无需工具!简单估算主机所需的电源功率_硬件_科技时代_新浪网
无需工具!简单估算主机所需的电源功率
作者：阿烦缇
　　快乐的时间总是流逝得特别快的，转眼间2008年的新年假期已经过去，对于广大莘莘学子来说，2008年的寒假也即将成为过去。而相信有很多学子开学的第一件事就是去买台新电脑。现代科技发展相当迅速，特别是IT类的产品，可谓日新月异，一台好的电脑不仅是学习上的需要，对于广大高校学生们来说更是最重要的娱乐之一。在PConline的论坛上，笔者发现有很多读者对于电源功率方面的问题不少，而主要围绕的是关于自己的机器所需电源功率方面的问题。
　　一台电脑可以没有独立显卡，甚至没有独立的CPU，但是却不能没有独立的电源。所有的电脑配件都是靠电力来驱动的，没有了电源就没有了电脑，电源不稳定就没有了电脑的稳定。选择一个好电源对于机器的稳定运行有着相当重要的意义。然而由于电脑各配件在功率方面的发展比较反复，而且不同的产品差异性相当大，同时比较缺乏官方资料，要知道自己的机器实际所需功率多少并不容易。例如在两年前，市面上几乎随便一块P4的CPU功率都在100W以上，而今天，CPU的功率一般都在65W左右，甚至只有十多瓦的产品也不罕见。但是，不同功率的电源产品差价巨大，一般来说300W以下的电源价格都在200元以下，而400W的产品则普遍都在300元以上。在购机前了解好机器的功率不仅有助于机器的稳定运行，对于资金预算方面也有很多好处。本文中笔者为大家整理了一下当前主流配件的功率使用情况，以协助大家选购合适的电源产品。
二、CPU功率一览(AMD)
　　在CPU方面，由于两大厂商目前都把产品的功耗作为卖点之一，因此大部分新品的CPU产品在包装盒上都印有产品的功耗。举AMD的BE-2350为例，我们从包装盒的右上角就能看到它的功耗为45W。一般来说，CPU的功耗与其制作工艺有关，在相同频率或者相同型号下，65nm的产品功耗要比90nm的低。
AMD Athlon X2 BE-2350图　库评　测论　坛购买地点
　　关于AMD全系列CPU的功耗，我们能够从其官方主页(Http:\.cn)中找到。笔者根据目前市面的各款CPU的人气情况和产品性能级别，精选了几款产品的功耗情况以供大家参考。
　　从上图我们能够发现，AMD的CPU功耗一般有几个，分别是35W、45W、65W、89W、95W和125W。值得注意的是即使在相同频率下，不同的版本也有不同的功耗。而在目前市场中我们能够发现，主流的AMD CPU其功率都在65W左右，低端的Sempron LE系列则在45W左右，而四核Phenom则为95W。
三、CPU功率一览(Intel)
　　相比于AMD的外盒包装，Intel的外盒包装上也有关于功耗方面的标识，但值得注意的是Intel的产品外包装上的功耗是平均功耗，如游戏+看电影+上网/聊天等情况。Intel的CPU目前的TDP(Thermal Design Power/热设计功耗)，也就是最大负荷工作时的功耗普遍都在65瓦左右，与AMD的产品基本持平。
　　Intel处理器的功耗设计能够在其官方网页中找到。笔者根据目前市面的各款CPU的人气情况和产品性能级别，精选了几款产品的功耗情况以供大家参考。
产品功耗(官方数据)
Celeron 347
Celeron 420
Celeron 430
Pentium E2140
Pentium E2160
Pentium E2180
Pentium E2200
Core2 Duo E4300
Core2 Duo E6300
Core2 Duo E6400
Core2 Duo E6700
Core2 Duo E8200
Core2 Quad Q6600
　　从上图我们能够看到目前市面上主流的Intel CPU功耗从35W到105W，低端的Celeron 420和Celeron 430均是35W，但是值得注意的是旧版的Celeron由于制作工艺和技术的不同，功耗达到了84W，差距相当大。
四、独立显卡功率评估
　　最新的电源规范ATX 2.3反映出来的是电脑各部件的功耗发展趋势。在P4的年代，CPU的功耗很高，显卡的功耗相比之下显得比较低。而随着TDP概念的引入，CPU功率逐渐走低，而显卡的功率则还在缓慢向上。ATX 2.3最大的改变就是降低了CPU方面的电流而提高了显卡方面的电流。关于显卡功耗，由于官方数据相对缺乏，我们没法像CPU一样较精确地计算出其实际功耗，只能大致地估计。笔者想了一个小办法能够协助大家极速了解自己的显卡功耗大致情况。
　　我们知道，目前的显卡接口主要是PCI-Express X16，虽然PCI-Express 2.0的规范早已出现发布，但是由于多方面的原因，目前还没有进入主流消费市场。对于主流的PCI-Express X16接口，其能够提供显卡的最大功耗是75W，也就是说如果一张显卡没有外接额外的电源，其最大的功耗则是75W。而显卡当然不会一直在最高功耗的情况下运行，按照70%计算，一般没有额外电源接口的显卡其功耗约在40W至50W左右。笔者根据一些来自硬件网站tomshardware和航嘉创威的测试数据对这个方法进行验证，发现基本符合。同时笔者整理了一些主流独立显卡的功率以供大家参考。
NV GF8800Ultra
NV GF8800GTX
NV GF8800GTS
NV GF8800GT
NV GF8600GTS
NV GF8600GT
NV GF8500GT
ATI HD3870
ATI HD2900XTX
ATI HD2900XT
ATI HD2900XL
ATI HD2600XT
ATI HD2600PRO
ATI HD2400XT
ATI HD2400PRO
　　需要再次说明的是上述数据非官方资料，主要来自于航嘉创威和tomshardware的一些相关测试，不同频率，不同牌子的产品可能会有一定的差别，因此数据仅作参考。
五、其他部件功耗评估
　　根据Intel的资料，主板的功耗大约在20W至35W之间。不同型号的芯片组在功率上差别不算很大，一般都只在5W左右，而集成显示芯片的主板由于需要完成显卡的功能，因此在功耗上相比于非集成显卡主板高出10W左右。一般来说，对于集成显示芯片的主板，如Intel的G31、G33、G35，nVidia的MCP73、MCP78还有ATI的RS690等等，我们都能够认为其功耗是35W左右，而对于非集成显示芯片的主板，一般都是25W。值得注意的是Intel的新芯片组P35、Q35、Q33和X38由于工艺原因，功率大约在20W。
　　硬盘的功耗我们能够在硬盘的贴纸上可以计算出来。从硬盘的工作原理我们能够知道，在硬盘马达转速相同的情况下，不同容量的硬盘在功耗方面的差别应该是不大的。目前市面上的一般7200转硬盘功耗大约在8W至15W左右。
　　功耗的计算公式是电流乘以电压，举上图为例，上图的一款希捷320G硬盘的大致功率为5V x 0.72A + 12V x 0.52A=9.84W。但是需要注意的是这个数值仅是理论值，在实际应用中根据实际情况可能会有所波动。
　　光驱在工作的时候不仅有马达在高速转动，同时还有发射激光。因此光驱在工作的时候功耗较大，而当空载的时候功耗也比较低。与硬盘的情况相似，不同牌子的光驱功耗基本一致。一般来说，市面上的光驱产品其功率在23W至25W之间。
　　上图是一款明基的蓝光光驱，其理论功耗为5V x 1.5A + 12V x 1.5A=25.5W。
六、网友问题答疑
　　其实在实际实际功耗中，真正需要考虑的主要是CPU、显卡、硬盘、内存和光驱这些功耗较高的产品，除此之外的其他产品功耗普遍都只有一两瓦，对于整机的影响相当小。如内存，一条内存的功耗一般在2.5W左右，鼠标键盘则各位1.5W左右，而外置USB设备则在2.5W以下。毕竟在计算中我们也是只能算出机器的大致功耗情况，误差也是会有的，因此在一般的计算中我们能够直接加上一个常数作为评估，笔者认为这个常数取13W为佳(两条1G内存为5W，鼠标加键盘为3W，外置两个USB设备最大5W)。
　　为了让各位读者更好地理解，笔者取在PConline的论坛中看到的两个关于电源功率方面的提问以作解释。第一个案例是来自网友降释木一马的提问(.cn/topic.jsp?tid=8203779)。
　　从上图的案例中，网友采用的是AMD的4000+，由于没有其他详细信息，我们只能认为这个CPU可能是89W的版本，也可能是65W的版本，分两种情况讨论。7300GS属于较低端的显卡，查资料可知功耗约28W左右。主板采用的是非集成显卡主板，暂计为25W，一个西数160G硬盘计10W，假设网友还有一个光驱和其他一般的常用设备，我们能计算出他需要的电源功率。
　　当CPU为65W版本时，功耗为65W(CPU)+28W(显卡)+25W(主板)+10W(硬盘)+25W(光驱)+13W(杂项常数)=166W。
　　当CPU为89W版本时，功耗为190W。
　　网友所采用的是额定功率220W的电源，按照70%的转换效率则电源实际功率约为154W，因此并不能满足机器高负荷时的电力要求。笔者认为其偶尔死机的情况与其电源功率不足有一定的关系。
　　第二个案例来自网友byenana(.cn/topic.jsp?tid=8208131)。由于他是新装机器，我们认为他的CPU为65W的版本。HD2600PRO的功耗约为47W，如上面的计算可以得出这台主机的功耗需求约为185W。
　　采用额定300W的电源，假定电源的转换效率为70%，则有210W的电源实际输出。210W-185W=25W，也就是说除了满足主机的一般需要还有25W的功耗空余，这对于机器的稳定运行、超频和日后增加配件等都是相当有用的。因此我们可以认为300W已经足够了。
七、PConline评测室总结：我们需要多少瓦的电源
　　根据前文各项配件功耗的情况，我们能够大致测算出不同的用户所需要的电源瓦数。其实一般来说，对整机功耗影响最大的产品是显卡，其次是CPU。从电源的ATX 2.3版改进中我们也能够看到目前电脑各个配件功耗发展的一些问题。CPU的功耗逐渐向低走，而目前市面上主流的新款CPU功耗一般只有两种，一个是65W，一个是35W。而35W的产品都是面向与低端用户的。因此在我们选购电源的时候必须先考虑所选择的CPU和显卡处于哪一个功耗级别。
　　对于集成显卡的低端主机来说，无论搭配的是35W还是65W的处理器，250W左右的电源都能让主机解决功耗需求的问题。而对于采用独立显卡的中低端用户来说，如果选用65W的处理器，只要所选的显卡没有外接额外的电源，即使显卡功耗达到了PCI-Express X16的最大功耗75W，270W的电源也能满足机器稳定运行的需求。当然，考虑到小超频还有日后可能添加的额外配件，270W至300W之间对于中低端独立显卡用户来说是较好的选择。而对于采用高端显卡的非SLI用户，由于他们所配的显卡一般都需要额外接电源供电，而这些显卡的功耗一般都在100W以上，因此400W的电源可以说是必备了。而对于高端SLI用户来说，两个显卡的功耗已经要超过200W，因此600W左右的电源是必须的。
　　在本文最后，笔者再次补充一点，本文收集的数据虽然有的是官方的，有的是非官方的，但是这些数值都并不是绝对精确的，只能用作评估参考之用。而所有功耗数据都是假定与满负荷的前提，因此在实际应用中这些数值有可能要低一点。
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&copy power by rt-mart.net近日修了几台戴尔笔记本电脑PA-12系列HA65NS2-00型电源适配器，版本号REV A01.其标称输入电压为100~240V（50-60Hz）。输出电压为直流19.5V,输出电流为3.34A,额定输出功率65W.戴尔Latitude、lnsipron系列笔记本电脑均可使用该电源适配器，社会保有量较大。
HA65NS02-00型电源适配器大量使用了表面安装器件，如图1所示。
由于元器件密度高、工作电压高、电流大，发生故障的几率较大。若没有电路原理图维修相当困难。这里给出根据实物绘出的电路原理图（见图2），浅析其工作原理，给出两个维修实例。图2中：器件编号与实物一致，贴片电容未标注容量，电阻R12和R18阻值为实测值（缺省标注数值的电阻单位为欧姆，缺省标注数值的电容单位为微法）。
一、电路组成与主要元器件作用
1.电磁干扰抑制电路与整流滤波电路
L1、R1A、R1B、CX1、L2组成差模和共模低通滤波器，通常称作电磁干扰抑制电路（EMI），用来抑制开关电源产生的电磁干扰；BDl和C1组成桥式全波整流滤波电路，为直流/直流变换电路提供平滑的直流电源（主电源）。
2.直流/直流变换电路
集成电路IC1及外围元器件、功率场效应开关管Ql、开关变压器T1等构成直流/直流变换电路。ICl是HA65NS02-00电源适配器的核心器件，采用SOP-8封装，顶部有两行标记，一行为"1D07N25",一行为"5528".在查阅了大量资料后排除了NCPl207、LD7575等芯片，最终确认该芯片为富士电机（Fuji Electric）生产的FA5528.FA5528是采用CMOS制程的电流模式脉宽调制控制芯片，典型工作电流仅
1.4mA.该芯片额定工作频率60kHz,轻载时自动降低工作频率，图3是FA5528的内部电路框图。
电阻R5A、R5D、c5和D1构成消尖峰电路。用来削除开关管导通与夹断时T1初级绕组产生的高压尖峰脉冲（用来保护开关管Q1）。遇Q1击穿故障时，应检查消尖峰电路。D2和R1构成IC1的启动电路。启动电流大约7mA.IC1启动后，芯片启动电路关闭，改由辅助电源供电，启动电路电流降至251uA左右。开关变压器T1-1、T1-2绕组、R7、D3、R8、C3、C10和R4组成18V辅助电源为ICI提供电能。开关管Q1源极与高压地之间的电阻R18和R14为开关电源过载保护取样电阻。当流经过载保护电阻的峰值电流大于IC1内部设定的保护阀值电平时，IC1内部过载保护比较器翻转关闭脉宽调制器输出。功率场效应开关管Q1夹断，达到保护目的。
3.输出整流滤波电路
开关变压器T1A、T1B绕组产生的低压脉冲电压，经共阴极双肖特基二极管D31A整流、C21A~C21C滤波后，产生平滑的+19.5V电源供电脑使用。电阻R21和电容C21组成的网络用来吸收开关变压器产生的尖峰脉冲，保护整流器件。高亮度发光二极管LED和电阻R13相串用来指示电源适配器工作状态。
4.输出电压稳压控制电路
线性光电耦合器PH1和精密并联型可调整稳压器IC32及其外围元器件与IC1内部误差放大器、脉宽控制电路共同构成输出电压稳压控制电路。
由于IC32的存在，PHI②脚的电位是恒定的，当+19.5V电压变化时。PH1内部发光二极管的发光强度发生变化，PH1内部光电三极管集电极和发射极间的电压UCE随之发生变化，UCE的变化经ICI内
部误差放大器放大后，调节ICl内部脉宽控制电路输出的脉冲宽度控制开关管Q1的导通时间达到稳定输出电压的。电阻R24、R25和R26用来设定电源适配器的输出电压：
固定R24和R25,调整R26,可调节输出电压：增大R26,输出电压降低。减小R26,输出电压增高。光电耦合器PHl内部的发光二极管和光电三极管间没有电气连接，低压侧的电压变化通过光信号传递到高压侧，还有保护低压侧设备和人身安全的作用。
5.输出保护电路
HA65NS2-00电源适配器具有完善的输出保护功能：Q3、NTC、R29组成输出整流器件过热检测电路；IC2A、内部2.5V参考电压及外围元器件组成输出过压检测电路；IC2B及外围元器件和电流取样电阻R40组成输出过流压检测电路；IC2A、IC2B的输出通过共阳极双开关二极管D42和Q3的输出汇集到一起，组成线或电路。当某一路输出变低时，光电耦合器PH2内的发光二极管导通发光，PH2内的光电三极管导通，ICl的①脚变低，关闭脉宽调制控制器输出。FA5528芯片保护电路具有闩锁功能，故障解除后不能自动恢复工作。故障解除后，断开交流市电重新连接市电可以快速恢复适配器工作。
（1）输出整流器件过热保护
输出整流器件温度过热时，安放在输出整流器件散热片近旁的负温度系数电阻NTC阻值减小，Q3饱和导通，通过光电耦台器控制IC1关闭脉宽调制控制器输出。
（2）输出过压保护
IC2A、内部2.5V参考电压及外围电路构成一个单限比较器（比较器的门槛电平为2.5V）。当输出电压升高，R41A和R41B组成的分压器中点电压UA&2.5V时，比较器翻转输出低电平，即：
将图2中有关电阻数据代人不等式得：
VOUT&21.7V.
（3）输出过流保护
IC2B及外围电路与电流取样电阻R40（阻值约30mΩ）构成一个单限比较器，门槛电平104mV.由R32和R33对IC2内部2.5V参考电压分压取得。当电流取样电阻R40两端的压降大于104mV时。比较器翻转输出低电平。
6. ID信息存储电路
戴尔笔记本电脑电源适配器输出接口比较特殊：其外壁是负极。内壁是正极，中间还有一根小针与电源适配器内的ID信息存储芯片相连。戴尔笔记本电脑通过这颗芯片识别接人的适配器的型号。
ID信息存储芯片IC3（型号为DS2501）采用T092封装，有3只引脚，其中3脚为空脚。该芯片由MAXIM-DALLAS公司生产的512字节单线只添加EPROM芯片，内部存有戴尔电源适配器ID、功率等信息。这些信息可以通过最少的接口访问，例如微控制器的一个端口引脚。DS2501由一个工厂刻度的注册码。其中包括：48位唯一序列码、8位CRC校验码和8位家族码（09h）以及512位的用户可编程E-PROM组成。DS2501进行编程和读取操作的电源全部来自于1-Wire通信线。采用l-Wire协议，即仅通过一条信号线和一条地线，实现数据的串行传输。读取数据时电压不得超过6V,编程时要求电压12V.
早期电源适配器ID信息存储芯片直接与中间针相连。长达2m的输出线未使用屏蔽线，在电气上相当一根天线，外界杂散电磁信号常常导致DS2501奠名奇妙损坏。HA65NS2-00 REV A01电源适配器针对这一问题作了改进：一是新增了ZD3和R31两个保护器件：二是输出线改用三芯同轴线。
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