电源:它是什么以及它是如何工作的?

要使计算机正常工作,它必须具有 电源供应,这是一个基本部分,因为它负责将家用插座提供的电流转换为可供计算机 CPU 内的许多部件使用的能量。 在本文中了解与此硬件相关的所有内容、存在哪些类型、如何知道我拥有哪一个等等。

电源供应

什么是电源?

在解释之前 什么是电源,有必要知道一些可以澄清定义的术语,即:

  • 电流:它是电荷从一个点到另一个点的移动,在允许它的介质中,例如电缆、电导体、阴极、阳极等。
  • 交流电(AC):当电子流动从一个方向改变到另一个方向时,持续一段时间。 例如,家庭可用的电力。
  • 直流电:(DC):当电子在一个方向上保持恒定流动时发生。 例如,手电筒内流动的电流。

从这个意义上说,电源可以定义为计算机的内部部分,它将交流电 (AC) 转换为各种较小的能量,其水平允许计算机的组件正常运行。 这些较小的能量称为直流电 (DC)。

电源不同于PC的一些硬件元件,例如SSD磁盘,因为没有它,任何内部组件都无法工作,甚至计算机都无法启动。

使其成为计算机关键部分的原因。 即使这部分没有提供正确和必要的电压,也可能导致故障,例如突然断电或对其他部分造成永久性损坏。

需要注意的是,电源通常缩写为 电源供应器 它也被称为电源。

另一个需要强调的细节是主板、盒子和 电源 它们有不同的尺寸,称为外形尺寸”,它们必须兼容才能正常工作。

电源特性

电源或 PSU 是负责为计算机的其他组件(例如主板、DVD 播放器或硬盘驱动器)提供充足电能的设备。 这是这件作品的主要功能,但除此之外,它还具有以下特点:

  • 它有一个外壳,可为内部的所有内部组件提供保护,以防止在供电过程中可能出现的不便,例如过电压。
  • 它有自己的风扇,可以排出内部产生的热量。
  • 它有一个小开关; 防止它打开; 即使按下按钮打开计算机。
  • 它配备了不同的电缆和连接器,其中我们可以提到 MOLEX 和 SATA 电源连接器。
  • 某些 PSU 型号有电压选择器; 它允许用户将电源连接到 100v 或 220v 电源插座。
  • 电源提供的能量容量以瓦特为单位,并在电源型号旁边的标签上标明。

盒子里的电源

所有电源都位于机箱或 CPU 盒的后部。 您甚至可以看到计算机的电源线,即插入墙上插座的电源线,已插入电源背面。

电源供应

该设备正是通过这种电缆接收商业电能或交流电,然后将其转换为直流电。

需要注意的是,电源的背面通常是大多数人看到的唯一部分。 同样,您可以看到一个风扇开口,它将热空气排出到 PC 机箱的背面。

还可以看到电源盒外侧有一个三叉公口。 在那里,您可以连接直接插入家用电源插座的电源线。

在计算机内部,各种两端带有连接器的电缆从电源伸出。

这些端子允许使用 PC 的不同组件连接到电源,以便为它们提供能量。

其中一些连接器专门设计用于连接到主板,而其他端子很容易适应显卡、硬盘驱动器、光驱或其他物品。

由于每个 PC 组件都需要一定量的电源才能正常运行,因此电源按瓦特额定值显示它们可以为计算机提供的功率容量。

¿源的工作原理 能?

正如我们已经解释过的,电源是计算机正常工作的重要组成部分。 没有这个设备,计算机就只是一个装满纯塑料和金属的非活动盒子。

La 可调光电源 采用开关技术将交流电转换为较低电平的电源电压或直流电。 最常见的电压是:

  • 3,3伏
  • 5伏
  • 12伏

值得注意的是,目前几乎 100% 的负载都在 12V 电源轨上,而其他电源轨越来越处于次要位置。 此外,电源的容量始终以瓦特显示。

如今,计算机有一个按钮,可以打开和关闭它们。 尽管它们也可以通过初始菜单中的选项关闭。 重要的是要澄清这两个选项都已集成到标准电源中已有数年之久。

这就是操作系统向 PSU 发送信号以告知其关闭的方式。 当按钮向电源发送一个 5 伏的信号时,告诉它启动。

 PSU 的运行阶段

之前您看到了一个简单的电源工作原理示例。 但是,这里有四个阶段可以帮助您更好地了解 PSU 的工作原理。

转型阶段:

在这个阶段,称为线圈变压器的电气元件工作,它将 120 伏或 220 伏的能量(从墙壁插座接收的能量)转换为较低的能量。

根据电源的型号,它可能包含多个变压器,从而可以获得各种能量,例如 5V、9V、12V 和 24V。

将 120V 或 220V 的电流转换为较低能量后,必须进行整流。

整改阶段:

在此步骤中,电源通过使用称为二极管的其他组件对能量进行整流,将其变为正电流和负电流。 这个过程允许电压保持在 0 伏以上,也就是说,它不会低于这个数字。

过滤阶段:

在这个阶段,电压被平滑以避免电流带来的峰值。 这是通过电容器或电容器实现的,电容器起到过滤器的作用,允许它们保留电流并让它一点一点地通过。

电源供应

稳定阶段:

这就是 PSU 中的集成电路发挥作用的地方,它们负责提供计算机组件运行所需的不同负载。

重要事实

需要注意的是,电源提供的高频交流电比原来的 60 Hz 交流线路电流更容易过滤和整流。 此外,它还可以减少计算机敏感电子元件的电压变化和噪声。

基本上,这是来自家庭网络的能量在到达 PC 的每个元素之前所经过的路径。 还需要注意的是,电源还包含其他电气元件,例如电阻器、线圈等。

另一个需要强调的细节是,将能量从交流电转换为直流电的过程不一定按照我们介绍的顺序进行。

如果您想了解切换源的工作原理,请查看我们在下面为您留下的视频:

电源标准化

多年来,至少有六种不同类型的计算机电源,它们通常是AT类型。 直到大约几十年后,当 Pentium MMX 计算机出现在市场上时,业界才决定使用基于 ATX 的电源。

高压电源 他们有连接到主板的连接器。 该设备由一个电压为 220V 的小按钮激活,这在使用计算机时应该是有风险的。 这两个特征将 AT 源与 ATX 源区分开来。

在技​​术层面上,它们意味着相当基本的设备,因此它们几乎不再使用。 也因为与主板连接的端子混淆,导致频繁短路。

ATX 电源 他们有一个更现代的电路,它也始终保持活动状态,也就是说,电源始终以低电源电压接收电源,使其保持待机状态。

与 AT 不同,ATX 电源线使用标准化端子,其设计方式不会插入错误的连接器。

此外,风扇制造商通常使用与驱动器或外围设备的电源线相同的连接器,从而使风扇能够获得运行所需的 12 伏电压。

白色背景上的计算机特写电源,顶视图特写。

另一方面,电源可以根据电源中的功率和盒子的类型进行分类:

  • 上桌 AT (150-200 W)
  • 中塔 (200-300)
  • 塔式(230-250W)
  • 超薄(75-100W)
  • 在 ATX 表 (200-250 W) 上。

电源问题

许多计算机技术人员说,最有可能发生故障的计算机组件是电源。 这是因为该设备在每次使用时都会升温然后冷却,并且每次打开设备时还会从电源插座接收交流电。

如果电脑经常随机重启,风扇停止工作,甚至在游戏、下载或其他任务中检测到性能问题,这些都可能是电源质量低、不足或有故障的迹象。

此外,必须考虑我们电源的使用寿命,因为多年来其内部组件会退化。 所以 10 年前是 850W PSU,现在可能是 650W 或更低。

事实上,这件作品的功能可能会受到影响,甚至会危及计算机的其他组件。

在这个意义上,可以说是高品质电源的使用寿命为10年,因此它不应该让你在这段时间里什么样的问题。 所以,如果你想更新您的设备,并且源差不多10岁了,建议你用另一个替换。

如果您的计算机出现任何问题,并且您怀疑它是由电源引起的,您可以管理保修或更换其他部件。 不可取的是你自己去修理它,除非你有这方面的知识,或者有电路图,否则你很难修理它。

喷泉损坏的症状

尽管计算机出现这些症状,但这并不一定意味着电源出现故障并需要更换。 为避免此类混淆,以下是我们可以轻松检测到的迹象,以了解 PSU 是否损坏,以及计算机其他某些组件中可能出现的其他故障。

计算机无明显原因关闭或重新启动:

当计算机自行关闭时,可能有两个原因。 第一个是最常见的症状之一,表明电源可能处于不良状态。

这是因为电源没有能力维持设备运行所需的连续电流。 它也有可能遭受了非常大的过电压,从而损害了它的保护系统。

第二个原因是因为处理器可能过热。 我们建议您下载一个程序,该程序可让您测量计算机上的电压、风扇速度和温度; 这样您就可以防止 CPU 超过温度限制并过早地出现故障。

喷泉扇发出奇怪的声音:

如果风扇开始产生奇怪的噪音,好像它在摩擦什么东西,这表明它开始出现故障。 最推荐的是至少更换电源的风扇,以防止它过热并开始出现更严重的故障,甚至损坏PC的其他一些组件。

出现蓝屏 (BSOD):

当电源出现故障并且无法提供组件运行所需的电流时,就会出现蓝屏。 如果在开始游戏时显示错误消息,则可能是 PSU 出现故障,因为此时显卡需要更多电量。

但是,这些 BSOD 可能是由其他原因引起的,例如当我们不小心撞到 PC 机箱并移动时; 大量灰尘、棉绒或污垢堆积导致某处短路; 当操作系统无法从错误中恢复或仅仅因为有坏硬件(可能是 RAM 或主板)时; 除其他原因外。

强烈的燃烧甚至烟雾气味:

当出现这种症状时,不幸的是因为电源严重故障甚至完全损坏。 这通常发生在以下情况:计算机正常工作,突然听到“砰!”的声音,然后计算机关闭并开始闻到燃烧的气味,甚至观察到冒烟。

这与源电容器已不可修复地损坏同义。 另外,如果打开 PSU 时发现一些电容膨胀,生锈或有干酸的痕迹,那是因为不幸的是电源已经失效,必须立即更换一个新的,最好是高质量的。

电源供应

电源改进

如今,各行各业都在市场上推出了新的和创新的内部设计。 de 馈送规制的 电压调节模块 (VRM),独立工作。 此外,这些模块是 DC-DC 电源。

当电气负载不平衡时,这些调节电压不会出现尖峰; 被认为是 VRM 的主要优势的特性。 在当今的计算机中,情况通常正好相反。

另一方面,网络服务器也有现代设计,它们能够包括电源,同时提供备用电源。 顾名思义,即使在其他电源工作时也可以切换。

类似地,您可以找到一些新的计算机——尤其是那些被用作服务器的计算机——它们提供重复的电源,也就是说,计算机包含两个或更多的 PSU。

其中一个电源负责提供计算机运行所需的能量,而另一个则充当备用 PSU。

当主 PSU 发生故障时,最后一个源会自动执行其功能。 正是在这个精确的时刻,可以在使用备用电源时更换主电源。

在以下视频中,您将看到如何提高电源的安培数:

外部电源

内部 PC 电源,就像上一节中讨论的那样,并不是唯一的类型。 因为我们还可以找到另一种类型的电源,例如外部电源。

这些外部电源包括一些视频游戏机的 PSU,它们通过位于游戏机和墙壁插座之间的电源线连接。

某些外部硬盘驱动器中还内置了其他外部电源。 设备无法通过 USB 从 PC 提取必要电源时所需的磁盘。

这些外部电源的主要优点是它们允许设备更小并且更具物理吸引力。

需要注意的是,这些外部电源的某些型号尺寸非常大,这可能意味着安装时出现问题。

当前峰值

电流尖峰和浪涌通常是电源损坏的最常见原因。 这是因为它是直接接收来自家庭网络的交流电的部分。

此外,如果家庭的电气设备状况不佳,另一方面,电源所具有的过压保护系统并非 100% 有效,则损坏内部组件的可能性会增加。

这就是为什么始终建议将设备连接到 UPS 或带有磁热开关的特殊过电压保护器。

功率

要选择优质电源,必须将存在的标称功率作为衡量标准。 因为如果我们说要购买一个功率很小的 PSU,计算机可能会因为消耗的功率超过电源所能提供的功率而突然关闭。

另一方面,如果我们选择功率太大的电源,这可能意味着损失金钱。 那么什么对我们最好呢?

最明智的做法是估算我们计算机的能耗。 由于每个组件都需要一定的瓦数,因此每个元件的所有瓦数都会一起估算,从而获得 PC 正常运行所需的瓦数。

总的来说,由于技术和计算的改进,能源效率正在取得进展,现代 CPU 和 GPU 消耗的功率越来越少。

现在,要估算您的 PC 所需的能耗,您可以使用 Outervision.com 计算器。 此工具允许您选择 CPU 和 GPU 的品牌和型号,以及存储驱动器和其他组件。

还可以对您的系统进行超频,这使您可以轻松设置 CPU 时钟、GPU 时钟和显卡时钟,甚至设置电压。 尽管向计算机专家寻求建议总是比使用计算器更可取。

但是,如果您选择计算器,一旦您输入了您想要包含的所有信息,该工具将向您显示三个不同的金额:

  • 卡加波腾西亚
  • 推荐电源的功率
  • 建议的 PSU 电源。

更多的力量

获得结果后,您可以做几件事来帮助您建立更容易找到的 PSU 电压。 即:

首先,您必须将功率四舍五入到最接近的 50W 标记。 例如,如果您有 370W,则应将其四舍五入为 400W,因此您应该使用该瓦数的电源。

通过使用这种方法,您可能会找到能够提供充足电力的电源,即使您将来升级到更强大的组件也是如此。

另一方面,某些系统可能无法证明额外的 50W 或更多是合理的。 例如,锁定的微处理器(没有“K”或“X”标识的英特尔处理器)通常不用于它们消耗的功率超过其规格要求的情况。

除此之外,这些类型的处理器在过热时往往会降低最大时钟速度,从而节省能源。

在解锁 CPU 和超频 GPU 的情况下,最好有更多的功率。 如果您想超频或在超频系统中添加组件,此方法非常有用。

这是因为超频通常需要更好的冷却,因此每个风扇和水泵也会消耗更多的功率。

重要的是要注意计算机永远不会处于全功率状态。 通常,PC 在空闲时消耗 100 瓦或更少,因此在执行日常任务(例如处理 Word 或浏览互联网)时消耗超过 150W 的情况很少见。

效率和 80 Plus 认证

现实情况是,电子元件永远不会以 100% 的效率工作。 在电源上找到“80 Plus”标签意味着它已被评为一定的效率水平。 在描述什么是 80 Plus 认证之前,我们必须澄清术语效率。

当电源或其他设备标记为 80 Plus 时,这意味着该设备的效率为 80%。 也就是说,80% 的标称功率提供给系统,而另外 20% 以热量的形式损失掉。

举例来说,假设一个电源在 80% 负载下效率为 100%,从插座汲取 500W 的功率,它在最大输出时只能提供 400W。

因此,电源的功率为 400W,因为它是它能够提供给计算机的最大功率。

由于电源的额定功率考虑了效率,所以没有太多的计算要做。 除非你太在意电费。

如果您是整天开着电脑的用户之一,或者您是长时间玩电脑的用户之一,那么您需要更高效的电源,因为它可以为您节省很多钱。

您必须考虑的一个细节是电源的效率不是线性的,因此它可以随时根据其提供的负载而变化。

认证 80 Plus

当电源带有 80 Plus 标签时,这意味着它在 80V 电压下在 115% 或更高的所有负载下至少有 20% 的效率。

而对于 230V 连接,电源在 82% 和 20% 负载下的效率要求为 100%,在 85% 负载下的效率为 50%。

表明已获得更高效电源的另一个原因是零件的质量。 从这个意义上说,可以说电源组件的质量越高,它的效率就越高,因此它产生的热量就越少。

这意味着电源的元件往往会持续更长时间。 因此,不需要过多地使用冷却风扇。

一些电源不需要一直保持风扇开启,这是因为它们足够高效。 而其他效率较低的来源往往会增加外壳内部的温度。

这是因为它们消耗的能量更少,从而降低了家庭网络的负载需求。 反过来,这可以帮助保持高峰或高峰离线,尤其是在需求量大的时候。

为了完成提供的有关 80 Plus 证书的信息,我们在下面为您提供了一个视频,其中以简单的方式解释了该主题:

https://www.youtube.com/watch?v=Wd8gNqjVciA&ab_channel=COFASA

担保

在市场上,当您为您的 PC 寻找组件时,通常会发现其各自的规格表没有任何显着差异的产品。 如果您遇到这种情况,您可以选择您选择的品牌和型号。 您还可以选择一个组件,它为您提供的东西不如它的特性有吸引力:保证。 目前,有保修期为 2 至 10 年的电源。

不应低估仅提供 2 年保修的电源,因为它落后于市场上的其他电源。 毫无疑问可以考虑的是那些有七年和十年保修的。

然而,尽管这些设备的使用寿命约为 5 年,但大多数电源只有 10 年或 XNUMX 年的保修期。 但保修通常涵盖制造故障。

模块化电源

参考功率、效率和质量后; 模块化是电源最重要的卖点之一。 对于许多人来说,模块化 PSU 是理想的选择,而对于其他人来说,这是他们最不想购买的东西。 那么是什么让模块化电源与众不同?

模块化电源不同于传统电源,因为它允许您根据用户的需要连接或断开电缆。 而在后者中,电源线保持永久连接到电源。

还有半模块化字体,它是模块化和传统字体的一种组合。 也就是说,它们在两者之间取得了平衡:一些电缆,例如主板和处理器电缆,保持永久连接; 而其他电缆可以是可拆卸的,例如 PCIe、SATA 和 Molex。

在电缆管理方面,模块化 PSU 是最佳选择。 因为它们允许您仅使用构建计算机所需的电缆,从而减少机箱中的电缆杂乱。 反过来,这可以帮助改善机箱内的气流和美观。

电源供应

然而,模块化电源有一个缺点,那就是电缆通常有自己的连接器。 如此之多,以至于来自同一制造商的不同产品线的电缆可能不兼容。

此外,模块化电源通常比传统型号更大。 但更推荐使用它们,因为它可以让您在必要时清洁盒子并更换电缆。

电源的大小很重要

电源的大小会产生很大的影响,就像电脑机箱内的其他东西一样。 由于某些低功率 PSU 型号的某些型号可能具有较大的尺寸。

例如,很难将 EVGA 1600V 型号的电源安装到中功率塔中。 另一方面,要在mini ITX机箱中找到ATX电源就更加困难了。

尽管有些机箱设法支持更小的 SFX 外形尺寸,但大多数 mini ITX 机箱都是专为 ATX 电源设计的。

ATX PSU 为消费者提供了多种选择,而 SFX PSU 没有那么多选择。 但是,尽管如此,您在选择设备时必须小心。

例如,迷你 ITX 机箱只能接受配置和尺寸有限的信号源。 因此,强烈建议对于这种空间有限的盒子,使用模块化电源,尽管这意味着必须花费更多的钱,因为它们非常昂贵,尤其是格式:SFX。

在此处查看不同类型的计算机电源:

如何知道我的电脑有什么电源?

很多用户都在想 如何知道我有什么电源. 不幸的是,没有具体的程序表明你的电源的型号、品牌或功率,所以必须打开电脑机箱才能知道。

要启动,您必须断开计算机与电气系统的连接,然后您必须按住电源按钮 10 到 15 秒。 这是为了防止您触电或损坏任何内部组件。

接下来是卸下固定盖子的螺钉。 取下盖子后,您将能够看到电源,它有一个带有您需要的数据的标签。

通过这种简单的方式,您将能够知道您的计算机内置了什么电源。 现在,PC 硬件中最常见的问题之一就是由该组件引起的。 有时,它们有故障,而在其他情况下,它们没有足够的电力来为 PC 的所有组件供电:硬盘驱动器、显卡、USB 设备等。

在本视频中,我们将解释如何轻松快速地检查电源是否处于良好状态或是否出现故障。

我们已经到了本文关于电源或电源的结尾,因为这些部件是众所周知的。 我们希望它的内容对您有所帮助,因此我们请求您与其他对该主题感兴趣的人分享。

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