ATX电源标准有哪些

itch · 发表于 2021-8-5 09:14

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关于ATX电源规范

从1995年Intel为主板及电源结构制订出ATX规范至今，ATX规范经历了多次升级。从最早的ATX 1.3版规范开始，经历了ATX 1.1、ATX 2.0、ATX 2.01、ATX 2.02、ATX 2.03和ATX 12V等阶段。从开始的+5.5V/+3.3V供电转为+12V供电，4Pin/20Pin转为6Pin/24Pin供电输出，电源的规范总是随着硬件功耗的变化而变化。相比早期的ATX12V标准，ATX 2.0标准可谓是双路输出的开山之作，此后ATX 2.2/2.3版电源也针对双核平台作出了电源输出的改进。

随着PC技术的发展，性能已经不再是制约硬件发展的瓶颈，反而节能环保才是影响PC应用的重要因素。在2008年二月份，Intel公布了1.2版本《桌面平台电源设计指南》，在这份指南中Intel再一次修订了ATX12V电源标准，将2.3版本提升到了2.31版本，从技术规范方面和节能环保方面对旧版电源规范进行了补充和完善。

ATX 2.31版电源规范的具体内容
相比ATX 2.3版电源规范，ATX 2.31版电源规范具体改进内容有：

　　1. 将在ATX12V 2.3版规范上去掉PW-OK信号重新加回到ATX12V 2.31版规范当中。在ATX 2.2电源中，电源PCB板上会有一个IC控制电路，并将开关线连接到机箱的开关上，它能为主机提供开机自检启动信号，即PW-OK信号（在AT电源中称为P.G信号）。待机时，PW-OK电路向主机输出零电平的自检信号，主机停止工作处于待命状态。受控启动后，PW-OK电路在开关电源输出电压稳定后，再延迟几百毫秒由零电平起跳到+5V，向主机发出高电平的信号，通知主机触发系统在电源断电前自动关闭。

在ATX 2.3版电源规范中取消了PW-OK信号，简化了信号的匹配问题，这就降低了电源与主板的兼容故障几率，同时还简化了主板工艺需求，间接降低了主板的设计成本，不过却为电源效能带来了不良影响。在主机启动时，由于没有了PW-OK信号，电源无法在极短的时间内将+5V电压从零上升到+4.75V，CPU不得不花更多时间去等待。根据Intel试验，电源PW-OK信号丢失后，会造成输出直流电的时间延长（从100%到95%要用1ms时间），而增大电源输出功率的损耗，因而在ATX 2.31标准中再次加入PW-OK信号，可以提升电源的效能。

　　2. 对CFX12V的交叉负载进行一系列的调整。由于ATX电源采用了交叉运行技术，因而是主变换电路、辅助电源配合工作，辅助电源本身就是一个完整的开关电源，只要ATX电源一通电，辅助电源便开始工作。辅助电源主要有两个作用：一是提供+5V电压，为主板的“电源监控部件”提供工作电压，使操作系统可以直接对电源进行管理，以实现远程开机及电脑唤醒功能，另外就是输出电压为保护电路、控制电路等电路进行供电。

如果可以让电源的负载变得更小，就可以改善电源的电压输出精度，还可以实现远程开机、远程唤醒、主板供电管理等带来的节能效果。由于电源效能的提升，也使得电磁干扰更小，电源也更加环保。为此在ATX 2.31标准中，Intel特别对交叉负载进行了一系列的调整，通过调整，使得交叉负载调整率有所提高。其中最小负载部分调整最为突出，并通过对交叉负载的优化，从而使电源的输出电压更加稳定，这意味着PC用户能够更为自由地搭配CPU及显卡，而不用担心会出现兼容性或不稳定等问题。

3. 增加了RoHS环保标准和中国3C强制认证针对EMI（电磁干扰）电路所做出的规定。在ATX电源上，3C认证主要考虑的是EMC 电磁兼容性，与普通电源不同，3C认证电源需要进行电磁兼容检测，因而电源中需要两路EMI滤波电路，其中一路在电源插座处，也称为第一级EMI电路，另外一路称为第二级EMI电路，其作用是滤除电网中的高频杂波和同相干扰电流，并将电源中产生的电磁辐射减少至最低程度。

对于PC电源而言，由于工作时会带来较大的电磁干扰，电磁辐射严重影响了PC用户的健康，为此各国相关机构对ATX电源提出了各种安全认证，并对ATX电源的抗电强度、EMI电磁传导干扰、温度、漏电流等提出了特别要求。RoHS-2002环保标准(《关于在电子电气设备中禁止使用某些有害物质指令》)由欧盟议会和欧盟理事会于2003年1月27日正式公布，规定针对电气设备中的铅Pb，镉Cd，汞Hg，六价铬Cr6+，多溴二苯醚PBDE，多溴联苯PBB等含量进行限制。

正是由于以上改进，促使Intel公布了最新的ATX12V 2.31版规范。在新的电源规范发布之后，几乎同一时间，航嘉就发布了全球首款2.31版电源——航嘉磐石400。从电源的规格上看，这款产品几乎可以认为是一款“公版电源”，不仅在各路电流、电压等参数上与2.31版本规范中的350W额定电源参考标准完全一致，就连电源的外观规格上都达到了完全的相同。

ATX 2.31版电源规范的意义
　　从电源表面性能来看，ATX 2.31规范相对ATX 2.3规范而言，其功率的要求和接口标准几乎一样，但是在节能和环保方面的补充，针对交叉负载调整率的进步，将电源的制造工艺提上一个新台阶，减少了电源不必要的功率损失。而将EMI电路纳入3C认证，既确保了电源节能，也带来了更高的稳定性。

　　另外，ATX 2.31标准还规定PS-ON与PW-OK的纹波/噪音为400mV，这样也降低了电源的电磁干扰性，减少了电源对PC使用者的电磁辐射。RoHS认证的加入，也让电源变得更加环保，从这里也可以看出为何Intel额外在ATX 2.31标准中加入了其“拯救气候行动计划”的原因。总的来看，相比前面的ATX电源规范，ATX 2.31版电源规范具有节能、高效、环保的新特点，它将为PC用户带来全新的应用体验。

　　不过我们也应该理性看待ATX 2.31标准，虽然它把一切都规定得很“完美”，但电源厂商是否能完全遵照这个规定制造电源则要打个问号。在ATX 2.31标准前的ATX 2.3标准中Intel就制定了严格的电源转换效率，要求ATX 2.3电源的转换效率保持在80%的水平，以达到让PC的节能的目的。目前从实际情况来看，只有极少数厂家生产的ATX 2.3电源的转换效率能达到80%这个水平，这就造成了标准是标准，实际是实际。

　　总而言之，ATX12V 2.31版规范相对于2.3版规范而言，更为贴合当今主流平台的应用，而且在效能、环保以及节能等设计上也更为完善。因此我们有理由相信ATX12V 2.31版电源将会进入主流市场，并最终普及开来。