电源的装置

3.9.4　电源的装置

1.电源线的问题

高品质的电力供应是电脑系统能否稳定操作的最重要因素。当附近地区有耗用大量电力的机器开动时，顶多使照明灯具亮度稍微变暗一下，但对电脑系统所造成的影响，将不会如此简单。电脑是相对比较敏感的电子设备，可能它对电流质量比对室内或家中任何其他家电设备都敏感。因此，由于我们未感到的电源线故障，电脑可能运作不正常。当电脑遇到了电源线故障时，电脑显示的两个最基本的迹象是挂起。电脑会无缘无故地静止不动及古怪地重新启动，电脑无明显理由地会在会话期间重新启动。

同时，不论是电压过低或电压过高都可能对电脑造成相当严重的冲击，使得元件性能劣化而加快损坏的速度。

以下是电源品质不佳的四大因素：电力微弱、停电、暂态反应、线路噪音。

市电电压对电脑的影响较大。欠压或过压均会增加对电脑元器件的压力，加速其老化；电压波动可使磁盘驱动器工作不稳而引起读、写错误；电压瞬间变动会造成元器件的突然损坏。电脑系统对电源的基本要求，一是电压要稳，二是机器工作时不能停电。为此，可用稳压器、UPS电源向电脑提供稳定、不间断的电源。

（1）电力微弱

电力微弱有时可以解释为电压降低。电源电压比平常稍低一些，电脑、监视器和磁盘驱动器马达仍能正常工作，如果电脑是放置在空调系统主机或放电加工机等耗用大量电力的机器旁使用，这些机器启动瞬间可能会使电源线的电压下降将近20％，IBM PC电脑的电源却无法送出足够的电力供应主机板使用，电脑内的数据会混乱。相反，如果电力太强（瞬间电压过高），顶多使电源发生较多热量而已，电脑仍能正常工作。

（2）停电

导致停电的因素很多，有雷电、暴风或输配电线断落，停电时电脑内部存储器所存储的数据将全部消失。如果停电时，你正在把RAM的数据拷贝到磁盘上，你只能拷贝RAM当中的一部分数据。为避免无谓的困扰，在有停电通知的时候不要使用电脑。看到闪电又听到雷声隆隆作响也不要使用电脑，并把电脑插头拔掉，以免恢复供电时的电压脉冲损坏电脑。供电恢复后要等几分钟，让电压稳定后再接上电源插头使用电脑。

（3）暂态反应

暂态反应和静电放电不一样，电线的暂态反应是一种对电脑电路最有破坏性的杂波干扰。电源线的暂态反应，可能是雷电轰击输配电线、电力公司机件故障，或电机设备开、关所造成的直接从电源线传输到电脑的电压脉冲。通常住宅的暂态反应比商业区来得大。虽然大部分的暂态反应脉冲都很小，平常不易察觉，但有时候可以从家庭用电的电源线上测量到高达1700V的脉冲电压。

IBM PC电脑在制造的时候已在电源的内部装上了电源线杂波滤波器，用来降低暂态反应脉冲对电脑的影响，保护的范围大约是5倍的电源电压。但对于过高的暂态反应脉冲电压，滤波器将无法提供有效的保护，而造成数据的错误和元件的烧毁。

影响电脑正常操作的暂态反应脉冲电压，有时是电脑内部自己产生的，例如启动磁盘驱动器也会在内部直流电线上造成脉冲电压，这势必会造成电脑在操作上的问题。IBM PC的工程师为避免造成这些困扰，已在电路的重要位置，装置了电容器将脉冲电压接地。

2.电源问题的对策

假如所居住的地区经常停电或常常发现电脑程序正执行到一半突然“死机”，就该考虑使用电源调整器或不间断电源等方法，来预防电脑因外线供电品质不佳而引起的问题。

（1）电源调整器

电源调整器有三种：隔离器、稳压器及滤波器。

①隔离器。隔离器包括暂态反应压制器、涌浪电流保护器及隔离元件。当电源线上产生脉冲电压或涌浪电流时，隔离器将电压的变化限制在额定值的±25％之内。有一种金属氧化物变阻器，它的电气特性和二极管极为相似，接在电源的输入端，可钳住高于额定值的电压。但它只能滤除高频率的暂态反应脉冲，对于频率较低的暂态反应脉冲却无能为力。

②稳压器。电源电压的变动若超过±10％，都有必要使用稳压器。稳压器可以把电源维持在适当的电压。

③滤波器。滤波器可滤除60Hz以外的任何杂波。

选择电源调整器时，必须考虑下列几点：

对电压脉冲的反应速度；

是否有能力滤除高频杂波；

是否有能力控制持续的暂态反应；

是否使电力供应保持在一定的水准；

能否使输入电压变动范围减至最小；

能否同时供应几台电脑充足的电力。

（2）不间断电源UPS

如果电源调整器仍无法满足电脑的需求时，应选用一种备用电源。常用的备用电源有小型便携式不间断电源系统。

所谓不间断电源系统是平常外线供电正常时，用蓄电池把电力储存起来，停电时把储存的电力输送出来供应电路的电源系统。不间断电源系统是一种昂贵但相当可靠的供电系统，由马达、发电机和电池等部件构成。平时使用外线电力带动马达，马达带动的发电机发电来给电池充电。外线电力中断时，改由电池的电力来驱动发电机，再将发电机发出的电力提供给电脑系统。

常见的不间断电源系统有如下几种：持续供电型UPS、马达发电机、顺向转换型UPS、逆向转换型UPS。

①持续供电型UPS。持续供电型UPS将外线交流电源整流成直流电对电池充电。外线电力中断时，把电池直流电源变为交流电源，供电脑使用。

②马达发电机。发电机可使用外线电力、汽油或柴油引擎带动发电机，可提供大容量电压稳定的电力，可供应电脑系统、家庭或办公室照明所需的电力。常用来做医院、警察局和电台的紧急供电系统。可以长时间供应电力，但价格较昂贵。

③顺向转换型UPS。顺向转换型UPS是性能最优异的备用电源系统。平时由外线电力带动的发电机发电给电池充电，外线电力一旦中断，电池马上可取代外线电力，用变流器把电池的直流变为交流，供电给电脑。

④逆向转换型UPS。逆向转换型UPS大部分时间由电池来供电，能够忍受像外线电力电压过高、过低或电源线的暂态反应等冲击，而且对外线电力中断要迅速作出反应，在最短的时间间隔内将电力供应给电路。由外线供电转变为电池供电大约需要4秒。一旦改为由备用电池供电，第一个要考虑的问题是：备用电池能维持多久？对用户来说备用电源的可供电时间非常重要。在一个经常停电的地区，备用电源储存的电力，可能在你更新磁盘的时候耗尽，电源的中断使得宝贵的数据损失殆尽。如果用户是使用硬盘来储存数据，因电脑中断可能会导致的严重后果，除了重要的数据从此消失外，硬盘的磁头因电源中断来不及回到正确的位置，磁头刮过速度正在减慢的磁片，使磁片报废，磁头严重磨损。

选择备用电源时，必须考虑以下几个方面：

能否提供足够的电源满足用户需要；

切换至备用电源所需的时间；

有内装的电源调整器；

有过高及过低电压保护。

每台电脑上都贴有标签注明耗用的电流，将电流的总额乘上220，就可定出备用电源的容量要求。这个值会比实际需要的多出一些，原因是绘图机等外部设备，可以等外部电力恢复以后再使用，不需要耗用备用电源的电力。但为了避免恢复供电时的脉冲电压破坏机器，停电时应立即将电源插头自插座拔出或关闭。

3.其他电源问题

（1）电脑系统的接地

在电脑系统的安装过程中，要特别注意电源和地线的安装。如果安装不当，轻则造成系统工作不稳定，重则损坏机器。电脑所用的电源线大体分为下述两种情况：

①白色—火线，黑色—零线，花绿色—地线；

②棕色—火线，天蓝色—零线，花绿色—地线。

（2）电源要匹配

电脑系统电源的输入电压规格繁多，在插电源之前必须仔细检查输入电压的标称值。如有的主机及显示器的输入电压为110V，当使用220V电压时，必须使用变压器降压，对于使用交流稳定电源的电脑，一般应在开机前3～5分钟打开稳压电源，等输出电压稳定后再接通主机电源。

（3）正确开关机

开机时，应先开启外部设备，再开启主机；关机先关主机，再关外部设备。当需要再次开启主机时，开闭的时间间隔应在2～3分钟以上。这样做是为了系统中的电源装置能做好加电前的充分准备，使硬盘驱动器消除惯性，准备下次启动，否则，在关机后立即加电会使电源装置产生较大的冲击电流，造成元器件损坏。

（4）电缆的连接和卡的插拔

当需要拔插电缆和卡时，必须注意下述问题：

①必须在主机及其外部设备的电源都已切断的情况下拔插电缆或卡；

②必须记住电缆和插板的位置，必要时要做好记号或画出连接图；

③拔出时，用力要柔和，特别是拔扩展板时要防止损坏电路板；

④插头插好以后，须将插头上的固紧装置固定好。