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PC电源如何工作

The 功率 供应 in 您r PC 提供s 所有 of 的 不同 电压 您r 电脑 需要 to 操作 正确地。 看到 更多 电脑 硬件 pictures.

If 的re is any 上 e component 那 is absolutely vital to 的 operation of a 电脑, it is 的 功率 供应. Without it, a 电脑 is just an inert box full of plastic 和 metal. 的 功率 供应 converts 的 alternating 当前 (AC) line 从 您r 家 to 的 direct 当前 (DC) needed 通过 的 personal 电脑. In 这个 文章 , we'll learn how PC 功率 supplies work 和 what 的 瓦数 收视率平均值。

In a personal 电脑 (PC), 的 功率 供应 is 的 metal box usually found in a corner of 的 案件。 的 功率 供应 is visible 从 的 back of many systems because it contains 的 功率-cord receptacle 和 的 cooling fan.

电源,通常称为"switching 功率 supplies", use switcher technology to convert 的 AC input to lower DC 电压. 的 typical 电压 supplied 是:

  • 3.3伏
  • 5伏
  • 12伏

的 3.3- 和 5-volts 是 typically used 通过 digital circuits, while 的 12-volt is used to run motors in 磁盘驱动器 和 fans. 的 main specification of a 功率 供应 is in 瓦特 . A watt is 的 product of 的 电压 in volts 和 的 当前 in amperes or amps. If 您 have been around PCs for many years, 您 probably remember 那 的 original PCs had 大 red toggle switches 那 had a good bit of heft to 的m. When 您 转ed 的 PC 上 or 关, 您 knew 您 were 在做 它。 的se switches actually controlled 的 flow of 120 volt 功率 to 的 功率 供应.

今天,您只需按下一个按钮即可打开电源,然后使用菜单选项关闭机器。这些功能是几年前添加到标准电源中的。操作系统可以向电源发送信号以告知其关闭。该按钮将5伏信号发送到电源,以告知其何时打开。电源还具有一个提供5伏电压的电路,称为VSB,用于"standby 电压"即使正式"off",以便该按钮起作用。请参阅下一页以了解有关切换器技术的更多信息。

内容
  1. 切换器技术
  2. 电源标准化
  3. 电源功率
  4. 电源问题
  5. 电源改进

In this photo you can see three small transformers (yellow) in the center. To the left are two cylindrical capacitors. The large finned pieces of aluminum are heat sinks. The left heat sink has transistors attached to it. These are the transistors in charge of doing the switching -- they provide high-frequency power to the transformers. Attached to the right heat sink are diodes that rectify AC signals and turn them into DC signals.
在这张照片中,您可以在中间看到三个小型变压器(黄色)。左侧是两个圆柱形电容器。铝制的大鳍片是散热器。左侧散热器上装有晶体管。这些是负责开关的晶体管-它们向变压器提供高频功率。固定在右侧散热器上的是二极管,用于整流交流信号并将其转换为直流信号。

Prior to 1980 or so, 功率 supplies tended to be heavy 和 bulky. 的y used 大, heavy 变形金刚 和 huge capacitors (some as 大 as soda 能够s) to convert line 电压 at 120 volts 和 60 hertz 进入 5伏 和 12伏 DC.

个人 computer power supply label. VSB is the standby voltage provided to the power switch.
个人 电脑 功率 供应 标签。 VSB is 的 待机电压 提供d to 的 功率 开关。

的 交换 功率 supplies used today 是 much 小er 和 lighter. 的y convert 的 60-Hertz (Hz, or cycles per second) 当前 to a much higher 频率 ,表示每秒更多的周期。这种转换使电源中的小型轻量变压器能够将实际电压从110伏(在某些国家或地区为220伏)降低到特定计算机组件所需的电压。与原始的60 Hz交流线路电压相比,由开关电源提供的高频交流电流也更易于整流和滤波,从而减少了计算机中敏感电子组件的电压变化。

A switcher 功率 供应 draws 上 ly 的 功率 it 需要 从 的 AC line. 的 typical 电压 和 当前 提供d 通过 a 功率 供应 是 shown 上 的 label 上 a 功率 供应.

Switcher technology is also used to make AC 从 DC, as found in many of 的 汽车 功率 inverters used to run AC appliances in an 汽车 和 in uninterruptible 功率 supplies. Switcher technology in automotive 功率 inverters changes 的 direct 当前 从 的 auto 电池 进入 alternating 当前 . 的 transformer uses alternating 当前 to make 的 transformer in 的 inverter step 的 电压 up to 那 of household appliances (120 VAC).

A PC power supply removed from its PC case. Cables and connectors at right supply DC voltages.
A PC 功率 供应 已移除 从 它的 PC 案件。 电缆线 和 连接器 at 对 供应 DC 电压.

Over time, 的re have been at least six 不同 standard 功率 supplies for personal 电脑s. 最近 ly, 的 industry 具有 settled 上 using ATX-based 功率 supplies. ATX is an industry specification 那 means 的 功率 供应 具有 的 physical characteristics to fit a standard ATX case 和 的 electrical characteristics to work with an ATX 母板 .

­ PC 功率-supply cables use standardized, keyed 连接器 那 make it difficult to connect 的 wrong 上 es. Also, fan manufacturers often use 的 same 连接器 as 的 功率 cables for 磁盘驱动器 , 所有owing a fan to easily obtain 的 12伏 it 需要. Color-coded wires 和 industry standard 连接器 make it possible for 的 consumer to have many choices for a replacement 功率 供应.

高级电源管理(APM) 关ers a set of five 不同 states 那 您r system 能够 be in. It was developed 通过 Microsoft 和 Intel for PC users who wish to conserve 功率. Each system component, including 的 操作系统 , 基本输入/输出系统(BIOS), 母板 和 附上 devices 所有 need to be APM-compliant to be able to use 这个 feature. Should 您 wish to disable APM because 您 suspect it is using up system resources or causing a conflict, 的 best way to do 这个 is in 的 的BIOS . That way, 的 操作系统 won't try to reinstall it, which could happen if it were disabled 上 ly in 的 software.

A 400-watt 交换 功率 供应 will not necessarily use 更多 功率 than a 250-watt 供应. A 大r 供应 may be needed if 您 use every available slot 上 的 母板 or every available drive bay in 的 personal 电脑 案件。 It is not a good idea to have a 250-watt 供应 if 您 have 250 瓦特 total in devices, since 的 供应 should not be loaded to 100 percent of 它的 capacity.

根据 PC电源& Cooling, Inc., some 功率 consumption values (in 瓦特 ) for common items in a personal 电脑 是:

Power supplies of 的 same 构成因素 ("form factor" refers to 的 actual shape of 的 母板 ) 是 typically 不同iated 通过 的 瓦数 的y 供应 和 的 length of 的 warranty.

的 PC 功率 供应 is probably 的 most failure-prone item in a personal 电脑. It 热s 和 cools each time it is used 和 receives 的 第一 in-rush of AC 当前 when 的 PC is switched 上 . Typically, a stalled cooling fan is a predictor of a 功率 供应 failure due to subsequent overheated components. All devices in a PC receive 的ir DC 功率 via 的 功率 供应.

A typical failure of a PC 功率 供应 is often noticed as a burning smell just before 的 电脑 shuts down. Another problem could be 的 failure of 的 vital cooling fan, which 所有ows components in 的 功率 供应 to overheat. Failure symptoms include random rebooting or failure in 视窗 没有明显的原因。

For any problems 您 suspect to be 的 fault of 的 功率 供应, use 的 documentation 那 came with 您r 电脑. If 您 have ever 已移除 的 case 从 您r personal 电脑 to add an adapter card or 记忆 , 您 能够 change a 功率 供应. Make sure 您 remove 的 功率 cord 第一 , since 电压 是 present even though 您r 电脑 is 关.

最近 母板 和 筹码et improvements permit 的 user to monitor 的 revolutions per minute (RPM) of 的 功率 供应 fan via 的BIOS 和 a 视窗 application supplied 通过 的 母板 manufacturer. New designs 关er fan control so 那 的 fan 上 ly runs 的 speed needed, depending 上 cooling 需要.

最近的设计 网络服务器 include 功率 supplies 那 关er a spare 供应 那 能够 be exchanged while 的 other 功率 供应 is in use. Some new 电脑s, particularly those designed for use as servers, 提供 redundant 功率 supplies. This means 那 的re 是 二 or 更多 功率 supplies in 的 system, with 上 e providing 功率 和 的 other acting as a backup. 的 backup 供应 immediately takes over in 的 event of a failure 通过 的 primary 供应. 的n, 的 primary 供应 能够 be exchanged while 的 other 功率 供应 is in use.

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<a data-track-gtm="Byline" href="https://www.howstuffworks.com/hsw-contact.htm#brown">Gary Brown</a> "How PC Power Supplies Work" 5 March 2001.<br />HowStuffWorks.com. &lt;https://computer.howstuffworks.com/power-supply.htm&gt; 19 December 2020" href="#">Citation & Date
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