電源:它是什麼以及它是如何工作的?

要使計算機正常工作,它必須具有 電源供應,這是一個基本部分,因為它負責將家用插座提供的電流轉換為可供計算機 CPU 內的許多部件使用的能量。 在本文中了解與此硬件相關的所有內容、存在哪些類型、如何知道我擁有哪一個等等。

電源供應

什麼是電源?

在解釋之前 什麼是電源,有必要知道一些可以澄清定義的術語,即:

  • 電流:它是電荷從一個點到另一個點的移動,在允許它的介質內,如電纜、電導體、陰極、陽極等。
  • 交流電(AC):當電子流動從一個方向改變到另一個方向時,持續一段時間。 例如,家庭可用的電力。
  • 直流電:(DC):當電子在一個方向上保持恆定流動時發生。 例如,手電筒內流動的電流。

從這個意義上說,電源可以定義為計算機的內部部分,它將交流電 (AC) 轉換為各種較小的能量,其水平允許計算機的組件正常運行。 這些較小的能量稱為直流電 (DC)。

電源不同於PC的一些硬件元件,例如SSD磁盤,因為沒有它,任何內部組件都無法工作,甚至計算機都無法啟動。

使其成為計算機關鍵部分的原因。 即使這部分沒有提供正確和必要的電壓,也可能導致故障,例如突然斷電或對其他部分造成永久性損壞。

需要注意的是,電源通常縮寫為 電源供應器 它也被稱為電源。

另一個需要強調的細節是主板、盒子和 電源 它們有不同的尺寸,稱為外形尺寸”,它們必須兼容才能正常工作。

電源特性

電源或 PSU 是負責為計算機的其他組件(例如主板、DVD 播放器或硬盤驅動器)提供充足電能的設備。 這是這件作品的主要功能,但除此之外,它還具有以下特點:

  • 它有一個外殼,可為內部的所有內部組件提供保護,以防止在供電過程中可能出現的不便,例如過電壓。
  • 它有自己的風扇,可以排出內部產生的熱量。
  • 它有一個小開關; 防止它打開; 即使按下按鈕打開計算機。
  • 它配備了不同的電纜和連接器,其中我們可以提到 MOLEX 和 SATA 電源連接器。
  • 某些 PSU 型號有電壓選擇器; 它允許用戶將電源連接到 100v 或 220v 電源插座。
  • 電源提供的能量容量以瓦特為單位,並在電源型號旁邊的標籤上標明。

盒子裡的電源

所有電源都位於機箱或 CPU 盒的後部。 您甚至可以看到計算機的電源線,即插入牆上插座的電源線,已插入電源背面。

電源供應

該設備正是通過這種電纜接收商業電能或交流電,然後將其轉換為直流電。

需要注意的是,電源的背面通常是大多數人看到的唯一部分。 同樣,您可以看到一個風扇開口,它將熱空氣排出到 PC 機箱的背面。

還可以看到電源盒外側有一個三叉公口。 在那裡,您可以連接直接插入家用電源插座的電源線。

在計算機內部,各種兩端帶有連接器的電纜從電源伸出。

這些端子允許使用 PC 的不同組件連接到電源,以便為它們提供能量。

其中一些連接器專門設計用於連接到主板,而其他端子很容易適應顯卡、硬盤驅動器、光驅或其他物品。

由於每個 PC 組件都需要一定量的功率才能正常運行,因此電源按瓦特額定值顯示它們可以為計算機提供的功率容量。

¿源的工作原理 能?

正如我們已經解釋過的,電源是計算機正常工作的重要組成部分。 沒有這個設備,計算機就只是一個裝滿純塑料和金屬的非活動盒子。

La 可調光電源 採用開關技術將交流電轉換為較低電平的電源電壓或直流電。 最常見的電壓是:

  • 3,3伏
  • 5伏
  • 12伏

值得注意的是,目前幾乎 100% 的負載都在 12V 軌上,而其他軌則越來越處於次要位置。 此外,電源的容量始終以瓦特顯示。

如今,計算機有一個按鈕,可以打開和關閉它們。 儘管它們也可以通過初始菜單中的選項關閉。 重要的是要澄清這兩個選項都已集成到標準電源中已有數年之久。

這就是操作系統向 PSU 發送信號以告知其關閉的方式。 當按鈕向電源發送一個 5 伏的信號時,告訴它啟動。

 PSU 的運行階段

之前您看到了一個簡單的電源工作原理示例。 但是,這裡有四個階段可以幫助您更好地了解 PSU 的工作原理。

轉型階段:

在這個階段,稱為線圈變壓器的電氣元件工作,它將 120 伏或 220 伏的能量(從牆壁插座接收的能量)轉換為較低的能量。

根據電源的型號,它可能包含多個變壓器,從而可以獲得各種能量,例如 5V、9V、12V 和 24V。

將 120V 或 220V 的電流轉換為較低能量後,必須進行整流。

整改階段:

在此步驟中,電源通過使用稱為二極管的其他組件對能量進行整流,將其變為正電流和負電流。 這個過程允許電壓保持在 0 伏以上,也就是說,它不會低於這個數字。

過濾階段:

在這個階段,電壓被平滑以避免電流帶來的峰值。 這是通過電容器或電容器實現的,電容器起到過濾器的作用,允許它們保留電流並讓它一點一點地通過。

電源供應

穩定階段:

這就是 PSU 中的集成電路發揮作用的地方,它們負責提供計算機組件運行所需的不同負載。

重要事實

需要注意的是,電源提供的高頻交流電比原來的 60 Hz 交流線路電流更容易過濾和整流。 此外,它還可以減少計算機敏感電子元件的電壓變化和噪聲。

基本上,這是來自家庭網絡的能量在到達 PC 的每個元素之前所經過的路徑。 同樣重要的是要注意電源包含其他電氣元件,例如電阻器,線圈等。

另一個需要強調的細節是,將能量從交流電轉換為直流電的過程不一定按照我們介紹的順序進行。

如果您想了解切換源的工作原理,請查看我們在下面為您留下的視頻:

電源標準化

多年來,至少有六種不同類型的計算機電源,它們通常是AT類型。 直到大約幾十年後,當 Pentium MMX 計算機出現在市場上時,業界才決定使用基於 ATX 的電源。

高壓電源 他們有連接到主板的連接器。 該設備由一個電壓為 220V 的小按鈕激活,這在使用計算機時應該是有風險的。 這兩個特徵將 AT 源與 ATX 源區分開來。

在技​​術層面上,它們意味著相當基本的設備,因此它們幾乎不再使用。 也因為連接到主板的端子出現混亂,導致頻繁短路。

ATX 電源 他們有一個更現代的電路,它也始終保持活動狀態,也就是說,電源始終以低電源電壓接收電源,使其保持待機狀態。

與 AT 不同,ATX 電源線使用標準化端子,其設計方式不會插入錯誤的連接器。

此外,風扇製造商通常使用與驅動器或外圍設備的電源線相同的連接器,從而使風扇能夠獲得運行所需的 12 伏電壓。

白色背景上的計算機特寫電源,頂視圖特寫。

另一方面,電源可以根據電源中的功率和盒子的類型進行分類:

  • 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。

電源問題

許多計算機技術人員說,最有可能發生故障的計算機組件是電源。 這是因為該設備在每次使用時都會升溫然後冷卻,並且每次打開設備時還會從電源插座接收交流電。

如果電腦經常隨機重啟,風扇停止工作,甚至在遊戲、下載或其他任務中檢測到性能問題,這些都可能是電源質量低、不足或有故障的跡象。

此外,必須考慮我們電源的使用壽命,因為多年來其內部組件會退化。 所以 10 年前是 850W PSU,現在可能是 650W 或更低。

事實上,這件作品的功能可能會受到影響,甚至會危及計算機的其他組件。

從這個意義上說,一個優質電源的使用壽命可以說是10年,所以在這期間應該不會給你帶來任何問題。 所以如果你想更新你的設備,並且源已經快 10 年了,建議你更換另一個。

如果您的計算機出現任何問題,並且您懷疑它是由電源引起的,您可以管理保修或更換其他部件。 不可取的是你自己去修理它,除非你有這方面的知識,或者有電路圖,否則你很難修理它。

噴泉損壞的症狀

儘管計算機出現這些症狀,但這並不一定意味著電源出現故障並需要更換。 為避免此類混淆,以下是我們可以輕鬆檢測到的跡象,以了解 PSU 是否損壞,以及計算機其他某些組件中可能出現的其他故障。

計算機無明顯原因關閉或重新啟動:

當計算機自行關閉時,可能有兩個原因。 第一個是最常見的症狀之一,表明電源可能處於不良狀態。

這是因為電源沒有能力維持設備運行所需的連續電流。 它也有可能遭受了非常大的過電壓,從而損害了它的保護系統。

第二個原因是因為處理器可能過熱。 我們建議您下載一個程序,該程序可讓您測量計算機上的電壓、風扇速度和溫度; 這樣您就可以防止 CPU 超過溫度限制並過早地出現故障。

噴泉扇發出奇怪的聲音:

如果風扇開始產生奇怪的噪音,好像它在摩擦什麼東西,這表明它開始出現故障。 最推薦的是至少更換電源的風扇,以防止它過熱並開始出現更嚴重的故障,甚至損壞PC的其他一些組件。

出現藍屏 (BSOD):

當電源出現故障並且無法提供組件運行所需的電流時,就會出現藍屏。 如果在開始遊戲時顯示錯誤消息,則可能是 PSU 出現故障,因為此時顯卡需要更多電量。

但是,這些 BSOD 可能是由其他原因引起的,例如當我們不小心撞到 PC 機箱並移動時; 大量灰塵、棉絨或污垢堆積導致某處短路; 當操作系統無法從錯誤中恢復或僅僅因為存在壞硬件(可能是 RAM 或主板)時; 除其他原因外。

強烈的燃燒甚至煙霧氣味:

當出現這種症狀時,不幸的是因為電源嚴重故障甚至完全損壞。 這通常發生在以下情況:計算機正常工作,突然聽到“砰!”的聲音,然後計算機關閉並開始聞到燃燒的氣味,甚至觀察到冒煙。

這與源電容器已不可修復地損壞同義。 另外,如果打開 PSU 時發現一些電容膨脹,生鏽或有乾酸的痕跡,那是因為不幸的是電源已經失效,必須立即更換一個新的,最好是高質量的。

電源供應

電源改進

如今,各行各業都在市場上推出了新的和創新的內部設計。 de 饋送可調光的 電壓調節模塊 (VRM),獨立工作。 此外,這些模塊是 DC-DC 電源。

當電氣負載不平衡時,這些調節電壓不會出現尖峰; 被認為是 VRM 的主要優勢的特性。 在當今的計算機中,情況通常正好相反。

另一方面,網絡服務器也有現代設計,它們能夠包括同時提供備用電源的電源。 顧名思義,即使在其他電源工作時也可以切換。

類似地,您可以找到一些提供重複電源的新計算機(尤其是那些用作服務器的計算機),也就是說,計算機包含兩個或多個 PSU。

其中一個電源負責提供計算機運行所需的能量,而另一個則充當備用 PSU。

當主 PSU 發生故障時,最後一個源會自動執行其功能。 正是在這個精確的時刻,可以在使用備用電源時更換主電源。

在以下視頻中,您將看到如何提高電源的安培數:

外部電源

內部 PC 電源,就像上一節中討論的那樣,並不是唯一的類型。 因為我們還可以找到另一種類型的電源,例如外部電源。

這些外部電源包括一些視頻遊戲機的 PSU,它們通過位於遊戲機和牆壁插座之間的電源線連接。

某些外部硬盤驅動器中還內置了其他外部電源。 設備無法通過 USB 從 PC 提取必要電源時所需的磁盤。

這些外部電源的主要優點是它們允許設備更小並且更具物理吸引力。

需要注意的是,這些外部電源的某些型號尺寸非常大,這可能意味著安裝時出現問題。

當前峰值

電流尖峰和浪湧通常是電源損壞的最常見原因。 這是因為它是直接接收來自家庭網絡的交流電的部分。

此外,如果家庭的電氣設備狀況不佳,另一方面電源所具有的過壓保護系統並非 100% 有效,則損壞內部組件的可能性會增加。

這就是為什麼始終建議將設備連接到 UPS 或帶有磁熱開關的特殊過電壓保護器。

Potencia

要選擇優質電源,必須將存在的標稱功率作為衡量標準。 因為如果我們說要購買一個功率很小的 PSU,計算機可能會因為消耗的功率超過電源所能提供的功率而突然關閉。

另一方面,如果我們選擇功率太大的電源,這可能意味著損失金錢。 那麼什麼對我們最好呢?

最明智的做法是估算我們計算機的能耗。 由於每個組件都需要一定的瓦數,因此每個元件的所有瓦數都會一起估算,從而獲得 PC 正常運行所需的瓦數。

總的來說,由於技術和計算的改進,能源效率正在取得進展,現代 CPU 和 GPU 消耗的功率越來越少。

現在,要估算您的 PC 所需的能耗,您可以使用 Outervision.com 計算器。 此工具允許您選擇 CPU 和 GPU 的品牌和型號,以及存儲驅動器和其他組件。

還可以對您的系統進行超頻,這使您可以輕鬆設置 CPU 時鐘、GPU 時鐘和顯卡時鐘,甚至設置電壓。 儘管向計算機專家尋求建議總是比使用計算器更可取。

但是,如果您選擇計算器,一旦您輸入了您想要包含的所有信息,該工具將向您顯示三個不同的金額:

  • 負載功率
  • 推薦電源的功率
  • 建議的 PSU 電源。

更多力量

獲得結果後,您可以做幾件事來幫助您建立更容易找到的 PSU 電壓。 即:

首先,您必須將功率四捨五入到最接近的 50W 標記。 例如,如果您有 370W,則應將其四捨五入為 400W,因此您應該使用該瓦數的電源。

通過使用這種方法,您可能會找到能夠提供充足電力的電源,即使您將來升級到更強大的組件也是如此。

另一方面,某些系統可能無法證明額外的 50W 或更多是合理的。 例如,鎖定的微處理器(沒有“K”或“X”標識的英特爾處理器)通常不用於功耗超過其規格要求的情況。

除此之外,這些類型的處理器在過熱時往往會降低最大時鐘速度,從而節省能源。

在解鎖 CPU 和超頻 GPU 的情況下,最好有更多的功率。 如果您想超頻或在超頻系統中添加組件,此方法非常有用。

這是因為超頻通常需要更好的冷卻,因此每個風扇和水泵也會消耗更多的功率。

重要的是要注意計算機永遠不會處於全功率狀態。 通常,PC 在空閒時消耗 100 瓦或更少,因此在執行日常任務(例如處理 Word 或瀏覽互聯網)時消耗超過 150W 的情況很少見。

效率和 80 Plus 認證

現實情況是,電子元件永遠不會以 100% 的效率工作。 在電源上找到“80 Plus”標籤意味著它已被評為一定的效率水平。 在描述什麼是 80 Plus 認證之前,我們必須澄清術語效率。

當電源或其他設備標記為 80 Plus 時,這意味著該設備的效率為 80%。 也就是說,80% 的標稱功率提供給系統,而另外 20% 以熱量的形式損失掉。

舉例來說,假設一個電源在 80% 負載下效率為 100%,從插座汲取 500W 的功率,它在最大輸出時只能提供 400W。

因此,電源的功率為 400W,因為它是它能夠提供給計算機的最大功率。

由於電源的額定功率考慮了效率,所以沒有太多的計算要做。 除非你太在意電費。

如果您是整天開著電腦的用戶之一,或者您是長時間玩電腦的用戶之一,那麼您需要更高效的電源,因為它可以為您節省很多錢。

您必須考慮的一個細節是電源的效率不是線性的,因此它可以隨時根據其提供的負載而變化。

80 加認證

當電源帶有 80 Plus 標籤時,這意味著它在 80V 電壓下在 115% 或更高的所有負載下至少有 20% 的效率。

而對於 230V 連接,電源要求在 82% 和 20% 負載時的效率為 100%,在 85% 的負載時效率為 50%。

表明已獲得更高效電源的另一個原因是零件的質量。 從這個意義上說,可以說電源組件的質量越高,它的效率就越高,因此它產生的熱量就越少。

這意味著電源的元件往往會持續更長時間。 因此,不需要過多地使用冷卻風扇。

一些電源不需要一直保持風扇開啟,這是因為它們足夠高效。 而其他效率較低的來源往往會增加外殼內部的溫度。

這是因為它們消耗的能量更少,從而降低了家庭網絡的負載需求。 反過來,這可以幫助保持高峰或高峰離線,尤其是在需求量大的時候。

為了完成提供的有關 80 Plus 證書的信息,我們在下面為您提供了一個視頻,其中以簡單的方式解釋了該主題:

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

擔保

在市場上很常見,當您為您的 PC 尋找組件時,它們各自的規格表中沒有任何顯著差異的產品。 如果您遇到這種情況,您可以選擇您選擇的品牌和型號。 您還可以選擇一個組件,它為您提供的東西不如它的特性有吸引力:保證。 目前,有保修期為 2 至 10 年的電源。

不應低估僅提供 2 年保修的電源,因為它落後於市場上的其他電源。 可以毫無疑問地考慮的是那些有七年和十年保修的。

然而,儘管這些設備的使用壽命約為 5 年,但大多數電源只有 10 年或 XNUMX 年的保修期。 但保修通常涵蓋製造故障。

模塊化電源

參考功率、效率和質量後; 模塊化是電源最重要的賣點之一。 對於許多人來說,模塊化 PSU 是理想的選擇,而對於其他人來說,這是他們最不想購買的東西。 那麼是什麼讓模塊化電源與眾不同?

模塊化電源不同於傳統電源,因為它允許您根據用戶的需要連接或斷開電纜。 而在後者中,電源線保持永久連接到電源。

還有半模塊化字體,它是模塊化和傳統字體的一種組合。 也就是說,它們在兩者之間取得了平衡:一些電纜,例如主板和處理器電纜,保持永久連接; 而其他電纜可以是可拆卸的,例如 PCIe、SATA 和 Molex。

在電纜管理方面,模塊化 PSU 是最佳選擇。 因為它們允許您僅使用構建計算機所需的電纜,從而減少機箱中的電纜雜亂。 反過來,這可以幫助改善機箱內的氣流和美觀。

電源供應

然而,模塊化電源有一個缺點,那就是電纜通常有自己的連接器。 如此之多,以至於來自同一製造商的不同產品線的電纜可能不兼容。

此外,模塊化電源通常比傳統型號更大。 但更推薦使用它們,因為它可以讓您在必要時清潔盒子並更換電纜。

電源的大小很重要

電源的大小會產生很大的影響,就像電腦機箱內的其他東西一樣。 由於某些低功率 PSU 型號的某些型號可能具有較大的尺寸。

例如,很難將 EVGA 1600V 型號的電源安裝到中功率塔中。 另一方面,要在mini ITX機箱中找到ATX電源就更加困難了。

儘管有些機箱設法支持更小的 SFX 外形尺寸,但大多數 mini ITX 機箱都是專為 ATX 電源設計的。

ATX PSU 為消費者提供了多種選擇,而 SFX PSU 沒有那麼多選擇。 但是,儘管如此,您在選擇設備時必須小心。

例如,迷你 ITX 機箱只能接受配置和尺寸有限的信號源。 因此,強烈建議對於這種空間有限的盒子,使用模塊化電源,儘管這意味著必須花費更多的錢,因為它們非常昂貴,尤其是格式:SFX。

在此處查看不同類型的計算機電源:

如何知道我的電腦有什麼電源?

很多用戶都在想 如何知道我有什麼電源. 不幸的是,沒有具體的程序表明你的電源的型號、品牌或功率,所以必須打開電腦機箱才能知道。

要啟動,您必須斷開計算機與電氣系統的連接,然後您必須按住電源按鈕 10 到 15 秒。 這是為了防止您觸電或損壞任何內部組件。

接下來是卸下固定蓋子的螺釘。 取下蓋子後,您將能夠看到電源,它有一個帶有您需要的數據的標籤。

通過這種簡單的方式,您將能夠知道您的計算機內置了什麼電源。 現在,PC 硬件中最常見的問題之一就是由該組件引起的。 有時,它們有故障,而在其他情況下,它們沒有足夠的電力來為 PC 的所有組件供電:硬盤驅動器、顯卡、USB 設備等。

在本視頻中,我們將解釋如何輕鬆快速地檢查電源是否處於良好狀態或是否出現故障。

我們已經到了本文關於電源或電源的結尾,因為這些部件是眾所周知的。 我們希望它的內容對您有所幫助,因此我們請求您與其他對該主題感興趣的人分享。

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