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ATX电源技术详解
目前，ATX电源广泛应用于电脑中，与AT电源相比，它更符合绿色电脑的节能标准,它对应的主板是ATX主板。 电源的特点
与AT电源相比，ATX电源 增加了“＋3.3V、＋5VSB、PS－ON”三个
输出。其中“＋3.3V”输出主要是供CPU用 ，而“＋5VSB”、“PS－ON”
输出则体现了ATX电源的特点。 ATX电源最主要的特点 就是，
它不采用传统的市电开关来控制电源是否工作，而是采用“＋5VSB、
PS－ON”的 组合来实现电源的开启和关闭，只要控制“PS－ON”信号
电平的变化，就能控制电源的开启和关闭。 “PS－ON”小于1V伏时
开启电源，大于4.5伏时关闭电源。 电源的核心电路 ATX电源的主变换电路与AT电源相同，也是采用“双管半桥它激式”电路，
PWM(脉宽调制)控制器 同样采用TL494控制芯片，但取消了市电开
关。 由于取消了市电开关，所以只要接上电源线， 在变换电路
上就会有＋300V直流电压，同时辅助电源也向TL494提供工作电压，
为启动 电源作好准备。 ATX电源的特点就是利用TL494芯片第
4脚的“死驱控制”功能，当该脚电 压为＋5V时，TL494的第9、11
脚无输出脉冲，使两个开关管都截止，电源就处于待机状态，无 电压
输出。而当第4脚为0V时，TL494就有触发脉冲提供给开关管，电
源进入正常工作状 态。辅助电源的一路输出送TL494，另一路输出经
分压电路得到“＋5VSB”和“PS－ON”两 个信号电压，它们都为＋5V。
其中，“＋5VSB”输出连接到ATX主板的“电源监控部件”，作为 它的
工作电压，要求“＋5VSB”输出能提供10mA的工作电流。“电源监控
部件”的输出 与“PS－ON”相连，在其触发按钮开关(非锁定开关)未按
下时，“PS－ON”为＋5V，它连接 到电压比较器U1的正相输入端，
而U1负相输入端的电压为4.5V左右，这样电压比较器U1的输入 为
＋5V，送到TL494的“死驱控制脚”，使ATX电源处于待机状态。当
按下主板的电源 监控触发按钮开关(装在主机箱的面板上)，“PS－ON”
变为低电平，则电压比较器U1的输出就为 0V，使ATX主机电源开
启。再按一次面板上的触发按钮开关，使“PS－ON”又变为＋5V，从< br>而关闭电源。同时也可用程序来控制“电源监控部件”的输出，使“PS
－ON”变为＋5V，自 动关闭电源。如在WIN9X平台下，发出关机指
令，ATX电源就自动关闭。 3.主板无法加电的故障分析 由于
ATX电源的开启受制于主板的电源监控部件，所以当ATX主 机出现
无法加电的故障时，不能立刻确定故障是电源本身还是主板的“电源
监控部件”，给维修 带来一定难度。 根据以上分析，我们可在“PS
－ON”输出与地之间接一个100 OHM 左 右的电阻，使“PS－ON”变
为低电平，就能启动ATX电源，这样即可区分故障部位。同时也提示我们，如果ATX主板的“电源监控部件”出现故障，由于它的维修
有较大难度，我们可以跳过“ 电源监控部件”，直接控制“PS－ON”的
电压，就能开启或关闭主机。当然，此时主机的自动关闭功 能没有了。
电脑电源各路输出电压的作用及规格简述
＋3．3V：
最早在ATX结构中提出，现在基本上所有的新款电源都设有这一
路输出。而在ATPSⅡ电源上没有这一路输出。以前电源供应的最低
电压为+5V，提供给主板、CP U、内存、各种板卡等。从第二代奔腾芯
片开始，由于CPU的运算速度越来越快，Intel公司为了 降低能耗，
把CPU的电压降到了3.3V以下。为了减少主板产生热量和节省能源，
现在的电 源直接提供3.3V电压，经主板的电压转换电路变换后用于
驱动CPU、内存等电路。
＋5V：
目前用于驱动除磁盘、光盘驱动器马达以外的大部分电路。包括
磁盘、光盘驱动器的控制电路。
＋12V：
用于驱动磁盘驱动器马达、散热风扇，或通过主板的总线槽来驱
动其 他板卡。在最新的P4系统中，由于P4处理器对能源的需求很大，
电源专门增加了一个4PIN的插头 ，提供+12V电压给主板，经主板变
换后提供给CPU和其他电路。所以P4结构的电源+12V输出 较大，P4
结构电源也称为ATX12V。
－12V：
主要用于某些串口电路，其放大电路需要用到+12V和-12V，通
常输出小于1A。
－5V：
在较早的PC中用于软驱控制器及某些ISA总线板卡电路，通常
输出 电流小于1A。在许多新系统中已经不再使用-5V电压，现在的某
些形式电源一般不再提供-5V输出 。
＋5V Stand—By：
最早在ATX提出，在系统关闭后，保留一个+5V的 等待电压，用
于电源及系统的唤醒服务。以前的PSII、AT电源都是采用机械式开
关来开机 关机，从ATX开始（包括SFX）不再使用机械式开关来开机
关机，而是通过键盘或按钮给主板一个开 机关机信号，由主板通知电
源关闭或打开。
由于+5V Stand-by是一个单独的 电源电路，只要有输入电压，
+5VSB就存在，这样就使电脑能实现远程Modem唤醒或网络唤醒功 能。
最早的ATX1.0版只要求+5VSB达到0.1A，随着CPU及主板的功能提
高，+ 5VSB 0.1A已不能满足系统的要求，所以Intel公司在ATX2.01
版提出+5VSB不 低于0.72A。随着互联网应用的不断深入，一些系统
要求+5VSB提供2A、3A，甚至更大的电 流输出，以保障系统功能的实
现，因此对电源提出了更高的设计要求。
为了保证输出电压 的稳定，ATX电源内部设计了一套补偿电路，
能够根据输出电压下跌的幅度自动进行补偿来抵消输出电 压的下降，
不过绝大多数的ATX电源并没有为每一路输出电压提供单独的稳压
电路，而是同时 补偿，这样就容易出现一个特殊的现象，比如+3.3V、
+5V和+12V中的+5V因为负载太大而 导致输出电压开始下降，电源会
同时增加这三路的输出电压，并不会单独对+5V进行控制，其结果必< br>然导致+3.3V和+12V的输出电压过渡补偿而超过额定的电压，当电源
设计欠佳或输出功率 不足时这种特有的现象就更加明显！
实际使用中输出电压下降与上升的现象往往会同时出现，其中 负
载大的一路其输出电压往往小于额定值而其他输出电压则会高于额
定值，如果电源无法满足电 脑硬件的需要这种电压的变化就会更加明
显。
一、 电源输出电压的合理波动范围
电源输出的正电压，合理的波动范围在-5%~+5%之内，而负电压的合
理波动范围在-10%~+1 0%。
+5V：4.75~5.25V
+3.3V：3.14~3.46V
+12V：11.4~12.6V
-5V：-4.5~-5.5V
-12V：-10.8~-13.2V
二、 电源输出波动的重要性
电源输出电压 的稳定性，是电源的一个重要指标，但绝不是判断一款
电源优劣的唯一指标。电源性能指标非常繁多，电 压的稳定性只是其
中一项。
只要电源输出在合理的范围内，对电脑配件都不会造成负面影响， 这
时电压的波动范围在1%和5%的意义是一样的，过分地关注波动的大
小是不必要的。但波动 的相对大小，侧面反映了电源的负载能力，波
动率相对越小的电源，其实际的最大输出功率可能越大，毕 竟，输出
电压超出规定范围时的输出功率是没有益处的。
相对来说，电压偏高比电压偏低更具 有危险性，电压偏低至多引起电
脑工作的不正常，而电压偏高则可能烧毁硬件。
三、 不同的负载，其波动状况不一样
很显然，电源输出电压的波动大小，与电源的负载是息息相关的。
1、 INTEL系统
INTEL P4处理器功耗较高，有的要达到60W左右，如果从+ 5V取电，
则+5V需要提供高达12A的电流，对电源+5V输出的要求较高，而从
电源的+ 12V取电，只需要6A的电流，因此INTEL在主板上增加了P4
专用的供电接口规范，改由+12 V为CPU供电。
使用INTEL P4的CPU，由于+12V端的负载较重，会导致+12V的下 跌，
电源此时会自动对+12V进行补偿，但同时会导致+5V的升高。
2、 AMD系统
AMD的CPU普遍从+5V取电，使得电源+5V负载较重而出现下跌，电
源的补偿电路自动 对+5V进行补偿，结果会导致+12V的升高。
3、 设备功耗的影响
除了CPU，其它 设备的功耗也会影响输出电压的波动。例如，硬盘和
光驱使用的是+5V和+12V供电，其中+5V为 电路部分供电，+12V为马
达供电，不同的硬盘或光驱对+5V、+12V供应的电流大小的要求不一
样，有的需要+5V提供较大点的电流，而有的则需要+12V提供较大点
的电流，这都会对电 源的输出电压波动有影响。
还有一些显卡，功耗也特别惊人，对+5V或者+3.3V的要求也很高，
这也会影响输出。
4、 相同的配置，波动也会不同
有实验显示，一台电脑，仅仅更换一块完全相同型号的主板 ，更换前
后电源输出电压也会有不同。
5、 电源在使用过程中的电压波动
电脑在 使用过程中，所消耗的功率不是固定在一个定值，也是不断波
动的，电脑消耗功率的波动，同样也会引起 电源输出电压的波动。玩
大型的3D游戏，显卡消耗的功率要远高于做文字处理时所消耗的；
看 影碟时光驱消耗的功率较高。
因此，电源输出电压波动的大小，与电脑的配置的具体配置以及使用等都有极大的关系，抛开电源的周边环境谈电源输出电压的波动是没
有多大意义的。
四、 主板BIOS和软件检测的准确性
主板BIOS和一些软件检测出来的电压未必是准确的，但可以作为 参
考。从网友提供的截图看，BIOS或软件检测存在着一些缺陷。譬如，
很多软件对+3.3 V检测的结果实际上反映的是内存的外部电压，而相
当一部分软件对电源输出的负电压根本不能检测，显 示的数值偏差过
大。BIOS或软件检测的正电压如+5V等，和实际电压也存在偏差，偏
差值 通常随负载的增大而增大，偏差率有时能达到1个百分点。有实
验表明，BIOS或软件检测的电压与实 际电压至少会产生0.02V的偏
差。
五、 电源波动是可调的吗？
答案是肯定的 。厂家在生产电源时，只要波动在合理的范围，都视为
合格产品，而很少会精益求精把波动控制在更小范 围，因为从厂家的
角度看，范围内的波动，1%和5%的意义是一样的。
电源的波动幅度，与 电源的原材料是相关的。譬如，电源PCB板上的
电位器，就可以调整输出电压，当输出电压偏低时，可 以手动调高输
出。做工比较足的电源通常都会有电位器，而劣质电源上是看不到的。
一般来说， 做工较足的电源更容易实现输出电压的更稳定，但这并不
意味做工越足，输出电压越稳定。
六、环境对波动的影响
电网电压的变化，对输出电压有影响，这就涉及到电源的另一个性能< br>指标：电压调整率。电源适应电压从最低点（通常是180V）过渡到
最高点（通常是264V） 时，输出电压的变化不能太大，一般要求控
制在2%以内。
温度也会影响波动。环境温度较高时，电子元件会生产温漂，影响输
出电压的稳定性。
认识电源输出电压的波动
很多朋友比较关心电源的品质，往往喜欢用一些软
件检测电源的
输出电压。输出电压的稳定性，是电源品质的一个重要指标。
为
了保证输出电压的稳定，ATX电源内部设计了一套补偿电路，能够
根据输出电压下跌的幅度自动进行补
偿来抵消输出电压的下降，不过
绝大多数的ATX电源并没有为每一路输出电压提供单独的稳压电路，<
br>而是同时补偿，这样就容易出现一个特殊的现象，比如+3.3V、+5V
和+12V中的+5V
因为负载太大而导致输出电压开始下降，电源会同时
增加这三路的输出电压，并不会单独对+5V进行控
制，其结果必然导
致+3.3V和+12V的输出电压过渡补偿而超过额定的电压，当电源设计
欠佳或输出功率不足时这种特有的现象就更加明显！
实际使
用中输出电压下降与上升的
现象往往会同时出现，其中负载大的一路
其输出电压往往小于额定值而其他输出电压则会高于额定值，如
果电
源无法满足电脑硬件的需要这种电压的变化就会更加明显。
一、 电源输
出电压的合理波动范围
电源输出的正电压，合
理的波动范围在-5%~+5%之内，而
负电压的合理波动范围在
-10%~+10%。
+5V：4.75~5.25V
+3.
3V：3.14~3.46V
+12V：
11.4~12.6V
-5V：-4.5~-
5.5V
-12V：-10.8~-13.2V
二、 电源输出波动的重要性
电源输出电压的稳定性，是电
源的一个重要指标，但绝不是判断一款电源优劣的唯一指
标。电源性
能指标非常繁多，电压的稳定性只是其中一项。
只要电源输
出在合
理的范围内，对电脑配件都不会造成负面影响，这时电压的波
动范围在1%和5%的意义是一样的，过分
地关注波动的大小是不必要
的。但波动的相对大小，侧面反映了电源的负载能力，波动率相对越
小的电源，其实际的最大输出功率可能越大，毕竟，输出电压超出规
定范围时的输出功率是没有益处的。
相对来说，电压偏高比
电压偏低更具有危险性，电压偏低至多引起电脑工作的不正常，
而电
压偏高则可能烧毁硬件。
三、 不同的负载，其波动状况不
一样
很显然，电源输出电压的波动大小，与电源的负载是息
息相关的。
1、
INTEL系统
INTEL P4处理器功耗较高，
有的要达到60W左右，如果从+5V取电
，则+5V需要提供高达12A的
电流，对电源+5V输出的要求较高，而从电源的+12V取电，只需
要
6A的电流，因此INTEL在主板上增加了P4专用的供电接口规范，改
由+12V为CP
U供电。
使用INTEL P4的CPU，由于+12V端的负载
较重，会导致+12V的下跌
，电源此时会自动对+12V进行补偿，但同
时会导致+5V的升高。
2、 AMD系
统
AMD的CPU普遍从
+5V取电，使得电源+5V负载较重而出现下跌，电源的补偿电路自
动
对+5V进行补偿，结果会导致+12V的升高。
3、 设备功耗的
影响<
BR>除了CPU，其它设备的功耗也会影响输出电压的波动。例如，
硬盘和光驱使用的是+5V和+1
2V供电，其中+5V为电路部分供电，+12V
为马达供电，不同的硬盘或光驱对+5V、+12V供
应的电流大小的要求
不一样，有的需要+5V提供较大点的电流，而有的则需要+12V提供较
大点的电流，这都会对电源的输出电压波动有影响。
还有一些显
卡，功耗也特别惊人，对+5V
或者+3.3V的要求也很高，这也会影响
输出。
4、 相同的配置，波动也会不同<
BR>有实验显示，一
台电脑，仅仅更换一块完全相同型号的主板，更换前后电源输出电压
也会
有不同。
5、 电源在使用过程中的电压波动
电脑在
使用过程中，所消耗的功
率不是固定在一个定值，也是不断波动的，
电脑消耗功率的波动，同样也会引起电源输出电压的波动。玩
大型的
3D游戏，显卡消耗的功率要远高于做文字处理时所消耗的；看影碟
时光驱消耗的功率较
高。
因此，电源输出电压波动的大小，
与电脑的配置的具体配置以及使用等都有极大的
关系，抛开电源的周
边环境谈电源输出电压的波动是没有多大意义的。
四、 主
板BIOS和软件检测的准确性
主板BIOS和一些软件检测出来
的电压未必是准确
的，但可以作为参考。从网友提供的截图看，BIOS
或软件检测存在着一些缺陷。譬如，很多软件对+
3.3V检测的结果实
际上反映的是内存的外部电压，而相当一部分软件对电源输出的负电
压根
本不能检测，显示的数值偏差过大。BIOS或软件检测的正电压
如+5V等，和实际电压也存在偏差，
偏差值通常随负载的增大而增大，
偏差率有时能达到1个百分点。有实验表明，BIOS或软件检测的电
压与实际电压至少会产生0.02V的偏差。
五、 电源波动是
可调的吗？<
BR>
答案是肯定的。厂家在生产电源时，只要波动在
合理的范围，都视为合格产品，而很少会
精益求精把波动控制在更小
范围，因为从厂家的角度看，范围内的波动，1%和5%的意义是一样
的。
电源的波动幅度，与电源的原材料是相关的。譬如，电
源PCB板上的电位器，
就可以调整输出电压，当输出电压偏低时，可
以手动调高输出。做工比较足的电源通常都会有电位器，而
劣质电源
上是看不到的。一般来说，做工较足的电源更容易实现输出电压的更
稳定，但这并不意
味做工越足，输出电压越稳定。
六、环境
对波动的影响
电网电压的变
化，对输出电压有影响，这就涉
及到电源的另一个性能指标：电压调整率。电源适应电压从最低点（通<
br>常是180V）过渡到最高点（通常是264V）时，输出电压的变化不能
太大，一般要求控制在
2%以内。
温度也会影响波动。环境
温度较高时，电子元件会生产温漂，影响输出电压
的稳定性。
电源输出的正电压，合理的波动范围在-5%~+5%之内，而负电压的合
理波动
范围在-10%~+10%。
+5V：4.75~5.25V
+3.3V：3.14~3.46V
+12V：11.4~12.6V
-5V：-4.5~-5.5V
-12V：-10.8~-13.2V
BIOS或软件检测的电压与实际电压至少会产生0.02V的偏差