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[其它] PCIE接口能提供多少功率?电源接头知识科普

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发表于 2014-4-29 09:27:28 | 显示全部楼层 |阅读模式

  有没有读者思考过这样的问题:常见的PCIe 6Pin供电接头可以提供75W的功率,而PCIe 6+2Pin的接口仅仅是在6Pin接口的基础上增加了2Pin,为什么就可以提供150W的功率呢?

  本文主要介绍关于电源线材以及接口方面的知识,PCIe接口供电的问题我们在后面一部分将会提及。文章的开头首先谈两个关于线材的基本知识。

线材直径的标识

  PC电源上使用的线材都以AWG(美国线规,American Wire Gauge)标识线材的直径,AWG的数字越小,线材直径越大。PC电源上常见的线材规格以16AWG、18AWG、20AWG和22AWG为主。

线材的最大载流量

  由于导线存在电阻,所以当电流流过时会产生热量。线材的最大载流量(Current Carrying Capacity)定义为在导体或者绝缘体融化前,其所能负载的电流。

  单芯裸铜线所能通过的电流可以一直增加,直到达到铜的熔点,电线熔断。而常见的作为导线绝缘层的PVC(软聚氯乙烯)、XLPVC(交联聚氯乙烯)绝缘材料允许长期工作的最高温度为105℃,为了确保安全,电线工作时不能超过绝缘材料的最高工作温度。

  影响电线最大载流量的因素包括:导体的横截面积、绝缘体的最大适用温度、环境温度、电线的散热方式等等。按单芯PVC绝缘电线在30℃环境下,要升温至PVC材料的最大适用温度,常见的16AWG、18AWG、20AWG和22AWG线材所能通过的电流分别为24A、18A、13A和10A

常见电源接口的最大载流量

  由于主机在运行时机箱内部的温度可能达到40℃甚至更高,而且传输了大电流的接头上的热量会转移到邻近的接头。按照Mini-Fit Jr.端子数量和端子级别的不同,Molex公司规定了不同数量的端子能够传输的额定电流,使用的线缆是18AWG,没有超过线材本身的载流量。

  使用标准版本的端子(Standars),在端子数量为24Pin时,每Pin能够传输6A电流,同样Pin数的情况,大电流版本(HCS,High Current System)每Pin能够传输9A电流;增强大电流版本的端子(Plus HCS,Plus High Current System )则是11A。

24Pin主板电源接头


主板24Pin和4+4Pin CPU供电接口


24Pin主板电源接口定义

  现有的主板供电接口都为24Pin(20+4),其中主板上使用Molex公司的Molex 39-28-1243规格的压线外壳,而电源线缆上使用Molex 39-01-2240规格的压线外壳,对应的端子分别为Molex 39-00-0168和Molex 44476-1111。

  以标准端子来计算,主板的24Pin接头共有2组+12V,每组可以传输6A电流,累计12A电流,144W功率;+5V有5组,共30A电流,150W功率;+3.3V为4组,共24A电流,79.2W功率。不含-12V和5Vsb,24Pin接头累计可以传输373.2W功率,使用更高级别的端子则可以提高为559.8W以及684.2W。

ATX 12V 4Pin及ATX12V/EPS 12V 4+4Pin接头



ATX 12V 4Pin及ATX12V/EPS 12V 4+4Pin接头定义

  CPU供电接口有4Pin、4+4Pin和8Pin等三种,使用的端子规格和主板24Pin一致。2005的高端处理器功率达到130W,但主板的VRM存在一个转换效率,对+12V的连续输出规格要求达到16A,峰值达到19A。所以单个4Pin无法满足供电的需求,这个时候需要用到4+4Pin或者8Pin的CPU供电接口。

6Pin PCIe和6+2Pin PCIe接头


6Pin PCIe和6+2Pin PCIe接头



6Pin PCIe和6+2Pin PCIe接头定义

  PCIE电源接口的定义需要特别注意,其中6Pin接口的第2Pin悬空或者是接有黄色的线缆,第5Pin作为电压监测反馈,当监测到这一针处于接地,来判断接头已经接入。8Pin PCIE接口的情况类似,第4Pin和第6Pin也是作为电压监测,不传输电流。

  故PCIE 6Pin接口只有2组接线用于传输电流,PCIE 8Pin接口为3组,按照使用的端子的级别不同,可以传输的功率也不同。其中单6Pin、8Pin、双6Pin、6Pin+8Pin、双8Pin可以提供的功率如下:

  需要注意的是,这是线材以及端子所能传输的电流值,常见的PCIE 6Pin和8Pin接口所能传输的功率比PCIE规范所提供的值要更高,然而PCIE规范则1.0则把单卡功耗限制在75W、150W和225W,分别对应主板PCIE插槽供电、单6Pin供电和双6Pin供电;2.0版规范把单卡功耗限制提高到300W,使用主板的PCIE插槽、一个6Pin和一个8Pin即可满足(75W+75W+150W)。

  另外使用显卡时,主板上单个PCIe插槽需要提供75W的功率,但主板24Pin只能提供有限的+12V电流,用户需要注意把主板上转为PCIE插槽供电的大4Pin接口(Molex接口)接上。

Peripheral / Molex四针外围设备(大4Pin)接口


Molex接口


Molex接口定义

  四针外围设备接口(Peripheral Power Connectors / Molex Connectors)俗称"大4Pin”或者"D4”(还有很多种叫法),它是电脑中现存的最古老的一种接口,由Molex公司制造和销售,也就被称为Molex接口。

  其中的接口所用的端子最大能传输13A电流,12V和5V就各可以传输156W和65W功率。但这种情况下会带来很大的压降,按最大安全电流5A来计算,12V和5V分别可以传输60W和25W功率

SATA电源接口


SATA电源接口


SATA电源接口定义

  SATA电源接口共有5组电压,每组电压对应3针,共15针。使用的是Molex 67581-0000端子,每个端子可以传输的电流为1.5A,所以12V、5V和3.3V各可以传输的电流都为4.5A,功率分别为54W、22.5W和14.85W。


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