對于ATX電源規(guī)范,我們每次都能在電源產(chǎn)品上看到它,這個規(guī)范又是怎么個回事兒呢?我們可以從ATX電源規(guī)范de幾次重要變化中看出個端倪.
● ATX電源規(guī)范de誕生
實(shí)際上,ATX規(guī)范是1995年Intel公司制定de新de主機(jī)板結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn),是英文(AT Extend)de縮寫,可以翻譯為AT擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn),而ATX電源就是根據(jù)這一規(guī)格設(shè)計de電源.與AT電源相比,ATX電源外形尺寸并沒有多大變化,其與AT電源最顯著de區(qū)別是,前者取消了傳統(tǒng)de市電開關(guān),依靠+5VSB、PS-ON控制信號de組合來實(shí)現(xiàn)電源de開啟和關(guān)閉.ATX類電源總共有六路輸出,分別是+5V、-5V、+12V、-12V、+3.3V及+5Vsb.
● ATX電源規(guī)范de幾次重要版本變更
從P4開始,為了解決P4處理器de高功耗問題,電源規(guī)范開始使用ATX 12V 1.0版本,開始使用高負(fù)載性更強(qiáng)de+12V電壓為CPU供電,首次為CPU增加了單獨(dú)de4Pin電源接口,此外,ATX 12V 1.0規(guī)范還對涌浪電流峰值、濾波電容de容量、保護(hù)電路等做出了相應(yīng)規(guī)定,確保了電源de穩(wěn)定性.
而到了2003年4月,Intel發(fā)布了新deATX 12V 1.3規(guī)范.新規(guī)范特意制定了單路+12V輸出不得大于240VAde限制.并且ATX 12V 1.3規(guī)范中還規(guī)定了電源de滿載轉(zhuǎn)換效率必須達(dá)到68%以上,因此電源廠商必須通過加裝PFC電路來實(shí)現(xiàn).
2005年,隨著PCI-Expressde出現(xiàn),帶動顯卡對供電de需求,因此Intel推出了電源ATX 12V 2.0規(guī)范.Intel采用雙+12V輸出de方式,來解決大功耗顯卡問題.其中一路+12V仍然為CPU提供專門de供電輸出,而另一路+12V輸出則為主板和PCI-E顯卡供電,因此主板電源接口也從原來de20針增加到24針.并且要求電源滿載轉(zhuǎn)換效率de標(biāo)準(zhǔn)提升至80%以上.
在此之后,Intel又發(fā)布了2.01、2.03等多個版本,主要提高了+5VSBde電流輸出要求.2006年5月起,Intel又推出了ATX 12V 2.2規(guī)范,相比之下,此版本并沒有太大變化,主要是進(jìn)一步提高了最大供電功率.直到2007年2007年4月ATX 12V 2.3de出現(xiàn),其主要是針對硬件升級以及雙核、多核處理器de功耗改變.
● 全新變化deATX 12V 2.3版本
這里要著重介紹一下ATX 12V 2.3版本,因?yàn)樵诖税姹局谐霈F(xiàn)了一些前所未有de新規(guī)定. 在300W以下de電源不再有雙路+12V輸出設(shè)計,主要是因?yàn)橛脩鬱e配置進(jìn)行設(shè)計,想比之前de設(shè)計更節(jié)能.
而300W以上de電源對于+12V輸出重新定義,2.3標(biāo)準(zhǔn)中de+12V1輸出能力得到了提升,+12V2輸出能力則下降了,為了適合新主板和顯卡de設(shè)計,也由此直接反映出顯卡功耗不斷提升與CPU功耗持續(xù)下降鮮明反差de特點(diǎn).
同時,首次建議各大電源生產(chǎn)廠進(jìn)行節(jié)能設(shè)計,建議電源在20%、50%和100%負(fù)載下轉(zhuǎn)換效率都達(dá)到80%以上,而功率因數(shù)則需要大于或等于0.9.這也是美國強(qiáng)制實(shí)施de80PLUS計劃,對于電源de設(shè)計和成本都是比較大de挑戰(zhàn).
此外,2.3版本電源更加強(qiáng)調(diào)了環(huán)保要求.在2.3版電源規(guī)范中,對于RoHS標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)說明,其中特別提及了歐盟、中國對于該標(biāo)準(zhǔn)de關(guān)注,這是以前2.2版電源規(guī)范中沒有de內(nèi)容.說明了環(huán)保將是未來電源發(fā)展de重要方向,尤其是對環(huán)境或者人體可能產(chǎn)生危害de物質(zhì)將會得到更有效de控制.
● 選購原則
因此,在選購電源de時候,我們最好應(yīng)該盡量選擇更高規(guī)范版本de電源.首先高規(guī)范版本de電源范de+12V、+5V、+3.3V等輸出de功率分配通常更適合當(dāng)前計算機(jī)配件de功率需求.當(dāng)然,也有例外de時候,比如一套舊de系統(tǒng),并且恰恰是顯卡功耗小于CPU時,選擇上代deATX12V 2.2版反而更適合一些.
另外,我們從上述de版本變化中可以看出,每次變化都是Intel在牽頭,根據(jù)自己CPU產(chǎn)品de發(fā)展?fàn)顩r以及耗電情況來勒令其他配件廠商(除顯卡、內(nèi)存、硬盤外),被動改變自己de產(chǎn)品類型,因此如果哪家廠商先摸到Intel下步要出什么牌,誰就能占到市場de先機(jī).因此我們再選購時也應(yīng)該注意到Intel這個行業(yè)巨頭又有哪些動向,以免出現(xiàn)產(chǎn)品到手后不久就被淘汰de尷尬局面.
在ATX電源規(guī)范版本de更迭中,Intel除了比較照顧自己之外,但還是很有責(zé)任意識地讓電源廠商增強(qiáng)能源de環(huán)保意識.因此在剛才deATX電源規(guī)范中,我們得知在ATX 12V 1.3版本中就提出了PFC設(shè)計,而在市場上我們也經(jīng)常聽到主動式PFC、被動式PFCde名詞,到底PFC什么意思呢?又有哪些重要作用呢?
● 什么是PFC呢?
PFCde英文全稱為Power Factor Correction,意思是功率因數(shù)校正,功率因數(shù)指de是有效功率除以總耗電量(視在功率)de比值,說白了就是來表征電子產(chǎn)品對電能de利用效率.功率因數(shù)越高,說明電能de利用效率越高. 目前dePFC有兩種,一種為被動式PFC(也稱無源PFC)和主動式PFC(也稱有源式PFC).
● 被動式PFC
被動式PFC簡單de來說,是使交流輸入de基波電流與電壓之間相位差減小來提高功率因數(shù),被動式PFC包括靜音式被動PFC和非靜音式被動PFC.也就說被動式PFCde功率因數(shù)只能達(dá)到0.7~0.8,它一般在高壓濾波電容附近,由于電能利用率(70%至80%)不是很高,而造成能源de大量浪費(fèi).計算機(jī)
而主動式PFC則由電感、開關(guān)管及IC芯片組成,體積小、通過專用集成電路去調(diào)整電流de波形,進(jìn)行校正.因此主動式PFC可以達(dá)到較高de功率因數(shù),通常可達(dá)0.98(98%)以上,但成本也相對較高.此外,主動式PFC還可用作輔助電源,因此在使用主動式PFC電路中,往往不需要待機(jī)變壓器,而且主動式PFC輸出直流電壓de紋波更平滑,這種電源不必采用很大容量de濾波電容.
● 主動式PFCde優(yōu)勢
現(xiàn)今在市場上,中高端電源多采用雙管正激+主動PFCde電路拓樸方案,聽起來有些不好理解,但我們只需要知道主動PFC電路相比起被動PFC電路來說,是有著自身de一些優(yōu)勢de.
1. 在電源de轉(zhuǎn)換效率方面,特別是在一些高負(fù)載情況下,主動PFC電路表現(xiàn)得更加出色.而這并不意味著,采用被動PFC電路de電源轉(zhuǎn)換效率就一定不高,因?yàn)殡娫磀e轉(zhuǎn)換效率有很多因素,但采用主動PFC電路更有助于提升電源de轉(zhuǎn)換效率.
2. 其次主動PFC電路de功率因數(shù)高達(dá)99%以上,因此對于國家電網(wǎng)de節(jié)能還是有非常明顯dede幫助,節(jié)能環(huán)保,匹夫有責(zé)嘛.
3. 最后采用主動PFC電路de電源由于少了個大鐵塊,相比之下還是輕便不少.
雖然市場上采用主動PFC電路de電源產(chǎn)品逐步增多,但針對入門級用戶也就是說在300W左右de電源產(chǎn)品,采用主動PFC電路de產(chǎn)品還是相對較少.其主要因素還是請成本較高.不過相信隨著人們環(huán)保意識de提高,主動PFC會在市場上顯示出其獨(dú)特de優(yōu)勢來de.
除了以上主要名詞外,還有其他一些名稱,比如表示電能轉(zhuǎn)換速度de額定功率、表示電能轉(zhuǎn)換損耗de轉(zhuǎn)換效率、表電能轉(zhuǎn)換品質(zhì)de輸出紋波等等,其重要性也不言而喻,所以筆者就對此盡做些簡單de介紹.
● 額定功率
電能轉(zhuǎn)換de速度其實(shí)就是電源de額定功率,它de意思是電源在單位時間內(nèi)能轉(zhuǎn)換出de最大能量,單位是焦耳/秒,功率純粹代表量,不涉及品質(zhì)de概念.
● 轉(zhuǎn)換效率
電能從220V轉(zhuǎn)換成12V、5V、3.3V伴隨著大量de損耗,100瓦進(jìn)去后出來de可能是60瓦,也可能是80瓦.如果能量轉(zhuǎn)換成60瓦就意味著轉(zhuǎn)換效率是60%,如果是80瓦就是80%,設(shè)計越先進(jìn),用料越好de電源損耗越低,轉(zhuǎn)換效率就越高,省電能力自然會很強(qiáng).
● 輸出電壓
在日常生活中,人體觸電是非常危險de,超過220Vde電壓會使人休克.同理,CPU、內(nèi)存與主板元件也會觸電喪生,這就要看電源輸出de低壓電穩(wěn)不穩(wěn)定了.標(biāo)準(zhǔn)電壓是12V、5V、3.3V等等,如果電源品質(zhì)特差,輸出de是13V、6V、4.4V,那么電腦硬件也會工作在非標(biāo)準(zhǔn)電壓下,短命鬼就此誕生.
● 輸出紋波
電流紋波對于普通消費(fèi)者來說是比較難理解de概念,它代表著電源轉(zhuǎn)化de低壓直流電de品質(zhì),完美de低壓直流應(yīng)該是非常平滑de波形,但實(shí)際上經(jīng)過電容濾波de直流波形仍舊有小幅波動,這個波動就是紋波.紋波與電壓一樣代表輸出電流de品質(zhì),并且紋波往往是兩個同樣出色de電源de最后裁判.
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