2010-07-22 10:04:31 
阿炯
ATX是计算机的工作电源，作用是把交流220V的电源转换为计算机内部使用的直流5V，12V，24V的电源。
ATX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。
ATX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的输出 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。
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。
ATX电源典型故障诊断
采用ATX电源的计算机系统出了故障，要从CMOS设置、Windows中ACPI的设置及电源和主板等 几个方面进行全面的分析。硬件方面，为了区别故障在负载上还是在电源本身，可以将电源拆卸下来，用一台报废的设备(如硬盘等)作假负载，以免出现空载保 护。在PS-ON信号线(绿色)与地线之间接入一只100～150Ω的电阻，使该信号变为低电平。如果电源可以工作，说明故障在主板或电源按钮 (Power Button)，否则故障在电源自身，只有更换电源自身，只有更换电源了。
根据计算机维修中“先软后硬”的原则，首先要检查BIOS设置是否正确，排除因设置不当造成的假故障；第二步，检查ATX电源中辅助电源和主电源是否正常；第三步，检查主板电源监控电路是否正常。下面根据故障的不同表现，分别介绍分析和处理的方法。
【故障一】 无法开机
用万用表测量+5VSB，如果该电压值正常且稳定，而主板反馈信号PS-ON始终为高电平，则可能是主板上的开机电路损坏，或电源启闭按钮损坏；如果上述两者均为正常而主电源仍无输出，则可能是开关电源主回路损坏，或因负载存在短路或空载而进入保护状态。
【故障二】 无法关机
关不了主机，有以下几种现象和原因：
①BIOS中设定关机时有一定的延时时间(Delay Time)，关机时需要按住电源按钮，保持数秒钟，才能将机器关闭。不能实现瞬间关闭，是正常现象，不是故障。
②电源按钮失灵。这种情况下，不仅不能关机，开机也会有问题。
③主板上的电源监控电路故障，PS-ON信号恒为高电平。
④关不了键盘电源(键盘的Num Lock指示灯在主机关闭后是亮的)。有些机器允许使用密码通过键盘开机，键盘上的Num Lock灯在关机后仍亮着，是正常现象。
⑤关不了显示器。如果显示卡或显示器中有一个部分不支持DPMS(显示器电源管理系统)规范，在主机关闭后显示器指示灯亮，屏幕上仍有白色光栅，也属正常现象。
【故障三】 自行开机
自行开机故障有以下两类：
第一类在BIOS设置中将定时开机功能设为“Enabled”，这样机器会在所设定的某个日期的某个时刻，或每天的某个时刻自动开机。某些机器的BIOS设置项中具有来电自动开机功能设置，如果选择了来电开机，则在插上交流电源后，机器便会启动。应该说，出现这些问题，并不是真正的故障，而是用户不了解机器所具有的这些功能。
第二类是BIOS中关闭了定时开机和来电自动开机功能，机器只要接通交流电源还会自行开机，这无疑是硬件故障了。硬件故障有3种原因：第1种是电源本身的抗干扰能力较差，交流电源接通瞬间产生的干扰使其主回路开始工作；第2种是+5VSB电压低，使主板送不出应有的高电平，而总是为低电平，这样机器不仅会自行开机，还会关不掉；第3种是来自主板的PS-ON信号质量较差，特别在通电瞬间，该信号由低电平变为高电平的延时过长，直到主电源准备好了以后，该信号仍未变为高，使ATX电源主回路误导通。
【故障四】 休眠与唤醒功能异常
休眠与唤醒功能异常表现为：不能进入休眠状态，或休眠后不能唤醒。出现这些问题时，首先要检查硬件的连接(包括休眠开关的连接是否正确，开关是否失灵等)和PS-ON信号的电压值。进入休眠状态时，PS-ON信号应为低电平(0.8V以下)；唤醒后，PS-ON信号应为高电平(2.2V以上)。如果PS-ON信号正常，而休眠和唤醒功能仍不正常，则为ATX电源故障。
需要提醒读者，进入夏季后，为了预防雷击，对ATX结构的计算机，如果用户长时间不使用，又不想进行远程控制，建议将交流输入线拔下，以切断交流输入。
【故障五】 零部件异常
有经验的维修人员，在遇到主板、内存、CPU、板卡、硬盘等部件工作异常或损坏故障时，通常要先测量电源电压。正常的工作电压是电脑可靠工作的基本保证，而很多莫名其妙的故障都是电源惹的祸。
一台机器发生了找不到硬盘的故障，通过对比试验，确信硬盘是好的。判断为主板上的IDE接口损坏，于是找来老的多功能卡，插在主板的空闲ISA插槽，连上硬盘试验，仍然找不到硬盘。测量电源电压，+12V电压只有10V左右。在这样低的供电电压下，硬盘达不到额定转速，当然不能工作。换一台ATX电源，故障排除。
DIYer切记，如果发生了部件损坏的情况，要在确信电源没有问题后，才能换上新的部件。否则，可能会犯“被同一根绳子绊倒两次”的愚蠢错误。
服务器节能-电源很重要
大多数服务器都是作为24小时运行的设备来设置，因此服务器的节能技术较之普通PC和笔记本等个人端产品而言更加重要。通常服务器上的节能技术主要分为两种，一种是针对处理器的节能技术，例如IBM在Power5上使用的Power Islands技术、Intel的SpeedStep和AMD的PowerNow!技术；另一种则是针对电源进行优化、管理的技术，例如Intel的Demand Based Switching技术。
以前我们对处理器上的节能技术介绍和关注很多，在这里我们主要介绍一下服务器电源标准有哪些，用户在采购服务器时应注意些什么。
两种主要电源标准
服务器电源按照标准可以分为ATX电源和SSI电源两种。ATX标准使用较为普遍，主要用于台式机、工作站和低端服务器；而SSI标准是随着服务器技术的发展而产生的，适用于各种档次的服务器。
ATX标准是Intel在1997年推出的一个规范，输出功率一般在125W～350W之间。ATX电源通常采用20Pin(20针)的双排长方形插座给主板供电。随着Intel推出Pentium4处理器，电源规范也由ATX修改为ATX12V，和ATX电源相比，ATX12V电源主要增加了一个 4Pin的12V电源输出端，以便更好地满足P4的供电要求(2GHz主频的P4功耗达到52.4W)。
SSI(Server System Infrastructure)规范是Intel联合一些主要的IA架构服务器生产商推出的新型服务器电源规范。SSI规范的推出是为了规范服务器电源技术，降低开发成本，延长服务器的使用寿命而制定的，主要包括服务器电源规格、背板系统规格、服务器机箱系统规格和散热系统规格。
SSI的四种规范
根据使用的环境和规模的不同，SSI规范又可以分为EPS、TPS、MPS、DPS四种子规范。
EPS规范(Entry Power Supply Specification)：主要为单电源供电的中低端服务器设计，设计中秉承了ATX电源的基本规格，但在电性能指标上存在一些差异。它适用于额定功率在300W～400W的电源，独立使用，不用于冗余方式。后来该规范发展到EPS12V(Version2.0)，适用的额定功率达到 450W～650W，它和ATX12V电源最直观的区别在于提供了24Pin的主板电源接口和8Pin的CPU电源接口。
TPS规范(Thin Power Supply Specification)：适用于180W～275W的系统，具有PFC(功率因数校正)、自动负载电流分配功能。电源系统最多可以实现4组电源并联冗余工作，由系统提供风扇散热。TPS电源对热插拔和电流均衡分配要求较高，它可用于N+1冗余工作，有冗余保护功能。
MPS规范(Midrange Power Supply Specification)：这种电源被定义为针对4路以上CPU的高端服务器系统。MPS电源适用于额定功率在375W～450W的电源，可单独使用，也可冗余使用。它具有PFC、自动负载电流分配等功能。采用这种电源元件电压、电流规格设计和半导体、电容、电感等器件工作温度的设计裕量超过 15%。
DPS规范(Distributed Power Supply Specification)：电源是单48V直流电压输出的供电系统，提供的最小功率为800W，输出为+48V和+12VSB。DPS电源采用二次供电方式，输入交流电经过AC-DC转换电路后输出48V直流电，48VDC再经过DC-DC转换电路输出负载需要的+5V、+12V、+3.3V直流电。制定这一规范主要是为简化电信用户的供电方式，便于机房供电，使IA服务器电源与电信所采用的电源系统接轨。
SSI标准前景光明
虽然目前服务器电源存在ATX和SSI两种标准，但是随着SSI标准的更加规范化，SSI规范更能适合服务器的发展，以后的服务器电源也必将采用 SSI规范。SSI规范有利于推动IA服务器的发展，将来可支持的CPU主频会越来越高，功耗将越来越大，硬盘容量和转速等也越来越大，可外挂高速设备越来越多。
为了减少发热和节能，未来SSI服务器电源将朝着低压化、大功率化、高密度、高效率、分布式化等方向发展。服务器采用的配件相当多，支持的CPU可以达到4路甚至更多，挂载的硬盘能够达到4～10块不等。这些配件都是消耗能量的大户，比如中高端工业标准服务器采用的是至强处理器，其功耗已经达到80多 W，而每块SCSI硬盘消耗的功率也在10W以上，所以服务器系统所需要的功率远远高于PC，一般PC只要200W电源就足够了，而服务器则需要300W 以上直至上千瓦的大功率电源。在实际选择中，不同的应用对服务器电源的要求不同，像电信、证券和金融这样的行业，强调数据的安全性和系统的稳定性，因而服务器电源要具有很高的可靠性，这也是一种发展趋势。
采购服务器-电源方面需注意
在购买服务器时，非常重要的就是看其电池的品质。电源的品质，包括输出功率、效率、纹波噪音、时序、保护电路等指标是否达标或者满足需要。注意电源生产厂家的信誉、规模和支持力度，信誉比较好、规模较大、支持及时的厂家，比如台达、全汉、新巨等等，一般质量较可靠，在性价比方面也会好很多。选购时具体可参考以下指标：
功率的选择：市场上常见的是300W和400W两种，对于个人用户来说选用300W的已经够用，而对于服务器来说，因为要面临升级以及不断增加的磁盘阵列，就需要更大的功率支持它，为此使用400W电源应该是比较合适的。
安规认证：现在的电源都要求通过3C认(即中国国家强制性产品认证，China Compulsory Certification),只有严格地考虑到产品品质、消费者的安全、健康等因素，对产品按不同的标准进行严格的检测，才能通过国际合格认证，安规认证是我们选购电源的重要指标，这应该是我们选择电源时最重要的一点。
电压保持时间：对于这个参数主要是考虑UPS的问题，一般的电源都能满足需要，但是如果UPS质量不可靠的话，最好选一个电压保持时间长的电源。
冗余电源选择：这主要针对对系统稳定性要求比较高的服务器，冗余一般有二重冗余和三重冗余。
对主板的支持：这个因素看起来不重要，在家用PC也很少见，但在服务器中却存在这种现象，因此在选购时也要注意。
Linux操作系统的高级电源管理
在Windows下我们已经对系统的电源管理非常熟悉了，我们可以通过主板的高级电源管理模块实现STR、STD等功能。对于笔记本电脑用户使用高级电源管理方式，让笔记本电脑处于休眠状态，节省电池就更加重要。上面说的这些功能在Windows平台下实现对于我们来说，可能都已经不再是困难的事情。但如果换成Linux恐怕就很少有人知道了，今天我们就来介绍一下在Linux操作系统下的电源管理的实现。由于许多服务器都采用了Linux，电源管理的重要性也就变得非常明显了。
在x86机器中，存在两种电源管理方法：APM (Advanced Power Management，高级电源管理)和ACPI (Advanced Configuration and Power Interface，高级配置和电源接口)。APM是老标准，而ACPI则提供了管理电脑和设备更为灵活的接口。Linux支持这两种协议，不过有时还需要手工配置。另外，两个标准不能同时运行。缺省情况下Linux运行ACPI。
APM可以让你把机器处于Suspend(悬挂) 或Standby(备用)状态，以及检查电池容量。而ACPI还可以让你把外设(如：显示器、显卡、PCI总线)单独断电，在节省电能方面有更多的控制。为了让电源管理功能生效，需要在BIOS和Linux核心里要打开它，并且在linux里加载必需的应用软件。
检查系统是否支持电源管理
在较新的核心里，都包含了对ACPI和APM的支持。一般地，ACPI是激活的。使用dmesg来检验一下：
dmesg |egrep -i ‘(apm|acpi)’
Kernel command line: vga=274 quiet console=ttyS3,9600acpi=no-idleoot=/dev/hda3
ACPI: Core Subsystem version [20010208]
ACPI: Subsystem enabled
ACPI: System firmware supports: C2
ACPI: plvl2lat=99 plvl3lat=1001
ACPI: C2 enter=1417 C2 exit=354
ACPI: C3 enter=-1 C3 exit=-1
ACPI: Not using ACPI idle
ACPI: System firmware supports: S0 S1 S4 S5
另外，支持ACPI的系统也将增加/proc/ sys/acpi的目录。如果它存在，就表示核心已经加载ACPI驱动。
具体的应用实例
建议用最新的核心(如：2.6.x)。因为旧的核心支持的特色较少，而2.2.x的核心就是支持ACPI，也只有极少的功能。
1、Advanced Power Management
APM应用包含：apmd(APM的后台服务程序)和其他的应用程序(如APM)。建议到rpmfind.net找最新的适合你使用的版本，安装和运行OK后，我们可以试验APM命令了。
APM最简单的使用就是显示机器里的电池容量。AC on-line, no system battery
如果不支持APM，就显示“No APM support in核心”。这时，先检查是否有/proc/apm。如果没有，检查是否运行安装APM后的核心。如果你把APM作为了一个模块，检查是否加载这个模块。 apm还能用-S/-s分别进入备用(Standby)和悬挂(Suspend)状态。
2、ACPI
linux对ACPI的支持较好，而且相关的文档也比APM的要多。ACPI的权威网站是http://phobos.fs.tum.de/acpi/,其中在下载栏中包括了两个内容：acpid和pmtools,它们可以更好地优化和管理ACPI。Pmtools里面有个命令是Pmtest，它让你检测设备。一般地，它显示你系统里的ACPI设备，并能让你对它们进行“悬挂”或“备用”处理。它必须用root来运行。
/pmtools/pmtest
VGA (D0)
keyboard (D0)
PCI 0×0 (D0)
system 0×0 (D0)
看来，VGA显示器、键盘、PCI总线和系统都被识别为ACPI设备。它们的状态都是D0,就是活动状态。我们可以把状态设为D1/D2 (耗电最小化)或D3 (完全关闭)。比如：
/pmtools/pmtest -d1 VGA
现在显示器应该变黑。这并不会让显卡停止产生视频信号(显示器也表示有输入信号)，只是把信号全部转变为黑色。/pmtools/pmtest -d0 VGA可以恢复。上面我们仅仅是举了几个例子，大家可以举一反三，管理好您的系统，充分发挥出高级电压管理功能。