開關(guān)電源:PC電源分析

有人把CPU比作電腦的“心臟”，實(shí)際上，如果我們真正形象地去比較，CPU對于電腦來說更像是大腦的作用，而真正為電腦提供動(dòng)力的心臟應(yīng)該是為電腦提供充足電力的電源。那么讓我們來關(guān)注一下這個(gè)被我們忽視的角落。

PC電源從產(chǎn)生到現(xiàn)在經(jīng)歷了近20年的發(fā)展，這期間不論是電源外形還是輸出電壓和功率以及電性能要求都有過多次變化，也先后出現(xiàn)過許多不同的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。至今市場上仍有許多種類的電源并存，不同類型的電源都是針對不同類型的主機(jī)設(shè)計(jì)，因此需要正確地分辨電源類型。

IBM PC/XT/AT是PC電源最早的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，兼容機(jī)概念的流行使PC電源有一個(gè)相對統(tǒng)一的設(shè)計(jì)，也確立了+5V、+12V、-5V、-12V四組輸出電壓的電源總線架構(gòu)。其中+5V擔(dān)負(fù)了幾乎所有邏輯芯片的供電，以適應(yīng)已經(jīng)成為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的+5V TTL邏輯電平要求，+12V則主要為機(jī)內(nèi)的硬盤和光驅(qū)馬達(dá)供電。AT電源與主板的連接線是兩條單排6芯線，分別為P8和P9。AT電源外觀上最明顯的標(biāo)志是它的交流輸入開關(guān)線，出于交流輸入線的安全性要求，該線纜具有較厚的絕緣外皮，非常易于辨認(rèn)。

ATX電源的出現(xiàn)是PC電源的一次重大變化。ATX電源中增加了+3.3V的主輸出，增加了+5VSB待機(jī)輸出和PS_ON#信號。+3.3V是為了部分較低功耗、邏輯電壓較低的部件而設(shè)的，+5VSB和PS_ON#的增加則是為了滿足PC的遠(yuǎn)程開關(guān)機(jī)、鍵盤開關(guān)機(jī)等新的電源管理方案的需要。電源連接主板的輸出線也由原來的12芯擴(kuò)充到20芯，并采用了一只雙排的20芯插頭。有關(guān)PC電源的設(shè)計(jì)規(guī)范也逐漸建立并完善起來，典型的是被業(yè)界接受的INTEL《ATX POWER Supply Design Guide》和《SFX POWER Supply Design Guide》。這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)到現(xiàn)在仍是PC電源設(shè)計(jì)中最主要的參照。

P4電源是目前比較受關(guān)注的電源類型，它的正式的名稱是ATX12V電源。INTEL在推出其新一代Pentium4 CPU時(shí)，也相應(yīng)提出了與系統(tǒng)變化相適應(yīng)的電源標(biāo)準(zhǔn),也就是《ATX/ATX12V POWER Supply Design Guide》。“ATX12V”被作為ATX系列電源中的“高級系列”。相比較ATX來看，ATX12V電源有以下兩個(gè)明顯變化：

1. 增大+12V輸出能力。主板上的CPU、Chipset等有自身特定的工作電壓，需要依賴VRM或是本地DC/DC來供給，隨著IC功率的上升，使用+12V來為這些部分供電要比使用+5V或+3.3V易于傳遞更大功率并有更高的傳輸效率。

2. 增加了+12V輸出線和接插件。為了使+12V的電流良好傳輸，增加了一只4芯的+12V接插頭，該插頭也成為ATX12V電源的外觀特征。

除此之外，ATX/ATX12V系列電源的另一個(gè)變化是+5VSB輸出電流的增大，是因?yàn)橐m應(yīng)諸如“Instantly Available PC”、“Suspend-to-RAM”等電源管理方案。

PC電源常見類型如表。

其中市場上最為多見的類型是標(biāo)準(zhǔn)AT/ATX外形的ATX和ATX12V電源，電源功率大多為200W～300W之間，我們可以根據(jù)不同主機(jī)的需要分別選取