剖析动力之源——三种不同标准电源拆解报告

硬派学堂

电脑电源的作用是将交流电转换为PC电脑工作所需要的直流电。随着电脑系统的升级换代,处理器、主板、显卡和硬盘等配件都发生了日新月异的变化,为了支持它们,作为提供动力的电源也相应地发布了许多标准。如何选择一款适合自己的电源,下面我们就打开它坚硬的金属外壳,从内部了解一番。

哪款电源适合我

1995年,Intel的ATX电源标准成为了业界标准,一直沿用至今。在2002年Intel推出Pentium 4系列处理器以后,功耗的大幅增加使得处理器由电源的5V供电改为12V,ATX 12V电源标准应运而生。几年来,ATX 12V一直都是电源的主流标准,不过随着处理器主频越来越高,功耗需求一直看涨,Intel也相继推出了ATX 12V 1.3、ATX 12V 2.0和ATX 12V 2.2等电源标准,每次标准的升级都是基于12V负载能力提高的需要。同时显卡功耗显著增加,借鉴了CPU的供电方案,某些高档显卡上也增加了额外的12V供电接口,这也对电源标准的更新起到了推波助澜的作用。

当前市场中所销售的电源基本上都以ATX 12V 1.3标准的产品为主,该标准首次对电源的转换效率提出了要求,要求电源的转换效率必须达到70%以上,12V端的电流输出最低达到18A以上,3.3V端的电流输出最低达到10A以上。同时它还新增了SATA硬盘设备的电源接口。对于那些LGA 775和Socket 939平台的中低端用户而言,由于实际功耗还停留在200W~250W之间,ATX 12V 1.3标准电源还是够用的。

ATX 12V 2.0标准就是Intel针对915/925系列芯片组主板制定的标准。相比于以前的电源标准,最显著的改变就是12V端采用了双路输出,以实现处理器和外围设备独立供电。主电源接口也从原来的20Pin改为24Pin,同时取消了辅助电源接口。ATX 12V 2.0另一个重要变化就是对电源的转换效率提出了更高要求,推荐转换效率高达80%,对降低电源的发热量和节约用电量有很大的帮助。目前ATX 12V 2.0产品已越来越成为DIY玩家首要考虑的对象,它是LGA775、Socket939平台的高配置电脑的不二选择。

最新的ATX 12V 2.2标准提高了3.3V、5V端的输出电流,能满足64位平台与采用PCI-E、SATA接口的设备的供电需求,额定功率输出标准为450W。功率是电源最重要的参数之一,由于采用LGA775、Socket939处理器的高端配置,其主板以及SLI双显卡架构的功耗都较大,所以需要使用300W及以上电源;而对于中低端配置,250W~300W的电源就可以保证系统工作的稳定性了。

三款电源对比拆解

电压输出接口

我们对比的三款电源为HKC(惠科)的ATX 12V 1.3、ATX 12V 2.0和ATX 12V 2.2标准的产品,从表面来看,ATX 12V 1.3与ATX 12V 2.0标准产品几乎相同,其实在变压器、扼流线圈、低压滤波电容的用料上都不同。特别是在输出电路方面,ATX 12V 2.0的12V输出黄线分为+12V1和+12V2两组(左上),而ATX 12V 1.3只有一组12V输出(左下),PCB板上相应12V1位置为接地的黑线。ATX 12V 2.2电源的两组12V输出(右上)与ATX 12V 2.0一致。

EMI滤波电路

根据国家3C认证的要求,电源必须具备两级EMI滤波电路。对于这部分三款电源的差别在第二级EMI滤波电路上,共模扼流圈两侧的方形共模滤波电容的数量都不相同。ATX 12V 1.3有两个(左下),ATX 12V 2.0有一个(左上),ATX 12V 2.2(右上)没有。有些电源往往会省掉这一部分电路以节约成本,但这样的电源对外界电网的高频脉冲电流的抗干扰能力会下降,同时对整个电网信号质量也有一定影响。当然在标准较高的电源中,由于整体已经达到了滤波电路的要求,所以会减少一部分不必要的滤波电容。

被动式PFC电路

三款电源都使用了被动式PFC电路。我们可以看到体积较大的PFC电感被安装在电源机壳上,两颗高压滤波电容以及整流桥提高了供电稳定性。ATX 12V 2.2电源采用的两个820μF的高压滤波电容比其他两款电源用的1000μF参数低。被动式PFC电路是通过电感补偿使交流输入的电流与电压的相位差一致,并减少开关电源本身对外界电网的电磁干扰。相对于主动式PFC电路,被动式PFC电路的功率因数要低得多,一般只有70%左右。不过被动PFC电路因其结构简单,成本低廉而广泛应用于中低端电源产品。

你知道吗:主动式PFC电路由高频电感、开关管和电容等元件构成,它能将110V或220V的交流电转变为380V左右的直流电。主动式PFC电路具有体积小、重量轻、功率因数高、输入电压范围宽等优点。主动PFC电路复杂,成本较被动PFC要高得多,主要应用于中高端电源产品。

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电压输出接口
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EMI滤波电路

被动式PFC电路

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保险管

保险管担负着电流的"门卫"工作,电流量一旦超过保险管的承受范围,它就会先行烧毁造成断路,避免其他的元器件受到伤害。在一般情况下,保险管使用插接式设计能让用户方便地更换。这两款ATX 12V 2.0(左上)和ATX 12V 2.2(右上)电源的保险管是直接焊接在PCB板上的,在这种情形下,保险丝一旦烧毁,需要使用电烙铁焊接一颗新的保险管,对于普通用户来说比较麻烦。

保险管

点评

个别电源厂商为了降低成本,多使用一些低品质的杂牌电子元器件,在国内低端电源上比比皆是。在选购电源时,我们不可能打开外壳来观察里面的构造,这时唯一的办法就是从电源的散热孔向内部看。可以通过看到的变压器、电容、散热片、PFC电感等元器件的大小、做工来判断这款电源用料是否扎实,从而来判断它的质量。随着电源在电脑配件的重要性日益明显,我们希望用户对电源多多进行了解,同时更希望厂商可以将合符标准的产品投放到市场。