本文主要是關(guān)于電源的相關(guān)介紹，并著重對電源+12V/+5V/+3.3V的供電進行了詳盡的闡述。

電源

電源是將其它形式的能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。電源自“磁生電”原理，由水力、風(fēng)力、海潮、水壩水壓差、太陽能等可再生能源，及燒煤炭、油渣等產(chǎn)生電力來源。常見的電源是干電池（直流電）與家用的110V-220V 交流電源。

常見類型

交流穩(wěn)壓電源

能夠提供一個穩(wěn)定電壓和頻率的電源稱交流穩(wěn)定電源。國內(nèi)多數(shù)廠家所做的工作是交流電壓穩(wěn)定。下面結(jié)合市場有的交流穩(wěn)壓電源簡述其分類特點。

參數(shù)調(diào)整（諧振）型

這類穩(wěn)壓電源，穩(wěn)壓的基本原理是LC串聯(lián)諧振，早期出現(xiàn)的磁飽和型穩(wěn)壓器就屬于這一類。它的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，無眾多的元器件，可靠性相當(dāng)高穩(wěn)壓范圍相當(dāng)寬，抗干擾和抗過載能力強。缺點是能耗大、噪聲大、笨重且造價高。

在磁飽和原理的基礎(chǔ)上的發(fā)育進形成的參數(shù)穩(wěn)壓器和我國50年代已流行的“磁放大器調(diào)整型電子交流穩(wěn)壓器”（即614型）均屬此類原理的交流穩(wěn)壓器。

自耦（變比）調(diào)整型

1、機械調(diào)壓型，即以伺服電機帶動炭刷在自耦變壓器的的繞組滑動面上移動，改變Vo對Vi的比值，以實現(xiàn)輸出電壓的調(diào)整和穩(wěn)定。該種穩(wěn)壓器可以從幾百瓦到幾千瓦。它的特點是結(jié)構(gòu)簡單，造價低，輸出波形失真?。坏捎谔克⒒瑒咏狱c易產(chǎn)生電火花，造成電刷損壞以至燒毀而失效；且電壓調(diào)整速度慢。

2、改變抽頭型，將自耦變壓器做成多個固定抽頭，通過繼電器或可控硅（固態(tài)繼電器）做為開關(guān)器10件，自動改變抽頭位置，從而實現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定。

該種型穩(wěn)壓器優(yōu)點是電路簡單，穩(wěn)壓范圍寬（130V-280V），效率高（≥95%），價格低。而缺點是穩(wěn)壓精度低（±8～10%）工作壽命短，它適用于家庭給空調(diào)器供電。

大功率補償型——凈化型穩(wěn)壓器（含精密型穩(wěn)壓器）

它用補償環(huán)節(jié)實現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定，易實現(xiàn)微機控制。

它的優(yōu)點是抗干擾性能好，穩(wěn)壓精度高（≤±1%）、響應(yīng)快（40～60ms）、電路簡單、工作可靠。缺點是：帶計算機，程控交換機等非線性負載時有低頻振蕩現(xiàn)象；輸入側(cè)電流失真度大，源功率因數(shù)較低；輸出電壓對輸入電壓有相移。對抗干擾功能要求較高的單位，在城市里應(yīng)用為宜，計算機供電時，必須選用計算機總功率的2-3倍左右穩(wěn)壓器來使用。因具有穩(wěn)壓、抗干擾，響應(yīng)速度快、價格適中等優(yōu)點，所以應(yīng)用廣泛。

開關(guān)型交流穩(wěn)壓電源

它應(yīng)用于高頻脈寬調(diào)制技術(shù)，與一般開關(guān)電源的區(qū)別是它的輸出量必須是與輸入側(cè)同上頻、同相的交流電壓。它的輸出電壓波型有準(zhǔn)方波、梯型波、正弦波等，市場上的不間斷電源（UPS）抽掉其中的蓄電源和充電器，就是一臺開關(guān)型交流穩(wěn)壓電源的穩(wěn)壓性好，控制功能強，易于實現(xiàn)智能化，是非常具有前途的交流穩(wěn)壓電源。但因其電路復(fù)雜，價格較高，所以推廣較慢。

直流穩(wěn)定電源

直流穩(wěn)定電源按習(xí)慣可分為化學(xué)電源，線性穩(wěn)定電源和開關(guān)型穩(wěn)定電源，它們又分別具有各種不同類型：

化學(xué)電源

平常所用的干電池、鉛酸蓄電池、鎳鎘、鎳氫、鋰離子電池均屬于這一類，各有其優(yōu)缺點。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，又產(chǎn)生了智能化電池；在充電電池材料方面，美國研制人員發(fā)現(xiàn)錳的一種碘化物，用它可以制造出便宜、小巧、放電時間長，多次充電后仍保持性能良好的環(huán)保型充電電池。

線性穩(wěn)定電源

線性穩(wěn)定電源有一個共同的特點就是它的功率器件調(diào)整管工作在線性區(qū)，靠調(diào)整管之間的電壓降來穩(wěn)定輸出。由于調(diào)整管靜態(tài)損耗大，需要安裝一個很大的散熱器給它散熱。而且由于變壓器工作在工頻（50Hz）上，所以重量較大。

該類電源優(yōu)點是穩(wěn)定性高，紋波小，可靠性高，易做成多路，輸出連續(xù)可調(diào)的成品。缺點是體積大、較笨重、效率相對較低。這類穩(wěn)定電源又有很多種，從輸出性質(zhì)可分為穩(wěn)壓電源和穩(wěn)流電源及集穩(wěn)壓、穩(wěn)流于一身的穩(wěn)壓穩(wěn)流（雙穩(wěn)）電源。從輸出值來看可分定點輸出電源、波段開關(guān)調(diào)整式和電位器連續(xù)可調(diào)式幾種。從輸出指示上可分指針指示型和數(shù)字顯示式型等等。

開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源

與線性穩(wěn)壓電源不同的一類穩(wěn)電源就是開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源，它的電路型式主要有單端反激式，單端正激式、半橋式、推挽式和全橋式。它和線性電源的根本區(qū)別在于它變壓器不工作在工頻而是工作在幾十千赫茲到幾兆赫茲。功能管不是工作在飽和就是截止區(qū)即開關(guān)狀態(tài)；開關(guān)電源因此而得名。

開關(guān)電源的優(yōu)點是體積小，重量輕，穩(wěn)定可靠；缺點相對于線性電源來說紋波較大（一般≤1%VO（P-P），好的可做到十幾mV（P-P）或更?。?。它的功率可自幾瓦－幾千瓦均有產(chǎn)品。價位為3元－十幾萬元/瓦，下面就一般習(xí)慣分類介紹幾種開關(guān)電源：

1、AC/DC電源

該類電源也稱一次電源——AC是交流，DC是直流，它自電網(wǎng)取得能量，經(jīng)過高壓整流濾波得到一個直流高壓，供DC/DC變換器在輸出端獲得一個或幾個穩(wěn)定的直流電壓，功率從幾瓦－幾千瓦均有產(chǎn)品，用于不同場合。屬此類產(chǎn)品的規(guī)格型號繁多，據(jù)用戶需要而定通信電源中的一次電源（AC220輸入，DC48V或24V輸出）也屬此類。

2、DC/DC電源

在通信系統(tǒng)中也稱二次電源，它是由一次電源或直流電池組提供一個直流輸入電壓，經(jīng)DC/DC變換以后在輸出端獲一個或幾個直流電壓。

3、通信電源

通信電源其實質(zhì)上就是DC/DC變換器式電源，只是它一般以直流－48V或－24V供電，并用后備電池作DC供電的備份，將DC的供電電壓變換成電路的工作電壓，一般它又分中央供電、分層供電和單板供電三種，以后者可靠性最高。

4、電臺電源

電臺電源輸入AC220V/110V，輸出DC13.8V，功率由所供電臺功率而定，幾安幾百安均有產(chǎn)品。為防止AC電網(wǎng)斷電影響電臺工作，而需要有電池組作為備份，所以此類電源除輸出一個13.8V直流電壓外，還具有對電池充電自動轉(zhuǎn)換功能。

5、模塊電源

隨著科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，對電源可靠性、容量/體積比要求越來越高，模塊電源越來越顯示其優(yōu)越性，它工作頻率高、體積小、可靠性高，便于安裝和組合擴容，所以越來越被廣泛采用。目前，目前國內(nèi)雖有相應(yīng)模塊生產(chǎn)，但因生產(chǎn)工藝未能趕上國際水平，故障率較高。

DC/DC模塊電源目前雖然成本較高，但從產(chǎn)品的漫長的應(yīng)用周期的整體成本來看，特別是因系統(tǒng)故障而導(dǎo)致的高昂的維修成本及商譽損失來看，選用該電源模塊還是合算的，在此還值得一提的是羅氏變換器電路，它的突出優(yōu)點是電路結(jié)構(gòu)簡單，效率高和輸出電壓、電流的紋波值接近于零。

6、特種電源

高電壓小電流電源、大電流電源、400Hz輸入的AC/DC電源等，可歸于此類，可根據(jù)特殊需要選用。開關(guān)電源的價位一般在2-8元/瓦特殊小功率和大功率電源價格稍高，可達11-13元/瓦。

電源分類

直流電源

直流電源（DC power）有正、負兩個電極，正極的電位高，負極的電位低，當(dāng)兩個電極與電路連通后，能夠使電路兩端之間維持恒定的電位差，從而在外電路中形成由正極到負極的電流。 單靠水位高低之差不能維持穩(wěn)恒的水流，而借助于水泵持續(xù)地把水由低處送往高處就能維持一定的水位差而形成穩(wěn)恒的水流。與此類似，單靠電荷所產(chǎn)生的靜電場不能維持穩(wěn)恒的電流，而借助于直流電源，就可以利用非靜電作用（簡稱為“非靜電力”）使正電荷由電位較低的負極處經(jīng)電源內(nèi)部返回到電位較高的正極處，以維持兩個電極之間的電位差，從而形成穩(wěn)恒的電流。因此，直流電源是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，它把其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能供給電路，以維持電流的穩(wěn)恒流動。

交流電源

交流電源能夠提供一個穩(wěn)定電壓和頻率的電源稱交流穩(wěn)定電源。目前國內(nèi)多數(shù)廠家所做的工作是交流電壓穩(wěn)定。下面結(jié)合市場有的交流穩(wěn)壓電源簡述其分類特點。參數(shù)調(diào)整（諧振）型這類穩(wěn)壓電源，穩(wěn)壓的基本原理是LC串聯(lián)諧振，早期出現(xiàn)的磁飽和型穩(wěn)壓器就屬于這一類。它的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單，無眾多的元器件，可靠性相當(dāng)高穩(wěn)壓范圍相當(dāng)寬，抗干擾和抗過載能力強。缺點是：能耗大、噪聲大、笨重且造價高。

電源中的+12V/+5V/+3.3V都給哪些硬件供電？

實際上我們PC里面的硬件，對供電電壓的要求是不一樣的，因此PC電源要針對不同的硬件輸出不同的電壓。只是為什么這些電壓對應(yīng)的輸出功率各有不同呢？具體硬件需要的具體電壓是什么呢？我們相信大部分的玩家看見這兩個問題后都是一臉懵逼。

電源上有5路輸出電壓的規(guī)格，但是你知道哪些硬件用到了這些輸出電壓嗎？

現(xiàn)在隨便翻出一個正規(guī)的PC電源，我們都可以在銘牌上看到其+12V、+3.3V、+5V、-12V以及+5VSB的輸出規(guī)格，這5個電壓同時也是PC主機內(nèi)部各個硬件所需要使用的供電電壓。不過并不是每一個硬件都會用到這些電壓，實際上它們的需要是各有不同的，因此我們就先來扒一扒關(guān)于PC內(nèi)部主要硬件 即CPU、主板、內(nèi)存、顯卡、硬盤的供電電壓需求。

主板與內(nèi)存的供電電壓需求：

首先我們從主板開始，主板在PC中的地位就像是地面上的橋梁，CPU、顯卡、內(nèi)存等硬件的供電與數(shù)據(jù)交換都需用經(jīng)過主板完成的。連接在主板上的接口主要有兩個，一個是CPU專用的供電接口，關(guān)于這個接口我們后面再說；另外一個則是24pin的主供電接口，這個也是PC中體積最大的供電接口，主要為搭載在主板上的各種硬件進行供電。

主板上的24pin供電接口就用到了PC電源上全部5種供電電壓，即+12V、+3.3V、+5V、-12V以及+5VSB，另外還有一個-5V，不過這個電壓對應(yīng)的硬件和接口實際上早已淘汰，因此現(xiàn)在的PC電源已經(jīng)不再提供-5V供電，在24pin接口中的這一路僅是名義上的存在。

搭載在主板上各種板載芯片主要用到的供電是+5V和+3.3V，而+12V則主要供給PCI-E、PCI插槽以及風(fēng)扇接口使用，其中PCI-E插槽除了+12V外還會用到+3.3V的供電，PCI插槽則需要用到+12V、-12V以及+5V。內(nèi)存插槽所用到的供電是+3.3V，不過其額外配置有電壓轉(zhuǎn)換電路，會把+3.3V轉(zhuǎn)換為內(nèi)存的工作電壓如1.5V、1.2V等，再供給內(nèi)存使用。

USB接口則主要用到+5V供電，因此對于需要連接很多USB設(shè)備的玩家來說，+5V供電的輸出功率不能太小。而-12V供電實際上需要用到的機會很小，即使用到也不需要高功率，因為它只是給串口或者PCI接口設(shè)備做電平判斷使用，因此PC電源的-12V輸出功率大都不超過10W，甚至更低。

在主板供電需求當(dāng)中，+5VSB是一個比較特殊的存在。+5VSB也叫做+5V待機，因為這一路在開機狀態(tài)下實際上是不需要使用的，反而是關(guān)機狀態(tài)下才需要使用。+5VSB在電源接上電源線并打上開關(guān)后就馬上開始輸出，主要是給主板上的主要芯片提供待機電流，便于快速喚醒和開機使用。另外有部分主板在關(guān)機狀態(tài)下仍然支持通過USB接口給手機充電，這里也需要用到+5VSB。因此現(xiàn)在不少電源都比較注重+5VSB的輸出電流，一般都不會低于2A。

CPU的供電電壓需求：

安裝在主板上的CPU可以說是一個很特殊的存在，由于其功耗較高，因此為了保證CPU的正常運作，它的供電是獨立出來，并不是從24pin接口取電，而是通過專用的4pin或8pin接口進行供電，所需要的是+12V供電，然后再通過主板上的開關(guān)電源電路轉(zhuǎn)變?yōu)镃PU的工作電壓。而關(guān)于這個開關(guān)電源的工作方式，可以參考以前我們寫過的課堂文章《超能課堂（75）：我們的主板和顯卡是如何給CPU和GPU供電的？》

需要注意的是，CPU的供電接口有4pin和8pin兩種，后者擁有更強的供電能力，不過一般來說在8pin接口上使用4pin接口也是可以開機，也能滿足正常使用需求的。不過如果你需要超頻，或者你使用的是高端CPU，而且主板有提供8pin CPU供電接口，我們建議還是買一個帶對應(yīng)接口的電源換上以保證整機穩(wěn)定性吧！

現(xiàn)在顯卡的主流接口是PCI-E接口，因此其所需要的供電電壓有兩種，一個+3.3V，另外一個就是+12V。其中+3.3V主要是I/O芯片以及外圍電路的供電，功耗并不高，直接從PCI-E插槽獲取即可；而+12V則需要供給GPU以及顯存使用，可以說是顯卡的主要供電來源，除了從PCI-E插槽上獲取外，中高端產(chǎn)品還需要從外接的6pin或8pin供電接口獲取。

顯卡的外接供電接口主要提供+12V供電，與CPU供電接口類似，8pin接口的供電能力比6pin接口更強，而且絕大部分的顯卡都需要把對應(yīng)的外接供電接口全部接上后才能正常工作。實際上現(xiàn)在的在PC的硬件功耗組成中，顯卡已經(jīng)占據(jù)了很大的一部分，可以說它和CPU共同占據(jù)了整機接近80%的功耗。

機械硬盤與固態(tài)硬盤的供電需求：

如今硬盤已經(jīng)分為了機械硬盤HDD和固態(tài)硬盤兩大陣營，雖然它們用到的供電接口都是SATA供電接口，但是它們所需要用到的電壓并不完全相同。3.5英寸機械硬盤所需要用到的電壓是+12V、+5V和+3.3V，其中+12V是供給電機使用，+5V和+3.3V則是主控電路使用，而2.5英寸硬盤則只需要+5V和+3.3V，因為后者的電機功耗比較低，+5V供電就可以滿足了。

不過現(xiàn)在的機械硬盤的主控電路并不一定需要+3.3V的供電，因為它們大都自帶有+5V轉(zhuǎn)+3.3V的電壓轉(zhuǎn)換電路，因此即便只有+12V和+5V供電也可以正常工作，必須用到+3.3V的機會其實已經(jīng)大大減少。

結(jié)語

關(guān)于電源的相關(guān)介紹就到這了，如有不足之處歡迎指正。

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