笔记本电脑电源管理

2.4.1电源种类及规格个人电脑所用的电源从规格上主要分为4类，即AT电源和ATX电源、MicroATX电源和BTX电源等类型。2.4电源概述电源为微机主机箱内各部件供电，稳定的电源是微机各部件正常运行的保证。2023/2/111．AT电源(已淘汰）AT电源应用在AT机箱内，其功率一般在250~380W之间，共有4路输出（±5V，±12V），另外向主板提供一个PG（接地）信号。输出线为两个6芯插座和几个4芯插头，其中两个6芯插座为主板提供电力。AT电源采用硬开关，不能实现软件开关机。2023/2/122．ATX电源ATX电源和AT电源相比较，最明显的就是增加了±3.3V和+5VStandBy两路输出和一个PS-ON信号，并将电源输出线改成一个20芯的电源线为主板供电，实现了软关机。在外形规格和尺寸方面并没有发生太大的变化。ATX电源最新设计规范：

ATX12V2.312023/2/133．MicroATX电源MicroATX电源是Intel公司在ATX电源的基础上改进的，其主要目的就是降低制作成本。最显著的变化是体积减小、功率降低。2023/2/144．BTX电源（已取消）BTX电源是在ATX的基础上进行升级得到的，它包含有ATX12V，SFX12V，CFX12V和LFX12V4种电源类型。其中，ATX12V针对的是标准BTX结构的全尺寸塔式机箱，可为用户进行计算机升级提供方便。同时增加了+12V的输出能力。2023/2/152.4.2计算机开关电源的工作原理ATX电源组成：整流桥堆、场效应开关管、整流二极管、开关变压器、脉宽调制器芯片（PWM）、比较放大器芯片、电容、电感、电阻、PCB板等电子元件。PFC输出电容PFC电感PFC输入电容整流桥堆待机电源控制开关变压器高压滤波电容开关管EMI电感快恢复二极管2023/2/162023/2/17ATX电源采用＋5VSB、PS-ON信号的组合来实现电源的开启和关闭。当PS-ON信号小于1V伏时，就会开启电源，大于4.5V时就关闭电源。ATX电源关闭后，主板内部仍然有5V/100mA的弱电流，以维持主板上“电源监控部件”等一小部分电路的工作。PW-OK是电源输出的“电源准备好”信号PW-OK使用灰色线由ATX插头第8脚引出，待机时为0V低电平，受控启动输出稳定后为5V高电平。开机/关机控制电路电源保护电路EMI（电磁干扰）电路中有1～2个压敏电阻，耐压值为270V，当市电电压超过270V时，压敏电阻就会击穿，保护电源电路的安全。为了防止输入电流过大而烧毁电源，输入电路前端设置有保险丝（或保险电阻）。保护电路检测输出电压或电流，当输出端发生短路、过压、过流、过载、欠压时，保护电路动作，切断开关管的激励信号，输出电压和电流为零，起到保护作用。2023/2/18ACPI电源管理规范在ACPI中，由BIOS收集硬件信息，定义电源管理方案，由操作系统负责执行。ACPI有很多电源管理模式可供选择，执行效果也各不相同。ACPI全局电源管理状态：

G0（正常工作）；

G1（睡眠状态）；

G2（软关机）；

G3（机械性关机）。

CPU电源管理工作在G0状态下，CPU电压和时钟频率由工作量决定。CPU电源管理状态：

C0（最大工作状态）；C1（挂起）；

C2（允许停止）；C3（深度睡眠）；

C4（更深度睡眠）；

C5和C6是新增的电源状态。CPU电压核心时钟系统时钟L1缓存L2缓存唤醒时间消耗功率CPU电源管理状态ACPI电源睡眠模式：

S0工作状态；

S1待机状态（POS）；

S2休眠状态（不推荐）；

S3休眠状态（STR，挂起到内存）；

S4休眠状态（STD，挂起到硬盘）；

S5软关机状态。2023/2/192.4.3电源的性能指标 电源是主机的动力系统，电源的稳定直接关系着主机是否能稳定工作。评价一个电源的好坏，不能单从外观上进行辨认，应该从性能指标上入手。电源的性能指标主要包括以下几点。功率：是指电源能达到的最大负荷。电源功率在300W左右的电源可满足普通用户的需求。若计算机内连接了多个设备，则需要购买更大功率的电源。过载或过流保护：防止因负载过大，使输出电流超过原设计的额定值而造成电源损坏。效率：电源的输出功率与输入功率的百分比。电源的效率应该在85%以上。2023/2/1102.4.3电源的性能指标承受电压范围：有的地区电压不够稳定，这就要求电源可以承受的电压范围比较宽，在电压过低和电压过高时仍然能稳定地提供电能。负载稳定度：是指输出电压随着负载在指定范围内变化而变化的百分率，其应用条件是输入电压和周围的温度保持恒定。电源寿命：一般电源按照3~5年计算元件的可能失效周期，平均工作时间在8000~10000小时之间。质量好的电源应具有良好的自我保护功能，要求输出的直流电稳定，内置风扇风量大，抗干扰性强，低噪音，具有良好的兼容性。2023/2/1112.4.3电源的性能指标隔离电压：是指电源电路中的任何一部分与电源基板地线之间的最大电压，或者是能够加在开关电源的输入端和输出端之间的最大直流电压。噪音和纹波：分别为附加在直流输出电压上的交流电压和高频尖峰信号的峰值，通常以MV为度量。过压保护：是指当输出电压超过额定值时，电源会迅速自动关闭停止输出，以防烧毁供电设备。电磁干扰：电源内的元件会产生高频电磁辐射，这样的辐射会对其他元件和人体产生干扰和危害。多国认证标记：优质电源具有FCC、美国UR和中国长城等认证标志。2023/2/112直流输出接口与信号24脚主板电源SATA2.4.3电源的性能指标2023/2/113直流输出接口与信号20脚主板电源2.4.3电源的性能指标2023/2/114直流输出接口与信号2.4.3电源的性能指标2023/2/115电源直流输出电压2.4.3电源的性能指标电源直流输出电压+12V电源（黄色线）；-12V电源（蓝色线）；+5V电源（红色线）；+3.3V电源（橙色线）；+5VSB待机电压（紫色线）；PS-ON开/关机信号（绿色线）；PW-OK电源好信号（灰色线）。2023/2/116电源直流输出电压2.4.3电源的性能指标2023/2/117电源负载功率额定功率：环境温度为-5～50℃、电压在180～264V之间，电源长时间稳定输出的功率。最大功率：环境温度为25℃左右，电压200～264V时，电源能长时间稳定输出的功率。峰值功率：短时间（10s）瞬间输出功率。2.4.3电源的性能指标2023/2/118电源负载功率ATX12V2.31规范对350W电源的技术要求

工作电流+12V1+12V2-12V+5V+3.3V+5VSB最小电流（A）0.1A0.5A0A0.2A0.1A0A最大电流（A）11A14A0.3A15A21A2.5A峰值电流（A）15A18A---3.5A2.4.3电源的性能指标2023/2/119功率因数与转换效率PFC电路可对输入电流进行整形，降低波形失真，减少电流中的谐波，减少无功功率。主动PFC电路对输入电流进行整形，使它和输入的正弦波尽量一致，而且相位相同。主动PFC电路的功率因数可达到0.99；被动PFC电路的功率因数在0.6～0.8之间。2.4.3电源的性能指标2023/2/120功率因数与转换效率转换效率=输出功率／输入功率×100％功率因数≠转换效率功率因数产生的电能损耗由电力公司承担；由转换效率造成的电能损耗由用户负担。在ATX12V2.3规范中，电源转换效率要求达到85％以上。2.4.3电源的性能指标2023/2/1212.4.4电源选购指南如今计算机的配件越来越多，并且配件的功耗也是越来越大，如CPU、显卡、刻录机等都是耗电大户，另外主板上还插着各种各样的扩展卡，如电视卡、网卡、声卡、USB扩展卡等，这么多的设备如果没有一个优质电源提供保障，是难以正常运行的。选购电源时需要注意以下几个方面的问题：品牌和功率：最好选择质量有保障的品牌电源。例如目前市场上销售的长城、金和田、航嘉、世纪之星等。2023/2/122计算计算机主机所需要的电源的功率方法很简单，将所有的硬件所消耗的功率加在一起，就是主机所需要的功率。原则上功率是越大越好，但功率越大的电源，发热量越大，搭配的电源风扇也要越高速，噪音也会随之大增，因此电源的功率最好与配件供电需求匹配，然后略有盈余，保留升级的潜力。简单的说，如果连接的设备比较多，或者是考虑将来要添加新的设备，建议按实际需求功率的150%购买电源，如果没有特殊的要求，把余量放至120%就可以满足需要了。微机需要的电源功率2023/2/123微机需要的电源功率微机部件设备型号最大功率CPUIntelCore2EQX9775150WCPUAMDOpteron835095W内存DDR21GB2.5W显卡NVIDIAGeForce9800GX2197W显卡ATIRadeonX80148W独立显卡主板IntelX48/P43/P4520W集成显卡主板IntelG31/G33/G3535W硬盘Seagate500GB10WDVD-ROM23WUSB设备2.5W341158.4178.2实测最高功耗（W）253140.8140.8高清视频功耗（W）268.4158.4178.23D游戏功耗（W）19.879.272.6睡眠功耗（W）228.8121125.4待机功耗（W）C高档显卡B低档显卡A中档显卡测试项目不同配置主机系统整体功耗实测比较

2023/2/124电源重量：首先是重量不能太轻；其次是内部电子零件密度和整体结构是否紧凑。电源外壳：电源的外壳钢板的标准厚度有0.8MM和0.6MM两种，使用的材质也不相同，用指甲在外壳上刮几下，如果没有任何痕迹，说明钢材品质不错；否则说明钢材品质较差。线材和散热孔：电源所使用的线材粗细，与它的耐用度有很大的关系。较细的线材，长时间使用，常常会因过热而烧毁。电源外壳的散热孔面积要越大越好，但是要注意散热孔的位置，位置放对才能使电源内部的热气及早排出。变压器：电源的关键部位是变压器，简单的判断方法是看变压器的大小。2023/2/125电源风扇：风扇在电源工作过程中，保证电源内部自身产生的热空气和由机箱内抽入的热空气都及时排出。安全规格：在电源的设计制造中，安全规格是非常重要的一环。为了防止电流过大造成烧毁，电源都设置有保险丝。保险丝必需设计成可更换式。好的电源多采用防火材质的PCB，在购买电源时，可以透过散热孔仔细找一下这个电源的PCB是否使用防火材质。一般使用编号94V0的防火材质，可以耐105度的高温。至于采用94V1的防火材质，可以忍耐的温度就更高了。另外在电源每个零件外面必需加上热收缩膜进行保护，防止电子零件因为水分或是灰尘造成短路。P4专用电源插头：组装P4计算机要求电源提供专用的P4专用接口。3C认证：通过3C认证的电源增加了PFC电路，能够对电压及周围电网的纯洁度提供有效的检测，对电压的稳定起到保护和控制的作用，安全性能大幅度提高。2023/2/1263C认证的验证将电源通电后，看一看风扇旋转是否均匀，噪音的大小等等。然后是在BIOS监控选项中或利用监控软件中的相关选项观察3.3V、5V、12V等电压输出是否与理论值接近，在一段时间内波动是否很大等等。好的电源可以在大负载条件下稳定提供与理论值接近的输出电压，而劣质电源的表现则可以用“非常糟糕”来形容了。一般说来，劣质电源虽然价格低，但内部的元器件都是残次品。如果商家提供的是100多元的带300W电源的机箱，这样的电源质量是无法得到保证的。一些比较好的品牌有航嘉、世纪之星、长城、大水牛、富士康、联志、金河田等。这些品牌的机箱无论是造工还是用料都比较好，购买这些品牌的机箱比较放心。2023/2/1273C认证（中国国家强制性产品认证）：包含了电器产品的性能、安全、环保等规定，对ATX电源，增加了电源抗干扰方面的强制规定和功率因数的规定。80Plus认证：

要求电源在20%、50%、100%等负载点下，达到80%以上的电源转换效率。ATX电源的认证2023/2/128价格200元以下

200-400元

400-800元

800元以上输出功率550W以上

400-550W

350-400W

350W以下电源品牌航嘉

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14CM2.4.5电源选购时考虑的主要内容2023/2/129电源品牌关注排行榜航嘉上月排名1鑫谷上月排名2长城上月排名3Tt上月排名4酷冷上月排名5金河田上月排名6大水牛上月排名7康舒上月排名8多彩上月排名9海韵上月排名10技