ATX电源各路输出功能说明
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ATX电源电路图解说明2009年05月20日星期三 21:28一、滤波电路1、电磁干扰电脑电源是把工频交流整流为直流,再通过开关变为高频交流,其后再整流为稳定直流的一种电源,这样就有工频电源的整流波形畸变产生的噪声与开关波形会产生大量的噪声,噪声在输入端泄漏出去就表现为辐射噪声和传导噪声,在输出端泄漏出去就表现为纹波。
辐射噪声频率高于30MHZ,会传播到空间中;传导噪声频率在30MHZ以下,主要干扰音频设备,通过电源线传播到电网中。
外部噪声会进入到电网中的其它电子设备中影响电子设备的运行,而供给负载的电源产生的噪声也会泄漏到电源外部,因此,电脑电源必须有阻止这些噪声进出的功能。
在电脑电源的输入端,需要有由电容和电感构成的滤波器,用于抑制交流电产生的EMI。
在电源的输出端,工频电源的整流波形畸变引起的噪声,以及开关工作波形产生的噪声呈现为纹波,因此在输出端也需要接入滤波器,用于抑制直流电产生的EMI。
2、输入端第一道EMI滤波电路第一道EMI滤波电容是由X电容(白盒子)、线圈型电感和两个Y电容构成的,用来抑制输入端的高频干扰,以及PWM自身产生的高频干扰对电网的污染。
3、第二道EMI滤波电路为保证输入到整流电路中的电流的纯净,还需要进行第二道滤波。
此滤波电路是由X电容、Y电容和变压器型电感组成。
4、高压滤波电路高压整流滤波电路把220V的交流市电转换为300V的高压直流电压,一路输到开关电路,一路输到辅助电源电路。
高压滤波电容的容量对输出端的稳定性有很大影响,纹波输出的控制也是基于滤波电容的容量。
纹波是与输出端呈现的输入频率及开关变换频率同步的分量,一般为输出电压的0.5%以内。
5、低压滤波电路当高频噪声泄漏到负载侧时,可能使电脑配件产生故障,同时,高频噪声也会向空间辐射。
低压端采用的直流线路EMI滤波器。
直流线路EMI滤波器比较复杂。
电源的直流有5V、12V和3.3V电压,对于每路电压,都需要进行滤波。
ATX电源输出各种电压的作用+3.3V 电压,经主板的电压转换电路变换后用于驱动CPU、内存等电路。
+5V 用于驱动除磁盘、光盘驱动器马达以外的大部分电路。
包括磁盘、光盘驱动器的控制电路。
+12V:用于驱动磁盘驱动器马达、散热风扇,或通过主板的总线槽来驱动其他板卡。
在最新的P4系统中,由于P4处理器对能源的需求很大,电源专门增加了一个4PIN的插头,提供+12V电压给主板,经主板变换后提供给CPU和其他电路。
所以P4结构的电源+12V输出较大,P4结构电源也称为ATX12V。
-12V:主要用于某些串口电路,其放大电路需要用到+12V和-12V,通常输出小于1A。
-5V:在较早的PC中用于软驱控制器及某些ISA总线板卡电路,通常输出电流小于1A。
在许多新系统中已经不再使用-5V电压,现在的某些形式电源一般不再提供-5V输出。
+5V Stand—By:最早在ATX提出,在系统关闭后,保留一个+5V的等待电压,用于电源及系统的唤醒服务。
以前的PSII、AT电源都是采用机械式开关来开机关机,从ATX开始(包括SFX)不再使用机械式开关来开机关机,而是通过键盘或按钮给主板一个开机关机信号,由主板通知电源关闭或打开。
由于+5V Stand-by是一个单独的电源电路,只要有输入电压,+5VSB就存在,这样就使电脑能实现远程Modem唤醒或网络唤醒功能。
最早的ATX1.0版只要求+5VSB达到0.1A,随着CPU及主板的功能提高,+5VSB 0.1A已不能满足系统的要求,所以Intel公司在ATX2.01版提出+5VSB不低于0.72A。
随着互联网应用的不断深入,一些系统要求+5VSB 提供2A、3A,甚至更大的电流输出,以保障系统功能的实现,因此对电源提出了更高的设计要求。
-------------------------------------------------------------------------电源的测试作为个人电脑动力之源的电源,也随着个人电脑的进步而发生变化。
一、概述ATX开关电源的要紧功能是向计算器系统提供所需的。
一样计算器电源所采纳的都是双管半桥式无工频变压器的脉宽调制变换型稳压电源。
它将市电整流成直流后,通过变换型振荡器变成频率较高的矩形或近似正弦波电压,再通太高频整流滤波变成低压直流电压的目的。
其外观图和内部结构实物图见图1和图2所示。
ATX的功率一样为250W~300W,通太高频滤波电路共输出六组直流电压:+5V(25A)、—5V()、+12V(10A)、—12V(1A)、+(14A)、+5VSB()。
为避免负载过流或过压损坏电源,在交流市电输入端设有保险丝,在直流输出端设有过载爱惜电路。
二、工作原理ATX开关电源,电路按其组成功能分为:输入整流滤波电路、高压反峰吸收电路、辅助电源电路、脉宽调制操纵电路、PS信号和PG信号产生电路、主电源电路及多路直流稳压输出电路、自动稳压稳流与爱惜操纵电路。
参如实物绘出整机电路图,如图3所示。
1、输入整流滤波电路只要有交流电AC220V输入,ATX开关电源不管是不是开启,其辅助电源就会一直工作,直接为开关电源操纵电路提供工作电压。
如图4所示,交流电AC220V通过保险管FUSE、电源互感滤波器L0,经BD1—BD4整流、C5和C6滤波,输出300V左右直流脉动电压。
C1为尖峰吸收电容,避免交流电突变刹时对电路造成不良阻碍。
TH1为负温度系数热敏电阻,起过流爱惜和防雷击的作用。
L0、R1和C2组成Π型滤波器,滤除市电电网中的高频干扰。
C3和C4为高频辐射吸收电容,避免交流电窜入后级直流电路造成高频辐射干扰。
R2和R3为隔离平稳电阻,在电路中对C5和C6起平均分派电压作用,且在关机后,与地形成回路,快速泄放C5、C6上贮存的电荷,从而幸免电击。
2、高压尖峰吸收电路如图5所示,D18、R004和C01组成高压尖峰吸收电路。
当开关管Q03截止后,T3将产生一个专门大的反极性尖峰电压,其峰值幅度超过Q03的C极电压很多倍,此尖峰电压的功率经D18贮存于C01中,然后在电阻R004上消耗掉,从而降低了Q03的C极尖峰电压,使Q03免遭损坏。
ATX电源上红,黄,橙,紫,等这些线代表什么建议收藏由于最近太忙,更新有点慢,今天我们不废话直接进⼊主题,现在电脑电源输出接⼝线⼀般采⽤,红,黄,蓝,紫,橙,绿⽩,灰,⿊9种颜⾊线,下⾯详细介绍各种线的电压和相关功能;⾸先要说⼀下什么是ATX电源,ATX电源作⽤是把交流220V的电源转换为直流5V到12V的电源。
红⾊电源线;红⾊电源线输出为+5V,主要为CPU,PCI,ISA,AGP等集成电路供电,+5V主要是为CPU等主要设备供电,因此它的稳定性也关系到整个电脑的稳定性。
黄⾊电源线;黄⾊电源线是最多的⼀种,它的输出电压为+12V,主要为CPU,独⽴显卡供电,+12V供电电压为硬盘,光驱,软驱的主轴电机和寻道电机供电,并作为串⼝设备等电路裸机信号电平,当+12不正常就会造成硬盘,光驱读取不稳地,当电压过低就会造成硬盘坏道,显卡,CPU都⽆法正常⼯作,会经常导致死机。
橙⾊电源线;橙⾊电源线输出为+3.3V,主要是为内存供电,对此电压要求⽐较严格必须要稳定,输出的电流要在20A以上此电压出问题不⽤想肯定引起内存故障,造成死机或者根本⽆法正常启动。
紫⾊电源线;紫⾊电源线输出为+5V,输出的电压为+5V SB待机电源,在通过主板电源接⼝的第九针向主板提供+5V的电压,电流为720MA,这个供电,电压主要为⽹络唤醒和开机电路及USB接⼝电路使⽤。
蓝⾊电源线;蓝⾊电源线输出为-12V供电电压。
主要为串⼝提供逻辑判断电平,需要的电压不⼤⼀般1A以下,作⽤不是很⼤现在主板基本上不使⽤这个输出直接通过对+12V DC的转换获得需要的电流。
⽩⾊电源线;⽩⾊电源线输出为-5V,⽬前主流ATA电源以经取消了⽩⾊电源线。
绿⾊电源线;绿⾊电源线为电源开关,通过电源线的电平控制电源的开启,当该电源线电平为⼤于1.8V时,主电源为关,信号电平低于1.8V,主电源为开,⽤万⽤表测试输出电平⼀般为4V左右,因为该电压输出的电压为信号电平。
电脑ATX开关电源电压值及输出各种电压的作用IT技术-电源 2009-11-25 22:43 阅读1 评论0字号:大中小+3.3V 电压,经主板的电压转换电路变换后用于驱动CPU、内存等电路。
+5V 用于驱动除磁盘、光盘驱动器马达以外的大部分电路。
包括磁盘、光盘驱动器的控制电路。
+12V:用于驱动磁盘驱动器马达、散热风扇,或通过主板的总线槽来驱动其他板卡。
在最新的P4系统中,由于P4处理器对能源的需求很大,电源专门增加了一个4PIN的插头,提供+12V电压给主板,经主板变换后提供给CPU和其他电路。
所以P4结构的电源+12V输出较大,P4结构电源也称为ATX12V。
-12V:主要用于某些串口电路,其放大电路需要用到+12V和-12V,通常输出小于1A。
-5V:在较早的PC中用于软驱控制器及某些ISA总线板卡电路,通常输出电流小于1A。
在许多新系统中已经不再使用-5V电压,现在的某些形式电源一般不再提供-5V输出。
+5V Stand—By:最早在ATX提出,在系统关闭后,保留一个+5V的等待电压,用于电源及系统的唤醒服务。
以前的PSII、AT电源都是采用机械式开关来开机关机,从ATX开始(包括SFX)不再使用机械式开关来开机关机,而是通过键盘或按钮给主板一个开机关机信号,由主板通知电源关闭或打开。
由于+5V Stand-by是一个单独的电源电路,只要有输入电压,+ 5VSB就存在,这样就使电脑能实现远程Modem唤醒或网络唤醒功能。
最早的ATX1.0版只要求+5VSB达到0.1A,随着CPU及主板的功能提高,+5VSB 0.1A已不能满足系统的要求,所以Intel公司在A TX2.01版提出+5VSB不低于0.72A。
随着互联网应用的不断深入,一些系统要求+5VSB提供2A、3A,甚至更大的电流输出,以保障系统功能的实现,因此对电源提出了更高的设计要求。
电源的测试作为个人电脑动力之源的电源,也随着个人电脑的进步而发生变化。
ATX电源基本介绍演示教学ATX电源,即Advanced Technology eXtended电源,是一种用于电脑主机的标准电源规格。
它是由英特尔公司推出的,旨在提供高效、稳定和可靠的电力供应,适用于现代计算机系统的需求。
本文将对ATX电源的基本介绍进行演示教学,包括其结构、工作原理和使用注意事项。
一、ATX电源的结构风扇是ATX电源的重要组成部分,通常位于电源的底部。
它的作用是散热,保持电源温度在安全范围内。
输出端口包括各种电源插头和插座,用于连接电脑主机的其他部件。
连接线是将电源与主机相连接的线缆,包括24针主电源连接线和各种辅助电源连接线。
二、ATX电源的工作原理1.交流电输入当将ATX电源插入电源插座时,市电就会通过电源插座连接线进入电源。
这时,交流电就会通过电源线路板上的变压器进行变压和整流。
变压器将市电的高电压转变为电脑所需的低电压,而整流器则将交流电转换为直流电。
2.直流电转换经过整流之后,电源中的电子元件开始工作。
直流电通过开关稳压器进行稳定化处理,以确保输出的电压和电流稳定可靠。
稳压器一般采用脉冲宽度调制(PWM)技术,通过控制开关管的开关时间来调整输出电压和电流。
3.输出电源稳压器将稳定的直流电输送到输出端口,供电给主机中的各个部件。
其中,主电源连接线用于供电给主板、CPU、内存等主要部件,而辅助电源连接线则用于供电给硬盘、光驱、显卡等其他部件。
三、ATX电源的使用注意事项1.安全使用在使用ATX电源前,务必先阅读使用手册,了解使用规范,并按照规范正确连接电源线路。
2.散热保护3.适应性4.安全断电在拔下电源插头或关闭电源开关之前,应先关闭计算机主机,保证主机处于完全断电状态,以防止电流冲击损坏内部部件。
总结:ATX电源是计算机主机的基本组成部分,它提供稳定、高效、可靠的电力供应,为计算机系统的正常运行提供保障。
通过简单了解其结构、工作原理和使用注意事项,用户可以更好地了解和使用ATX电源。
ATX电源各路输出功能说明+5V传统的半导体电路供电——驱动各种驱动器的控制电路、主板连接设备、USB外设等,为P4以前及部分Socket-A CPU供电,近两年又增加了为高端显卡供电的用途。
因此,在不使用+12V 为CPU供电的系统中是负载最重的一路输出。
+12V传统的直流电机驱动供电,新兴的CPU供电——驱动各种驱动器的电机、散热风扇,部分主板连接设备等。
从Pentium 4系统开始,由于CPU功耗增大,对供电的要求提高,而增加了4Pin 插头提供+12V电压给主板,经变换后为CPU供电;后来鉴于Athlon XP和新Duron CPU的功耗同样不容小觑,部分Socket A主板也采用了这种+12V辅助供电的设计。
驱动器较多的系统中,开机时各驱动器电机同步启动,+12V会出现较大的峰值电流,对电源提出了特别的要求——能够瞬时间承受较大的电流而保证输出电压稳定;因此,Intel ATX/ATX12V标准中对+12V还规定了一个较最大电流高约20%的“峰值电流(Peak Current)”。
+3.3V传统的信号电压,新兴的芯片供电——经主板变换后驱动芯片组、内存等,驱动主板连接设备、SATA驱动器的部分控制电路等。
由于目前应由+3.3V供电的设备中功率最大的中高端显卡多采用外接+5V辅助供电,+3.3V的负载一般较轻,但逐渐普及的SATA设备、新发布的PCI 3.0标准、Intel的ATX/ATX12V 1.3版规范无不表明+3.3V负载的增加乃大势所趋。
+5VSB即+5V Standby,是在系统关闭后保留的待机电压,用于对系统唤醒的支持。
+5VSB采用一个单独的变换电路,只要输入正常且电源开关闭合,+5VSB就处在工作状态,可驱动待机负载。
最初的ATX 1.0标准只要求+5VSB电流达到0.1A,但随着CPU和主板功耗的提高,0.1A已经无法满足系统要求,因此现在的ATX 2.1标准中要求+5VSB电流可达到2A。
ATX电源电路图解说明2009年05月20日星期三 21:28一、滤波电路1、电磁干扰电脑电源是把工频交流整流为直流,再通过开关变为高频交流,其后再整流为稳定直流的一种电源,这样就有工频电源的整流波形畸变产生的噪声与开关波形会产生大量的噪声,噪声在输入端泄漏出去就表现为辐射噪声和传导噪声,在输出端泄漏出去就表现为纹波。
辐射噪声频率高于30MHZ,会传播到空间中;传导噪声频率在30MHZ以下,主要干扰音频设备,通过电源线传播到电网中。
外部噪声会进入到电网中的其它电子设备中影响电子设备的运行,而供给负载的电源产生的噪声也会泄漏到电源外部,因此,电脑电源必须有阻止这些噪声进出的功能。
在电脑电源的输入端,需要有由电容和电感构成的滤波器,用于抑制交流电产生的EMI。
在电源的输出端,工频电源的整流波形畸变引起的噪声,以及开关工作波形产生的噪声呈现为纹波,因此在输出端也需要接入滤波器,用于抑制直流电产生的EMI。
2、输入端第一道EMI滤波电路第一道EMI滤波电容是由X电容(白盒子)、线圈型电感和两个Y电容构成的,用来抑制输入端的高频干扰,以及PWM自身产生的高频干扰对电网的污染。
3、第二道EMI滤波电路为保证输入到整流电路中的电流的纯净,还需要进行第二道滤波。
此滤波电路是由X电容、Y电容和变压器型电感组成。
4、高压滤波电路高压整流滤波电路把220V的交流市电转换为300V的高压直流电压,一路输到开关电路,一路输到辅助电源电路。
高压滤波电容的容量对输出端的稳定性有很大影响,纹波输出的控制也是基于滤波电容的容量。
纹波是与输出端呈现的输入频率及开关变换频率同步的分量,一般为输出电压的0.5%以内。
5、低压滤波电路当高频噪声泄漏到负载侧时,可能使电脑配件产生故障,同时,高频噪声也会向空间辐射。
低压端采用的直流线路EMI滤波器。
直流线路EMI滤波器比较复杂。
电源的直流有5V、12V和3.3V电压,对于每路电压,都需要进行滤波。
作为个人电脑动力之源的电源,也随着个人电脑的进步而发生变化。
从以前100W的AT电源发展到今天450W乃至更高的ATX电源,不但功率在连续攀升,输出电流也在不断增大,+5V 的输出电流已经超过30安培。
自从1998年1月公布了ATX2.01电源标准后,以后生产的电源都兼容这个标准,只不过各路电压的输出电流在不断增加。
我们使用的ATX开关电源,输出的电压有+12V、-12V、+5V、-5V、+3.3V等几种不同的电压。
在正常情况下,上述几种电压的输出变化范围允许误差一般在5%之内,如下表所示,不能有太大范围的波动,否则容易出现死机的数据丢失的情况。
标准电压值电线颜色最小电压值最大电压值+5V 红色4.75 5.25-5V 白色-4.75 -5.25+12V 黄色11.4 12.6-12V 蓝色-11.4 -12.6+3.3V 橙色3.135 3.465主板上的电源插头ATX电源输出接口ATX电源20针输出电压及功能定义表针脚名称颜色说明1 3.3V 橙色+3.3 VDC2 3.3V 橙色+3.3 VDC3 COM 黑色Ground4 5V 红色+5 VDC5 COM 黑色Ground6 5V 红色+5 VDC7 COM 黑色Ground8 PWR_OK 灰色Power Ok (+5V & +3.3V is ok)9 5VSB 紫色+5 VDC Standby Voltage (max 10mA)10 12V 黄色+12 VDC11 3.3V 橙色+3.3 VDC12 -12V 蓝色-12 VDC13 COM 蓝色Ground14 /PS_ON 绿色Power Supply On (active low)15 COM 黑色Ground16 COM 黑色Ground17 COM 黑色Ground18 -5V 白色-5 VDC19 5V 红色+5 VDC20 5V 红色+5 VDC测试的方法:为了方便测试读数,我们使用数字万用表20V直流档来测试。
ATX电源各路输出功能说明
+5V:传统的半导体电路供电——驱动各种驱动器的控制电路、主板连接设备、USB外设等,为P4以前及部分Socket-A CPU供电,近两年又增加了为高端显卡供电的用途。
因此,在不使用+12V为CPU
供电的系统中是负载最重的一路输出。
+12V:传统的直流电机驱动供电,新兴的CPU供电——驱动各种驱动器的电机、散热风扇,部分主板连接设备等。
从Pentium 4系统开始,由于CPU功耗增大,对供电的要求提高,而增加了4Pin插头提供+12V电压给主板,经变换后为CPU供电;后来鉴于Athlon XP和新Duron CPU的功耗同样不容小觑,部分Socket A主板也采用了这种+12V辅助供电的设计。
驱动器较多的系统中,开机时各驱动器电机同步启动,+12V会出现较大的峰值电流,对电源提出了特别的要求——能够瞬时间承受较大的电流而保证输出电压稳定;因此,Intel ATX/ATX12V标准中对+12V还规定了一个较最大电流高约20%的“峰值电流
(Peak Current)”。
+3.3V :传统的信号电压,新兴的芯片供电——经主板变换后驱动芯片组、内存等,驱动主板连接设备、SATA驱动器的部分控制电路等。
由于目前应由+3.3V供电的设备中功率最大的中高端显卡多采用外接+5V辅助供电,+3.3V的负载一般较轻,但逐渐普及的SATA设备、新发布的PCI 3.0标准、Intel的ATX/ATX12V 1.3版规范无不表明+3.3V负载的增加乃大势所趋。
+5VSB :即+5V Standby,是在系统关闭后保留的待机电压,用于对系统唤醒的支持。
+5VSB采用一个单独的变换电路,只要输入正常且电源开关闭合,+5VSB就处在工作状态,可驱动待机负载。
最初的ATX 1.0标准只要求+5VSB电流达到0.1A,但随着CPU和主板功耗的提高,0.1A已经无法满足系统要求,因此现在的ATX 2.1标准中要求+5VSB电流可达到2A。
-5V:主要用于驱动某些ISA板卡电路,极少用到,输出电流通常小于1A。
-12V:由于某些串口的放大电路需要用到+12V和-12V,但电流要求并不高,因此-12V输出电流通
常小于1A。
如今CPU的功耗较几年前提高了一个数量级,利用+12V更高的电压可以减少电流过大时导致的线路损耗,由其为CPU供电乃大势所趋。
故而,在选择电源时应根据主板为CPU供电的方式不同,而特别注意电源的+5V或+12V的输出负载能力。
题外话:只要不是特别低端的系统,其它方面相当的产品,采用+12V为CPU供电的主板较采用+5V供电的主板总是更好的选择。
随着制造工艺的进步,半导体芯片的集成度越来越高,工作电压越来越低,由+5V转而使用+3.3V驱动各种芯片的技术条件已经成熟,同时更是为了解决日益严峻的功耗问题。
可惜事情并非如此理想:+5V刚刚有望把CPU与PCI设备的重担交出去,又背上了一个重量级的包袱——显示芯片。
显示芯片的制造工艺、集成度、功耗都已经达到了CPU同等的水平,对电源也提出了更多挑剔的要求。
目前的大体趋势为:将+5V的负载逐渐分担给+12V与+3.3V,减少功耗与损耗的同时平衡各路的负载分配,延长目前ATX电源设计方式的“寿命”。
分类关注:
我们根据各类电源不同的市场目标定位,分别提出了重点考察项目:
主流:作为市场最广、用户最多的一类电源产品,选择的标准也往往仅限于“功率实在、输出稳定、价格便宜”,并没有其它附加要求;因此,针对此类电源的重点考察项目定为“功价比”——抛开了静音、外观、辅助散热、附加功能等特性,所要求的便只有实惠的价格与可靠的质量。
静音:逐渐成为PC领域的一大趋势。
当时代发展到一般的配置也能满足各种需要的时候,玩家们不再执着于向人展示豪华的配置;相反,能够令拥有强悍性能的PC默默工作成为了一种更高的“境界”。
为了
减小工作噪音,静音型的系统一般都不配有机箱风扇,此时机箱内的空气流动便完全依靠电源的导流作用;因此,一款噪音不大却提供不错风量的电源可能更加有利于降低系统整体噪音。
静音类电源重点考察项目定为“工作噪音”,辅助考察项目为辅助散热能力——在保证自身及辅助散热,且功率够用的基础之上,工
作噪音越低越好。
高端:与主流型产品的用户不同,许多玩家愿意投入更多的资金选择高端型电源。
他们除了需要更高的功率,还希望能够得到不错的静音效果以及其它附加功能。
若仅以单项表现作为评判标准未免有失偏颇——以功率、输出品质为主,综合考察包括外观、工作噪音、附加功能在内的整体表现。
服务器:服务器与一般PC机的最大区别在于其需要长时间连续工作,对电源长期(24*7*52)工作的稳定性提出了更高的要求。
根据这种特点,我们将服务器类电源的标称值100%负载测试时间延长了一倍——令其连续满负荷运行2小时以上,在测试进行1小时与2小时分别记录输出电压、内部温度、表面温度、出口风温等数据,并进行对比,判断长时间运行稳定性;记录下4路主要输出波形,与标称值70%负载测试中的波形进行对比——考察其长时间满负荷运行状态下的输出稳定性。