电脑电源大揭密
文章来源: 文章作者: 发布时间:2006-06-23 点击: 32
大家都知道,一颗强劲的CPU会带着我们在复杂的数码世界里飞速狂奔,一块最酷的
显示卡会带我们在绚丽的3D世界里领略那五光十色的震撼,一块最棒的声卡更能带
领我们进入那美妙的音乐殿堂。在享受这一切的同时你时候想到还有一位幕后英雄
在为我们默默地工作呢?对了,那就是电源!相对于CPU,显示卡、声卡而言,它可
能是微不足道的,我们对它的了解也不是很多,可是我们要知道只有拥有一个稳定
的电源才能使我们的计算机能够更好的为我们服务。现在,就让我们揭开那神秘的
幕后英雄的面纱,好好的探询个究竟吧。
在介绍电源之前,我有必要先向大家介绍一下电源的属性和工作流程:电源其实就
是一种能量转换的设备。它能将220V的强电压低电流交流电转变为计算机所需要的
低电压强电流的直流电。
它的工作流程大概是这样的:
首先将高电压交流电(220V)通过全桥二极管整流以后成为高电压的脉冲直流电,
再经过电容滤波以后成为高压直流电。此时,控制电路控制大功率开关三极管将高
压直流电按照一定的高频频率分批送到高频变压器的初级。接着,把从次级线圈输
出的降压后的高频低压交流电通过整流滤波转换为能使电脑工作的低电压强电流的
直流电。其中,控制电路也是必不可少的部分。它能有效的监控输出端的电压值,
并向控制功率开关三极管发出信号控制电压上下调整的幅度。
在我们了解了电源的工作流程以后,让我们走近它仔细地瞧瞧:
首先我们可以从电源的外部标识上对它有个大致的了解。大家可以发现,每个电源
都有一个铭牌,铭牌上记录了电源的具体数据以及安全认证标志。可以说,一个电
源的大部分信息都可以直接由铭牌得到。就一般情况而言,我们一般可以在铭牌的
右上角看到如下信息:型号、对电流的输入要求、序列号。而名牌的中间一般还会
有关于是否符合PC99规范的字样以及一些具体的标识,大致有直流最大输出功率、
标称提供的直流电压、在标称电压下的最大电流3种。最下面一般都是安全认证标志
了。如果说一个电源通过的认证越多,那么它一般就是一款比较好的电源。
电源给电脑各部件提供电能当然是通过接口了。机箱电源的电源接口共有三种,其
中以四芯的插头最多。四芯插头分别连接了两根黑线一根红线和一根黄线。一般黄
色电线表示 12V电压,红色电线表示了 5V电压,黑色则代表了0V的接地线。需要强
调的是,电源用于连接主板的电源插头有方向性,20个插芯并带有固定勾,若插反
则不可能插进主板的电源接口强行插反会立刻烧毁主板。
看过了电源的外观,我们岂能那么马虎就草草了事呢,让我们把电源拆开来详细瞧
瞧:
1.电磁滤波器
电磁滤波器的主要作用是滤除外界的突发脉冲和高频干扰,并且减少开关电源本身
对外界的电磁干扰。电磁滤波器虽然原理简单,但是却是电源中的重要设备。如果
在这上面偷工减料的话,电源的屏蔽性能将大打折扣。如果我们拿优质的电磁滤波
器和普通的相比较的话,你就会清楚的发现普通电源的电磁滤波器恰恰缺少了屏蔽
装置。而这也成了区别电源质量优秀与否的重要标志!
2.压敏电阻
压敏电阻是在电源发生短路的时候给其他设备提供保护的元器件。它的原理其实和
我们家里使用的保险丝的原理是完全相同的,每当输出端出现短路的时候,就用自
我融断的方式切断电流供给以避免其他设备的损坏。
3.全桥
输入端的全桥整流将输入的交流电转变为脉冲直流电,其封装的形式有两种:一种
是用四个分立的二极管组成,另一种是将四个二极管封装在一起。而后一种的方式
就被称为全桥。全桥和二极管所能承受的最低耐压程度和最大电流是有限值的:耐
压应不低于700V,最大电流应不大于1A。
4.开关三极管
开关三极管是开关电源的中心枢纽,它主要负责将直流电送到开关变压器上。其耐
压程度不能小于800V,输出的电流通常不能大于5A。开关三极管是容易损坏的部
件,而它又是开关电源的核心。所以开关三极管的质量和对于电源的好坏是息息相
关的。
5.开关变压器
电源中,在两个散热片之间的金属线包就是我们看到的开关变压器。它的主要作用
就是将高压转变为低压,根据电磁学的原理,其转换比例主要由线圈的匝数来决定
的。一个体积较大的开关变压器可以传递更多的能量同时能量损耗也比较小,所
以它是优质电源的首选。而那些劣质电源就是用小型的开关变压器来敷衍了事。
6.控制保护电路
控制保护电路支配着电源的一举一动,是电源的大脑,它负责启动电源并进行电压
监测和调整,同时在出现短路、断路、过压、过流、欠压、欠流等情况的时候进行
自动保护。劣质产品则常常简化控制电路,甚至不设保护电路。这一切都给电脑使
用带来了诸多隐患可导致主板、ISA卡、光驱和硬盘等的烧毁!!!。
判断电源的优劣我们可以从两方面来辨别。首先,查看电源内部是否大量使用了优
质元器件。然后,衡量电源质量的另一个重要标准则是看它的某些指标是否符合标
准。一个优质的电源的技术指标主要有四种:输入电压幅度、输出功率大小、输出
电压稳定性和输出电压波纹。下面将对这些技术指标作个详细地说明。
输入电压幅度:
我们的市电都是使用220V交流电的,由于技术和线路的原因我们使用的交流电电压
时常发生起伏。也就是说电压有时高于220V,而有时又低于220V。这就要求我们的
电源要适应市电电压上下跳动的幅度,电源允许的市电跳动的范围一般是10%左右,
也就是在200V-240V之间。电源允许输入的电压范围是180V-260V,输入的交流电频
率是47HZ到63HZ。
输出功率:
电源输出功率的大小我们可以直接在铭牌上看到,这指的是电源的峰值功率。机箱
内部各硬件的耗电是远没有那么多的,随着芯片封装技术的提高和集成化它们有降
低的趋势。一般而言,250W-300W的电源完全可以满足你的要求。不过我们不能说我
们使用了总功率为250瓦的设备,就使用250W的电源。因为机箱内的光驱、硬盘等驱
动器大都为感性负载,启动的时候需要比平时更大的电流(一般为4~6倍,就象电视
机),所以使用功率稍大的电源可有效减少各设备的工作不正常的情况。我们若想
超频CPU最好使用输出功率大的电源,这样也有利于系统的稳定。
输出电压稳定性:
无论输入电压如何变化,电源输出电压一定要有极高的稳定性。如果它有大幅度的
跳动的话,我们的设备可就要冒烟了。
输出电压波纹大小:
由于电源将交流电转换为直流电供机器内部设备使用,直流电中不可避免的会参杂
着交流的成分,这就是所说的输出电压波纹。我们可以通过专用设备检测波纹的大
小,波纹是由电源引起的硬件故障的主要原因之一。象CPU、显示卡工作不稳定,硬
盘坏块等可都是它的杰作!
一个好的电源不但要符合众多的技术指标,而且作为电子产品还要通过安全认证和
拥有良好的电磁兼容性。安全认证和电磁兼容性有很多种,最为常见的有UL,RL,
IEC,VDE,CAS以及我们国家制定的CCEE等等。安全认证是对消费者人身安全的保
障,我们在买电源的时候应该尽量购买安全认证标志较多的电源。
电源的品质对PC其它组件的影响:
1、电源功率不足
现在市面中的部分机箱电源,其实际功率根本无法达到标称值!有些标200W的
最多也就150W,碰到这种情况,一般可能会导致电脑无法启动,或者电脑中的某些
部件不能使用!
2、电磁干扰
一般机箱内的电子元件都是有干扰的,其中如果机箱电源质量比较差的话,那
么音箱就会发出哗哗的干扰噪音,如果电源离硬盘距离较近,那么电源所产生的电
磁场也会影响到硬盘,久而久之大概你硬盘上面的数据就可能被破坏了。
3、电源纹波系统
当纹波系数过大时,电源所输出的直流电压中就掺杂了过多的交流成分,这可
能会导致PC其它部件工作不稳定,严重时则造成计算机重启甚至硬件(尤其是硬
盘)的损坏。
通过以上的介绍,我想大家对电源应该有了一定的了解了吧。有了这些知识,我们
以后在购买维护电源的时候都是会很有用的呦!
一些基础知识
RAID (冗余廉价磁碟机阵列)
储存系统的失误容忍(fault tolerance)程度决定了其中的资料所受的保障程度,为
保护资料,在1970年代的美国已发展出磁碟机映射(disk mirror)技术,此法大抵是
将同一份资料储存在两颗相同容量的硬碟内的技术,这技巧使得资料具有50%的失误
容忍能力,一旦其中一颗硬碟发生状况,另一颗硬碟仍可提供正常的资料存取,使
得因为硬碟故障导致的资料漏失机率降得更低。之后,由于实际的需求导致许多更
系统化、结构化的论述陆续问世,其中最有名的要算是冗余廉价磁碟机阵列
(RAID),此论文由美国加州Berkeley大学的三位教授所提出,由于硬碟的成本随着
它的效率与容量呈非线性快速攀升,RAID的主旨即是在利用低成本、低容量、低效
率的磁碟机阵列模拟高成本、高容量、高效率的昂贵的单一颗硬碟(SLED),除了磁
碟机阵列的高容量之外,更重要的是,RAID也为磁碟机系统引进了更高的失误容忍
能力。最初提出的RAID分为1至5共5个层级,之后再经过业界、厂商的扩充,目前的
RAID已分为0至7共8个层级,Windows NT内建支援其中的RAID 0、1、及5。一般可使
用软体方式模拟磁碟机阵列,但某些RAID层级则须要特别的硬体支援,如RAID 2,
另外,为获得较高效,也可使用专业设计的磁碟机阵列,这类储存设备通常内建有
专门的CPU、快取记忆体、控制卡、防止停电的多重电源保护等设计,有些专门的磁
碟机阵列尚允许使用者在不关机、不影响系统的资料存取的情况下抽换硬碟。 |