科普:電源的接頭究竟能夠提供多少瓦的功率

2020-11-22 遊民星空

　　有沒有讀者思考過這樣的問題：常見的PCIe 6Pin供電接頭可以提供75W的功率，而PCIe 6+2Pin的接口僅僅是在6Pin接口的基礎上增加了2Pin，為什麼就可以提供150W的功率呢？

　　本文主要介紹關於電源線材以及接口方面的知識，PCIe接口供電的問題我們在後面一部分將會提及。文章的開頭首先談兩個關於線材的基本知識。

線材直徑的標識

　　PC電源上使用的線材都以AWG（美國線規，American Wire Gauge）標識線材的直徑，AWG的數字越小，線材直徑越大。PC電源上常見的線材規格以16AWG、18AWG、20AWG和22AWG為主。

線材的最大載流量

　　由於導線存在電阻，所以當電流流過時會產生熱量。線材的最大載流量（Current Carrying Capacity）定義為在導體或者絕緣體融化前，其所能負載的電流。

　　單芯裸銅線所能通過的電流可以一直增加，直到達到銅的熔點，電線熔斷。而常見的作為導線絕緣層的PVC（軟聚氯乙烯）、XLPVC（交聯聚氯乙烯）絕緣材料允許長期工作的最高溫度為105℃，為了確保安全，電線工作時不能超過絕緣材料的最高工作溫度。

　　影響電線最大載流量的因素包括：導體的橫截面積、絕緣體的最大適用溫度、環境溫度、電線的散熱方式等等。按單芯PVC絕緣電線在30℃環境下，要升溫至PVC材料的最大適用溫度，常見的16AWG、18AWG、20AWG和22AWG線材所能通過的電流分別為24A、18A、13A和10A。

常見電源接口的最大載流量

　　由於主機在運行時機箱內部的溫度可能達到40℃甚至更高，而且傳輸了大電流的接頭上的熱量會轉移到鄰近的接頭。按照Mini-Fit Jr.端子數量和端子級別的不同，Molex公司規定了不同數量的端子能夠傳輸的額定電流，使用的線纜是18AWG，沒有超過線材本身的載流量。

　　使用標準版本的端子（Standars），在端子數量為24Pin時，每Pin能夠傳輸6A電流，同樣Pin數的情況，大電流版本（HCS,High Current System）每Pin能夠傳輸9A電流；增強大電流版本的端子（Plus HCS,Plus High Current System ）則是11A。

24Pin主板電源接頭


主板24Pin和4+4Pin CPU供電接口


24Pin主板電源接口定義

　　現有的主板供電接口都為24Pin（20+4），其中主板上使用Molex公司的Molex 39-28-1243規格的壓線外殼，而電源線纜上使用Molex 39-01-2240規格的壓線外殼，對應的端子分別為Molex 39-00-0168和Molex 44476-1111。

　　以標準端子來計算，主板的24Pin接頭共有2組+12V，每組可以傳輸6A電流，累計12A電流，144W功率；+5V有5組，共30A電流，150W功率；+3.3V為4組，共24A電流，79.2W功率。不含-12V和5Vsb，24Pin接頭累計可以傳輸373.2W功率，使用更高級別的端子則可以提高為559.8W以及684.2W。

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