PC电源规范发展回顾

1、PC电源规范发展回顾2006-10-23天极yesky 姑苏飘雪雪 前前言： PPC电源源是根据据计算机机相应的的电源标标准设计计和生产产的，在在计算机机高速发发展的这这十多年年间，PPC电源源标准也也跟着在在不断地地发生变变化，以以适应计计算机高高速发展展的要求求。今天天在这里里，我们们将简单单对PCC电源规规范发展展历程进进行一个个简单的的回顾，希望能能帮助大大家对PPC电源源有个更更进一步步的了解解。一、什么叫叫开关电电源(SSwittchiing Powwer Suppplyy)？由于于PC电电源属于于开关电电源的范范畴，因因此在了了解PCC电源之之前，大大家首先先需要了了解一下下什么

2、是是开关电电源。 我我们都知知道市电电是2220V/50HHz的交交流电，而计算算机系统统中各配配件使用用的都是是低压直直流电，因此电电源就是是计算机机供电的的主角，如果把把电流比比作血液液，那么么电 源源就是计计算机的的心脏。 市电电进入电电源后，首先经经过扼流流线圈和和电容滤滤除高频频杂波和和干扰信信号，接接下来经经过整流流和滤波波得到高高压直流流电，然然后进入入电源最最核心的的部分开关电电路。开关关电路主主要负责责将直流流电转换换为高频频脉动直直流电，再送高高频开关关变压器器降压，然后滤滤除高频频交流部部分，这这样才得得到电脑脑需要的的较为“纯净”的低压压直流电电。因为为计算机机电源最最

3、核心的的部分是是开关电电路，因因此计算算机电源源通常就就被称为为开关电电源。因此此，开关关电源通通俗来说说就是电电脑上的的“变压压器”，将交流流电转变变成既定定的直流流电源来来供给电电脑各部部件使用用。不过过，开关关电源的的工作方方式与线线性电源源不一样样：它 先把2220VV的交流流变成了了直流，然后通通过变换换器把直直流变成成交流，最后又又把交流流变成直直流输出出。转变变为高频频交流电电的原因因是高频频交流在在变压器器变压电电路中的的效率要要 比550Hzz高很多多，所以以开关变变压器可可以做的的很小，而且工工作时不不是很热热，如果果不将550Hzz变为高高频那开开关电源源就没有有意义！而

4、PCC开关电电源唯一一的工作作是提供供 PCC所需要要的功率率。二、PC电电源的鼻鼻祖AAT电源源规范ATT电源属属于PCC电源的的元老级级人物，功率一一般为1150WW2550W，共有四四路输出出(5VV、122V)另另向主板板提供一一个P.G(PPoweer GGoodd)信号号。输出出线为两两个6芯芯插头和和几个44芯的插插头，两两个6芯芯插座给给主板供供电。AAT电源源采用切切断的方方式关机机，也就就是“硬硬关机”。在ATTX电源源未出现现之前，从2886到5586计计算机由由AT电电源一统统江湖。目前AAT电源源已经退退出了市市场，即即便是在在旧电脑脑市场也也已经很很难看到到其身影影

5、。三、AT电电源规格格的进化化ATTX电源源规范 AATX规规范是119955年Inntell公司制制定的新新的主机机板结构构标准，是英文文(ATT Exxtennd)的的缩写，可以翻翻译为AAT扩展展标准，而ATTX电源源就是根根据这一一规格设设计的电电源。与与AT电电源相比比，ATTX电源源外形尺尺寸并没没有多大大变化，其与AAT 电电源最显显著的区区别是，前者取取消了传传统的市市电开关关，依靠靠+5VVSB、PS-ON控控制信号号的组合合来实现现电源的的开启和和关闭。ATXX类电源源总共有有六路输输出，分分别是 +5VV、-55V、+12VV、-112V、+3.3V及及+5VVsb。+5

6、VSSB是供供主机系系统在AATX待待机状态态时的电电源，以以及开闭闭自动管管理 和和远程唤唤醒通讯讯联络相相关电路路的工作作电源，在待机机及受控控启动状状态下，其输出出电压均均为5VV高电平平，使用用紫色线线由ATTX插头头9脚引引出。PPS-OON为主主机启闭闭电源 或网络络计算机机远程唤唤醒电源源的控制制信号，不同型型号的AATX开开关电源源，待机机时电压压值为33V、33.6VV、4.6V各各不相同同。ATXX电源最最主 要要的特点点就是，它不采采用传统统的市电电开关来来控制电电源是否否工作，而是采采用“5VSSB、PPSOON”的的组合来来实现电电源的开开启和关关闭，只只要控制制“P

7、SSONN”信 号电平平的变化化，就能能控制电电源的开开启和关关闭。电电源中的的S-OON控制制电路接接受PSSONN 信号号的控制制，当“PSON”小于11V伏时时开启电电源，大大于4.5伏时时关闭电电源。主机机箱面上上的触发发按钮开开关(非非锁定开开关)控控制主板板的 “电源监监控部件件”的输输出状态态，同时时也可用用程序来来控制“电源监监控件”的输出出：比如如在WIIN XXP平台台下，发发出关机机指令，使“PPSOON”变变为55V，AATX电电源就自自动关闭闭。关机机时PWW-OKK输出信信号比AATX开开关电源源+5VV输出电电压提前前几百毫毫秒消 失，通通知主机机触发系系统在电电

8、源断电电前自动动关闭，防止突突然掉电电时硬盘盘磁头来来不及移移至着陆陆区而划划伤硬盘盘。目前市市场上的的ATXX电源，不管是是品 牌牌电源还还是杂牌牌电源，从电路路原理上上来看，一般都都是在AAT电源源的基础础上做了了适当的的改动发发展而来来的，因因此，我我们买到到的ATTX电源源，在电电路原理理上一般般都大同同小 异异。此发发布以来来，ATTX电源源规范经经历了AATX11.0、ATXX 1.1、AATX 2.00、ATTX 22.011、ATTX 22.022、ATTX 22.033和ATTX 112V等等阶段，目前市市面上的的电源多多遵循AATX 2.003或更更新的AATX 12VV标

9、准。1、AATX11.1与与ATXX2.00标准的的区别 对对ATXX电源内内部的风风路进行行了调整整，将原原来面向向机箱内内送气的的风扇改改为向机机箱外排排气。对对PS_ON#、PWWR_OOK信号号和+55VSBB电源规规格进行行了补充充， 对对+3.3VDDC端电电压变动动的范围围和软电电源控制制信号进进行了重重新定义义。加入入可选择择的风扇扇辅助电电源、风风扇监控控、IEEEE113944电压和和3.33V遥控控电压等等标 准准。对电电源内部部配线颜颜色的定定义进行行了补充充。2、ATXX2.000与AATX 2.001标准准的区别别对对机箱和和主板的的I/OO接口的的定义进进行了修修

10、正和补补充。将将+5VVSB输输出电流流由原来来的100mA增增加到7720mmA，改改善了主主板唤醒醒设备的的能力，提高了了兼容性性。3、ATXX2.001与AATX 2.002标准准的区别别针针对25503300WW以上的的电源加加入了新新的辅助助电源连连接器(一种66芯连接接器，采采用类似似AT主主板上使使用的电电源连接接器)。并对对技术白白皮书的的内容进进行了修修改和补补充，说说明了电电源启动动时PSS_ONN、PWWR_OOK与相相关电压压的变化化关系，并明确确了IEEEE113944R通道道的电源源定 义义。根据据Inttel关关于ATTX电压压供应设设计手册册(0.9版)的规定定

11、对原来来技术白白皮书中中的两处处错误进进行了修修正，将将原来-5VDDC和-12VVDC的的电压波波动范 围由原原来的5修修改为10。4、ATXX2.002与AATX22.033标准的的区别 其其中ATTX 22.033标准采采用+55V和+3.33V电压压，分别别为功耗耗较大的的处理器器及显卡卡直接提提供所需需的电压压。而单单独的+12VV输出则则主要应应用在硬硬盘和光光驱设备备上，因因为当 时处理理器和显显卡的功功耗都相相对较低低，所以以各部件件相安无无事。 但P44处理器器的推出出改变了了这一切切。由于于它的功功耗较高高，使用用符合AATX 2.003规范范的产品品时，+5V的的电压根根

12、本不能能提供足足够的电电流。基基于此，Inttel对对ATXX标准进进行了修修订，推推出了AATX 12VV 1.0规范范。5、ATXX 122V标准准 它与AATX 2.003的主主要差别别是改用用+122V电压压为CPPU供电电，而不不再使用用之前的的+5VV电压。这样加加强了+12VV输出电电压，将将获得比比+5VV电压大大许多的的高负载载性，以以 此解解决P44处理器器的高功功耗问题题。其中中最显眼眼的变化化是首次次为CPPU增加加了单独独的4PPin电电源接口口，利用用+122V的输输出电压压单独向向P4处处理器供供电。此此外， ATXX 122V 11.0规规范还对对涌浪电电流峰值

13、值、滤波波电容的的容量、保护电电路等做做出了相相应规定定，确保保了电源源的稳定定性。不过过，随着着吞电怪怪兽Prresccottt CPPU的出出现，系系统对112V的的输出电电流有了了更高的的要求，而且线线材的承承受能力力有限，这就对对为CPPU供电电的+112V输输出电流流提出了了更高的的要求，因此电电源也从从 ATTX122V 11.0、ATXX12VV 1.1、AATX112V 1.22版升、ATXX12VV1.33版本、ATXX12VV2.00版本及及最新的的ATXX12VV 2.2版本本。其中中改动比比较大的的是ATTX122V 11.3版版本、AATX112V 2.00版本及及A

14、TXX12VV 2.2版本本。ATTX122V 11.3版版本 ATTX122V 11.3版版本主要要是增强强了122V供电电，同时时增加了了对SAATA硬硬盘的供供电接口口，提高高了电源源的转换换效率。虽然以以目前的的电源技技术，+12VV单路输输出完全全可以做做到更 高，但但会导致致其输出出线材存存在较大大的安全全隐患，同时也也会有较较大的线线路损耗耗，为此此Inttel专专门限制制了单路路122V输出出不得大大于2440VAA。此外外， AATX112V 1.33还取消消了-55V这个个电压的的供给。本本来-55V的电电压是给给ISAA插槽使使用的，但是随随着ISSA插槽槽的淘汰汰，-5

15、5V电压压 已经经早就用用不上了了，因此此ATXX12VV规范中中已经正正式取消消了这个个-5VV电压的的供给，所以一一些较为为新型的的电源就就根本没没有这个个电压的的输出。同时，在ATTX122V 11.3规规格中，满载时时电源效效率从668%提提高到了了70%。不过过，随着着PCII-E设设备的出出现，系系统功耗耗再次攀攀升，对对122VDCC的需求求继续增增大。 虽虽然ATTX122V 11.3的的+122V单路路输出完完全可以以做到更更高，但但会导致致其输出出线材存存在较大大的安全全隐患，同时也也会有较较大的线线路损耗耗，为此此Inttel专专门限制制了单路路122V输 出不得得大于2

16、240VVA。在在不改动动ATXX电源输输出规范范的情况况下，传传统的AATX112V 1.33电源已已经不能能通过改改动内部部设计来来满足所所有硬件件对+112V的的需求，因此规规格更高高的ATTX122V 22.0规规范应运运而生。ATXX12VV 2.0版本本与与ATXX12VV 1.3版本本相比，ATXX12VV 2.0版本本最是明明显的改改进就是是+122V增加加了一路路单独的的输出，即采用用了双路路输出，其中一一路+112V(称为+12VV1)专专门为CCPU供供电，而而另一路路+122V2则则为其它它设备供供电。一个个计算机机的开关关电源，122VDCC的输出出如果是是22AA的

17、话，这在安安全方面面是不允允许的，FCCC(美国国联邦通通讯委员员会)在在这方面面作出了了非常明明确的规规定， 计算机机电源的的任何一一路直流流电压输输出不允允许超过过2400VA，举例说说明为如如果某一一路输出出电压为为40VV，那么么这一路路电流最最多为2240VVA除以以40VV等于66A，在在 电流流达到66A之前前，电源源应该进进入到过过流保护护状态或或者关机机。 而IInteel希望望的112VDDC输出出要求达达到222A，这这已经超超出了FFCC对对安全的的要求，已经可可以达到到122V222A2644VA，已经远远远大于于了 2240VVA的要要求。这这在安全全方面是是不允许

18、许的。在在这种技技术背景景下，IInteel将AATX112V22.0版版的112VDDC分成成了112V11DC和和122V2DDC。 122V1DDC通过过电源的的主接口口(1222)给主板板及PCCI-EE显卡供供电，以以满足PPCI Exppresss XX16和和DDRR2内存存的需要要；而12VV2DCC通过(222)的接接口专门门为Prresccottt CPPU供电电。这样设设计， 就可以以将2440VAA安全的的问题科科学解决决。在实实际上，主板上上的112V11DC和和122V2DDC在布布线上也也是完全全分开的的。ATTX122V 22.0规规范还有有一些不不太明显显的改

19、变变，例如如输出负负载已经经可以满满足最新新硬件上上的需求求，追加加第二个个+122伏特接接头给处处理器使使用，让让其余的的12伏伏特供给给不会因因处理 器突然然加载而而产生不不稳定。由于采采用双路路12VV输出，因此主主电源接接口也从从原来的的20PPin改改为244Pinn输出。虽然然很多厂厂商提供供旧版本本电源加加上244pinn的主板板转接头头，以替替代研发发ATXX12VV 2.0版本本的电源源，虽然然在使用用上还没没发生大大问题，但仅是是一时的的替代方方案，无无法完全全取代正正版的AATX112V V2.0电源源，因为为这样的的作法存存在下列列缺点：一是无无法改善善+122V不足足

20、的现象象，不能能满足新新系统对对+122V输出出增加的的强烈需需求，尤尤其是AATX112V V1.3以前前旧版低低瓦特数数的电源源规格，+122V严重重不足，在旧版版本电源源加上224piin的主主板转接接头，只只是自欺欺欺人的的手法。二二是转接接头会造造成的压压降问题题。 因因为+112V输输出需求求大，若若再加上上转接线线材设计计不良，将形成成严重的的压降问问题，影影响供电电质量。虽然然新增一一些不同同接头，不过，使用转转接线或或特殊的的20或或24针针ATXX接头，其仍然然和旧规规格可以以兼容，重要的的是当你你的旧有有电源供供给器损损坏后，你可以以安全 的用22.011规格的的电源供供

21、给器来来取代，保证可可以正常常使用。在输出出接口方方面，AATX112V 2.00另一个个新的改改变就是是SATTA硬盘盘机的电电源接头头，这原原本包含含在ATTX1.3标准准上，现现在已经经不复需需要了，这意味味着转换换接头的的时代已已经结束束了，他他们已经经 验证证大多数数的应用用，尤其其在主要要的硬盘盘机上，毕竟AATX标标准并不不会去限限定有多多少的接接头需要要放上去去。 除除此以外外，Inntell ATTX122V2.0版本本还有一一个重要要就改进进之处，那就是是转换效效率增加加了。由由于电源源在工作作中，有有部分电电能转换换成热量量损耗掉掉了，因因此，电电源必须须尽量减减少热量量

22、的 损损耗。转转换效率率就是输输出功率率除以输输入功率率的百分分比。11.3版版电源要要求满载载下最小小转换效效率为668%。2.00版更是是将推荐荐转换效效率提高高到了880%。尽管功功率因 数和转转换效率率都是指指电源的的利用率率，但区区别却很很大。简单单地说，功率因因数产生生的损耗耗是电力力部门负负担，而而转换效效率的损损耗是用用户自己己负担。功 率率因数、EMII电路等等都是对对国家电电网的保保护。也也就是说说电源转转换供电电，效率率并没有有1000%应用用，而是是一部分分转换为为热量。如V11.3版版电源效效率只达达到688%， 那也就就是说有有32%的电能能转换成成了热能能。为了了

23、防止热热量的聚聚集影响响到电脑脑的正常常运行我我们就要要把热量量散开，就也是是就我们们为什么么装风扇扇的原因因。 ATTX122V2.0标准准在峰值值及一般般负载下下可以到到达700%，在在低负载载下也有有60%的成绩绩，建议议的效率率数值可可以分别别在峰值值、一般般及低负负载下到到达755%、 80%及688%(所所谓一般般负载是是指满载载输出值值的一半半，而低低载是满满载输出出值的220%)。不过过小看这这些被转转为热能能的功耗耗，对4400WW功率模模块而言言，可就就浪费掉掉 一大大笔的电电能，而而不是贡贡献给计计算机而而耗掉，如果你你使用效效率更差差的电源源，事实实上也常常见，你你应该

24、可可以从你你的电费费上的账账单看到到惨痛的的代价，你只要要简单的的去用好好的 电电源，或或许一开开始花多多一点钱钱，但是是这对日日后节省省的钱一一定会有有很大的的贡献，尤其对对需要让让电脑一一整天都都开机的的人而言言，更是是如此。 根据据自己系系统平台台的发展展，在AATX112V22.0规规范中IInteel推荐荐了四种种电源规规格，分分别为AATX112V22.0版版2500W，AATX112V22.0版版 3000W，ATXX12VV2.00版3550W和和ATXX12VV2.00版4000W，这四个个级别的的电源中中对112VDDC的输输出要求求至少也也要达到到22AA。值得得注意的的

25、 是，并不是是所有主主板都支支持ATTX122V2.0电源源-这种电电源须搭搭配符合合ATXX12VV 2.0规范范的主板板比如LLGA 7755和Soockeet AAM2主主板才适适用。AATX 12vv 2.0版规规范功率率对照表表 112V11 112V22 55V +3.33V 实实际功率率 8aa14aa18aa17aa 2550W 8a144a200a200a 3300WW 100a155a211a222a 3350WW 144a155a288a300a 4400WW 不过，ATXX规格并并没有在在ATXX12VV2.00规范就就止步不不前了。伴随665纳米米双核心心处理器器的推

26、出出，制造造工艺也也已经成成功进入入了新的的阶段，并将成成 为今今年的主主旋律。在处理理器规格格作出重重大变革革的时候候，Inntell为其双双核心处处理器制制定的全全新的AATX 12VV 2.2 PPC电源源规范。ATXX12VV 2.2版本本AATX112V 2.22属于最最新的AATX电电源标准准，相对对ATXX12VV2.00来说，改进并并不大。它仍沿沿用了22.0规规范中的的双路112V输输出设计计，只是是在2.0规范范的基础础上进行行了修改改以及强强化。其其中最突突出的进进行了以以下两点点改进。,首先，为了给给双核的的高端平平台提供供强劲供供电，IInteel在AATX112V

27、2.22规范中中加入4450WW的输出出规范也也是情非非得以。这是因因为目前前双核心心处理器器功耗的的增加、多显卡卡技术以以及RAAID等等技术的的普及，对于高高端系统统平台来来说，一一款大功功率的电电源已经经成为必必不可缺缺少的要要素！在上上面的负负载交叉叉图上，我们可可以看到到Inttel规规范中所所提及的的4500W电源源，双路路12VV的最大大联合输输出功率率已高达达到4000W，完全能能够应付付当前的的高端双双核平台台。其次在在新的AATX 12VV 2.2规范范中对，对电源源的转换换效率有有了更高高的标准准。目前前对ATTX 112V 2.22 800%转换换效率的的推荐(非强制制

28、)要求求。而我我国却相相对落后后，目前前CCCC要求是是65%。准系系统电源源，ATTX电源源中的另另类者！ 准系系统电源源从原理理上来说说仍属于于ATXX电源的的范畴，只不过过因为受受机箱空空间的制制约，准准系统厂厂商不得得不将动动手术的的对象转转移到电电源。显显然，体体积庞大大的ATTX电源源无 法法继续使使用，准准系统厂厂商必须须根据自自身需求求对电源源进行定定制，一一般是采采用直接接缩小尺尺寸、降降低空间间占用来来对电源源进行瘦瘦身处理理器。但但由于各各类准系系统外形形并不相相同， 内部空空间的布布局也相相差甚远远，各准准系统厂厂商必须须根据自自身情况况独自设设计，这这样让它它可以很很

29、好地利利用周围围的空间间，这样样准系统统便可以以实现薄薄小的体体积。 因因此，时时至今日日准系统统电源仍仍没有一一个标准准的，当当然这种种特殊性性所带来来的问题题也是显显而易见见的，那那就是准准系统电电源的功功率低，往往只只在20002250WW左右，而 且且用户升升级电源源的机会会几乎是是微乎其其微。因因此，准准系统厂厂商往往往针根据据AMDD或Inntell平台来来定制电电源的功功率，以以期能最最大满足足用户升升级或增增加配件件所带来来的功 率需求求，最常常见的手手法是加加强对某某一线路路的补偿偿输出。虽虽然在AATX规规范中都都规定了了每一线线路输出出的标准准。不过过，ATTX电源源的各

30、路路输出不不可 能能同时达达到标称称的最大大输出电电量。由由于目前前处理器器功耗较较高，英英特尔已已经改+12VV为CPPU供电电，因此此+122V端的的负载较较重，会会导致+12VV的下跌跌。而AAMD 的CPPU以前前普遍+5V取取电，电电源的补补偿电路路自动对对+5VV进行补补偿，结结果会导导致+112V的的升高(现在AAMD新新一代CCPU也也从+112V取取电了)。相信有有些朋友友在升级级系统后后依然使使用以前前的电源源就会发发现电源源与新系系统并不不兼容，主要原原因就是是早期的的电源55V的带带载能力力强，而而12VV带载能能力相对对薄弱。相对来来说，电电压偏高高比电压压偏低更更具

31、有危危险性，电压偏偏低至多多引起电电脑工作作的不正正常，而而电压偏偏高则可可能烧毁毁硬件。 针对系系统对55V，112V负负载能力力要求增增大时，如何才才能实现现这两路路电压负负载变化化而电压压又不相相互影响响调整呢呢？为了了保证输输出电压压的稳定定，ATTX电源源内部设设计了 一套补补偿电路路，能够够根据输输出电压压下跌的的幅度自自动进行行补偿来来抵消输输出电压压的下降降，但通通常ATTX电源源并没有有为每一一路输出出电压提提供单独独的稳压压电路，而是同同时补 偿，比比如+55V和+12VV中的+5V因因为负载载太大而而导致输输出电压压开始下下降，电电源会同同时增加加这两路路的输出出电压，并

32、不会会单独对对+5VV进行控控制，其其结果必必然导致致 +112V的的输出电电压过渡渡补偿而而超过额额定的电电压，当当电源设设计欠佳佳或输出出功率不不足时这这种特有有的现象象就更加加明显！针对对以上问问题，目目前不少少准系统统电源都都采用磁磁放大技技术用可可改善电电源输出出电压的的稳定性性，往往往将3.3V与与5V、12VV的稳压压电路独独立开来来-将将5V 稳压电电路同样样使用磁磁放大器器电路从从5V和和12VV共同组组成的稳稳压电路路中分离离开，这这样意味味着5VV，122V也就就可独立立进行电电压调整整这也也就是所所谓的三三路独立立输出电电 源。(注：即使不不采用三三路独立立输出方方式，

33、比比较好电电源对+5V和和+122V的输输出都有有采取了了一定的的保护，当电压压上升到到危险的的程度，电源将将关断输输出。电电源输出出的 正正电压，合理的的波动范范围在-5%+5%之内，而负电电压的合合理波动动范围在在-100%+10%)此外，准系统统的电源源大多数数全把第第一道EEMI滤滤波电路路省了，抑制输输入端的的高频干干扰，以以及PWWM自身身产生的的高频干干扰的能能力也要要逊色于于标准的的ATXX电源。当当然，有有部分苛苛求“小小”的厂厂商(如如艾葳(Iwiill)、浩鑫鑫)干脆脆效仿笔笔记本电电脑，将将电源改改为外置置设计，准系统统主机内内只提供供一个输输入接口口和必要要的连接接线路。因此，对于此此类系统统，你几几乎不要要再抱升升级的幻幻想！四四、BTTX电源源规范，最短命命的电源源标准？BTTX的英英文全称称是“BBalaanceed TTechhnollogyy Exxtenndedd”，中中文意思思是平衡衡技术延延伸，这这是一种种新型主主板架构构规范，旨在借借