第 2 章主机箱和电源

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第 2 章主机箱和电源

信息工程学院

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2.1 主机箱

2.2 主机电源

2.3 机箱和电源选购要素

第 2 章主机箱和电源2.1 主机箱

机箱分类及其主要特点1. 从外形上分：（ 1 ）卧式机箱：超薄型、薄型；中卧式、大卧式。（ 2 ）立式机箱：全高、 3/4 高、半高；小立、中

立、大立。

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第 2 章主机箱和电源2. 从结构上分（配套：机箱电源主板）

– ＡＴ式ＡＴ式：标准ＡＴ机箱，已淘汰。– ＡＴＸ式ＡＴＸ式：Micro ATX 机箱、 NLX 机箱（品

牌机专用）、 Flex ATX （也称 WTX ）机箱。– BTXBTX 式机箱式机箱： BTX 架构支持 Low-profile ，

即窄板设计。

4(a)BTX 机箱 (b)ATX 机箱

第 2 章主机箱和电源• BTX 机箱与 ATX 机箱相比具有以下几个显

著特点：① 散热性能更加出色② 模块化设计和元器件布局更加合理③ 主板的安装和固定方式更加科学④ 大量采用的新型总线和 I/O 接口更具发展前景

3. 从制造和用途上分：⑴ 专用机箱⑵ 通用（标准）机箱

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第 2 章主机箱和电源• BTX 机箱内部安装情况

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机箱面板

硬盘托架

CPU 散热模块

主板

机箱后部

驱动器托架

主板芯片组

主机电源

显卡

第 2 章主机箱和电源机箱的一般结构

1. 控制面板

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驱动器挡板

前置接口区

状态指示灯

按钮开关

铭牌商标

第 2 章主机箱和电源2. 金属箱体

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电源安装区

散热网孔区

I/O 接口区

插卡挡板区

第 2 章主机箱和电源3. 内部组件

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(b) 面板引线插脚

(c) 主板上的插针硬盘托架

主板安装区

存储设备托架

电源安装槽

机箱后部

第 2 章主机箱和电源对机箱的基本要求

1. 整体要求：骨架牢靠 , 外壳厚实 , 散热空间宽等2. 面板要求： ① 前面板：驱动器挡板；电源开关按钮（ Power

Switch ）、复位按钮（ Reset ）；电源指示灯（ Power LED ）、硬盘工作指示灯（ HDD LED ）；前置 USB 和音频接口暗盒。

② 后面板：插卡接口挡板区； I/O 接口区；电源安装区；机箱散热孔。

10继续继续


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机箱前面板结构

机箱前面板结构

5.25”5.25” 扩展槽扩展槽

3.5”3.5” 扩展槽扩展槽

ResetReset 按钮按钮

电源开关按钮电源开关按钮

前置接口前置接口


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机箱后面板结构

机箱后面板结构

电源电源安装区安装区

I/OI/O接口区接口区

机箱机箱散热孔散热孔

插卡插卡挡板区挡板区

第 2 章主机箱和电源3. 制造材料要求： ABS 工程塑料和注塑工艺，

金属外壳和骨架、塑料前面板。4. 结构和散热要求 : 布局是否合理，结构设计

是否科学和具有人性化，预留空间是否宽敞，散热性能是否良好。

5. 其他要求– 装箱清单主要用来清点所提供的各在种配件是

否齐全。– 质保书则是对机箱特别是对电源提供质量保障、

安全认证、防伪检验和售后服务的认可与承诺。13

第 2 章主机箱和电源• 细节设计

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机箱与外机箱与外壳的接缝壳的接缝部分，采部分，采用了防电用了防电磁辐射泄磁辐射泄露的设计露的设计

驱动器驱动器免螺丝免螺丝固定方固定方式式

防防尘尘设设计计

免螺丝免螺丝的的 PCIPCI固定方固定方式式

第 2 章主机箱和电源2.2 　主机电源• 电源，又称电源供应器，作用是把交流市

电变换为不同电压、稳定可靠的直流电，为微机中的所有部件提供所需的电能。

• 主机电源供电的设备：① 主板主板： CPU、 CPU风扇、内存条、各种接口、

插卡、键盘、鼠标。② 驱动器驱动器：硬盘、软驱、光驱。③ 显示器显示器（也可以单独供电）

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第 2 章主机箱和电源• PG 信号 :Power Good （电源好）

PG 信号的作用是：电源输出达到稳定后 ① 通知主机启动系统。 ② 机器突然断电时，硬盘驱动器有足够的时间使磁头复位，以防止硬盘受到意外损伤。

③ PG 信号不正常（低电平），往往导致系统不能启动。

PG 信号线通常为橙色橙色，正常输出电压为 +5V+5V 。

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第 2 章主机箱和电源电源分类及其主要特点

1. AT 电源⑴ AT 电源 4 路直流输出

① +5V ：红红线，向主板、外部选件、键盘供电。② - 5V ：白白线，用于软驱锁相式数据分离电路。③ +12V ：黄黄线，为软、硬盘驱动器供电。④ - 12V ：兰兰线，向串口提供 EIA 接口电源。

⑵ AT 电源输出功率：一般为 150W～ 250W 。

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第 2 章主机箱和电源• AT 电源外观结构

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主板电源插主板电源插头头 P8P8、、 P9P9背壳标签背壳标签

电源背壳电源背壳

第 2 章主机箱和电源(3) AT 电源直流输出的供电插头

① 主板电源插头： 2 个， 6 芯，标识为 P8和P9。连接时注意 P8的 5 、 6 线和 P9的 7 、 8 线黑黑相对，接反则烧主板。

② 驱动器电源插头：至少 3 个， 4 芯，大 D 形（硬盘、光驱、大软驱）； 1 个 4 芯 3.5”软驱专用。

③ 3.5”软驱专用供电插头： 1 个 4 芯防插反插头。④ CPU风扇电源插脚： 1 个， 2 芯，小 B形。注意注意：所有 AT 结构电源的内置风扇都采取将电源

内部热空气向外排风向外排风的方法进行散热。19

继续继续

第 2 章主机箱和电源• AT 电源电源插头 :

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电源开关电源开关

5.25”5.25” 驱驱动器电源插动器电源插头头3.5”3.5” 软驱软驱电源插头电源插头

电源风扇电源风扇

市电插座市电插座

110V/110V/220V220V 转换转换开关开关显示器电显示器电源插座源插座


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(a)AT 主板供电插头 (b)AT 主板电源插座

驱动器供电插头主板供电插头小软驱专用插头

第 2 章主机箱和电源• ＡＴ式主板电源插头各引脚信号说明

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P8P8 P9P9针号针号颜色颜色信号名信号名针号针号颜色颜色信号名信号名11 橙橙 Power Power

GoodGood77 黑黑 GNDGND

22 红红 +5V+5V 88 黑黑 GNDGND

33 黄黄 +12V+12V 99 白白 -5V-5V

44 蓝蓝 -12V-12V 1010 红红 +5V+5V

55 黑黑 GNDGND 1111 红红 +5V+5V

66 黑黑 GNDGND 1212 红红 +5V+5V

第 2 章主机箱和电源2. ATX 电源• ATX 电源的特点：⑴ 标准 ATX 电源的输出功率一般在 160W160W～～ 350W350W之间，随后又推出了 300W、 350W、 400W和450W四个功率级别的 ATX 电源。

23(a)ATX 电源外观 (b)ATX 电源接口

第 2 章主机箱和电源⑵ ATX 电源的主板供电插头改用单个双排 2020 芯芯或

2424 芯芯长方形插头，并在设计中加入了防插错防插错、防防插反插反保护，这是与 AT 电源的直观区别。

24(d)24Pin-ATX 主板电源插座

(c)24Pin-ATX 主板供电插头

(b)20Pin-ATX 主板电源插座

(a)20Pin-ATX 主板供电插头

第 2 章主机箱和电源• 20Pin和 24Pin-ATX 主板电源接口：

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表 2-2 20Pin-ATX主板电源接口信号说明针号线色信号名称和用途针号线色信号名称和用途

1 橙橙 +3.3V 电源 11 橙橙 +3.3V 电源2 橙橙 +3.3V 电源 12 蓝蓝 -12V 电源3 黑黑 GND 地线 13 黑黑 GND 地线

4 红红 +5V 电源 14 绿绿

PS-ON（ Power Switch ON ）电源启动信号，低电平：电

源开启高电平：电源关闭

5 黑黑 GND 地线 15 黑黑 GND 地线6 红红 +5V 电源 16 黑黑 GND 地线7 黑黑 GND 地线 17 黑黑 GND 地线

8 灰灰 PWR-OK（ Power OK），指示电源正常工作 18 白白 -5V 电源

9 紫紫 +5VSB（ +5V Stand by ）电源，主机控制电源启动 19 红红 +5V 电源

10 黄黄 +12V 电源 20 红红 +5V 电源

第 2 章主机箱和电源⑶ ATX 电源除了保留 ±± 5V5V 和 ±± 12V12V 外，还增加了

+3.3V+3.3V和 +5V Standby+5V Standby （辅助+5V ，简称+5V SB ）两路输出电压。⑷ ATX 电源采用 +5V SB+5V SB和 PS-ONPS-ON（ Power

Switch ON ）信号组合来实现电源的开启和关闭，诸如鼠标或键盘开机、通过网络远程唤醒、挂起、软件关机等技术都基于这两路输出。

注意：注意：正常关机后，主板仍带电，要想彻底断电，只有将市电电源插头拔下，才能真正切断 ATX 电源的供电。

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第 2 章主机箱和电源⑸ ATX 电源专门为 Pentium 4 （简称 P4 ）主板增加了一组 4 芯和 6 芯的供电插头，并为 SATA设备提供了一组 15 芯的供电插头。

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SATA电源信号线颜色线号线色名称说明

1 黄色黄色 +12V 直流 12V正极

2 黑色黑色 GND 直流 12V负极

3 红色红色 +5V直流 5V正极（ Vss）

4 黑色黑色 GND 直流 5V负极

5 橙色橙色 +3.3V 直流 3.3V正极

第 2 章主机箱和电源• Pentium 4的 ATX 电源插头：

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4 芯 CPU 电源插头

24 芯主板电源插头

P4 主板 6 芯AUX 电源插头

15芯 SATA设备电源插头 4 芯供电插头

6 芯辅助供电插头

SATA 设备供电插头

第 2 章主机箱和电源• ATX 电源供电插头接口引脚信号：

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(a)3.5”软驱电源接口 (b)P4 主板 12V 电源接口

(c)IDE 接口硬盘

和光驱电源接口

(e)AUX辅助端口

电源接口

(d)15Pin-SATA 设备电源接口

1 2 159

3.3V GND 5V GND 12V


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表 2-3 15Pin-SATA电源接口信号说明针号信号名称说明

1 3.3V Power 直流 3.3V正极电源针脚2 3.3V Power 直流 3.3V正极电源针脚

33.3V Power 2nd

mate直流 3.3V正极电源针脚，预充电，与第 2路配对

4 GND 1st mate 接地，一般和负极相连，与第 1路配对5 GND 2nd mate 接地，一般和负极相连，与第 2路配对6 GND 3rd mate 接地，一般和负极相连，与第 3路配对

75V Power 2nd

mate直流 5V正极电源针脚，预充电，与第 2路配对

8 5V Power 直流 5V正极电源针脚9 5V Power 直流 5V正极电源针脚10 GND 2nd mate 接地，一般和负极相连，与第 2路配对11 - Reserved 保留的针脚12 GND 1st mate 接地，一般和负极相连，与第 1路配对

1312V Power 2nd

mate直流 12V正极电源针脚，预充电，与第 2路配对

14 12V Power 直流 12V正极电源针脚15 12V Power 直流 12V正极电源针脚

第 2 章主机箱和电源⑹ ATX 电源风扇：

– ATX 1.0规范将风扇从机箱后部移往靠近 CPU 的机箱内侧，风扇向内内抽风。

– ATX 2.0规范后，电源风扇安置在原先的机箱后部位置，并保持向外外排风。

• 初步检测电源故障 ATX 电源的主板供电插头排线上的 PWR-OKPWR-OK 灰灰色线和 PS-ONPS-ON 绿绿色线为电源启 /停信号线，用导线直接短接，电源风扇即可开始工作，以此可以初步检测电源是否出现故障。

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第 2 章主机箱和电源ATX 电源发展和标准

a)早期 ATX 电源 1.01版、 2.01版、 2.02版。使用 2020 芯芯防插错主板电源插头。

b)12V版：即 Pentium 4 电源，增大了+12V输出能力和输出电流，增加了一组 66 芯和芯和 44 芯芯辅助 P4 CPU、 AGP 显卡和 SATA 设备供电的电源插头。

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20Pin-ATX主板电源插座

第 2 章主机箱和电源c) ATX12V 1.3版本

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第 2 章主机箱和电源d) ATX12V 2.0版本 ATX12V 2.0版本最是明显的改进就是 +12V增

加了一路单独的输出，即采用了双路输出双路输出，其中一路+12V( 称为 +12V1) 专门为 CPU 供电，而另一路+12V2 则为其它设备供电。

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第 2 章主机箱和电源e) ATX12V 2.2版本

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第 2 章主机箱和电源f) ATX12V 2.3版本提升了 ATX 12V 2.2版的 +12V1输出能力升，满足

VISTA系统高功耗显卡供电需求，降低了+12V2输出能力，针对酷睿处理器功耗大幅度降低，同时 Intel ATX 12V 2.3版本相应也加强了+5V及+3.3V 电源输出。

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输出电压输出电压 +12V1+12V1 +12V2+12V2 +5V+5V +3.3V+3.3V +5VSB+5VSB

2.22.2版版 8A8A 13A 13A 12A12A 18A 18A 2.5A2.5A

2.32.3版版 11A 11A 9A 9A 15A15A 21A21A 2.5A2.5A

第 2 章主机箱和电源3. BTX 电源• 与 ATX 电源不同的是， BTX 采用原来服务器电

源中才使用的 24Pin连接器，即在原先 20Pin-ATX 主板供电插头的基础上又增加了 4 根针脚，分别为 +3.3V+3.3V、 +5V+5V、 +12V+12V 和地线地线。

38(a)20Pin-24Pin 电源转接头 (b)20Pin＋ 4Pin 组合插头

第 2 章主机箱和电源• BTX 电源

39(a)BTX 电源外观

1 Pin13 Pin

12 Pin24 Pin

3.3V

12V-

COM

COM

COM

COM

ON#-PS

NC

5V

5V

5V

COM 3.3V

12V

12V

SB 5V

OK-PWR

COM

5V

5V

COM

COM

3.3V

3.3V

(b)BTX 电源 24Pin 电源接口

第 2 章主机箱和电源电源的一般结构

• 电源的标签

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生产厂商

产品型号

交流输入

直流输出

认证标志

第 2 章主机箱和电源• 电源后部：在两个插座之间，有些电源还设置了一个电压设定

开关，用来切换 110V与 220V 两种电压制式，我国普遍采用 220V220V 电压制式。

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显示器电源插座

电压制式切换开关

市电电源插座

第 2 章主机箱和电源• 准电源的内部结构：

⑴ 散热风扇。⑵ 散热片。⑶ 输入电网滤波器。⑷ 输入整流滤波器。⑸ 变压器。⑹ 输出整流滤波器。⑺ 控制电路。⑻ 保护电路。⑼ 温控电路。 42

第 2 章主机箱和电源电源的主要技术指标

1. 输出功率

2. 输出电压误差范围

3. +5V SB输出标准

4. 过压保护

5. 电磁干扰

6. 性能和安全认证43

第 2 章主机箱和电源电源产品认证标志

1. 电源产品性能认证⑴ 中国节能认证标志。⑵ 80 Plus 认证标志。⑶ SLI Ready 认证标志。

44(a) 中国节能认证标志 (b)80 Plus 认证标志 (c)SLI Ready 认证标志

第 2 章主机箱和电源2. 电源产品安全规格认证

⑴ 中国 3C 认证标志。 ⑷ UL 认证标志。⑵ FCC 认证标志。 ⑸ RoHS 认证标志。⑶ CE 认证标志。 ⑹ 其他认证标志。

45(a)3C 认证标志 (b) 电源标签上的 3C 认证标志

第 2 章主机箱和电源• 电源产品安全规格认证标志

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(f)NEMKO 认证标志

(e)BSMI 认证标志

(d)RoHS 认证标志

(b)CE 认证标志

(a)FCC 认证标志

(c)UL 认证标志

第 2 章主机箱和电源电源规范

1. AT 电源规范 AT 电源属于 PC 电源的元老，其输出功率一般为

150W～ 250W ，共有 4 路直流电压输出（ ±± 5V5V 和和 ±± 12V12V ），另外向主板提供一个+5V的 P.G. 信号。输出线为 2 个 6 芯的主板供电插头和若干个 4 芯的设备插头。采用直接切断交流电网的“硬关机硬关机”方式进行关机。

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第 2 章主机箱和电源2. ATX 电源规范1 ） ATX 电源开关

机箱面板上的电源开关直接插到主板的 Power Switch（ PS-ON ）插针上（从主板启动），没有直接物理控制电源交流电通断的开关，实现了软关机软关机功能。

ATX系统在 Windows 中屏幕出现“现在您可以安全地关闭计算机了”提示信息时， 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 PowerPower键再次发出启动信号，不象 AT 电源每次开关机都要按动 Power键。

正常关机后，主板仍带+5V 电，要想彻底断电，必须拔下市电插头。

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第 2 章主机箱和电源2 ） ATX 电源输出电压 ATX 电源除保留了± 5V 和 ± 12V 外，还增加了

±± 3.3V3.3V和 +5V Stndby+5V Stndby两路输出。3 ） ATX 电源风扇• ATX 1.0规范将风扇从机箱后部移往靠近 CPU 的

机箱内侧，风扇向内内抽风。• ATX 2.0规范后，电源风扇安置在原先的机箱后

部位置，并保持向外外排风。

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第 2 章主机箱和电源3. BTX 电源规范 BTX 电源兼容了 ATX技术，其工作原理和内部结构与 ATX 电源基本相同，主板供电连接器采用 24Pin 电源接口。 ⑴ CFX 12V 电源规格。 ⑵ LFX 12V 电源规格。

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表 2-6 BTX电源效率对照表

标准满载效率典型负载效率轻载效率

强制最小效率 70％ 70％ 60％

推荐最小效率 75％ 80％ 67％

第 2 章主机箱和电源2.3 　机箱和电源选购要素

1. 机箱的外观和结构：

⑴ 防尘和散热网面设计。

⑵ 前置接口设计。

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(a) 机箱面板上的网面设计

(b)导风筒中的防尘设计

(c)网面后面的隔音棉设计(e) 机箱面板下方

的前置接口(f) 机箱面板上方的前置接口

第 2 章主机箱和电源2. 机箱的质地3. 机箱的设计和工艺（如图）4. 电源的品质5. 电源的输出功率：对于安装双硬盘及多光驱的微机，选择 230W ；对于使

用市场上常见的 12V/3A 半导体制冷片的微机，选择250W 以上的电源；对于多核 CPU系统，电源功率应不少于 300W ；而对于高功耗的 Vista 显卡系统，电源功率应至少在 350W 以上。

6. 电源风扇和散热系统设计52

继续继续


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(c)机箱盖板和驱动器安装托架上的免工具螺丝

(d)驱动器安装托架上的旋转式固定器和塑料卡扣

(b)压簧式挡板拆卸支架(a)免螺丝抽屉式结构机箱

第 2 章主机箱和电源7. 其他因素

⑴ 外接设备的供电插头和前置接口的种类和数量 ,一般来说越多越好；

⑵ 铭牌商标（尤其是防伪标签）是否真实，各项标称指标和标注是否清晰明确；⑶ 各种认证标志是否符合多国安全标准（至少要有 3C

认证标志）；⑷ 电源是否具有双重过压保护功能，稳定度要高，故障率低，导线较粗，零配件齐全，接插件插入时较紧；⑸ 售后服务和服务期限；⑹ 首选 220V 市电输入电压的国产品牌电源。

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第 2 章主机箱和电源本章小结本章小结

⒈ 微机机箱的类型特点。⒉ ATX 机箱的基本构成，与 BTX 机箱的主要区别。 ⒊ ATX 电源与 AT 电源的比较，两者最显著的区别。⒋ ATX 电源的输出信号，供电连接器。⒌ ATX 电源的 PW-ON和 PWR-OK 信号及其作用。⒍ 在中国市场销售的电源应当符合的认证标准。⒎ 目前常见的电源规范及其突出特点。⒏ 选购机箱和电源时重点需要注意的问题。

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Documents

第 2 章 主机箱和电源

第 2 章主机箱和电源