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ATX电源版本及发展历程至多少?

高工
2007-10-09 08:17:38    评分

 


  ATX电源是根据ATX标准进行设计和生产的,从最初的ATX1.0开始,ATX标准也经过了多次的变化和完善,目前国内市场上流行的是ATX2.03和ATX12V这两个标准,其中ATX12V又可分为ATX12V1.2、ATX12V1.3、ATX12V2.0等多个版本。最新的ATX电源标准为ATX12V2.2。在选购电源之前,我们需要对电源做一个初步的了解,下面我们就来看看这些关于ATX电源的基本知识。

  1. ATX电源版本发展历程:

  要解释ATX 12V 1.3规范先要从ATX说起,ATX规范是1995年Intel公司制定的主板及电源结构标准,是英文(AT Extend)的缩写。ATX电源规范经历了ATX 1.1、ATX 2.0、ATX 2.01、ATX 2.02、ATX 2.03和ATX 12V等阶段。目前市面上的电源多遵循ATX 2.03或更新的ATX 12V标准。ATX 2.03标准采用+5V和+3.3V电压,分别为功耗较大的处理器及显卡直接提供所需的电压。而单独的+12V输出则主要应用在硬盘和光驱设备上,因为当时处理器和显卡的功耗都相对较低,所以各部件相安无事。 

  但P4处理器的推出改变了这一切。由于它的功耗较高,使用符合ATX 2.03规范的产品时,+5V的电压根本不能提供足够的电流。基于此,Intel对ATX标准进行了修订,推出了ATX 12V 1.0规范。它与ATX 2.03的主要差别是改用+12V电压为CPU供电,而不再使用之前的+5V电压。这样加强了+12V输出电压,将获得比+5V电压大许多的高负载性,以此解决P4处理器的高功耗问题。其中最显眼的变化是首次为CPU增加了单独的4Pin电源接口,利用+12V的输出电压单独向P4处理器供电。此外,ATX 12V 1.0规范还对涌浪电流峰值、滤波电容的容量、保护电路等做出了相应规定,确保了电源的稳定性。

  2. ATX电源各版本的区别:

  既然ATX电源有这么多版本,那么它们有些什么不同呢?下面我们先来看看各个ATX电源标准的区别。

  ATX12V与ATX2.03的比较:

  1、ATX12V加强了+12VDC端的电流输出能力,对+12V的电流输出、涌浪电流峰值、滤波电容的容量、保护等做出了新的规定。

  2、ATX12V增加的4芯电源连接器为P4处理器供电,供电电压为+12V

  3、ATX12V加强了+5VSB的电流输出能力,改善主板对即插即用和电源唤醒功能的支持。

  ATX12V1.2、1.3、2.0之间的比较:

  1、1.3版加强了+12V的输出能力,以适应INTEL新型的Prescott大功率CPU。

  2、1.3版电源效率有所提高:

  3、1.3版取消了-5V的输出端口。

  4、2.0版进一步加强+12V的输出能力,+12V采用两组输出,分为+12VDC1、+12VDC2,有一组专为CPU供电。

  5、2.0版进一步提升电源的效率。

  3. ATX电源功率的概念

  电源是功率可分为:额定功率、最大功率、峰值功率。但是只有额定功率和最大功率才有实际意义。

  额定功率:环境温度在-5~50度之间,输入电压在180V~264V之间,电源能长时间稳定输出的功率。

  最大功率:在常温下,输入电压在200V~240V之间,电源可以长时间稳定输出的功率,最大功率一般比额定功率大15%左右。

  峰值功率:电源在极短时间内能达到的最大功率,时间仅能维持几秒至30秒之间。峰值功率与使用环境与条件有关系,不是一个确定值,但峰值功率可以很大,极容易误导用户。

  4. 估算ATX电源的功率

  通常在电源的铭牌上都标有这款电源的一些基本参数,如各路输出的电压和电流,其实,从电源的铭牌提供的这些参数,我们就可以大致的估算出这款电源的实际功率,当然,各个ATX电源版本所计算的方法并不一样。

  值得注意的是,通过这种方法计算出来的功率,实际上只是一个大概的估算,和厂商实际标注的额定功率可能有一定的误差,这是正常的,因为厂商在计算一款电源功率的时候,有一套复杂的公式,这种估算方法,仅适用于快速估算作参考。
1、主流的ATX12V 1.3标准

  此前的ATX2.03电源标准对+5v和+3.3有较大的消耗,而+12则主要用于光驱和硬盘。不过随着高性能处理器和显示卡的推出,情况有了明显的改观,PC系统对电源的需求也变得求贤若渴起来。针对这种情况,Intel对ATX标准进行修订,推出了ATX12V电源标准。ATX12V与ATX2.03的差别主要是通过12V电压调整器为CPU供电,而不再是以前由5V提供;ATX 12V里加强了+12V输出能力,并对涌浪电流峰值、滤波电容的容量、保护等做出了规定,特别对CPU增加了4针的电源接口伴随着P4处理器的推出而应用。+5VSB的输出确保了主板对USB等设备和电源唤醒功能的完善。


  由于处理器功耗的不断提升,ATX12V电源规范从推出至今已经有了多次修改,仅仅在过去的两年时间里,Intel就先后两次升级了ATX电源的规格。随着吞电怪兽Prescott CPU的出现,系统对12V的输出电流有了更高的要求,而且线材的承受能力有限,这就对为CPU供电的+12V输出电流提出了更高的要求,电源也从ATX12V 1.0、ATX12V 1.1、ATX12V 1.2版升级到了ATX1.3版本。

  ATX12V 1.3版主要是增强了12V供电,同时增加了对SATA硬盘的供电接口,提高了电源的转换效率。虽然以目前的电源技术,+12V单路输出完全可以做到更高,但会导致其输出线材存在较大的安全隐患,同时也会有较大的线路损耗,为此Intel专门限制了单路+12V输出不得大于240VA。此外,ATX12V 1.3还取消了-5V这个电压的供给。本来-5V的电压是给ISA插槽使用的,但是随着ISA插槽的淘汰,-5V电压已经早就用 
不上了,因此ATX12V规范中已经正式取消了这个-5V电压的供给,所以一些较为新型的电源就根本没有这个电压的输出。同时,在ATX12V 1.3规格中,满载时电源效率从68%提高到了70%。

  2、双12V供电——ATX12V 2.0标准

  随着PCI-E设备的出现,系统功耗再次攀升,对+12VDC的需求继续增大。在不改动ATX电源输出规范的情况下,传统的ATX12V 1.3电源已经不能通过改动内部设计来满足所有硬件对+12V的需求,因此针对915/925系列芯片组主板制定的ATX12V 2.0规范应运而生。

  ATX12V 2.0版仍然是ATX电源规范的一种,在本质上,ATX12V 2.0规范就是为了解决CPU功耗极度高涨的问题而制定的。与ATX12V 1.3版本相比,ATX12V 2.0版本最是明显的改进就是+12V增加了一路单独的输出,即采用了双路输出,其中一路+12V(称为+12V1)专门为CPU供电,而另一路+12V2则为其它设备供电。一个计算机的开关电源,+12VDC的输出如果是22A的话,这在安全方面是不允许的。FCC(美国联邦通讯委员会)在这方面作出了非常明确的规定,计算机电源的任何一路直流电压输出不允许超过240VA,举例说明为如果某一路输出电压为40V,那么这一路电流最多为240VA除以40V等于6A,在电流达到6A之前,电源应该进入到过流保护状态或者关机。而Intel希望的+12VDC输出要求达到22A,这已经超出了FCC对安全的要求,已经可以达到+12V×22A=264VA,已经远远大于了240VA的安全要求。在这种情况下下,Intel另辟蹊径,在ATX12V2.0标准中将+12VDC分成了+12V1DC和+12V2DC两条线路输出。+12V1DC通过电源的主接口(12×2)给主板及PCI E显卡供电,以满足PCI Express X16显卡和DDR2内存的需要;而+12V2DC通过(2×2)的接口专门为CPU供电。在实际上,主板上的+12V1DC和+12V2DC在布线上也是完全分开的。由于采用双路12V输出,因此主电源接口也从原来的20Pin改为24Pin输出。

  虽然很多厂商提供旧版本电源加上24pin的主板转接头,以替代研发ATX12V 2.0版本的电源,虽然在使用上还没发生大问题,但仅是一时的替代方案,无法完全取代正版的ATX12V V2.0电源,因为这样的作法存在下列缺点:一是无法改善+12V不足的现象,不能满足新系统对+12V输出增加的强烈需求,尤其是ATX12V V1.3以前旧版低瓦特数的电源规格,+12V严重不足,在旧版本电源加上24pin的主板转接头,只是自欺欺人的手法。二是转接头会造成的电压下降问题。 因为+12V输出需求大,若再加上转接线材设计不良,将形成严重的压降问题,影响供电质量。虽然新增一些不同接头,不过使用转接线或特殊的20或24针ATX接头,其仍然和旧规格可以兼容,重要的是当你的旧有电源损坏后,你一样可以在旧主板上使用ATX12V 2.0电源。

 除此以外,Intel ATX12V2.0版本另一个重要就改进就是转换效率增加了。转换效率就是输出功率除以输入功率的百分比。1.3版电源要求满载下最小转换效率为68%。2.0版更是将推荐转换效率提高到了80%。尽管功率因数和转换效率都是指电源的利用率,但区别却很大。简单地说,功率因数产生的损耗是电力部门负担,而转换效率的损耗是用户自己负担。功率因数、EMI电路等都是对国家电网的保护。也就是说电源转换供电,效率并没有100%应用,而是一部分转换为热量。如V1.3版电源效率只达到68%,那也就是说有32%的电能转换成了热能。为了防止热量的聚集影响到电脑的正常运行我们就要把热量散开,就也是就我们为什么装风扇的原因。ATX12V2.0标准在峰值及一般负载下可以到达70%,在低负载下也有60%的成绩,建议的效率数值可以分别在峰值、一般及低负载下到达75%、80%及68%(所谓一般负载是指满载输出值的一半,而低载是满载输出值的20%)。不过小看这些被转为热能的功耗,对400W功率模块而言,可就浪费掉一大笔的电能。


  根据自己系统平台的发展,在ATX12V2.0规范中Intel推荐了四种电源规格,分别为ATX12V2.0版250W,ATX12V2.0版300W,ATX12V2.0版350W和ATX12V2.0版400W,这四个级别的电源中对+12VDC的输出要求至少也要达到22A。

  那么在实际购买的过程中我们怎样来识别真正的Intel ATX+12V2.0版的电源呢?这时,大家可以看看电源上规格贴纸的标示是否有双组+12V输出:主板的接头应为24pin; 6pin AUX 接头已经不见了;效率在满载与一般负 
载时必须大于70%;在轻载时也必须至少有60%的效率。当然前提是电源本身要有基本的安规认证,其电源上的规格标示才具参考价值。

 




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