【转】ATX 电源详解
电源的材质
镀锌外壳电源（左） 镀镍外壳电源（右）
电源的材质大同小异，一般都是金属外壳。只是有些电源外壳表面只采用简单的喷漆处理，防腐蚀的效果会差很多。长期使用后，可能会产生外壳被腐蚀的现象。好一些的电源外壳会采用镀锌处理，再好一些的会采用镀镍处理。这些电源防腐蚀的效果更好，能为电源内部的电路提供更好的保护。
电源散热网
散热网开孔致密、排列规则
电源都会配备散热网，因为电源承担了电压转换、交流直流转换、稳压、滤波等多重使命，工作时会产生大量热量。如果没有散热网，这些热量就会聚积在电源内部，影响电源的工作。
散热网通常采用金属冲孔的设计。金属冲孔网的开孔必须要规则、致密。这样在帮助电源散热的同时，也能保证电源外壳的稳定性，同时电源内部产生的一些电磁辐射也能被屏蔽在电源内部。
散热风扇
“前吸后吹”式风扇（左） “大风车”式风扇（右）
如果说散热网是被动进行散热，那么散热风扇就是进行主动散热。早期的电源产品多采用“前吸后吹”式的风扇，即在电源的相对的两面安装两个尺寸较小的风扇，一个吸气，一个吹气，从而达到散热的目的。
而目前广泛采用的是“大风车”式的风扇设计，即在电源的顶盖上加装一个大尺寸的风扇。采用大尺寸风扇的好处是能用较低的转速产生足够的风量，从而达到散热和静音相结合。
电源接线
“模块化设计”
电源接线是很有讲究的。目前较为高档的电源都采用了“模块化设计”，这种设计并没有将所有的接线“固化”在电源上，各种接口以“模块”的形式出现在电源上，这样用户就能做到“即插即用”，从而有效地避免了出现电源走线凌乱的现象。
接线外包裹有蛇皮网
同时，好电源的接线外部都包裹有蛇皮网，能更好地保护接线，也延长了接线的使用寿命。
电源铭牌
说到电源铭牌，我们可要进行一番仔细认真地讲解了。用户在购买电源时，不可能把电源拆开看看里面的做工到底好还是不好。有经验的用户通过铭牌就能看出电源的好坏，甚至可以辨别电源的真伪。因为正规电源的铭牌包含了很多的信息，可以说是产品的简易“说明书”。
较为规范的电源铭牌
首先我们来看一个较为规范的电源铭牌，这里我们以康舒ATX-525CA-AB8FB电源的铭牌为例。整个铭牌字体工整，印制清晰，标识规范。这是正规产品必须要做到的。下面我们从几个方面对铭牌做更为细致的讲解。
铭牌上的商标
铭牌的左上角是产品商标，正规厂商当然不会在产品上省去自己的商标，因为商标是厂商的“脸面”，也是产品质量的一种象征。
电源采用“实标”标注
“ATX12V”表明产品符合ATX12V电源规范，更为详细的电源还会对产品所符合的规范版本进行标注，如“ATX12V 2.0”、“ATX12V 2.2”、“ATX12V 2.3”等。
从铭牌上我们看出，产品采用了“实标”。产品的型号为ATX-525CA-AB8FB，而525W的功率，与型号中的“525”相对应。这样做的好处是方便了用户直观的了解电源的功率。采用“实标”的电源品牌目前并不是很多，这样做是十分值得称赞的。
输入输出的各项参数
铭牌上中间部分的表格是对输入输出的各项参数的描述。“AC INPUT”是对输入的交流电进行的描述。“100-240V”表明了电源能承受的输入电压范围，“10A-5A”是电源能承受的电流范围，而“50-60Hz”表明了电源所能承受的交流电的频率。国内通用的市电为220V，50Hz。
“DC OUTPUT”是电源将市电进行装换后输出的直流电，以供电脑的硬件使用。在电源的各项输出中，最为重要的就是+12V输出。
在ATX12V 2.0规范出现之后，+12V采用了双路路进行输出，其中+12V1专门为CPU进行供电，+12V2为其他设备进行供电。而随着显卡等设备功耗的不断攀升，一些高端电源甚至采用了+12V三路甚至是四路输出。
+3.3V和+5V主要是对磁盘、光盘驱动器以及主板上的电路进行供电。
-12V输出只要用于某些串口电路。通常情况下，-12V输出的电流都小于1A。
+5Vsb的意思是“+5V Stand By”，用于在系统关闭之后，为电源以及系统提供唤醒服务。最早的ATX1.0版本中，+5Vsb仅要求达到0.1A。而随着CPU、主板不断的发展以及互联网的不断深入，0.1A已经远远不能满足系统的需求。为保障系统功能的实现，+5Vsb需要提供2A、3A甚至更高的电流。
再来说说功率的问题。很多电源的铭牌上只标注了额定功率和最大功率，其实对每路输出的功率都进行进行标注，这样用户在选择的时候就更有针对性，更能找到适合自己配置的电源产品。
铭牌上还包含了一些电源认证符号，正规产品都会通过这些认证。可能用户对这些符号并不是很了解，下面我们做个简短的介绍。
CCEE认证标识
我国自主的电源认证规范主要包括CCEE和CCC两种。其中CCEE是“中国电工产品安全认证委员会”的英文简称，凡在国内市场上销售的电子产品，都必须通过这个强制认证，否则不能在市场上出售。
CCC认证标识
CCC是“中国强制认证”，属于国家强制执行的认证规范。
CE和FCC认证标识
CE是欧盟的拉丁缩写，被视为产品进入欧洲市场的“护照”。凡贴有“CE”标志的产品，都可以在欧盟各成员国内销售。FCC是一项关于电磁干扰的国际认证。
80PLUS和RoHS认证标识
其他较为流行的认证还包括80PLUS和RoHS。要通过80PLUS认证，电源在满载、50％负载和20％负载三种状态下，转换效率都要高于80％。而RoHS认证主要针对产品的环保性能，以保证产品中不含有铅、镉、汞等有害物质。
铭牌上的“警告”
最后电源铭牌上还应该标明一些“注意事项”、“警告”等，有的电源铭牌上还表明了生产许可证号和厂商名称，这样消费者购买时就更放心了。
简单说来，电源承担的主要任务是进行电压、电流转换，即将市电电网供应的220V 50Hz的交流电，转换为能供电脑硬件使用的多种电压数值的直流电。
将交流电转换为直流电，主要要经过整流和滤波两个过程。这个过程看似简单，其实不然。交流电的相位是不断变化的，即电压与电流之间存在一个相位差，说得再清楚一点，就是交流电的输出电压随着时间进行周期性的变化。而电脑使用的直流电相位是固定的，电压始终恒定不变。
除了交直流电转换任务外，电源还要承担过压保护、欠压保护、过载保护、过电流保护等功能，所以电源的工作原理还是很复杂的。下面我们就来看看ATX开关电源的结构图。
ATX开关电源的结构图
上图就是ATX开关电源的结构图。由于市电电网中的交流电并不是特别纯净，所以220V的交流电首先要经过第一、二级EMI滤波，才能变成较为纯净的50Hz交流电，滤波后的交流电还要再进过全桥整流和滤波后，才能输出300V的直流电压。
300V的直流电压同时加载到主开关管、主开关变压器、待机电源开关管、待机电源开关变压器上。加载到主开关变压器上的电压再进过进一步的整流和滤波，就能提供+12V、+5V、+3.3V等电压输出，供给电脑硬件使用。主开关管的作用是控制电源除+5Vsb外的输出电压的开启与关闭，即当主开关管上没有收到开关信号时，它就处于截止状态，而此时的主开关变压器上是没有电压输出的。
待机电源开关管、待机电源开关变压器主要负责电源的开启与待机。当待机电源开关管处于工作状态时，待机电源开关变压器上会产生+5Vsb和+22V两组电压输出，其中，+5Vsb加到主板上作为待机电压，+22V电压是专门为主控IC供电的。
整个电源的工作过程是这样的，当用户按动机箱上的电源开关时，电源的On/Off档（绿线）就处于低电平状态，主控IC电路内部的振荡电路就会立即启动。电路会产生一个脉冲信号，这个信号经推动管的放大后，加载到推动变压器上，再进过推动变压器加载到主开关管上。主开关管再将工作信号传递至主开关变压器上，主开关变压器工作，输出各组电压到主板上。
但此时主板上的CPU还没有启动，等到+5V电压从零上升到95%后，IC电路检测到+5V上升到4.75V时，发出P.G信号（灰线），CPU才会启动，电脑才能开始正常工作。关机时，On/Off档（绿线）就处于高电平状态，IC电路内部的振荡电路不再工作，主开关管也因为没有脉冲信号而停止工作。电源也就停止了各路电压输出，处于待机状态。
电源的各种保护功能是依赖于IC电路而实现的。在电源工作时，IC电路会检测是否存在短路、过流、过压、过载等异常状况，一旦发生异常状况，IC电路内部的振荡电路会立即停止工作。主开关管收不到振荡电路的脉冲信号，也会停止工作。从而起到了保护电源的目的。
介绍了这么多，我想大家可能还是会有些不明白，毕竟上面介绍的只是电源的工作原理。那么下面，我们就通过实物，来认识一下电源内部的各个部分。电源内部最为容易辨认的是EMI滤波电路、高压滤波和低压滤波电路、PFC电路以及变压器。而能起到控制和检测电源功能的IC电路，通常都是固化在电源内部的PCB板上的，一般不容易看到。
EMI滤波电路
一级EMI电路做工简单、没有二级EMI电路
用料扎实的两级EMI电路
EMI滤波电路是市电进入电源的第一道屏障。但是很多劣质的电源并不具备完整的两级EMI滤波电路，更黑心的山寨厂商甚至将两级电路全部省略。这样一来，电源根本就无法为硬件提供纯净的电力供应，对硬件的损害可想而知。好的电源会在EMI电路上下很大的功夫，而那些廉价的“黑电源”就会差很多。通过上图的对比，相信用户心中自有判断。
详见：http://power.zol.com.cn/82/820409.html
高压滤波和低压滤波电路
用料一般的高、低压滤波电路
用料扎实的高、低压滤波电路
高压滤波电路最为显著的特征是两个个头很大的滤波电容，而低压滤波电路最显著的特征是密密麻麻的小个电容和大线圈。如果电源偷工减料，在电源的重量上会有所反映，所以建议用户不要买很轻的电源。读者可以通过图片，对电容的数量做个简单的对比。
PFC电路
被动式PFC电路（左） 主动式PFC电路（右）
PFC电路分为被动式和主动式两种。被动式PFC一般采用电感补偿方法使交流输入的基波电流与电压之间相位差减小来提高功率因数，功率因数只能达到0.7～0.8；而主动式PFC则由电感、电容及电子元器件组成，体积小、通过专用IC去调整电流的波形，对电流电压间的相位差进行补偿。功率因数通常可达98%以上，但成本也相对较高。图中左侧为被动式PFC电路，右侧为主动式PFC电路。
详见：http://power.zol.com.cn/82/824690.html
变压器
双桥式变压器（左） 三桥式变压器（右）
电源的变压器是电源内部很重要的一个部分，它承担了电压转换的重任。目前，市场上的电源多采用双桥式或三桥式变压器。不要单单从变压器的个数是来判断电源的好坏，变压器内部线圈的大小，以及线圈的致密程度对电源的影响才是最大的。
IC电路
IC电路中的PWM控制芯片
IC电路多固化在PCB板上。想找到IC电路其实也不难，只要找到上图中这种黑色的芯片，就能找到IC电路。图中的SG6105B型PWM控制芯片，通过调整驱动变压器的PWM信号来实现调整输出电压的功能，同时还集成了开关控制，PG电路，过压和欠压保护以及过功率保护功能。
