电源关键技术学习

　　对于ATX电源规范，我们每次都能在电源产品上看到它，这个规范又是怎么个回事儿呢？我们可以从ATX电源规范de几次重要变化中看出个端倪.
　　● ATX电源规范de诞生
　　实际上，ATX规范是1995年Intel公司制定de新de主机板结构标准，是英文(AT Extend)de缩写，可以翻译为AT扩展标准，而ATX电源就是根据这一规格设计de电源.与AT电源相比，ATX电源外形尺寸并没有多大变化，其与AT电源最显著de区别是，前者取消了传统de市电开关，依靠+5VSB、PS-ON控制信号de组合来实现电源de开启和关闭.ATX类电源总共有六路输出，分别是+5V、-5V、+12V、-12V、+3.3V及+5Vsb.
　　● ATX电源规范de几次重要版本变更
　　从P4开始，为了解决P4处理器de高功耗问题，电源规范开始使用ATX 12V 1.0版本，开始使用高负载性更强de+12V电压为CPU供电，首次为CPU增加了单独de4Pin电源接口，此外，ATX 12V 1.0规范还对涌浪电流峰值、滤波电容de容量、保护电路等做出了相应规定，确保了电源de稳定性.
　　而到了2003年4月，Intel发布了新deATX 12V 1.3规范.新规范特意制定了单路+12V输出不得大于240VAde限制.并且ATX 12V 1.3规范中还规定了电源de满载转换效率必须达到68%以上，因此电源厂商必须通过加装PFC电路来实现.
　　2005年，随着PCI-Expressde出现，带动显卡对供电de需求，因此Intel推出了电源ATX 12V 2.0规范.Intel采用双+12V输出de方式，来解决大功耗显卡问题.其中一路+12V仍然为CPU提供专门de供电输出，而另一路+12V输出则为主板和PCI-E显卡供电，因此主板电源接口也从原来de20针增加到24针.并且要求电源满载转换效率de标准提升至80%以上.
　　在此之后，Intel又发布了2.01、2.03等多个版本，主要提高了+5VSBde电流输出要求.2006年5月起，Intel又推出了ATX 12V 2.2规范，相比之下，此版本并没有太大变化，主要是进一步提高了最大供电功率.直到2007年2007年4月ATX 12V 2.3de出现，其主要是针对硬件升级以及双核、多核处理器de功耗改变.
　　● 全新变化deATX 12V 2.3版本
　　这里要着重介绍一下ATX 12V 2.3版本，因为在此版本中出现了一些前所未有de新规定. 在300W以下de电源不再有双路+12V输出设计，主要是因为用户de配置进行设计，想比之前de设计更节能.
　　而300W以上de电源对于+12V输出重新定义，2.3标准中de+12V1输出能力得到了提升，+12V2输出能力则下降了，为了适合新主板和显卡de设计，也由此直接反映出显卡功耗不断提升与CPU功耗持续下降鲜明反差de特点.
　　同时，首次建议各大电源生产厂进行节能设计，建议电源在20%、50%和100%负载下转换效率都达到80%以上，而功率因数则需要大于或等于0.9.这也是美国强制实施de80PLUS计划，对于电源de设计和成本都是比较大de挑战.
　　此外，2.3版本电源更加强调了环保要求.在2.3版电源规范中，对于RoHS标准进行了重点强调说明，其中特别提及了欧盟、中国对于该标准de关注，这是以前2.2版电源规范中没有de内容.说明了环保将是未来电源发展de重要方向，尤其是对环境或者人体可能产生危害de物质将会得到更有效de控制.
　　● 选购原则
　　因此，在选购电源de时候，我们最好应该尽量选择更高规范版本de电源.首先高规范版本de电源范de+12V、+5V、+3.3V等输出de功率分配通常更适合当前计算机配件de功率需求.当然，也有例外de时候，比如一套旧de系统，并且恰恰是显卡功耗小于CPU时，选择上代deATX12V 2.2版反而更适合一些.
　　另外，我们从上述de版本变化中可以看出，每次变化都是Intel在牵头，根据自己CPU产品de发展状况以及耗电情况来勒令其他配件厂商（除显卡、内存、硬盘外），被动改变自己de产品类型，因此如果哪家厂商先摸到Intel下步要出什么牌，谁就能占到市场de先机.因此我们再选购时也应该注意到Intel这个行业巨头又有哪些动向，以免出现产品到手后不久就被淘汰de尴尬局面.
　　在ATX电源规范版本de更迭中，Intel除了比较照顾自己之外，但还是很有责任意识地让电源厂商增强能源de环保意识.因此在刚才deATX电源规范中，我们得知在ATX 12V 1.3版本中就提出了PFC设计，而在市场上我们也经常听到主动式PFC、被动式PFCde名词，到底PFC什么意思呢？又有哪些重要作用呢？
　　● 什么是PFC呢？
　　PFCde英文全称为Power Factor Correction，意思是功率因数校正，功率因数指de是有效功率除以总耗电量(视在功率)de比值，说白了就是来表征电子产品对电能de利用效率.功率因数越高，说明电能de利用效率越高. 目前dePFC有两种，一种为被动式PFC（也称无源PFC）和主动式PFC（也称有源式PFC）.
　　● 被动式PFC
　　被动式PFC简单de来说，是使交流输入de基波电流与电压之间相位差减小来提高功率因数，被动式PFC包括静音式被动PFC和非静音式被动PFC.也就说被动式PFCde功率因数只能达到0.7～0.8，它一般在高压滤波电容附近，由于电能利用率（70%至80%）不是很高，而造成能源de大量浪费.计算机
　　而主动式PFC则由电感、开关管及IC芯片组成，体积小、通过专用集成电路去调整电流de波形，进行校正.因此主动式PFC可以达到较高de功率因数，通常可达0.98（98%）以上，但成本也相对较高.此外，主动式PFC还可用作辅助电源，因此在使用主动式PFC电路中，往往不需要待机变压器，而且主动式PFC输出直流电压de纹波更平滑，这种电源不必采用很大容量de滤波电容.
　　● 主动式PFCde优势
　　现今在市场上，中高端电源多采用双管正激+主动PFCde电路拓朴方案，听起来有些不好理解，但我们只需要知道主动PFC电路相比起被动PFC电路来说，是有着自身de一些优势de.
　　1. 在电源de转换效率方面，特别是在一些高负载情况下，主动PFC电路表现得更加出色.而这并不意味着，采用被动PFC电路de电源转换效率就一定不高，因为电源de转换效率有很多因素，但采用主动PFC电路更有助于提升电源de转换效率.
　　2. 其次主动PFC电路de功率因数高达99%以上，因此对于国家电网de节能还是有非常明显dede帮助，节能环保，匹夫有责嘛.
　　3. 最后采用主动PFC电路de电源由于少了个大铁块，相比之下还是轻便不少.
　　虽然市场上采用主动PFC电路de电源产品逐步增多，但针对入门级用户也就是说在300W左右de电源产品，采用主动PFC电路de产品还是相对较少.其主要因素还是请成本较高.不过相信随着人们环保意识de提高，主动PFC会在市场上显示出其独特de优势来de.
　　除了以上主要名词外，还有其他一些名称，比如表示电能转换速度de额定功率、表示电能转换损耗de转换效率、表电能转换品质de输出纹波等等，其重要性也不言而喻，所以笔者就对此尽做些简单de介绍.
　　● 额定功率
　　电能转换de速度其实就是电源de额定功率，它de意思是电源在单位时间内能转换出de最大能量，单位是焦耳/秒，功率纯粹代表量，不涉及品质de概念.
　　● 转换效率
　　电能从220V转换成12V、5V、3.3V伴随着大量de损耗，100瓦进去后出来de可能是60瓦，也可能是80瓦.如果能量转换成60瓦就意味着转换效率是60%，如果是80瓦就是80%，设计越先进，用料越好de电源损耗越低，转换效率就越高，省电能力自然会很强.
　　● 输出电压
　　在日常生活中，人体触电是非常危险de，超过220Vde电压会使人休克.同理，CPU、内存与主板元件也会触电丧生,这就要看电源输出de低压电稳不稳定了.标准电压是12V、5V、3.3V等等，如果电源品质特差，输出de是13V、6V、4.4V，那么电脑硬件也会工作在非标准电压下，短命鬼就此诞生.
　　● 输出纹波
　　电流纹波对于普通消费者来说是比较难理解de概念，它代表着电源转化de低压直流电de品质，完美de低压直流应该是非常平滑de波形，但实际上经过电容滤波de直流波形仍旧有小幅波动，这个波动就是纹波.纹波与电压一样代表输出电流de品质，并且纹波往往是两个同样出色de电源de最后裁判.