筆記本電腦電源管理

2.4.1電源種類及規(guī)格個人電腦所用的電源從規(guī)格上主要分為4類，即AT電源和ATX電源、MicroATX電源和BTX電源等類型。2.4電源概述電源為微機(jī)主機(jī)箱內(nèi)各部件供電，穩(wěn)定的電源是微機(jī)各部件正常運(yùn)行的保證。2023/2/111．AT電源(已淘汰）AT電源應(yīng)用在AT機(jī)箱內(nèi)，其功率一般在250~380W之間，共有4路輸出（±5V，±12V），另外向主板提供一個PG（接地）信號。輸出線為兩個6芯插座和幾個4芯插頭，其中兩個6芯插座為主板提供電力。AT電源采用硬開關(guān)，不能實(shí)現(xiàn)軟件開關(guān)機(jī)。2023/2/122．ATX電源ATX電源和AT電源相比較，最明顯的就是增加了±3.3V和+5VStandBy兩路輸出和一個PS-ON信號，并將電源輸出線改成一個20芯的電源線為主板供電，實(shí)現(xiàn)了軟關(guān)機(jī)。在外形規(guī)格和尺寸方面并沒有發(fā)生太大的變化。ATX電源最新設(shè)計規(guī)范：

ATX12V2.312023/2/133．MicroATX電源MicroATX電源是Intel公司在ATX電源的基礎(chǔ)上改進(jìn)的，其主要目的就是降低制作成本。最顯著的變化是體積減小、功率降低。2023/2/144．BTX電源（已取消）BTX電源是在ATX的基礎(chǔ)上進(jìn)行升級得到的，它包含有ATX12V，SFX12V，CFX12V和LFX12V4種電源類型。其中，ATX12V針對的是標(biāo)準(zhǔn)BTX結(jié)構(gòu)的全尺寸塔式機(jī)箱，可為用戶進(jìn)行計算機(jī)升級提供方便。同時增加了+12V的輸出能力。2023/2/152.4.2計算機(jī)開關(guān)電源的工作原理ATX電源組成：整流橋堆、場效應(yīng)開關(guān)管、整流二極管、開關(guān)變壓器、脈寬調(diào)制器芯片（PWM）、比較放大器芯片、電容、電感、電阻、PCB板等電子元件。PFC輸出電容PFC電感PFC輸入電容整流橋堆待機(jī)電源控制開關(guān)變壓器高壓濾波電容開關(guān)管EMI電感快恢復(fù)二極管2023/2/162023/2/17ATX電源采用＋5VSB、PS-ON信號的組合來實(shí)現(xiàn)電源的開啟和關(guān)閉。當(dāng)PS-ON信號小于1V伏時，就會開啟電源，大于4.5V時就關(guān)閉電源。ATX電源關(guān)閉后，主板內(nèi)部仍然有5V/100mA的弱電流，以維持主板上“電源監(jiān)控部件”等一小部分電路的工作。PW-OK是電源輸出的“電源準(zhǔn)備好”信號PW-OK使用灰色線由ATX插頭第8腳引出，待機(jī)時為0V低電平，受控啟動輸出穩(wěn)定后為5V高電平。開機(jī)/關(guān)機(jī)控制電路電源保護(hù)電路EMI（電磁干擾）電路中有1～2個壓敏電阻，耐壓值為270V，當(dāng)市電電壓超過270V時，壓敏電阻就會擊穿，保護(hù)電源電路的安全。為了防止輸入電流過大而燒毀電源，輸入電路前端設(shè)置有保險絲（或保險電阻）。保護(hù)電路檢測輸出電壓或電流，當(dāng)輸出端發(fā)生短路、過壓、過流、過載、欠壓時，保護(hù)電路動作，切斷開關(guān)管的激勵信號，輸出電壓和電流為零，起到保護(hù)作用。2023/2/18ACPI電源管理規(guī)范在ACPI中，由BIOS收集硬件信息，定義電源管理方案，由操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)執(zhí)行。ACPI有很多電源管理模式可供選擇，執(zhí)行效果也各不相同。ACPI全局電源管理狀態(tài)：

G0（正常工作）；

G1（睡眠狀態(tài)）；

G2（軟關(guān)機(jī)）；

G3（機(jī)械性關(guān)機(jī)）。

CPU電源管理工作在G0狀態(tài)下，CPU電壓和時鐘頻率由工作量決定。CPU電源管理狀態(tài)：

C0（最大工作狀態(tài)）；C1（掛起）；

C2（允許停止）；C3（深度睡眠）；

C4（更深度睡眠）；

C5和C6是新增的電源狀態(tài)。CPU電壓核心時鐘系統(tǒng)時鐘L1緩存L2緩存喚醒時間消耗功率CPU電源管理狀態(tài)ACPI電源睡眠模式：

S0工作狀態(tài)；

S1待機(jī)狀態(tài)（POS）；

S2休眠狀態(tài)（不推薦）；

S3休眠狀態(tài)（STR，掛起到內(nèi)存）；

S4休眠狀態(tài)（STD，掛起到硬盤）；

S5軟關(guān)機(jī)狀態(tài)。2023/2/192.4.3電源的性能指標(biāo) 電源是主機(jī)的動力系統(tǒng)，電源的穩(wěn)定直接關(guān)系著主機(jī)是否能穩(wěn)定工作。評價一個電源的好壞，不能單從外觀上進(jìn)行辨認(rèn)，應(yīng)該從性能指標(biāo)上入手。電源的性能指標(biāo)主要包括以下幾點(diǎn)。功率：是指電源能達(dá)到的最大負(fù)荷。電源功率在300W左右的電源可滿足普通用戶的需求。若計算機(jī)內(nèi)連接了多個設(shè)備，則需要購買更大功率的電源。過載或過流保護(hù)：防止因負(fù)載過大，使輸出電流超過原設(shè)計的額定值而造成電源損壞。效率：電源的輸出功率與輸入功率的百分比。電源的效率應(yīng)該在85%以上。2023/2/1102.4.3電源的性能指標(biāo)承受電壓范圍：有的地區(qū)電壓不夠穩(wěn)定，這就要求電源可以承受的電壓范圍比較寬，在電壓過低和電壓過高時仍然能穩(wěn)定地提供電能。負(fù)載穩(wěn)定度：是指輸出電壓隨著負(fù)載在指定范圍內(nèi)變化而變化的百分率，其應(yīng)用條件是輸入電壓和周圍的溫度保持恒定。電源壽命：一般電源按照3~5年計算元件的可能失效周期，平均工作時間在8000~10000小時之間。質(zhì)量好的電源應(yīng)具有良好的自我保護(hù)功能，要求輸出的直流電穩(wěn)定，內(nèi)置風(fēng)扇風(fēng)量大，抗干擾性強(qiáng)，低噪音，具有良好的兼容性。2023/2/1112.4.3電源的性能指標(biāo)隔離電壓：是指電源電路中的任何一部分與電源基板地線之間的最大電壓，或者是能夠加在開關(guān)電源的輸入端和輸出端之間的最大直流電壓。噪音和紋波：分別為附加在直流輸出電壓上的交流電壓和高頻尖峰信號的峰值，通常以MV為度量。過壓保護(hù)：是指當(dāng)輸出電壓超過額定值時，電源會迅速自動關(guān)閉停止輸出，以防燒毀供電設(shè)備。電磁干擾：電源內(nèi)的元件會產(chǎn)生高頻電磁輻射，這樣的輻射會對其他元件和人體產(chǎn)生干擾和危害。多國認(rèn)證標(biāo)記：優(yōu)質(zhì)電源具有FCC、美國UR和中國長城等認(rèn)證標(biāo)志。2023/2/112直流輸出接口與信號24腳主板電源SATA2.4.3電源的性能指標(biāo)2023/2/113直流輸出接口與信號20腳主板電源2.4.3電源的性能指標(biāo)2023/2/114直流輸出接口與信號2.4.3電源的性能指標(biāo)2023/2/115電源直流輸出電壓2.4.3電源的性能指標(biāo)電源直流輸出電壓+12V電源（黃色線）；-12V電源（藍(lán)色線）；+5V電源（紅色線）；+3.3V電源（橙色線）；+5VSB待機(jī)電壓（紫色線）；PS-ON開/關(guān)機(jī)信號（綠色線）；PW-OK電源好信號（灰色線）。2023/2/116電源直流輸出電壓2.4.3電源的性能指標(biāo)2023/2/117電源負(fù)載功率額定功率：環(huán)境溫度為-5～50℃、電壓在180～264V之間，電源長時間穩(wěn)定輸出的功率。最大功率：環(huán)境溫度為25℃左右，電壓200～264V時，電源能長時間穩(wěn)定輸出的功率。峰值功率：短時間（10s）瞬間輸出功率。2.4.3電源的性能指標(biāo)2023/2/118電源負(fù)載功率ATX12V2.31規(guī)范對350W電源的技術(shù)要求

工作電流+12V1+12V2-12V+5V+3.3V+5VSB最小電流（A）0.1A0.5A0A0.2A0.1A0A最大電流（A）11A14A0.3A15A21A2.5A峰值電流（A）15A18A---3.5A2.4.3電源的性能指標(biāo)2023/2/119功率因數(shù)與轉(zhuǎn)換效率PFC電路可對輸入電流進(jìn)行整形，降低波形失真，減少電流中的諧波，減少無功功率。主動PFC電路對輸入電流進(jìn)行整形，使它和輸入的正弦波盡量一致，而且相位相同。主動PFC電路的功率因數(shù)可達(dá)到0.99；被動PFC電路的功率因數(shù)在0.6～0.8之間。2.4.3電源的性能指標(biāo)2023/2/120功率因數(shù)與轉(zhuǎn)換效率轉(zhuǎn)換效率=輸出功率／輸入功率×100％功率因數(shù)≠轉(zhuǎn)換效率功率因數(shù)產(chǎn)生的電能損耗由電力公司承擔(dān)；由轉(zhuǎn)換效率造成的電能損耗由用戶負(fù)擔(dān)。在ATX12V2.3規(guī)范中，電源轉(zhuǎn)換效率要求達(dá)到85％以上。2.4.3電源的性能指標(biāo)2023/2/1212.4.4電源選購指南如今計算機(jī)的配件越來越多，并且配件的功耗也是越來越大，如CPU、顯卡、刻錄機(jī)等都是耗電大戶，另外主板上還插著各種各樣的擴(kuò)展卡，如電視卡、網(wǎng)卡、聲卡、USB擴(kuò)展卡等，這么多的設(shè)備如果沒有一個優(yōu)質(zhì)電源提供保障，是難以正常運(yùn)行的。選購電源時需要注意以下幾個方面的問題：品牌和功率：最好選擇質(zhì)量有保障的品牌電源。例如目前市場上銷售的長城、金和田、航嘉、世紀(jì)之星等。2023/2/122計算計算機(jī)主機(jī)所需要的電源的功率方法很簡單，將所有的硬件所消耗的功率加在一起，就是主機(jī)所需要的功率。原則上功率是越大越好，但功率越大的電源，發(fā)熱量越大，搭配的電源風(fēng)扇也要越高速，噪音也會隨之大增，因此電源的功率最好與配件供電需求匹配，然后略有盈余，保留升級的潛力。簡單的說，如果連接的設(shè)備比較多，或者是考慮將來要添加新的設(shè)備，建議按實(shí)際需求功率的150%購買電源，如果沒有特殊的要求，把余量放至120%就可以滿足需要了。微機(jī)需要的電源功率2023/2/123微機(jī)需要的電源功率微機(jī)部件設(shè)備型號最大功率CPUIntelCore2EQX9775150WCPUAMDOpteron835095W內(nèi)存DDR21GB2.5W顯卡NVIDIAGeForce9800GX2197W顯卡ATIRadeonX80148W獨(dú)立顯卡主板IntelX48/P43/P4520W集成顯卡主板IntelG31/G33/G3535W硬盤Seagate500GB10WDVD-ROM23WUSB設(shè)備2.5W341158.4178.2實(shí)測最高功耗（W）253140.8140.8高清視頻功耗（W）268.4158.4178.23D游戲功耗（W）19.879.272.6睡眠功耗（W）228.8121125.4待機(jī)功耗（W）C高檔顯卡B低檔顯卡A中檔顯卡測試項(xiàng)目不同配置主機(jī)系統(tǒng)整體功耗實(shí)測比較

2023/2/124電源重量：首先是重量不能太輕；其次是內(nèi)部電子零件密度和整體結(jié)構(gòu)是否緊湊。電源外殼：電源的外殼鋼板的標(biāo)準(zhǔn)厚度有0.8MM和0.6MM兩種，使用的材質(zhì)也不相同，用指甲在外殼上刮幾下，如果沒有任何痕跡，說明鋼材品質(zhì)不錯；否則說明鋼材品質(zhì)較差。線材和散熱孔：電源所使用的線材粗細(xì)，與它的耐用度有很大的關(guān)系。較細(xì)的線材，長時間使用，常常會因過熱而燒毀。電源外殼的散熱孔面積要越大越好，但是要注意散熱孔的位置，位置放對才能使電源內(nèi)部的熱氣及早排出。變壓器：電源的關(guān)鍵部位是變壓器，簡單的判斷方法是看變壓器的大小。2023/2/125電源風(fēng)扇：風(fēng)扇在電源工作過程中，保證電源內(nèi)部自身產(chǎn)生的熱空氣和由機(jī)箱內(nèi)抽入的熱空氣都及時排出。安全規(guī)格：在電源的設(shè)計制造中，安全規(guī)格是非常重要的一環(huán)。為了防止電流過大造成燒毀，電源都設(shè)置有保險絲。保險絲必需設(shè)計成可更換式。好的電源多采用防火材質(zhì)的PCB，在購買電源時，可以透過散熱孔仔細(xì)找一下這個電源的PCB是否使用防火材質(zhì)。一般使用編號94V0的防火材質(zhì)，可以耐105度的高溫。至于采用94V1的防火材質(zhì)，可以忍耐的溫度就更高了。另外在電源每個零件外面必需加上熱收縮膜進(jìn)行保護(hù)，防止電子零件因?yàn)樗只蚴腔覊m造成短路。P4專用電源插頭：組裝P4計算機(jī)要求電源提供專用的P4專用接口。3C認(rèn)證：通過3C認(rèn)證的電源增加了PFC電路，能夠?qū)﹄妷杭爸車娋W(wǎng)的純潔度提供有效的檢測，對電壓的穩(wěn)定起到保護(hù)和控制的作用，安全性能大幅度提高。2023/2/1263C認(rèn)證的驗(yàn)證將電源通電后，看一看風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)是否均勻，噪音的大小等等。然后是在BIOS監(jiān)控選項(xiàng)中或利用監(jiān)控軟件中的相關(guān)選項(xiàng)觀察3.3V、5V、12V等電壓輸出是否與理論值接近，在一段時間內(nèi)波動是否很大等等。好的電源可以在大負(fù)載條件下穩(wěn)定提供與理論值接近的輸出電壓，而劣質(zhì)電源的表現(xiàn)則可以用“非常糟糕”來形容了。一般說來，劣質(zhì)電源雖然價格低，但內(nèi)部的元器件都是殘次品。如果商家提供的是100多元的帶300W電源的機(jī)箱，這樣的電源質(zhì)量是無法得到保證的。一些比較好的品牌有航嘉、世紀(jì)之星、長城、大水牛、富士康、聯(lián)志、金河田等。這些品牌的機(jī)箱無論是造工還是用料都比較好，購買這些品牌的機(jī)箱比較放心。2023/2/1273C認(rèn)證（中國國家強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證）：包含了電器產(chǎn)品的性能、安全、環(huán)保等規(guī)定，對ATX電源，增加了電源抗干擾方面的強(qiáng)制規(guī)定和功率因數(shù)的規(guī)定。80Plus認(rèn)證：

要求電源在20%、50%、100%等負(fù)載點(diǎn)下，達(dá)到80%以上的電源轉(zhuǎn)換效率。ATX電源的認(rèn)證2023/2/128價格200元以下

200-400元

400-800元

800元以上輸出功率550W以上

400-550W

350-400W

350W以下電源品牌航嘉

長城

新戰(zhàn)線

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14CM2.4.5電源選購時考慮的主要內(nèi)容2023/2/129電源品牌關(guān)注排行榜航嘉上月排名1鑫谷上月排名2長城上月排名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海韻上月排名10技