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谈谈电脑机箱电源

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　　机箱和电源分别是电脑主机的外衣和动力源泉，以前在电脑DIY配置中往往被忽略，似乎只是品牌机才需要考虑的问题，但随着DIYer水平的提高和电脑组件耗电及发热量的剧增，大家也渐渐开始注重电源和机箱的问题。其实机箱电源虽小但其中学问却不少。

　　机箱被称电脑的外衣，除了外观的花哨外更注重的应该是机箱的结构和品质。优质的机箱常采用具有一定厚度的SECC冷镀锌钢板制成，面板采用ABS或HIPS工程塑料压制而成。电源采用开关电源，较传统线性电源具有体积小效率高的特点。

　　机箱电源结构与主板密不可分，主板是机箱中最大的房客之一，它的构造直接影响到机箱的结构，往往主板的制造与机箱电源具有统一的结构规范约束。

　　常见机箱从结构上可以分为AT结构和ATX结构：AT结构全称为Baby-AT，有很长的一段历史，以前的386、486都是使用AT结构。到了多能奔腾TX主板的时代，也是AT结构机箱最后的辉煌时期，当时正是AT结构向ATX结构转型期，由于得到各厂商和用户的支持，在PENTIUM II推出之时ATX结构已占有大部分的市场，自然电脑机箱也全面转向ATX结构。

　　从外观上看AT机箱与ATX机箱最大的区别在于机箱背面接口的布局，由于ATX结构的主板规范是将所有的I/O端口直接焊接在主板上，位置相对固定，而AT结构的主板大多只在主板上提供端口的引出插针，通过界面卡或挡板引出，所以ATX主板绝对不可能装在常规AT机箱里，但AT主板可以轻易在ATX的机箱里安家（但必须提供ATX电源接口才能工作）。

　　在早期的ATX规范尚不够统一，所以有些ATX机箱提供了两种布局的I/O背板以适应不同的ATX主板。

　　电源部分同样也有AT和ATX结构之分，他们间有本质的差别。

　　第一是电源提供的主板电源线，AT 结构的6芯P8和P9分离式电源插头在ATX结构中被一个20芯的双列插头所代替，并带有反插保护，可以有效的防止错插或误插电源接线对主板带来毁灭性的打击；

　　第二，ATX电源输出电压组在AT电源的正负12V和5V外还提供了一路+3.3V电压输出，直接为部分3.3V的设备供电；

　　第三，ATX电源对整体电源控制较AT电源也不同，在AT电源中少不了电源开关的黑粗线，直接物理控制电源交流电的通断，而在ATX电源中却去除了这组线，机箱面板上的电源开关直接到主板的Power Switch引出针上，这样一来粗看是电源开关的优先级降低了，但正是通过此项电源设计改革实现了电脑的软关机。

　　ATX系统在WINDOWS中屏幕出现“现在您可以安全地关闭计算机了”的时候，ATX电源会自动切断对主板的供电，同时关闭自身绝大部分电路的工作，等待主机的POWER键再次发出启动的信号，不像AT电源每次开关机都要按动POWER键。

　　第四，ATX电源内部风扇的风向依照不同版本也有不同。所有的AT结构电源内置的风扇都采取将电源内部的热空气向外抽的方法。

　　在ATX 1.0规范的制定中人们想通过改变传统风扇的位置和风向进一步提高散热效果，由于ATX结构将CPU和内存设计在电源出风口后部，希望能更有效起到降温作用，同时CPU和其他设备也能受到它的余荫，所以将风扇从机箱后部移往靠近CPU的机箱内侧。

　　但不久人们发现这样的做法效果并不明显，而它的副作用十分令人头痛。在大部分家庭和办公室的环境远达不到专业机房洁净要求，风扇向内送风的同时大大提高了电源以及CPU周围灰尘积聚的速度，要求用户定期清扫电源内部和主机板是不现实的，所以在ATX 2.0规范以后又将电源风扇安置在原先的机箱后部位置并保持向外排风。

　　电源根据电源标称功率也有200W、230W、250W、300W等几个档次，分别提供不同的最大输出电流。由于电脑配件功耗越来越大，内部设备也有增加的趋势，所以电源的承载功率也有加大的必要。

　　目前是市场上AT结构机箱和电源已趋于淘汰，大部分新款的主板都采用ATX结构，ATX机箱电源成为绝对的主流。

　　按照机箱的外形大致可以分为卧式机箱、立式机箱和塔式机箱。卧式机箱和立式机箱没有大的区别，只是立式机箱没有高度限制，理论上可以提供更多的驱动器槽，而普通的卧式机箱受厚度限制，一般只提供一个3.5寸槽和两个5寸槽，虽然在当前的标准配置中还够用，但从发展的眼光看起来似乎有些欠缺。

　　卧式机箱多为商用机所采用。有的说法采用立式机箱更节省空间，个人认为大多数卧式机箱的上部都放置显示器而立式机箱与显示器必须独立放置，是否真的节省空间有待商榷。

　　立式机箱按照机箱提供的驱动器槽的多少分为全高、四分之三高、半高、Micro ATX等。其中MicroATX型配合MicroATX主板只分别提供一个3.5寸和5寸驱动器槽，扩展性较差，不过作为入门级的设计也无可厚非。

　　有部分机箱模仿品牌机的设计，将1.44M软驱面板与机箱融为一体，增加机箱的美观程度。不过标准的软驱必须卸下面板才能安装在机箱的特定位置，不少此类机箱内置软驱一起出售。

　　由于卧式机箱和立式机箱各有所长，客户的口味也不尽相同，有的机箱设计成卧式/立式两用机箱，方便用户自由选择。一般5寸托架采用分离式设计，这样可以在机箱改变放置形式时使CD-ROM保持水平。

　　在机箱的驱动器区安装一块滑板（有的采用半透明材料），可以提高CD-ROM等设备的防尘能力，外观上给人以品牌机的韵味。有的机箱还给盖子加上小锁，颇有工控机和服务器的味道。

　　出于对经常需要打开机箱盖和更换驱动器的用户照顾，有的商家设计了无螺丝固定化的机箱，大部分常用连接全部采用锁扣镶嵌式结构，安装驱动器采用抽屉化结构，打开机箱和卸下驱动器可以不用螺丝刀。

　　传统的机箱内部靠近面板只有一个机箱风扇的位置，为了满足超频者的需求，部分机箱在插卡和驱动器位置附近也预留摆放机箱风扇的空间，省得DIYer用胶带自行粘贴，既不方便又不安全。

　　有的厂家出售机箱的附件，利用空余的5寸驱动器挡板槽安装特制挡板散热风扇（相当于在5寸驱动器挡板上打洞后并排安装两个类似CPU风扇的装置），帮助机箱高位通风，对于全高的机箱比较有效。

　　有的机箱在一个5寸驱动器托价中内置一个活动硬盘抽屉装置。可以将系统硬盘或者第二硬盘放置其中，在机箱内部活动硬盘盒提供与标准硬盘相同的电源和数据接口，装机时就像安装一块普通硬盘，即使没有实际的硬盘也没有关系，如果以后碰巧有人带硬盘上门交换数据时，就不必大动干戈拆机开箱了。

　　硬盘的抽屉盒可以容纳所有标准的3.5寸IDE硬盘，抽屉盒内接口采用类似SCSI的接口结构不易磨损。由于此硬盘盒与机箱是一体化设计，固定在机箱内部，所以不必像其他零售的活动硬盘盒做成一个严严实实的小盒子，它在机箱内的部分基本上只是一个骨架和一些导轨，抽屉硬盘盒也有所改进，增加了表面裸露面积，尽量减小盒体对硬盘的散热影响。

　　半导体制冷片利用电子的原理产生极片两端的温差，可以有效的降低CPU温度，不过由于单纯的半导体制冷片并非为电脑专门设计，所以存在诸多问题，最突出的就是电源功率、制冷片结露和制冷片自身散热问题。

　　由此有的厂家设计并投产了以电子制冷技术为核心的专用机箱，套件包括标准机箱+大功率的特制电源+特制带温控的半导体制冷片+特制的导热管。由于是带有温控结构可以使CPU恒温在20-25度，采用多层控制结构起到制冷但不结露的效果，对于制冷片产生的大量热量采用特制的导热管通到电源内部，最后由风扇将热气排出主机，有效的控制了机箱内的环境温度。总体上可以称为半导体制冷器应用的成功典范。


　　机箱外壳是用冷镀锌钢板制成，钢板的厚度直接关系到机箱的隔音和抗电磁波辐射的能力以及机箱的刚性。
　　机箱的面板上一般由三个指示灯，从286时代就代表了Power、HD、Tubro三个状态，分别代表电源接通、IDE上有数据传送、加速模式。

　　不过在时下的系统中CPU总是在全频状态下工作，目前除了部分移动笔记本电脑为了省电还在使用可手动切换全速/低速模式外，其他的台式电脑超频尚有所不及很难想象还有用户降频使用，所以在机箱上Tubro指示灯基本失去了他原有的含义。有的主板给他定义了诸如睡眠等其他定义，在部分机箱上甚至被省略了！

　　在486和早期奔腾时代的机箱曾经风行在机箱上用两至三个发光八字管显示工作频率，其时数字窗口显示的具体频率数是由人为通过跳线设定的，与主板的真实工作频率没有直接的关系，原意是用来告知用户当前用户采用全速/低速模式的具体工作频率。

　　既然是手工调线设定如果使用Pentium100的CPU也完全可以大胆的设定成150、166等数字，看着心理平衡些。随着低速模式的消亡，频率显示组件也渐渐被淡忘。

　　在机箱上有个凹陷的位置是给品牌电脑贴商标用的，对于兼容机用户可以贴上CPU的小贴牌，显示一下自己的电脑所用的CPU类型。

　　机箱上除了最常用的电源开关控制键，还有一个对计算机十分有用的按键RESET键，所有的主板都提供了RESET跳线，谁也不能保证计算机没有死机的时候，采用RESET键重新启动系统对主板的冲击远小于使用Power。

　　RESET键曾经一度被忽视，甚至被某些机箱省略，但它的作用已深入人心在不少新款的机箱中再次出现，有的新款机箱对此按键做了改进采用内凹的按键方式，RESET键属于非常用键，这样的设计可以方式误触。

　　在老式机箱上很多还有一个键盘锁，以前用来通过控制键盘是否允许被使用，达到外人无法操作电脑的目的，虽然大部分钥匙都是通用的，但在当时还是起到不小的作用。不过目前键盘早已不是唯一的常用外部输入设备，键盘锁也渐渐消亡。

　　全新的机箱在驱动器槽前有挡板，在安装驱动器时可以将其卸下，设计合理的机箱前塑料挡板采用塑料倒钩的连接方式，方便拆卸和再次安装。在机箱内部一般还有一层铁质挡板可以一次性的取下。

　　打开机箱内部看以看到一些带有插头的连线，主要是Power键和RESET键以及一些指示灯的引线。除此之外还有一个小型喇叭称之为PC SPEAK，用来发出提示音和报警，主板上都有相应的插座。

　　位于机箱的前部有驱动器托架，CD-ROM和小驱都安装在这些托架上，硬盘原本设计安装在机箱的尾部，不过有人认为太接近电源，容易受到电源内部电磁场的影响，所以更多的用户愿意将硬盘安装在3.5寸小驱托架上。

　　有的机箱在下部有个白色的塑料小盒子，是用来安装机箱风扇的，塑料盒四面采用卡口设计，只需将风扇卡在盒子里即可，不必大动螺丝刀。部分体积较大的机箱还会预留机箱第二风扇、第三风扇的位置。

　　在立式机箱的一侧和卧式机箱的底部有一块可以拆卸的铁板，它是用来固定主板的，固定方式也有较大的发展，从一开始的螺钉固定发展到如今流行的塑料固件，既方便又绝缘。


　　电脑开关电源外观上看只是一个带有很多引线的铁盒子。电源内部的构造和原理属于电子学的范畴在此从略。
　　电源的后部两个插座分别用来连接外界电源和为显示器提供插座，一般雄性插座为电源插座。在两个插座间有个电压设定开关用于切换110V与220V两种电压制式，在国内普遍采用220V电压制式，如果错误的设定在110V档上会对电源造成伤害。

　　有许多ATX电源取消了显示器插座（以前的显示器插座与电源的关系不大，一般只是在电源的交流经进线口上并联一组电源线，完全没有经过开关电源内部的控制，对于优秀的高档电源最多只是占了带滤波器一体化电源插座的光，多了一道电源滤波而已），并在此位置上安装了电源开关，这到是一个真正的物理电源切断开关，与ATX机箱前的POWER键有本质的区别。

　　在部分电源的后部透过档板可以看到一个电源风扇，负责将电源内的热空气抽出（也有部分是向内吹风的）。打开电源内部可以看到有两块较大的散热片，散热片上的大功率管的性能和极限参数直接影响到电源的安全承载功率和产品成本，电源功率余量的大小与具体功率管的型号有着重要的关系，一部电源是否货真价实打开铁盒内部就能一目了然，高档电源的220V交流输入插座采用带有滤波器一体化插座虽然为此将增加近二十元的成本，但对于净化电源吸收浪涌电流都有好处。

　　在电源和顶部或侧面一般有电源的铭牌不干胶贴，上面标有电源的功率和每组电压输出的最大电流。同时也会提供一些通过国际认证的标记电源规格的说明。

　　ATX电源的提供多组插头，其中主要是二十芯的主板插头、四芯的驱动器插头和四芯小驱专用插头。二十芯的主板插头只有一个且具有方向性，可以有效的防止误插，插头上还带有固定装置可以钩住主板上的插座，不至于接头松动导致主板在工作状态下突然断电。

　　四芯的驱动器电源插头用处最广泛，所有的CD-ROM、DVD-DOM、CD-RW、硬盘甚至部分风扇都要用到它。四芯插头提供了+12V和+5V两组电压，一般黄色电线代表+12V电源，红色电线代表+5V电源，黑色电线代表0V地线。这种四芯插头电源提供的数量是最多的，如果用户还不够用可以使用一转二的转接线。

　　四芯小驱专用插头原理和普通四芯插头是一样的，只是接口形式不同罢了，是专为传统的小驱供电设计的。

　　ATX电源的版本结构也有不少有ATX 1.0、ATX 1.1、ATX2.01、ATX2.02等，目前以ATX2.01为主，对于高档的机箱配套或单买的高档电源有ATX2.02版本的产品。

电源技术指标

多国认证标记

　　优质的电源具有FCC、美国UR和中国长城等认证标志，这些认证是认证机构根据行业内技术规范对电源制定的专业标准，包括生产流程、电磁干扰、安全保护等，凡是符合一定的指标的产品在申报认证后才能在包装和产品表面使用认证标记。应该说具有一定的权威性。

噪音和滤波

　　这项指标需要通过专业仪器才能直观量化判断，主要是220V交流电经过开关电源的滤波和稳压变换成各种低电压的直流电，噪音标志输出直流电的平滑程度，滤波品质的高低直接关系到输出直流电中交流分量的高低，也被称为波纹系数，这个系数越小越好。同时滤波电容的容量和品质也关系到电流有较大变动时电压的稳定程度。

瞬间反应能力

　　当输入电压在瞬间发生较大的变化（在允许范围之内），输出的稳定电压值恢复正常所用的时间，也是电源对异常情况的反应能力。

电压保持时间

　　在PC系统中后备式的UPS占有相当大的比例，当电网突然停电，后备式的UPS会切换供电，不过这一般需要2-10ms切换时间（依UPS的具体性能而定），所以在此期间需要电源自身能够靠储能元件中存储的电量维持短暂的供电，一般优质的电源的保持时间可以达12-18ms，确保UPS切换期间的正常供电。

电磁干扰

　　由于开关电源的工作原理所决定内部具有较强的电磁震荡具有类似无线电波的对外辐射特性，如果不加以屏蔽可能会对其他设备造成影响，如果将移动电话或无线通讯设备置于电脑附近，如果发生通讯质量的下降就说明受到电磁干扰。

　　所以国内对这种有害的辐射量也有严格的限定，电源一般通过外面的铁盒和机箱加以屏蔽，但泄漏在所难免，只是量的问题。

　　由于这种干扰看不见摸不着，而抗电磁干扰要花费较大的成本，所以劣质电源都忽略此项指标。在国际上有FCC A和FCC B的标准，在国内也有国标A（工业级）和国标B级（家用电器级）标准，优质的电源都可以通过B级标准。

开机延时

　　这是一种新的概念，电源在接通之初到提供稳定的输出必然需要一定的时间的稳定周期，在这个周期中电压的稳定度很难保证，所以电源设计者让电源延时100ms-500ms，等电源稳定后再向电脑提供高质量的电源。

过压保护

　　ATX电源较传统AT电源多了3.3V电压组，有的主板没有稳压组件直接用3.3V为主板部分设备供电，即便是具有稳压装置的线路，对输入电压也有上限，一旦电压升高对被供电设备可能会造成严重不可逆的物理损伤。所以电源的过压保护十分重要，防患于未然。

电源效率

　　电源效率和电源设计线路有密切的关系，高效率的电源可以提高电能的使用效率，在一定程度上可以降低电源的自身功耗和发热量。

电源寿命

　　一般电源寿命按照3-5年计算元件的可能失效周期，平均工作时间在80000-100000小时之间。




机箱电源的选购
　　要选购电源和机箱，第一步是考虑所使用主板的结构是ATX还是BABY-AT，由于现在大多数BABY-AT主板提供了ATX电源插座，所以一般都选择ATX机箱，至于具体是立式还是卧式全凭个人喜好。

　　为了考虑到以后新增驱动器的扩展性，最好选购提供三个五寸槽和一个3.5寸槽以上的机箱，虽然现在大部分配置只是一个CD-ROM，但谁也说不定以后不再增添DVD-ROM和CD-RW。同时提供插槽较多的机箱内部也比较宽敞，以后更换主板上的部件也比较容易，有的小型机箱的电源将主板的一部分挡住，给以后的维护带来不便。

　　不是特殊需要不要轻易选购超薄形的机箱，这种机箱一般只允许安装一个CD-ROM和一个小驱，给以后升级带来麻烦。虽然驱动器槽较小的机箱价格会便宜几十元，但如果为长远打算就不该贪这个便宜。

　　第二步选择机箱的质地，除了相信一些有名品牌的产品如ST、顺新、银河、保利得、全盈等外，最主要的还是看机箱的本质，名牌的机箱也常遭到仿冒借此也能识别一二。

　　对于优质的机箱采用具有一定厚度的SECC冷镀锌钢板制成具有耐指纹、高导电率、刚性好不易生锈等特性，机箱的边框也做了折边或去毛刺处理，不易意外的划伤手指。

　　由于采用的冷镀锌钢板有一定厚度且导电率高，对机箱内的电磁辐射有很强的屏蔽作用。而部分劣质机箱采用的钢板厚度极薄，机箱盖拿在手里会有软棉棉的感觉，机箱骨架只要稍一用力就容易变形，其次后部的插卡槽位定位不准确给主板安装插卡带来麻烦。

　　优质机箱的面板采用ABS或HIPS工程塑料注塑而成，长期使用后不易泛黄开裂。其实最简单的方法判断机箱的品质可以掂量一下机箱的分量，优质的机箱一般都在7-8KG以上，虽然此法不尽科学，但在实践中颇有实效，同样也适用于电源的选购。

　　市场上有一种标称为全塑机箱，其实有两种完全不同的产品，一种是属于高档产品，在钢板和骨架表面喷塑，使机箱具有钢质机箱的坚韧性和屏蔽性，又具有塑料表面的多种优点如防锈、手感温和等优点；还有一种全塑机箱可是真正的全塑料或除受力骨架外都是塑料，大部分属于廉价机箱一类，价格比较便宜，虽然部分采用高强度工程塑料整体刚性如何尚且不谈，但就屏蔽性而言，塑料不导电完全没有屏蔽作用。

　　市场上还有一种透明的机箱主要是供商家用来做展示之用，外壳采用有机玻璃构成，同样不具备屏蔽性，不适和普通用户家庭使用。

　　第三步在考察机箱用料的同时也要衡量机箱的设计和工艺，一款优秀的机箱除了有扎实的用料也离不开优良的设计，多风扇系统和自然气流可以提高机箱通风效果，尤其对超频的系统散热更显重要，机箱预留了多个风扇的位置为以后添加风扇留有余地。

　　有的机箱边缘采用折边或特殊的打磨处理使机箱边角钝化，不至于一不小心划伤手。有些机箱改进了传统的螺丝紧固的方式，对DIYer经常装卸的部分采用镶嵌式的结构，不用螺丝刀就可以轻松装卸，对于喜欢拆拆装装的用户无疑是一大福音，而且这种结构避免了多次拆卸导致的螺丝滑牙。临时挂接个硬盘，换个显卡CPU什么的方便至极。

　　第四步是考虑电源的品质，一般说机箱质量好配套的电源不会差到哪里去，其实不然，主要是不少原配的优质电源被中间商偷梁换柱，改换成劣质的电源。

　　鉴于目前普通流行配置，200W电源已捉襟见肘，为了系统能更安全的运行，留有余量非常重要，对于安装双硬盘、CD-ROM、DVD-ROM、CD-RW的用户选购230W以上的电源比较合适，对于打算使用12V 3A半导体制冷片(市场上常见的一种)的发烧友选购250W以上产品非常有必要。

　　不少300W的电源都是单独零售的，价格比较贵。笔者看到过一个用于PC小型服务器的标称300W的电源，外壳竟然是使用不锈钢制成的，掂掂分量足有8斤以上，不过价格令人咋舌。

　　相比之下某些名牌的250W和300W电源比较实惠，在不少出售机箱电源的专卖店里有售，大致需要这些电源的用户都是行家里手，所以老板为了夸耀自己电源的质量泄漏了天机------很多都是从xx品牌机箱上换下来的！

　　的确这些电源的品牌与xx机箱都是一起的，而在不同店里买某些同品牌同型号的机箱价格高低不一，所谓配套电源也有很多品牌，难道机箱厂家要那么多家电源厂为他们供货？

　　电源的稳定度对某些硬件至关重要，前一段时间一度传闻大灰熊硬盘容易出问题，后经证实由于首款7200转的IDE硬盘需要较大的电流，相当部分的硬盘损坏是由于电源电压波动和供电不足造成的。可见电源的重要性。

　　第五步挑选用户自己喜欢的机箱外形，机箱作为主机的脸面在实用之余也体现了主人的艺术品位。




未来预测
　　机箱的发展虽然从传统的卧式机箱发展到现在的立式机箱，结构上从AT过渡到ATX结构，但机箱的面板还是老一套基本没有新意。未来的机箱会是如何呢？在此笔者做个合理的预测，也希望硬件厂商可以借鉴一二，生产出标新立异的产品，当然有些也需要主板厂商的支持。

　　眼下有部分主板在板上使用数颗5mmLCD发光两极管指示主板的工作状态，并且有普及的趋势，不过其深入机箱内部，用户一般没有严重故障不会常常打开机箱察看，建议在机箱的面板上直接安装几个LCD发光两极管(就像电源指示灯一样)，或者预留几个5mm 发光两极管空座，如果主板支持将将这些指示灯引出的话可以直接接到面板上，方便观察的同时也给机箱增添一道新的景观。

　　数码相机和MP3播放器开始流行，越来越多的产品开始使用USB接口加快端口的传输速度，上述设备移动性较强，与电脑时常需要交流，每次插拔机箱后部的USB接口都感不便，建议在机箱的面上提供一个到两个USB接口，供临时数据交换设备使用。

　　按照ATX结构规范两个USB接口集成在主板上位置不能改变，不过目前也有部分主板通过主板的引出针提供第三第四个USB接口，机箱完全可以用一条连线将这组USB接到机箱面板上。

　　针对DIY超频爱好者推出“空调机箱”，可以利用电子制冷和温控技术在机箱内部形成一个适当的恒温区，限制上限温度。在目前的机箱中CPU不再是唯一的发热大户，显卡芯片，CD-RW，高速硬盘也都不是省油的灯。如果环境温度得到了控制，电脑的各种组件都能得益。

　　机箱可以采用夹层结构，在两层钢板中可以填充隔热吸音材料，这样既保持了机箱内部“空调”的效果良好，又可以减小各组件工作噪音的对外传播，以及提高机箱对电子辐射的屏蔽能力，减少电子垃圾。

　　以上几项预测和建议前两项都是一些简单的物理改进，对于品牌机电脑在短期实现比较容易，或许还可以成为自身的新卖点。