1、PC電源的技術標準PC電源的技術指標一、電氣性能電氣性能方面業界一般采用Intel的ATXPowerSupp 1 yDesignGuide和SFXPowerSupp 1 yDesignGuide,這里還可參考公司標準“微機用開關穩壓電源”，其它的見以下的“電源應符合的標準與規范：這里只介紹一些常用的基本技術指標。交流輸入:1 . 1相數：PC電源現在采用的是單相3線制，即火線、零線和大地線。定輸入電壓和電壓變動范圍:曰本配電電壓有AC100V和200V,美國是ACI10V,歐洲是否AC200V240V,不同的地區和國家有差異，變動范圍一般是10%.但考慮配線和各國不同的電源情況，其變動 范圍多

2、為13% +10%。開關電源幾乎都以電容輸入平滑方式作輸入方式，所以會出現由高諧波失真引起的電壓波動的問題，不過一般可用正弦波保證上述范 圍，輸入電壓失真大時要標明。曰本出口設備的輸入電壓多采用AC85廠132V（向AC100V120V地區出口）和AC170廠264V（向AC200V240V地區出口）兩種，以適用 于世界各國， 中國國內輸入電壓為AC180廠264V,出口電源的輸入電壓 均采用AC85廠135V（向AC100V120V地區和國家出口）和AC180V264V（向AC200廠240V地區和國家出口）兩種，當然，也有特 殊地區和國家的輸入電壓范圍，要作相應的輸入電壓設計線路了。為了方

3、便生產和安裝，對于使用不同輸入電壓的地區和國家，電源統一在輸入線路部分安裝了切換開 關，作以上兩種輸入電壓的切換，這就要求，必須明白 出貨地點的輸入電壓規格，以免出錯，同時，對于安裝 了此切換開關的電源，一般要求在輸入線路中安裝輸入 電壓異常保護器件-吸收器件（如壓敏電阻、負溫電阻等），以保護后面線路的正常，從而保護電源所接 機器設備的安全。1 . 3頻率:一般輸入電壓頻率為47Hz、63Hz, PC電源對頻率變動范圍等特性影響不大，但要注意因增加輸入濾波器的電容電流和輸入整流二極 管的損耗會使效率下降以及EMI指標等問題。1 4輸入電流:電源輸入電流的最大值發生于輸入電壓的下限和輸出電壓電流

4、的上限，因此，要在輸入插座前標明該條件下的輸入電流有效 最大值，為了避免發生這種不良情況，PC電源特在輸入電壓線路后加保險 絲/管，作輸入電流的保護功能，當然，保險絲/管熔斷的最大電流值小 于此電源輸入電流的最大值。額定輸入電流是輸入電壓和輸出電壓在額定 條件時的電流。1 . 5輸入浪涌電流限制:有的表現為脈沖電壓，這是輸入電壓的波形以1分鐘以上的間隔按規定的次數外加上一定的浪涌電壓（如三個電網 周期），共同產生的電流對電源和外接機器設備的影響，以避免發生絕緣 破壞、閃爍、電弧等異常現象。1 6抗擾度:只要是用電裝置，都會對周圍產生不同程度的電磁和輻 射干擾，電源工作時，所產生的靜電放電、電壓

5、快速瞬變、射頻/工頻 電磁場對用電機器設備的抗擾程度，也經常所說的電磁干擾，所包含的內 容很多，如電磁傳導，中國的電磁傳導標準是CCEET長城認證A級和B級等等，不同的國家有具體的標準，以及測試和檢驗方法，后面會講到此具 體內容。1 7沖擊電流:沖擊電流系輸入電壓按規定時間間隔接通或斷開時，輸入電流達到穩定狀態前所通過的最大瞬時電流（即0 P峰值），PC電源輸入接通和輸出電壓上升時兩種情況。 它受輸入開關等容量的限 制， 一般是20A到50Ao其測試的目的與前面所講的輸入浪涌電流限制有 些相同。1 8漏電流:漏電流是流經輸入地線的電流，在電源中主要是通過靜 噪濾波器的旁路電容器泄漏電流，漏電流

6、規范是為防止觸電危險而根據IEEC等各國安全標準和機器設備類別制定的，但也考慮到在機器設備中的 使用，一般多規定為1mA.不執行各國安全標準時，需確定測定條件（因 高頻部分也有電流通過）。1 . 9效率：一種指輸入輸出額定的輸出功率除以輸入有效功率所得 的數值。雖說因輸出電壓、電流和功率因數及開關方式而異，但一般PC電 源在65% 80%左右，其變化也受輸入和輸出的可變條件影響，故也 要注意機器設備的散熱等情況，一般按輸入電流確定。另一種為能源之 星，輸出負載為最小時，輸入功率不能大于一定數值（如30W等）。1 10功率因數:有關此方面的內容，請看后面詳細講到的“諧波電 流、功率因數及PC電源

7、的PFC技術”，這里就不再多贅述了。2、直流輸出：名詞解釋:A.輸出端的直流電壓的公稱值稱為額定輸出電壓，對于其公稱電壓規定有精 度與紋波系數等，B.額定輸出電流（也叫負載）是指輸出端供給負載的最大平均電流。根據電 源分類和采用的線路不同， 多路輸出電源中某路輸出電流増大時， 另路某 組電壓會有變化 （減小或増大），一般PC電源，多是在初級側允許功率 范圍內，増大次級側各路輸出功率。C.穩壓精度也稱輸出電壓精度或電壓調整率，輸出電壓變動有多種原因，以 下項就可能造成。2.1電網調整率：這是指其它指標不變（如輸出負載電流等），在規定的范圍內輸 入電壓緩慢變動時輸出電壓和紋波雜訊的變動， 即+5V

8、、+12V、+3。3+ 5VSB電壓變化范圍為5%,- 5V和-12V變化范圍為10%,紋波+5V、+3。3V、+ 5VSB為50mV, 12V為120mY, - 5V為lOOmY。2.2負載調整率：這是指其它指標不變（如輸入電壓等），在規定的范圍內輸出負 載電流緩慢變動時輸出和紋波雜訊的變動，即+5V、+12V、+3。3V、+ 5VSB電壓變化范圍為5%,- 5V和-12V變化范圍為士10%,紋波+5V、+3。3V、+。5VSB為50mV, 12V為120mV, - 5V為100mV。2.3綜合調整率：這是指輸入電壓和輸出負載電流都緩慢變動，輸出電壓和紋波雜 訊的變動。2.4動態負載調整率：

9、這是指在規定的變化幅度，輸出電流急劇變化時輸出電壓和 紋波雜訊的變動。2 5過沖幅度：這里指輸入電壓變動或輸出負載電流變動時，所測試的輸出電壓的幅度 一般為10%,如+5V變化范圍不能超過。2.6容性負載：輸出電壓不僅帶阻性負載，還需帶容性負載，在爭4電源基本知識介紹円有介紹。3、控制和時序:輸出電壓必須依一定時序要求響應電腦主板（如CPU、內存等器件），才能處理信息，如下圖示：具體時序規格如下表3-1 :啟動時間Tl500ms5V,12V,上升時間WT2W20ms.延時100msT3500ms.上升時間T4W 10ms維持時間T5M 16ms跌落警告時間T62 1ms4、POWERGOOD信

10、號:POWERGOOD信號簡稱PW-OK信號。該信號是一個直流輸出電壓檢測信號和交流輸入電壓檢測信號的邏輯與，與TTL信號兼容。當電源接通之后,如果輸入交流電壓在額定工作范圍 之內，且各路直流輸出電壓也已達到它們的最低檢測電平（+5V輸出為以上） ， 那么經過100mS500mS的延時,PW-0K電路發出“電源正?！钡男盘?PW-0K為高電平。當電源輸入交 流電壓降至安全工作范圍以下或+5V電壓低于時，電源送出“電源故障信號，PW-OK為低 電平。PW-OK應在5V下降至之前至少lmS降為小于的低電平，且下降沿的波形應陡峭，無 自激振蕩現象發生，時間關系請參見表3和圖1。POWER-GOOD信

11、號應能驅動六個標準TTL負載。表4 - 1PW-OK信號特性信號類型+5VDC, TTL兼容邏輯低灌入4mA時,邏輯高拉出200uA時,6、輸出端保護:當外接機器設備因某一原因沒有正常工作，為了保護電源和機器設備，電源必 須有保護功能，直接關閉電源，使電源停止工作，6 1過壓保護：當輸出電壓超出額定范圍時，電源作過壓保護動作，PC電源 過壓范圍如下：+ 5V過壓電壓：W；+過壓電壓：W ；+12V過壓電壓：W ；6 2短路保護：當輸出電壓與地接通時，電源作短路保護動作。6 3過流保護：當外接機器設備所用的功率總和，超過電源額定功率一定數值時（般為額定功率的110%130%）時，電源作過流保護動

12、作。6 4過熱保護：當電源風扇不良（如轉速慢或風扇壞等），不能正常排風冷卻電 源內部器件，就發生了過熱現象，此時，電源作過熱保護動作。6 5欠壓保護：當輸出電壓低于額定范圍時，電源作欠壓保護動作，PC電源欠 壓一般指-5V和-12V電壓，范圍如下：-5V過壓電壓：W-12V欠壓電壓：W -10V二、外觀和尺寸:1、標簽和標志必須有：生產廠商名稱、產品編碼、輸入電壓電流標稱、警告標志。a）裝尺寸：見“電源構造詳解”b）氣流和風扇：電源是一種能量轉換裝置，自然會產生熱量，電源內部的熱 量會形成熱氣流，須將其排出電源殼外部，這就是使用電源風扇的原因 了。c）交流插座和直流插座：電源是安裝在電腦機箱上

13、，作整機使用，其交流插 座尤為重要，這些要求符合Intel公布的ATXPowerSupp 1 yDesignGuide和SFXPowerSupplyDesignGuide標準，有些電源安裝了直流插座，作一 些輔助功能，如LED顯示器插座（12V）、CD-ROM插座等，包括整個結構 也要符合一定的安全認證，才能出售使用。三、環境：1、溫度：運行溫度+10C。到+50C,非運行溫度-10C。到+70C2、溫度沖擊：溫度-10C0到+70C。，15C/分WDt/dtW30C/分,50周期。3、濕度：運行85%,非運行95%。4、海拔高度：運行3000米，非運行15000米。四、可靠性：平均無故障時間

14、MTBF100, 000小時（常溫），30, 000小時（高溫）。五、電磁兼容:1、國內CEMC認證，信息技術設備的無線電干擾極限值和測量方法GB9254 -98o2、歐共體CE認證：EN55022, EN55024標準。3、美國FCC認證，FCC Part 15標準六、安全:1、國內的CCEE認證信息技術設備（包括電氣事務設備）的安全GB4943-95O2、 歐共體CE認證，EN60950標準。3、 美國及加拿大CUL認證，UL1950標準。4、 國際電工委員會CB認證，IEC950標準。安全內容簡述如下（普通性）：a）高壓強度：指輸入端火線對大地線之間的電壓強度，指標為：AC 1500V/

15、漏電流10mA/時間2S。b）絕緣強度：指輸入端火線對大地線之間的絕緣強度，指標為：DC 2200V /漏電流 時間2S。c）泄漏電流：指輸入端火線對大地線之間的通電漏電流，指標為：AC 242V&220V /漏電流時間2S。d）地阻：輸入大地線與外殼之間的連接強度，指標為：DC 25A/電阻值WQ/時間2S。七、電源應符合的標準與規范:以下是電源的一些標準與規范的綜合，供參考：與PC電源相關的標準和規范有很多，它們從不同的角度對電源提出了不同的要 求，是電源是否合格的重要判據，在此對它們分成兩類作一簡單介紹：7 1一類標準是強制性標準，是電源必須滿足的標準:7 1 1電氣安全方面:G

16、B4943-1995信息技術設備（包括電氣事務設備）的安全 （等同IEC950-1986）。產品不僅要符合該標準的要求，而且還必須能夠獲得 權威機構的認可才能夠進行生產和銷售，也就是通常所說的安全認證。產品的 安全性是每個國家和地區都非常重視的問題，因為它直接關乎到人的生命安 全。國內的安全認證叫做長城認證，由中國電工產品認證委員會（CCEE）專門進行電工產品安全認證和相關的合格認證活動。7 1 2電磁兼容方面:GB9254-1998信息技術設備的無線電騷擾限值和測量方法（等同CISPR22:1997）。該標準主要對產品產生的傳導干擾和輻射 干擾提出了限制。其目的就是要求產品在使用時，不能干擾

17、其他設備的正 常運行。7 1 3諧波電流方面：低壓電氣及電子設備發出的諧波電流限值（設備每相 輸入電流W16A）（等同IEC61000-3-2:1995）。該標準是針對產品對電 網造成的影響而制定的，這種影響稱為電力污染，諧波電流的問題也是一 個越來越受人們重視的問題，歐洲地區已經從2001年起開始強制實施諧波 電流限制的標準，國內從1998年就頒布了相應的標準，但尚未強制實施。對諧波電流進行抑制的技術習慣上也叫功率因數校正技術（PFC）。有關諧 波電流、功率因數以及PFC技術可以參考附文“諧波電流、 功率因數及PC電源的PFC技術”。所有強制性的標準有合并到一起進行認證的趨勢，已經有相關的文

18、 件頒布，將會在2003年實施。實施后認證名稱稱為CCC認證。7 2另一類標準是非強制性的標準，也可以叫做推薦標準。7.2.1電磁兼容方面:GB/T17618-1998信息技術設備抗擾度限值和測量方法（等同CISPR24:1997）。該標準與GB9254-1998信息技術設備的無線電騷擾限 值和測量方法其實是產品電磁兼容性的兩個方面，GB9254著眼于產品發出的干 擾，而GB17618則是產品應具備的抗干擾能力，只有同時滿足這兩方面的要求才 算完善的產品，才能保證不同的設備同時使用時不會互相影響。但這兩方面有輕 重之分，而干擾相比較抗擾會造成更嚴重的問題，所以GB9254是強制性標準而GB/T

19、17618屬于推薦標準。7 2 2綜合性:GB/T14714-1993微小型計算機系統設備用開關電源通用技術條 件該標準在國際上并沒有相對應的標準，是我國專門針對計算機電源產品編寫 的一份指導性的標準，它的內容涉及產品的性能、環境、制造、檢測、包裝、運 輸等等內容。雖然不屬于強制性標準，但它所包含的內容比較全面，有很好的參 考價值和指導意義。7 2 3 Intel :ATX/ATX12VPowerSupp1yDesignGuide,SFX/SFX12VPowerSupp 1 yDesignGuideo最后要介紹的規范，就是Intel的 這兩個電源設計指南，這兩份設計指南雖然不是由國家機構發布的

20、標準，嚴格 意義上也不是規范文件，但它卻是目前PC電源領域最重要的產品設計參考，因 為Intel在PC領域長期處于絕對的領先地位，成了事實上的行業“領頭羊和兼 容標準。這兩份設計指南中對PC電源作了非常詳盡的描述，從外形結構、接口 定義到各個輸入輸出參數的定義和設定，幾乎涵蓋PC電源所有特性。 目前全球 絕大多數的PC電源都在依據該指南進行設計、 測試、 和評價。電源的可靠性電源是在進行能量的處理，其內部器件要承受高電壓、大電流、高功率和熱量損耗.是 整機中容易發生故障的一個部件，因此它的可靠性對整機可靠性有非常重要的意義。據統計 顯示：引起設備不可靠的原因設計錯誤約占1/3,元器件質量約占1/3,制造、操作和維護約 占1/3。其實后兩方面也與設計階段的考慮不周有關。為了取得高可靠性，必須從設計階段就 開始考慮可靠性的問題。產品的可靠性更大程度上是一個概率與統計的概念，單個產品的失效是隨機的，但從統 計角度看來產品的失效率則是有規律的，失效率服從兩個基本規律：即疊加規律和應力規 律，疊加規律是指每個單元的失效率相加就是整機的失效率，每個單元的失效率也就是該單 元所有器件失效率的疊加。應力規律是指元器件的失效率與其應力（環境溫度、工作電壓、