現(xiàn)同時(shí)帶來功耗極度高漲的問題，將+12V單路輸出改為雙路輸出（+12VDC1和+12VDC2），其中+12VDC2對CPU單獨(dú)供電。另一大的改變是主板供電接口由20針增加到24針。

ATX12V 2.2：為了滿足新一代大功耗配件的需要，在最大輸出功率、各路電流特性以及轉(zhuǎn)換效率上又有了新的要求

ATX12V 2.3：增加低功耗平臺(tái)電源的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，又重新加入了單路+12V輸出電源規(guī)格；隨著CPU功耗降低而顯卡或其他配件功耗增加，降低+12V2的輸出能力而提高+5V、+3.3V和+12V1的輸出能力?，F(xiàn)最新的標(biāo)準(zhǔn)是ATX12V 2.32。

ATX12V標(biāo)準(zhǔn)雖然有著眾多的版本，但實(shí)在功率滿足的前提下，各版本之間是能夠通用的。甚至主板的24針電源接口僅插20針輸入也可以正常工作，新一代CPU8針獨(dú)立供電接口僅插4針輸入也不會(huì)有太大的問題。

2 輸出接口

電源的輸出接口包括電源給主板、顯卡、硬盤、光驅(qū)等設(shè)備提供的供電接口。掌握接口及導(dǎo)線的具體功能才能更好的選購電源和排除故障。

首先是主板上的主供電接口，以前主板接口是20針的，從ATX 12V 2.0開始，改為24針的主供電接口。為了向下兼容，大部分2.0電源主供電接口都采用可分離式的20針+4針的設(shè)計(jì)，或是附上一條24Pin→20Pin的轉(zhuǎn)接頭。其次現(xiàn)在很多計(jì)算機(jī)使用的SATA硬盤和光驅(qū)，采用的是15針的扁平供電接口，而老式的串口硬盤、并口硬盤和光驅(qū)用的是4針的D型接口，這兩種接口可以通過轉(zhuǎn)接線來進(jìn)行轉(zhuǎn)換。從P4開始，主板上多了個(gè)4針的CPU獨(dú)立供電接口，現(xiàn)在最新的主板上已有8針的獨(dú)立供電接口，不過僅插4針輸入也不會(huì)有太大的問題。另外，現(xiàn)在很多中高端顯卡功耗越來越大，顯卡上也有一個(gè)6針甚至8針的輔助供電接口。

電源輸出導(dǎo)線的顏色都有規(guī)定，分別為黃、紅、橙、紫、藍(lán)、白、灰、綠、黑，下面以24針主板電源接口為例（見圖），分別介紹它們與電壓間的對應(yīng)關(guān)系：

黑色：系統(tǒng)電路的地線

黃色：+12V黃色的線路在電源中應(yīng)該是數(shù)量較多，驅(qū)動(dòng)磁盤驅(qū)動(dòng)器馬達(dá)和所有風(fēng)扇.隨著CPU和PCI-E顯卡都開始使用+12V供電，+12V的作用在電源里舉足輕重。

紅色：+5V提供給CPU、內(nèi)存和PCI、?AGP、ISA等集成電路的工作電壓，是計(jì)算機(jī)中主要的工作電源。

橙色：+3.3V為內(nèi)存、AGP插槽供電。使用+2.5V DDR內(nèi)存、+1.8V DDR2內(nèi)存和+1.5V DDR3的平臺(tái)，主板上都安裝了電壓變換電路。

紫色：+5VSB(+5V待機(jī)電源)無論開機(jī)與否，只要電源通電就通過第9針一直向主板提供+5V 720MA的電源，這個(gè)電源為WOL(Wake-up On Lan)和開機(jī)電路，USB接口等電路提供電源。

綠色：P-ON(電源開關(guān)端)操作系統(tǒng)管理電源的開關(guān)，和+5VSB一起統(tǒng)稱為軟電源，實(shí)現(xiàn)軟件開關(guān)??機(jī)、網(wǎng)絡(luò)喚醒等功能。綠色線和黑色線短接就可啟動(dòng)電源。

藍(lán)色：-12V為串口提供邏輯判斷電平

白色：-5V同上。早期同-12V線一起用于ISA總線及COM口等老式設(shè)備?，F(xiàn)在的電源中負(fù)電壓很少用到。

灰色：PWR_OK或PG(電源信號線)即圖中第8針。PG信號線連接到主板上，并且受主板的監(jiān)控軟件控制開機(jī)。系統(tǒng)啟動(dòng)前電壓進(jìn)行內(nèi)部檢查和測試就是通過這條線路完成的，如果沒有PG信號是無法開機(jī)的。[1]

3 故障檢測

電源作為計(jì)算機(jī)中的一個(gè)部件，電源出問題占計(jì)算機(jī)故障的很大的一部分，就算沒有多少電子電路的知識(shí)，掌握簡單的電源故障檢測方法在處理計(jì)算機(jī)故障中也是非常有用。

當(dāng)計(jì)算機(jī)不能開機(jī)時(shí)，首先我們就會(huì)想到是否電源故障。在處理計(jì)算機(jī)故障時(shí)，最簡單方便的辦法就是替換法，找一個(gè)已知是好的設(shè)備換下懷疑有問題的設(shè)備，看故障是否消失來判斷設(shè)備的好壞。但如果手邊沒有可替換的電源時(shí)，就需要打開機(jī)箱來檢查?？勺裱韵虏襟E：

1）現(xiàn)在很多主板帶有待機(jī)指示燈，當(dāng)指示燈亮?xí)r表示電源+5VSB有輸出。如上文所訴，+5VSB在主機(jī)電源一接交流電即應(yīng)有正常5V輸出，并為主板啟動(dòng)電路供電。如果主板沒有待機(jī)指示燈，則需用萬用表測量電源輸出到主板的20針或24針插頭中的紫色線（即+5VSB）的電壓。如果+5VSB無輸出，主板啟動(dòng)電路無法動(dòng)作，將無法開機(jī)。出現(xiàn)這種故障多為電源內(nèi)部有器件損壞，常常是保險(xiǎn)已熔斷。

2）如果待機(jī)指示燈亮，但無法開機(jī)，風(fēng)扇不轉(zhuǎn)。拔下接主板的插頭，用一根導(dǎo)線（如一根細(xì)鐵絲）一頭插綠色的線（PS_ON），一頭插黑色的線(地線，8根任選其一)，如果仍無輸出且風(fēng)扇不轉(zhuǎn)則說明電源已壞。這里需注意的是，有的電源是有空載保護(hù)的，風(fēng)扇轉(zhuǎn)一下就會(huì)停下來。為了區(qū)別故障在負(fù)載上還是在電源本身，可用一臺(tái)廢舊設(shè)備（例如硬盤等）作假負(fù)載。在沒有萬用表的情況下，這是判斷電源是否損壞的最簡單直接的方法。實(shí)際上，這種方法可以排除90%以上的電源故障，只要是風(fēng)扇不轉(zhuǎn)，更換電源即可。

3）如果用上面的方法，電源風(fēng)扇轉(zhuǎn)了，但接回負(fù)載（主板等）開機(jī)時(shí)風(fēng)扇會(huì)抖動(dòng)一下就停了，則判斷可能是負(fù)載損壞導(dǎo)致電源保護(hù)，或者是電源與負(fù)載之間兼容性不好。

4）還有的情況比較復(fù)雜，電源雖有輸出，但主機(jī)無法開機(jī)或不穩(wěn)定。可用萬用表測試電源的各路輸出中的電壓是否正常。

4 選購注意要點(diǎn)

選購電源的時(shí)候應(yīng)該盡量選擇更高規(guī)范版本的電源。首先高規(guī)范版本的電源完全可以向下兼容。其12V、5V、3.3V等輸出的功率分配通常更適合當(dāng)前計(jì)算機(jī)配件的功率需求，例如ATX 12V 2.0規(guī)范即使在總功率相同的情況下，將更多的功率分配給12V輸出，減少了3.3V和5V的功率輸出。而且高規(guī)范版本的電源直接提供了當(dāng)前主板、顯卡、硬盤等硬件所需的新型電源接口，而無需額外的轉(zhuǎn)接。另外，還要以下幾點(diǎn)需要注意：

4.1 功率

電源功率可分為三種：額定功率、最大功率、峰值功率。其中額定功率是指環(huán)境溫度在-5～50度之間，輸入電壓在180V～264V之間，電源能長時(shí)間穩(wěn)定輸出的功率。最大功率指的是環(huán)境溫度在25度左右，輸入電壓在200V～264V之間，電源可以長時(shí)間穩(wěn)定輸出的功率，通常又稱為輸出功率，通常要高于額定功率幾十瓦。峰值功率：電源在極短時(shí)間內(nèi)能達(dá)到的最大功率，時(shí)間僅能維持30秒左右。

在電源的諸多功率標(biāo)識(shí)中，惟有額定功率才具備實(shí)際意義，而電源廠商都習(xí)慣以最大功率或峰值功率來命名產(chǎn)品型號。以筆者手邊的金河田勁霸ATX-S370電源為例，從型號上看會(huì)以為功率為370W，但注意看銘牌上可見最大功率為350W，額定功率只有250W。有的電源甚至只標(biāo)示了最大功率沒標(biāo)示額定功率，就更加具有迷惑性了。

目前臺(tái)式機(jī)電源需要的額定功率一般為200-400W，具體需求主要看計(jì)算機(jī)CPU、顯卡、硬盤等配件的需求，最常見的需求是250-350W。額定功率越大的電源越好，當(dāng)然價(jià)格也越貴，選購電源時(shí)可以考慮未來升級硬件的可能性，并留一定的富裕量。但是由于額定功率已經(jīng)是相當(dāng)嚴(yán)格的標(biāo)稱方式，因此太多的富裕量也沒有用處，不必一味追求過高的額定功率。[2]

4.2 主動(dòng)PFC和被動(dòng)PFC

現(xiàn)在市場上的很多的電源廣告宣稱采用主動(dòng)PFC，轉(zhuǎn)換效率更高，更省電。實(shí)際是否如此呢？

PFC（Power Factor Correction）意思是“功率因數(shù)校正”。 PFC有兩種，被動(dòng)式PFC（也稱無源PFC）和主動(dòng)式PFC（也稱有源式PFC）。

被動(dòng)式PFC通常為一塊體積較大的電感，其內(nèi)部由多塊硅鋼片外部纏繞銅線而組成。功率因數(shù)不是很高，只能達(dá)到0.7～0.8，因此其效率也比較低，發(fā)熱量也比較大。其結(jié)構(gòu)簡單，成本低，穩(wěn)定性上表現(xiàn)好，比較適合中低端電源。

主動(dòng)式PFC電路要復(fù)雜許多，由高頻電感、開關(guān)管、電容以及控制IC等元件構(gòu)成。優(yōu)點(diǎn)是功率因數(shù)可達(dá)98%以上、寬幅輸入（輸入電壓可以從90V到270V），由于輸出DC電壓紋波很小，因此采用主動(dòng)式PFC的電源不需要采用很大容量的濾波電容，但成本也相對較高。

我們需要知道的是，主動(dòng)式PFC的高功率因數(shù)是為電網(wǎng)節(jié)省更多電能，而在輸入同樣功率電能的時(shí)候，主動(dòng)式PFC和被動(dòng)PFC用戶所繳納的用電費(fèi)用是相同的。從使用上來看，主動(dòng)式PFC的產(chǎn)品大多都配搭更為先進(jìn)電路和優(yōu)質(zhì)元件，是能夠達(dá)到節(jié)省用戶電費(fèi)的效果。但如果計(jì)算機(jī)配置功耗較低，所需電源功率不大，則不必強(qiáng)求主動(dòng)式PFC的電源，因?yàn)樵谀壳皝砜粗鲃?dòng)式PFC電源在低瓦數(shù)的級別上并沒有優(yōu)勢，反而價(jià)格更高。

4.3 80PLUS 認(rèn)證

現(xiàn)在市場上越來越多的電源出現(xiàn)了80PLUS認(rèn)證標(biāo)志，80 PLUS是一項(xiàng)美國出臺(tái)的針對電源所做的規(guī)范，目的在于提升能源使用效率。80 PLUS所保證的是電源供應(yīng)器在20%、50%，以及滿載(100%)時(shí)有大于80%的轉(zhuǎn)換效率，藉以降低能源消耗，節(jié)省電費(fèi)開支。

80PLUS認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)也并非是一成不變的，隨著技術(shù)的進(jìn)步，80PLUS認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)也一直在提高。目前共有80plus白牌、銅牌、銀牌、金牌、鉑金、鈦金六個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，對符合不同標(biāo)準(zhǔn)的電源頒發(fā)不同的認(rèn)證獎(jiǎng)牌。牌的等級越高，轉(zhuǎn)換效率越高，越節(jié)能。如金牌的標(biāo)準(zhǔn)為在50%額定輸出的最低效率達(dá)到90%，20%和100%額定輸出時(shí)的最低效率為87%。

總的來說，計(jì)算機(jī)電源是為計(jì)算機(jī)硬件提供能源的。相對于CPU、顯卡等其他硬件的發(fā)展日新月異，計(jì)算機(jī)電源技術(shù)的發(fā)展較為緩慢，但每次CPU等硬件的重大升級都伴隨著計(jì)算機(jī)電源標(biāo)準(zhǔn)的變化。并為了滿足環(huán)保節(jié)能的要求，計(jì)算機(jī)電源的技術(shù)也不斷的在發(fā)展。要想很好的使用和維修計(jì)算機(jī)，掌握最新的電源技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是必不可少的。

［1］黃廣才.電腦電源初探[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2012，8（3）：689-690.

［2］袁立東.組裝電腦電源選購不容忽視[J].黑龍江科技信息，2010（34）：106.