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環保至上 ATX 2.31版電源規范全面解讀

2020-01-30 19:51:26
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來源:轉載
供稿:網友
自Intel推出ATX電源規范后,為滿足PC硬件供電需求,ATX規范經歷了多次升級,從+5.5V/+3.3V供電轉為+12V供電,從4Pin/20Pin轉為6Pin/24Pin供電輸出,這是因為電源的規范是隨著硬件功耗的變化而變化的。但在PC技術領域,性能已經不再是制約硬件發展的瓶頸,反而節能環保才是影響PC應用的重要因素?;诖?,Intel再一次修訂了ATX12V電源標準,將2.3版本提升到了2.31版本,以此為PC平http://www.Vevb臺帶來更節能、更環保的運行環境。

  2.31版電源:有多少改進

  相比早期的ATX12V標準,ATX 2.0標準可謂是雙路輸出的開山之作,此后ATX 2.2/2.3版電源針對雙核平http://www.Vevb臺作出了電源輸出的改進,目的是為了完全符合Vista平http://www.Vevb臺的功耗需求,由于Vista平http://www.Vevb臺的生命周期至少有3年,ATX 2.3版電源在此期間不用考慮功率輸出的提升,但面對時下電源功率損耗、電磁輻射、有害物質排放等問題,讓很多PC用戶擔憂。為了改變PC平http://www.Vevb臺的應用環境,Intel對ATX 2.3標準進行了補充和完善,ATX 2.31標準增加了效能、節能和環保指標。

  相比ATX 2.3標準,ATX 2.31標準改進了多項指標,在ATX 2.2版提升到ATX 2.3版時,Intel取消了此前的PW-OK電路信號,而在ATX 2.31版規范上又重新加上了。對交叉負載進行調整(交叉負載是指ATX電源能夠以交錯協調的方式進行供電輸出,使得每路輸出電路都可以獲得有效的電能,譬如可以協調5V和12V等輸出電壓,并根據它們所連接的硬件設備的實際功耗,進行電壓的調節,以滿足每條電路輸出的有效運行),使得用戶能夠更加自由地選配CPU和顯卡。增加了RoHS環保標準,并將EMI(電磁干擾)電路納入了3C強http://www.49028c.com制認證?;蛟S從性能角度來看,ATX 2.31版電源沒有什么變化,但它強http://www.49028c.com調了效能、節能及環保等指標,符合PC平http://www.Vevb臺的應用現狀。

  PW-OK信號:提高電源效能

  在ATX 2.2電源中,電源PCB板上會有一個IC控制電路,并將開關線連接到機箱的開關上,它能為主機提供開機自檢啟動信號。即PW-OK信號(在AT電源中稱為P.G信號),待機時,PW-OK電路向主機輸出零電平http://www.Vevb的自檢信號,主機停止工作處于待命狀態。受控啟動后,PW-OK電路在開關電源輸出電壓穩定后,再延遲幾百毫秒由零電平http://www.Vevb起跳到+5V,向主機發出高電平http://www.Vevb的信號,通知主機觸發系統在電源斷電前自動關閉(圖1)。此舉可以防止電源輸出電路時序不定時,主機內各部件未進入初始化狀態造成工作錯誤及突然停電,比如硬盤磁頭來不及移至著陸區而劃傷硬盤。

  

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  在ATX 2.3電源中,則取消了PW-OK信號,因為電源在輸出電壓時存在一個時序,這涉及+5VSB、PW-OK信號及PS-ON信號之間是否匹配,如果它們之間無法匹配,就會出現無法開機、主板與電源不兼容等故障,這顯然對主板工藝設計要求和制造成本提出了更高要求(這就是為何在AT電源時代,很少出現異常和不兼容問題,因為AT電源沒有+5VSB和PS-ON信號,只有P.G信號與輸出電壓間的配合關系)。

  而在ATX 2.3電源中去掉PW-OK信號,同樣簡化了信號的匹配問題,這就降低了電源與主板的兼容故障幾率,同時還簡化了主板工藝需求,間接降低了主板的設計成本,不過卻為電源效能帶來了不良影響。在主機啟動時,由于沒有了PW-OK信號,電源無法在極短的時間內將+5V電壓從零上升到+4.75V,CPU不得不花更多時間去等待。根據Intel試驗,電源PW-OK信號丟失后,會造成輸出直流電的時間延長(從100%到95%要用1ms時間),而增大電源輸出功率的損耗,因而在ATX 2.31標準中再次加入PW-OK信號,可以提升電源的效能。

  交叉負載:讓電源供電更穩定

  ATX電源算得上是一個具體的開關電源變壓器,不過由于電源變壓器在工作時的電流紋波比較大,這可能會造成發熱提升、輻射增大、穩定性降低等問題。為此ATX電源采用了交錯運行技術,它可以使紋波達到最小值,有效降低了電源變壓器的電磁干擾和發熱量,并提高了電源輸出功率的穩定性,但ATX電源功率的增大,電源內部的功率MOSFET(場效應管)或晶體管承擔的負載更大,電磁干擾、元器件發熱及功率損害更加嚴重,此時就要對交叉負載電路提出更高要求。

  由于ATX電源采用了交叉運行技術,因而是主變換電路、輔助電源配合工作(圖2),輔助電源本身就是一個完整的開關電源,只要ATX電源一通電,輔助電源便開始工作。輔助電源主要有兩(電腦沒聲音)個作用:一是提供+5V電壓,為主板的“電源監控部件”提供工作電壓,使操作系統可以直接對電源進行管理,以實現遠程開機及電腦喚醒功能,另外就是輸出電壓為保護電路、控制電路等電路進行供電。為此要讓電源更加有效率工作,必須提升輔助電路的輸出電壓精度。

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