ATX电源的重要地位

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ATX电源的重要地位
近段时间以来，原本对电源不屑一顾的DIYer逐渐认识到作为电脑心脏的开关电源的重要性，然而主机究竟需要多大的功率，市场上买到的电源的功率究竟是多少，DIYer恐怕就不太清楚，选购电源时对电源的参数要求实在很盲目，最多来一句:功率越大越好呗！
一、一台电脑所需的功率
随着现代节能、半导体等技术的发展，尽管CPU、显卡等由于集成度的提高使其功率越来越大，然而整个电脑的功率实际上处于一个逐渐下降的趋势。首先是ATX技术的采用，电源直接为主板提供了3.3V电压，降低了从5V转换到3.3V 及CPU所需的各种电压时的损耗；另外主板上也普遍采用了开关电源技术进一步降低了损耗。
而老主板上的电压转换是采用线性稳压电源降压的，消耗在调整管上的功率实在可观，例如一块PⅡ233，其标称功率为34.8W，内核电压为2.8V，最大工作电流为11.8A，如果采用线性稳压器，消耗在调整管上的功率将有26W之多，而采用开关电源则可以大幅度提高效率，降低无谓的损耗；而其它各种配件如硬盘、光驱等由于技术的成熟，功率也越来越小，具体的功率可以从各自的手册及产品说明中查到。
经过实测，一台带MODEM卡、网卡、声卡、光驱、硬盘的PⅡ多媒体主机，其交流电源输入端电流为0.51A，当时的交流工作电压为220V，从而证明其整机实际功率只有110W左右，这还只是电源的输入功率，考虑上开关电源70％的转换效率，除电源以外的整机的实际功率只有80W左右。按照惯例，我们需要为整机保留一定的余量，一是为了满足日后添加新设备之需；二是因为在计算机启动时需要的功率比平时要大一些。
因此，对于普通用户来说，200W的电源绰绰有余了。那么为什么市场上买来的电源会出现功率不足的现象呢？
二、市售电源的实际功率

如何得知我们买到的电源是多大功率呢？我们有两种方法：一种方法是看电源上的型号，一般来说，电源的型号和它本身的功率有着密切的联系。例如我们买到一台银河YH－2503C电源，有的人就说该电源是250W的；另一种方法是把标称的各路输出电压乘以对应的输出电流后相加得出该电源的功率。许多刊物上是这样介绍的，买电源时商家是这么给我们介绍的，大部分爱好者们也是这样计算的。其实上面两种计算方法都是片面和一厢情愿的。我从银河的网站上查询了银河电源的型号及相应的参数，发现型号为YH－2503C的电源其实际功率只有200W，我虽然不明白型号后面的数字具体表示什么含义，但这却说明了型号后面的数字和功率并不等同，所以买电源时，不要为型号后面的数字所迷惑。
我们也不能按上面第二种方法去计算，否则很多电源都是250W的甚至更高。那么电源的实际功率到底是多大？
首先，电源的各路直流输出的最大电流是不可能同时得到的，解剖一下ATX电源的电路，我们会发现，ATX电源的主电路是在AT电源的主电路的基础上发展而来的，第二种方法计算得出的功率显然是无法达到的。很明显，能同时输出的实际最大功率才是有意义的。
要检测电源各路输出的最大电流比较麻烦，但我们可以简单地做一个实验。衡量一台电源合格与否的一个重要参数是各路输出电压的误差范围，从ATX网站上我们得知，对＋5V、＋3.3V和＋12V电压的误差率要求为5％以下，对－5V和－12V电压的误差率要求为10％以下，以下这是一个至关重要的指标，电压太低电脑无法工作，电压太高会烧了你的宝贝。
另外，我们对输出电压的纹波还有较高的要求，电源输出的各路直流电压，其交流成分越小越好，纹波太大会对各种芯片有不良影响，以致造成整机工作不稳定。
实验是通过检测电源的各路主电压的负载压降和纹波系数来得出各路输出电压的最大电流的。具体方法是这样的：在不超过该路输出的最大电流的前提下，逐渐减小其负载电阻，同时测量其负载压降和纹波系数，当其负载压降和纹波系数超出允许的范围时，记录此时的电流值作为最大工作电流。因为＋3.3V、＋5V、＋12V输出的电流最大，所以我们以这三路输出为测量对象。
1.各路输出电压的最大输出电流
要注意的是，由于电路中都是以＋5V电压为基准来调整各路电压的，如果＋5V电压空载，其它各路电压的输出会大幅度降低，因此测其它各路电压的最大电流时，＋5V电压输出端要接一定的负载电阻。
电源能工作的最大电流和电源盒上的标称值是有很大的差距的。如果按电压乘电流的方法计算功率的话，以上三路输出的功率只有3.3×6.6＋5×6.3×12×2.4近似等于80W，再加上其它各路输出，该电源的实际输出功率也就100W左右。另外，由于各路输出最大电流不可能同时达到，因此，测得能同时达到的最大输出电流才有意义。
2.测量电源各路电压同时输出时各自的最大电流值
在各路电压输出端同时接上最小负载，此时电源以满负荷运行，因此测量的速度要快，接通电源开关，电源内发出过载的“吱吱”声，让人胆颤心惊，怕继续操作下去把电源烧毁，该实验没有继续作下去，但说明了电源的各路输出同时能达到的最大输出电流比标称小得多。最终的输出功率还不到100W！
实验的结果实在让人很沮丧，很明显，现在市场上销售的电源质量、元件用料、产品的合格程度已和以前有了较大的不同，只从电源的重量对比上就可以猜测出现在标称250W的电源中蕴藏着多少水分，因为重量的减轻意味着电源盒内部元件数量和质量上的偷工减料、散热片重量的减轻、开关变压器和功率开关管的功率下降、以致电源盒外壳铁皮厚度的锐减等。
首先看一下电源中采用的功率开关管，市售电源中，大部分兼容电源采用的都为MJE13005－2，查一下晶体管手册，得知该管的参数为70W／700V／7A，双管功率之和有140W，再算上开关电源最大约70％的转换效率，能输出的功率也只有100W左右，这和上面实验得出的数值是相符的。
其次看一下整流输出电路中采用的快速整流对管，市售廉价电源中，不论是＋3.3V还是＋5V或＋12V，其整流对管一般采用MUR1640（16A／40V），要知道厂家标称的＋5V电压的输出电流可是21A啊!可能是厂家有自知之明，反正电源能输出的最大电流绝不会超过此值（功率开关管根本就提供不了），整流管的额定电流取得再大也没有用处，省得再增加成本了。最后看一下电源开关电路中采用的开关变压器，如今的变压器的大小比起286时的可要小得多了，那时的电源的标称一般比较实在，是多少瓦就标多少瓦，现在一些小厂为了迎合用户口味，把电源的功率使劲地往大里标，在电源的质量上又偷工减料，变压器磁芯截面积小了，所用的漆包线的线径细了，变压器的功率又怎能上得去呢？
结论：购买电源应走出追求功率越大越好的误区。一般的多媒体机，所需的最大功率为100W左右，所以我们购买电源时，不能盲目地追求功率，关键在于电源的性能和质量。一些品牌机电源的质量还是有保 证的。前几天在爱国者显示器专卖店看到一款电源，从重量上就比市售的普通电源的两个还要沉，可惜商家说是他装机厂家特发来的，不零售，让我如今还垂涎万分——可见商家心里很明白，不知DIYer明不明白。