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电源知识培训资料

开关电源的发展什么叫开关电源开关电源就是采用功率半导体器件作为开关,通过控制开关管的导通时间(占空比)来调整输出电压的电源。功率半导体器件一般有功率三极管(13007,13009)MOSFET,IGBT为什么开关电源可以实现小型化及高效率呢?随着功率半导体器件的发展,功率半导体开关速度越来越快。这就是说开关电源可以高频化、频率高,滤波电容、电感、变压器体积就小了,频率也提高了,电源技术的发展比如谐振,同步整流技术也提升电源的效率。开关电源的发展从电性规范上来将,主要有针对PC的AT、ATX规范,针对SERVER的SSI规范ATX规范是1995年Intel公司制定的新的主机板结构标准,是英文(ATExtend)的缩写,可以翻译为AT扩展标准。而ATX电源就是根据这一规格设计的电源。与AT电源相比,ATX电源外形尺寸并没有多大变化,主要是增加了+3.3V和+5VStandby两路输出和一个PS-ON信号,输出线改成一个20芯线给主板供电。经过多年的发展,ATX电源已经发展有多个版本:ATX2.0版本ATX2.01版本ATX2.02版本ATX2.03版本ATX12V1.3版本(也称ATX2.04版本)ATX12V2.0版本ATX12V1.3版本就是我们常说的P4电源的电源标准,ATX12V1.3与ATX2.03的区别是:加强了+12VDC端的电流输出能力,并对+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;新增加了P4电源连接线也就是方4PIN;加强了+5VSB的电流输出能力。ATX12V2.0面市IDF2004春季大会上,Intel公布了Gransdale芯片组技术规格,也就是被命名为915的主板芯片技术,INTEL已经多次向公众强调了PCI-E的性能优势,同时反复强调915与PCI-E的梦幻组合,Intel的915系列主板将支持DDR和DDR2内存这是毫无疑问的。DDR2当然较DDR会更强进。Intel提出ATX12V2.0规格最大改变是双组+12V供电其中一路是单为CPU供电,与外围设备的相互干扰要少一些,这个是最大的好处了。另外一点,Intel之所以在2.0标准上强调两路输出,一开始是为了限制单路最大输出电流,因为单路电流太高了不安全,容易有火灾隐患。在各主要硬件都有加强的情况下,ATX12V_1.3电源以不能满足各硬件对+12V的需求,这就需要新的ATX12V_2.0电源来弥补+12V供电上的不足。ATX12V_1.3:主要靠+5V供电,虽然增加了+12V的输出但按照Intel规格书每组输出不能大于240W,也就是说ATX12V_1.3版电源+12V不能超过20A(单组电流过大容易造成火灾隐患),这也就是ATX12V_1.3要被ATX12V_2.0取代的主要原因。ATX12V_2.0:电源连接器由20针改为24针,以支持75W的PCIExpress总线,提供另一路+12V输出,直接为4Pin接口供电;双组+12V输出增强供电。ATX12V2.0现在有分ATX12V2.01

ATX12V2.2ATX12V2.3本质上没有太大差别主要规范服务器电源简介服务器电源方面,主要是SSI规范SSI(ServerSystemInfrastructure)规范是Intel联合一些主要的IA架构服务器生产商推出的新型服务器电源规范。SSI规范的推出是为了规范服务器电源技术,降低开发成本,延长服务器的使用寿命而制定的,主要包括服务器电源规格、背板系统规格、服务器机箱系统规格和散热系统规格。SSI的四种规范:根据使用的环境和规模的不同,SSI规范又可以分为EPS、TPS、MPS、DPS四种子规范。EPS规范(EntryPowerSupplySpecification):主要为单电源供电的中低端服务器设计,设计中秉承了ATX电源的基本规格,但在电性能指标上存在一些差异。它适用于额定功率在300W~400W的电源,独立使用,不用于冗余方式。后来该规范发展到EPS12V(Version2.0),适用的额定功率达到450W~650W。TPS规范(ThinPowerSupplySpecification):具有PFC(功率因数校正)、自动负载电流分配功能。电源系统最多可以实现4组电源并联冗余工作,由系统提供风扇散热。TPS电源对热插拔和电流均衡分配要求较高,它可用于N+1冗余工作,有冗余保护功能。

服务器电源简介MPS规范(MidrangePowerSupplySpecification):这种电源被定义为针对4路以上CPU的高端服务器系统。MPS电源适用于额定功率在375W~450W的电源,可单独使用,也可冗余使用。它具有PFC、自动负载电流分配等功能。采用这种电源元件电压、电流规格设计和半导体、电容、电感等器件工作温度的设计裕量超过15%。DPS规范(DistributedPowerSupplySpecification):电源是单48V直流电压输出的供电系统,提供的最小功率为800W,输出为+48V和+12VSB。DPS电源采用二次供电方式,输入交流电经过AC-DC转换电路后输出48V直流电,48VDC再经过DC-DC转换电路输出负载需要的+5V、+12V、+3.3V直流电。制定这一规范主要是为简化电信用户的供电方式,便于机房供电,使IA服务器电源与电信所采用的电源系统接轨。殊归同路EPS

从上述规范我们可以看出,EPS规范电源主要是为需要单电源供应的中低端服务器设计的,设计中继承了ATX电源的设计风格;EPS规范定义的是中低端服务器所用的通用电源供应系统,主要用于单电源模式,支持双处理器系统;在EPS规范中只对电源的容量、引脚等做出了规定,而并没指定确定的电源额定功率,电源开发商可以根据各自不同的开发平台设计不同额定功率的电源,但必须在300-400W范围内,发展到现在功率方面也有增加,全汉目前零售市场的的服务器单电源主要是这个规范

服务器电源简介从接口来说,EPS规范电源和早期ATX电源最直观的区别在于提供了24Pin的主板电源接口和8Pin的CPU电源接口,而随着时间的推移,普通PC对电源的要求也越来越高,双核,SLI等技术越发需要更大的电流,因此很多高端主板也开始采用了EPS规范的电源,即24PIN+8PIN接口,如ASUSP5WDG2-WS、DFINF4SLI-DRVENUS。ASUSP5WDG2-WS主板服务器电源简介DFINF4SLI-DRVENUS主板

24PIN+8PIN电源接口,其中的8PIN结构兼容P44PIN

服务器电源简介万无一失TPS

世界上不存在100%不出故障的电源,即使您选用了国际名牌电源,也不能保证绝对不出故障。高端服务器产品中普遍采用多电源系统,这几个电源是负载均衡的,即在系统工作时它们都为系统提供电力,当一个电源出现故障时,另一个或几个电源就承担所有的负载。从结构上来说,冗余电源(Redundant)实际上是由N+1个独立电源组成的,实现冗余功能主要是靠电源所连接的背板,当背板检测到某电源出错,就会自动停掉出错的电源并发出警报,将负载转移到其他正常的电源单元,使工作人员有足够的时间处理——把损坏的电源取下,换上正常的新电源。其他两种MPS规范和DPS规范的电源在DIY领域不常遇到,一般在品牌高端服务器和机房才能见到,所以这里不作详细的介绍了。

PC电源输出介绍20+4PIN:专给主板供电P44pin:

专给CPU供電.

+12V电压大4pin:

給硬盘,光驱供电。

里面有+5V和+12VSATApin::

給SATA硬盘供电。

里面有+5V和+12V电压,有些需要+3.3V小4pin:

給软驱供电。PCI-E6PIN:给高端显卡供电+12V电压PCI-E8PIN:给高端显卡供电+12V电压PC电源线材接口介绍20+4PIN:专给主板供电---------------P44pin

专给CPU供電+12V电压(现在高端主板上都是8pin接口,-所以大功率电源上这一路都设计成4+4PIN)大4pin:

給硬盘,光驱供电

里面有+5V和+12VPC电源线材接口介绍SATApin::給SATA硬盘供电里面有+5V和+12V电压,有些需要+3.3V

---------小4pin:

給软驱供电--------------网吧的读卡器也会用到PCI-E6PIN:给高端显卡供电--------------+12V电压PCI-E8PIN:给高端显卡供电---------+12V电压开关电源的尺寸开关电源从尺寸上来说主要有:PC部分ATX标准尺寸L140×W150×H86MMMicroATX标准尺寸L100×W125×H64MMFLEX标准尺寸L150×W81.5×H40.5MM宽和高固定,长度可能有变化TFX标准尺寸L175×W82×H41MMBTXINTEL本来打算替代ATX的架构,但是目前来看是失败的!

服务器部分:主要分1U、2U,“U”主要代表高度1U标准尺寸L190×W100×H40.5MM2U标准尺寸500W以下L190×W100×H70MM;500W以上L300×W106×H82.2MMMiniRedundat标准尺寸L260×W150×H86MM2URedundat标准尺寸L300×W101×H84MM以上尺寸主要已全汉电源为参

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