工控机5vsb ATX电源如何为工控电脑各组件供电

ATX电源如何为工控电脑各组件供电

当ATX电源工作后，可以为工控电脑提供+5V、+3.3V、+12V、 +5VSB、-5V和-12V等电压。那么，ATX电源是如何为工控电脑供电的呢？

我们都知道ATX电源是24针插头的，在接入市电后，它的第16脚会输出个3-5V的高电平信号。 当用户按下工控电脑的电源开关后，电源开关给工控电脑主板发出一个触发信号。接着，开机电路中的南桥芯片或I/O芯片对触发信号进行处理后发出控制信号。然后，控制电路降低ATX电源的第16销（24销电力插头）的高电位，启动ATX电源的主电源电路，输出ATX电源的动作电压，供给给工控电脑。

ATX电源为工控电脑设备提供了各种不同的供电接口，分别为20+4pin接口、4pin接口、SATA接口、D型口供电接口以及软驱供电接口。值得一提的是，ATX电源的各种供电输出接口都采用多种彩色的电线来表示不同的输出电压。聊完了供电接口类型，接下来一起聊聊主板和内存对电源电压的要求。工控电脑主板状态就像地面的桥。

CPU、图形卡、存储器和其他硬件的电源和数据交换必须通过主板完成。工控电脑主板的连接有两个主接口，一个是CPU特有的电源接口，另一个是24针的主电源接口，主板上安装的各种硬件为中心，同时也是工控电脑上最大的电源接口。

工控电脑CPU所需要的电源接口一般是4pin或者8pin。为确保工控电脑CPU的正常操作，不是用24针接口，而是通过专用的电源4针或8针接口，使其电源供电独立。

通常工控电脑机械硬盘和固体硬盘使用的电源接口是SATA接口，但它们所需的电压完全不相同。3.5英寸的机械硬盘所要求的电压是+12V、+5V、+3.3V，+12V是对主控制电路的，而2.5英寸的硬盘是+5V和+3.3V，而后者是低功耗容易可满足，+5V的电压就可以了。

PC电源也有中杯、大杯、特大杯，教你怎么选！顺便晒晒海韵SGX650

PC电源的最大变革会来吗？英特尔推出了12VO电源标准，该标准要解决的是台式机待机时的能耗。虽然现在芯片的制式不断的在进步，待机的功率也不断减少，一台电脑30~40w的待机功率对个人用户也许不算什么，但如果算一下全球的PC数量，总的能源浪费还是非常巨大的。

PC待机功耗主要是内存引起的，因为内存是易失性存储，断电后数据立刻丢失，所以电脑待机状态下持续的能耗是难以避免的。既然不能完全消除只能尽量节约了！损耗的一部分原因是因为电脑待机的功率是电源运行的低效区间，12V、5V和3.3V等多种输出电压都运作在低效区间，增大能耗的浪费。

12VO电源标准将直接去掉3.3V和5V转换电路，统一只输出12V的直流电，标准中的“O”就是“Only”的意思。那么3.3V和5V怎么办呢？解决办法就是由主板来负责。主板接过电源提供的12V直流电，实施“直流电-直流电”之间的转换，相比电源效率相对较低的“交流电-直流电”转换，这种转换形式电路效率相对较高，浪费大为减少。

首个支持ATX12VO的主板已经诞生，型号为ASRock （华擎）Z490 Phantom Gaming 4SR，官方介绍ATX12VO可以使待机能耗降低多达27%（算算其实也就节约10w左右）。但是电源的具体信息还未见报道。

ASRock （华擎）Z490 Phantom Gaming 4SR

如果ATX12VO真的得以普及，那么PC电源的尺寸，接口以及内部的拓扑结构都将发生巨大的变化，同时也会对其它相关硬件的设计产生巨大的影响，那么我们现在手里的传家宝电源都会成为废铁了吗？

小熊觉得并不会，首先这个改变的过程应该是非常慢的，而且要注意的是：ATX12VO需要电源和主板同时支持才能运作， 所以说就不单是更换电源，而是得主板也得同时更换，这样升级的成本就会比较长；另一方面电源厂家也得依然为老用户生产传统的电源以供替换。其次，虽然是intel来牵头作这件事，也不代表一定会成功，毕竟以前也有失败的案例。而且intel自家CPU的制程还停留在14nm上（这也造成很大的能源浪费吧!），能有多大精力来管电源这摊事呢？

所以小熊觉得现在就是该买买，该用用，静观其变好了！

这篇文章小熊主要想聊聊PC电源的不同规格，即AT、SFX、TFX、FLEX等等这些都是什么东东，由于不是专业人士，小熊就只是聊聊最粗浅的大小问题，其它技术问题会一带而过，请大家谅解！

PC电源的中杯、大杯、特大杯

ATX 电源

ATX电源无疑是最为普及的PC电源，也随着ATX主板而出现的。ATX规范是Intel公司在1995年提出的一个工业标准，随着PC硬件供电需求的发展，ATX的规范也经过多次的升级，比如主板电源从20pin升级到24pin，CPU电源从4pin升级到8pin，目前的最新规范版本是ATX12V 2.31版，对转换效率、节能和环保指标（功率因数）都有具体的要求。虽然技术标准的变化是非常大的，但尺寸变化并不大，标准尺寸为150x140x86mm，只是现在很多大高功率的电源长度都以超过了140mm。

海韵GX650

AT电源

AT电源（由IBM提出）是ATX电源的前身，全称是Advanced Technology，ATX即为Advanced Technology Extended，其本质是对AT标准的扩展和升级。AT电源从286时代开始，586时代结束，电源共有4路输出，分别为±5V，±12V（没3+3.3v，+5VSB），输出线为两个6pin插头和几个4pin插头。功率也比现在的ATX电源要小，一般在150~250W之间（还有一说是192W）。AT电源采用切断交流电网的方式关机，不能实现软件开关机（硬开关）。尺寸方面应该与ATX差不多，现在已经被淘汰。

BTX 电源

有A就有B！BTX的全名为Balanced Technology Extended,是intel在2003年提出一个设计理念。BTX电源兼容了ATX 技术，其工作原理与内部结构基本与ATX相同，输出标准与ATX12V 2.0 规范一样，有220W、240W、275W 三种规格。

外形方面改变非常大，采用了不规则的外型，对应有BTX的机箱，主要是为了解决当时的散热问题。但是随着ATX标准的改进，散热技术的不断进步，Intel主推的BTX电源遭到了失败。另一个失败的重要原因就是其同ATX系统的兼容问题以及产业换代成本过高，最终在2006年被Intel放弃。

SFX电源

随着现在mini主机的兴起，SFX（Small Form Factor，小型外形规格）电源热度也不断变高。但早期它其实被叫做Micro ATX电源，顾名思义它其实是为了配合当时新推出的MicroATX主板（1997年12月）而诞生的，尺寸为125x100x63.5mm。但在MATX（机箱）上它却并有什么发挥的机会，因为使用ATX或者SFX电源，MATX机箱体积上并不会差很多。

转机是ITX主板的出现，随后越来越多的ITX机箱为了追求更小的体积，只能使用SFX（或者SFX-L）电源，SFX电源起死回生了！现在多家厂商的SFX电源功率都到了650w以上（还有有750w，800w），由于ITX基本上只能安装单显卡，所以对民用平台来说即使是顶级显卡+顶级CPU，650w也是足够的，并且效率上也可以做到很高，性能水平上基本可以做到和ATX电源一致。相比其它形式的mini电源，SFX电源无疑在零售型号货源和保修上更有保证，唯一的缺点就是价格较高，讽刺的是当年Intel推出Micro ATX电源的一大目的可是为了降低制作成本的。

EVGA 550GM

SFX-L电源

作为SFX的加长版，尺寸125x63.5mmx130mm，可以配备了12cm的散热风扇，相比SFX的8~9cm散热风扇无疑要更加静音。

海韵SGX-650

FLEX电源

现在mini电源的另一大主力军就是FLEX电源。它也是起源于1999年intel推出的Flex-ATX主板，该主板规格为229×191mm，小于MATX主板，FLEX即lexbility”，意味着灵活、弹性的意思。FLEX电源尺寸为150×81.5×40.5mm，体积上相比SFX电源更小。但之前其实在民用领域也没有什么热度，也是被用到定制机，NAS机、小型服务器，工控机，品牌mini机等领域。当然万能的TB还是有卖的，甚至还有被商家改成模组的。

FLEX电源主要是OEM产品，也有极少数的定制机箱使用，鑫谷的沙漠之鹰1和2是为数不多采用FLEX电源的零售机箱，但也都是自带电源，并不需要单独购买。所以说FLEX电源其实是一种的小众选择，但却因为一件事情而改变！

这件事就是矿难！，由于矿难造成大量的星际蜗牛主机以白菜价出售，很多人开始入手把它变成NAS机，而机主们都比较担心自己珍贵硬盘的安全（或者是里面珍贵资料的安全），所以很多都想换电源。FLEX电源的货源其实也都是大厂生产，比如台达、益衡、海韵、全汉等等，但零售渠道很少，tb上也多是服务器拆机的（起码便宜的是），一部分无良商家甚至开始卖假电源，造成选择的难度进一步增大。

FLEX电源的优点就是二手的便宜（保修当然也是问题）。缺点方面：首先是零售的大多数机箱不支持，其次是由于FLEX电源只能采用4CM风扇，散热不好，高负载下的4CM风扇高转速带来的噪音要远大于SFX电源的8~9cm风扇和SFX-L电源的12cm风扇。FLEX瓦数也还可以，高点的见过500w~600w的，但考虑到其散热和噪音，作NAS机，或主流mini主机的电源还可以，作为高性能的游戏小钢炮主机就不太合适了。

FLEX电源的另一个名称是小1u电源，有人对此作了解释：u(unit的缩略语)是服务器系统的一个度量单位，1U等于1.75英寸，也就是4.445cm，2u则是1u的2倍为8.89cm。严格上说FLEX机箱是不能安装1u电源的，即FLEX电源其实和1U电源是没有关系的，小1U只是国内俗称，国外没有这种叫法。

TFX电源

由于FLEX电源的意外走红，民用mini主机电源的小众之王应该就是TFX电源了。其尺寸为175x82x41mm，呈长条形，配备了8cm风扇，所以理论上的噪音表现应该会比FLEX电源好，也是没有大瓦数的电源，大概也就是300~400w。也是作为OEM产品应用在NAS机或者品牌迷你机上，当然也有极少数的定制机箱采用TFX电源的设计，在tb上也是能买到二手拆机货的，新的零售产品还是比较少的。

DC-ATX电源模块和DC-ATX直插模块电源

这两种都非常小，特别是直插可以做到基本不占用空间。为啥能做到这么小？没有外壳和散热风扇是一个原因，更大的原因其实是它不是一个完整的电源。DC意味着它只处理直流电，只是负责把高压直流变低压直流（DC-DC）。交流电变直流电的部分全要靠适配器！所以这种模块电源只能搭配适配器使用。

DC-ATX电源模块部分确实很小，但是如果加上必须的适配器就不算小；价格上也是同理：DC-ATX电源模块部分不算太贵（用料好的高瓦数还是挺贵的），但是如果加上必须的适配器部价格也不便宜了。效率上DC-ATX模块部分损耗是非常小的，但其实很大损耗是发生在适配器中的变压部分。

这种电源一般适合在200~300w以下使用，不是不能作大的（直插一般不到200或者250W），只是一般的适配器功率都不大（大的就特别贵），如下面500w的方案使用了2个大砖头的适配器，画面的风格还是很奇怪的。

最后这种电源一般没有大厂来生产，质量和质保都不好保证，散热也只能是被动散热（优点是电源部分无噪音），机箱的风道结构也要尽量合理才能满足长期使用的条件。如果作为超低功耗的主机来使用还可以，大功率的主机就不建议使用了。

DC供电

DC供电需要相应的主板，常见于一体机主板和工控主板，比如小熊玩过的DeskMini A300，直接插入适配器就可以了，同样由于适配器功率的限制，也无法支持太大功耗的主机。

DeskMini A300

其实电源的规格远不止以上几种，上文介绍的只是在零售领域中经常能看到的（FLEX和TFX电源也算是玩跨界的），在大型服务器以及工作组（站）还有其它规格的电源，由于小熊知识储备不够，就不介绍了。

举几个栗子

▼理论看完了，再来实践下，找来4个电源来对比下，分别是SXF电源的EVGA 550GM；SXF-L电源的海韵SGX-650；以及ATX电源的海韵GX650和全汉MX550(由上到下顺序）。

▼对于ATX机箱来说其实限制并不大，但要注意ATX电源的长度问题，一般高瓦数电源（800w~1000w）电源会比较长，超过了140mm的标准，这时就要注意机箱的兼容性了，一般机箱参数中都会给出安装电源的最大长度。而这款额定功率才550w的MX550，长度居然到了170mm左右，确实有点过分了，也太不注意自己的身材了

一些ITX机箱（特别是早期）都是也在支持ATX电源的，下面就举几个栗子，看看这些电源在机箱内的安装情况，首先出镜的机箱为乔思伯（JONSBO）UMX1-PLUS，电源位为前面上部。

▼卷尺的定位就是安装显卡最高处，可以看到UMX1-PLUS如果安装17cm的MX550，显卡长度无疑就受限了（只能安装17~18cm的显卡）。

▼海韵GX650为标准的ATX电源，长度就是140mm。

▼UMX1-PLUS安装海韵GX650后，显卡上部到电源模组接口可以有3~4cm的空间，如果线材比较软就基本不会影响到下面的显卡。

▼海韵SGX650作为SFX-L电源，长宽高都比ATX电源要小。

▼SGX650是通过转接架安装到UMX1-PLUS上的，由于电源大概在转接架的中心部分，所以不光显卡上部到电源组接口的距离变大了，主板和电源，电源和机箱前面板的距离都被增大了。理线的空间变得更大了，散热的空间也更大了。

就不试SFX电源了，其主要差别就是显卡上部到电源模组接口的距离更大了。

▼另一个案例是乔思伯的T8机箱，也是支持ATX电源的，散热器设计在电源底下（只能安装下压式的CPU散热器），对散热的挑战还是比较大的。由于小熊没有该机箱，使用另一位大神的图片（已被许可），该方案就是使用14cm标准长度的ATX电源，虽然佩服大神的理线能力，但是无疑该机箱如果使用SFX-L或者SFX不仅是理线的空间变大了，下面的CPU散热器也会得到更大散热空间。

T8

▼SFX和SFX-L比较下：SFX-L只是在长度方面多了2.5cm（海韵的SGX650长度为125mm，短于SFX-L标准的130mm），这样就看配备12cm的风扇，相比SFX的8~9cm散热风扇无疑要更加静音。

▼

很多零售的ITX机箱都会兼容SFX和SFX-L电源（这种机箱一般都不会支持ATX电源）。

▼这种机箱安装SFX电源，无疑将获得更多的理线空间。

▼安装SFX-L电源的话，理线的难度可能会有所提高（具体看机箱的设计），优点是噪音会大大减少，具体怎么选还要看自己所选的机箱以及喜好。

海韵 FOCUS SGX-650晒单

上文对比中的海韵 FOCUS SGX-650是今年618期间刚刚入手的，下面就来简单晒一晒。

▼海韵的第一款SFX-L小电源划入了FOCUS GOLD 系列，由于没有查到该电源的拆解评测（挺贵的，小熊就不拆解了！），所以只能猜测该电源采用了与FOCUS GOLD ATX电源相同的拓扑结构：主动式PFC+全桥LLC谐振+同步整流+DC-DC架构，除了有650w型号，还有更小的500w型号，提供了10年的超长质保时间，用到PC消失也说不定！

▼背面介绍了产品特点，SGX-650的转换效率达到了91%以上（50%典型负载），已经高于80PLUS要求的标准；在风扇转速策略上分成了3种（官方称其为S3FC温控技术）：50%负载以下为无扇模式，即风扇完全停转；50%到60~70%为安静模式，风扇为低转速，60~70%以上为劲冷模式，风扇转速随负载曲线增大，提供更大的风量。

▼包装内除了电源本体，还有模组线材、电源线、固定螺丝、SFX转ATX转接架、开机检测器、理线扎带和魔术贴、说明书保修卡。

▼风扇面的通风口采用了斜向设计，散热风扇为120mm的FDB轴承风扇，4角固定风扇的螺丝采用了内六角。

▼前面已经介绍过SFX-L的尺寸为125mmX63.5mmX130mm，但SGX-650的实际尺寸125mmX63.5mmX125mm，长度方面要小于标准，可以看到长宽方面确实只比一个12cm风扇大一点点。

▼中间是银色的海韵标识，采用拉丝效果的表面。

▼铭牌：单路12V直流输出为54A，即可达648W；+3.3V和+5V可以达到20A合计100W。

▼全模组的接口，各接口之间还是有一定的间隔，方便插拔模组接口。有3个PCIE/CPU的8PIN输出，PCIE和CPU输出接口共用；3个SATA和大4PIN的6PIN输出，另外2个为24pin接口。

▼出风面有独立的开关，但无风扇转速开关，即S3FC温控策略必须是要开启的，无法关闭。

▼侧面有海韵和FOCUS的英文LOGO。

▼另一侧有5个散热开口，另外防拆封贴纸也在这一面。

▼线材一览，没有蛇皮网，方便itx机箱走线。

▼包装侧面有线材种类接口以及长度：1根主板24pin，1根CPU8pin，2根显卡（6+2)x2pin，2根SATA，还有1根Molex。

▼现在ITX主板基本都是一个8pin接口，所以1根CPU 8pin，还是够用的；显卡线材采用了2个6+2接口的方案，可以应付那种变态的3个8pin接口显卡（个别顶级的RTX2080TI）供电要求。

▼附带有一个用于测试电源启动的开机检测器，即不连接主板等硬件设备也可以直接开启电源。不过要注意的是即使通电后风扇转动也不能100%肯定电源就没问题。另外由于SGX的S3FC温控技术，低负载下风扇不转，所以即使插上开机检测器，风扇也是无法转动的

▼SFX转ATX的转接架 ，这样就可以用在ATX电源位的机箱上，使用效果我在前面的例子中也介绍过了。

总结

SFX和SXF-L电源从质量和质保上来说无疑是最让人放心的，适合组建高性能的“钢炮”主机。缺点是和ITX主板一样，这种电源比较贵。

SFX和SXF-L电源怎么选择是一个鱼与熊掌的问题：SFX尺寸小，理线空间更大，缺点就是8~9cm风扇会吵一些；SFX-L采用了12cm风扇，基本解决了噪音的问题，当然由于尺寸上稍大了一点，增加了些理线上的难度。具体的选择要看具体机箱以及个人的偏好！

小熊这里倒是有个降低SFX和SXF-L电源成本的办法：对于很多ITX机箱来说，想要完美基本上都得定制线材，所以不如把原装线材变成选配，把剩下的线材成本让利于消费者，这样好不好？欢迎大家来讨论！

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