了解ATX电源

Author: 杨延宁 张健民 Date: 2000年 第48期

  电源作为电脑的动力之源,它的品质好坏直接影响着电脑的安全运行及性能的充分发挥。而 ATX电源是1996年推出的一种技术规范,广泛应用于电脑中,是目前最为流行的PC专用电源。
#1  一、ATX电源特点
  1.软电源控制STAND BY,可通过软件开关机子,也可直接通过Windows操作系统实现网络的电源管理,对网络计算机进行远程唤醒操作。
  2.传统电源只提供5V、12V的电压,但ATX电源为了适应更多、更新的CPU及PCI总线技术,提供了3.3V直流稳压输出,减少了电能消耗。
  3.ATX电源风扇在风冷自身的同时,也帮助CPU散热。
  4.ATX电源接口采用20脚的双排长方形插座,使拔插操作不易出错。
  5.具有+5VSB脚,只要ATX电源一上电,+5VSB脚便可输出高质量的+5V电压、最大约100mA的电流。它主要供电脑内部一部分电路在关机状态下为保持工作的芯片使用,完成电脑唤醒功能。
  6.增加PS-ON电脑主板控制ATX电源开关的控制端,当PS-ON为低电压(小于1V时),ATX电源被激活输出+5V、+12V、-12V、-5V等电压;大于4.5V时,停止对电源供电(除+5VSB外)。
#1  二、ATX电源的核心电路
  ATX 电源供主板使用的接插口引脚排列如^48030501a^1所示。ATX 电源的主变换电路与AT电源相同,也是采用“双管半桥它激式”电路,PWMC(脉宽调制),控制器同样采用TL494控制芯片,但是取消了市电开关。ATX电源的核心电路如^48030501b^2所示。由于取消了市电开关,所以只要接上电源线,在变换电路上就会有+300V直流电压,同时辅助电源也向TL494提供电压,为启动电源作好准备。ATX电源的特点就是利用TL494芯片第四脚的功能,当该脚电压为+5V时,TL494的第9、11脚无输出脉冲,使两个开关管都截止,电源就处于待机状态,无电压输出。而当第四脚为0V时,TCL494就有触发脉冲提供给开关管,电源进入正常工作状态。
  辅助电源的一路输出送TL494,另一路经分压电路得到“+5VSB”和“PS-ON“两个信号电压,它们都为+5V。其中,“+5VSB”输出连接到ATX主板的“电源监控部件”,作为它的工作电压,要求+5VSB输出能提供100mA的电流。“电源监控部件”的输出与“PS-ON”相连,在触发按钮开关(非锁定开关)未按下时。“PS-ON”为+5V,它连接到电压比较器U1的正项输入端,而U1的负项输入端电压为4.5V左右,这样电压比较器U1的输入为+5V,送到TL494的第四脚,使ATX电源处于待机状态。当按下主板的电源监控触发按钮开关时,“PS-ON”变为低电平,则电压比较器U1的输入就为0V,使ATX主机电源开启。再按一次面板上的触发按钮开关,使“PS-ON”变为+5V,从而关闭电源。同时也可用程序来“控制”电源监控部件的输出,使“PS-ON”变为+5V,自动关闭电源。如在Windows平台下,发出关机指令,ATX电源就自动关闭。
#1  三、电源基本技术指标
  1.安全规格:是针对电源的元件、材料的绝缘性而作出的严格规定。优质电源一般都具有CSA、FCC、TUV、UL及CCEE(长城)认证等安全标志。
  2.纹波大小:电源虽然输出的是直流电压,但总存在一些交流成分,纹波大小会直接影响主板、内存等其它板卡。
    3.电磁传导干扰:即电磁兼容性,国际上对此也制定了专门的标准,符合此项认证的电源一方面可防止外部电磁的干扰,另一方面则保证该产品不影响其它电子产品的正常使用。
  4.负载变化率:电源的输出是多路输出,电源应保证使用不同负载时,不会出现不稳定或超过规定值的情况。
  5.过压保护:ATX电源的输出多了3.3V和辅助性5V电压。若电压太高,板卡就会烧坏,所以现在市面上的电源大都有过压保护功能,也就是说电源一旦检测到输出电压超过某一值时,就会自动停止输出,以保护各种板卡的安全。虽说过压的可能性很小,但造成的损失可能会相当严重。
  6.功率:随着现代节能、半导体等技术的发展,整个电脑的功率呈现出一个逐渐下降的趋势。下^48030501c^表是一些硬件所需功率的大小:
#1  四、ATX电源输出品质对其它组件的影响
  1.电源功率不足对整机的影响
  当ATX电源的输出功率值达不到其它组件启动的需要值时,可能导致电脑无法启动。例如,现在大多数ATX结构主板都提供键盘开机功能,要正常使用这一功能,必须选用+5VSB工作电流大(一般要求大于720mA)的ATX电源和工作电流小的键盘;当光驱和软驱共用一条电源线时,如果电源功率不足,致使光驱无法工作,出现时好时坏的现象,这时应将电源线分开使用。
  2.电磁干扰产生的影响
  当电磁干扰性比较大时,音箱就会发出哗哗的噪音。有些机箱中硬盘距离电源很近,这样电源所产生的电磁场就会影响到硬盘,久而久之会使硬盘上的数据受到损害。目前有PCCA级和PCCB级两种电磁兼容性标准,后者指家用电器标准,只要达到B级的电源便安全无害。
  3.电源纹波系数对主机的影响
  当纹波系数过大时,电源所输出的直流电压中掺杂了过多的交流成分,就会使主板、内存、显卡等半导体器件不能正常工作。而且当市电有较大波动时,电源输出电压产生较大变化,会导致计算机重新启动。
  最后要注意的是,关机后,最好把主机电源插头拔下,因为采用ATX电源的机器,在采用Windows软关机后,操作系统会自动通知ATX电源进行关机操作,并切断主板和各种扩展卡电源。但ATX电源并没有真正关闭,而是处于休眠状态,一旦有外界信号唤醒,便随时准备启动机器。特别是遇上停电时,即便把机器关闭了,但若不拔下主机的电源插头,等到来电时,由于电网电压波动较大,ATX电源接到一个远大于100mA的外界电流,很容易被烧毁。