硬件基础06电源课件

电源主要内容6.1电源的重要性

6.2电源的主要功能和操作

6.3电源的外形规格

6.4主板电源连接器

6.5外设电源连接器

6.6电源的加载

6.7电源的规范

6.8电源认证

6.9电源维护

6.10电源管理简介

1电源基本知识电源的重要性1、电源为计算机中的各部件提供电能，所以它非常重要2、质量不好的电源可以造成部件损坏及部件工作不稳定3、质量好的电源要求有：提供满足要求的电源功率、提供稳定的直流电4、在计算机各部件中，最易被忽视的就是电源的质量5、电源是将市电220V交流电转换成计算机可用的交流电的装置2电源基本知识分类—单电源：单台供电3输出插头—主板电源插头20Pin/24Pin5—辅助电源插头6Pin—硬盘、光驱插头大4Pin6—软驱电源插头小4Pin—辅助信号插头10Pin7-12V：和+12V用于串行通讯口提供接口电源，或用-12V给风扇供电。线色蓝色

-5V：ISA总线的B5脚接-5V电压，提供给老式软盘驱动器中锁相式数据分离电路用，现已很少用到。线色白色5V_Standby：在系统关机的情况下，仍有输出，维持部分设备工作。例如维持通信或网络接口的工作，可以实现远程唤醒等功能或给风扇低速工作供电。线色紫色9PowerGood#：电源良好信号，是由各直流输出电压信号和交流输入电压故障信号相“与”产生的，提供给主板计时器芯片的控制处理器的复位线。高电平有效。线色灰色作用：—电源输出达到稳定后通知主机启动系统。—当AC电压跌落、超载或过热时信号将在直流输出消失前提前作出反应，保护硬件。如使硬盘驱动器有足够的时间使磁头复位，防止硬盘受到意外损伤；防止存储器“奇偶校验错误”等故障。10—电源良好信号消失，则整个系统复位或完全关闭，防止系统在供电不足、过热、超载等情况下运行。PS_ON#：主板开关信号，机箱电源开关通过逻辑电路输出此信号给电源。低电平有效。线色绿色11电源的外形规格

电源的外形规格，依赖于所使用的机箱。电源的外形规格有过7种现代电源外形因素来源连接器类型相关的主板外形因素LPX风格IBMPS／2Model30（1987）ATBaby-AT、Mini-AT、LPXATX风格IntelATX、ATX12V（1985／2000）ATXATX、NLX、Micro-ATXSFX风格IntelSFX（1997）ATXFlex-ATX、Micro-ATX电源连接器类型和外形因素13AT标准：—输出+5V，-5V，+12V，-12V，以及主板的启动和复位信号。—外部有按钮式开关，输出一般在200W左右—主板插头为两个6Pin，输出+5V，-5V,+12V,-12V。—AT标准电源定位在PC系统，存在有散热不好，输出功率低等问题。主板电源连接器

AT/LPX主P8/P9(有时也称为P1/P2)电源连接器14ATX标准—在输出上增加了+3.3V电压输出，以适应低电压的CPU及内存芯片等组件，多处理器支持，—取消手动开关，增加了一个PS-ON电源开关信号控制输入。此信号直接或通过一些逻辑电路间接与主机板上的电源开关接插件相通，由主板开关控制电源启动或关闭。—增加5VStandBy电压输出，无论计算机是否工作，是否关机，均保证对主板的供电，以提供远程唤醒等功能。—调整整个机箱系统的散热系统结构，采用吸入式结构，利用电源的风扇可以对CPU，整机进行有效散热。主板电源连接器

15ATX12V标准—适应主频在1GHz以上的CPU。—增大了+12VDC输出能力：15A/300W（Peak18A)，增加一个双排4Pin的+12V辅助输出插头。—ATX12V规范的电源向下兼容ATX规范的电源。—ATX电源只支持靠+5V或+3.3V提供DC/DC转换的主板。ATX12V电源可支持靠+12V,+5V或+3.3V提供DC/DC转换的主板。—+5VSB输出规格。要求：1.0A，1.5A(Peak），推荐：2.0A，2.5A(Peak)。主板电源连接器

ATX12V电源连接器17电源开关连接器

PC机上主要有三种电源开关，概括如下：·完整的交流电源开关。·前端面板交流电源开关。·前端面板主板受控开关。电源远端按压按钮式开关接线端子18外设电源连接器

除了主板电源连接器以外，电源系统还提供了向软驱和硬驱及内部机箱风扇等各种外设提供电能的电源连接器。

外设和软驱电源连接器19电源的加载1.输入特性:允许输入电压范围:额定电压值

10%~20%一般输入：180~264V

宽范围输入：90~264V

额定输入：220V或200~240VRMS输入频率范围：47~63Hz输入额定电流：2~5A

21输入冲击电流<100A（normal)

启动电源时保护电路限制输入电流，保护滤波电容,整流器,输入熔断器。输入过流保护：熔断器保护，过流后熔断器熔断输入欠压保护：输入电压低于规定输入范围时，电源保护，避免低压对电源的危害。22抗扰性（EMS）：暂态瞬变SlowTransients浪涌SurgeVoltages快速瞬变脉冲群EFT(ElectricalFastTransient)振铃波RingWave静电放电ESD(ElectrostaticDischarge）辐射RadiatedImmunity谐波（HARMONIC）

23主板功耗举例3.3V5V12V-12V5VSBCPU#1Core5A

Cache1.2A

VRM1ACPU#2Core2.1A

Cache1.2A

VRM0.5AAmps/PCI2A0.1A0.1ASDRAM8ABaseBoard4A3A0.05A0.25ATotals14A21A3.5A0.5A0.25A25系统功耗举例3.3V5V12V-12V5VSBBaseboard14A21A3.5A0.5A0.25AHardDrive(3)1A1ACDROM0.4A0.7AFloppy0.3ATape0.8A0.4AFans2ATotals14A26A10A0.5A0.25A26输出纹波和噪声(Ripple&Noise)

对精密的电子设备危害很大，严重影响信号质量，或导致元器件误动作

采用LC滤波电路抑制纹波<50mVp-p（3.3V/5V)<120mVp-p(12V)负载瞬变响应(TransientResponse)

负载30%~50%变化，速率2.5A/us，输出电压应在规格范围内27

PowerGood信号特性：开机时,电压升至正常值后延时电容延时100~500mS,再送出PG信号启动计算机引导程序进行自检。逻辑低电平：<0.4V

逻辑高电平：2.4~5VPS-ON信号特性：开机信号，低电平有效，由主板的开机信号控制。逻辑低电平：<0.8V

逻辑高电平：>2V

29遥感（RemoteSensing）

作用：对输出线、插头、PCB板上的电压下降部分进行补偿，常用在大电流低电压、高精度输出的情况。由RemoteSense线和RemoteSenseReturn线和相关电路实现。开/关机时的过冲（Overshoot)

开/关机时保证输出电压稳定度保持在10%范围内。30保护功能:

过压保护（OVP)保护负载

短路保护保护电源、负载空载保护保护电源

过流保护（OCP）

保护负载过温保护（OTP）

保护电源、负载

31电源认证

UL标准#1950——信息技术设备安全标准，包括电子商务设备，第3版——其中有关于电源及其他PC部件的内容。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TüVRheinland和VDE。在挪威有VEMKO。电源制造商要想将其产品销往国际市场，其产品就必须具有UL、CSA、TüVRheinland及其认证组织之一的认证。在中国的电源认证有：中国电工强制认证（CCC）。32电源维护

开关机器

保证，关和开机之间的间隔不要少于30秒。

使用电源保护系统

1、后备电源（SPS）——后备式不间断电源

2、不间断电源（UPS）——在线式不间断电源

33电源管理

能源之星、APM、ACPI