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電腦電源選購(gòu)指南及常見(jiàn)問(wèn)題分析
來(lái)源:榮御達(dá)    訪問(wèn)次數(shù):Loading    發(fā)布日期:2010.07.28

    具備完全獨(dú)立的兩路12V電源現(xiàn)在也有,例如Enermax的galaxy系列;例如CWT代工的1000W-1500W的PUC大功率方案。不少高功率的電源都有兩個(gè)(甚至三個(gè))主變壓器,以防止過(guò)大的功率引發(fā)一個(gè)變壓器的飽和,這種情況下,是否有兩路以上完全獨(dú)立(或是相對(duì)獨(dú)立)的12V輸出,則需要具體問(wèn)題具體分析了(不過(guò)個(gè)別電源,比如Topower的產(chǎn)品,12V從主變壓器出來(lái)之后就合在一起了,這個(gè)就完全在把兩個(gè)主變當(dāng)作一個(gè)變壓器來(lái)用了)。當(dāng)然,絕對(duì)不是說(shuō)有兩路獨(dú)立輸出的12V輸出的電源就比只有一路獨(dú)立輸出的12V電源要強(qiáng)。有兩路獨(dú)立輸出的12V的產(chǎn)品,在使用中需要注意盡量避免將獨(dú)立的兩路12V都接到同一負(fù)載上。
2、電源的額定輸出功率
    電源的額定輸出功率的標(biāo)準(zhǔn)是,電源可以在一定的環(huán)境溫度下,可以持續(xù)的(24*7)輸出一定功率,并且輸出電壓、紋波等指標(biāo)滿足標(biāo)準(zhǔn),轉(zhuǎn)換效率沒(méi)有暴跌,MTBF數(shù)值也滿足一定的水準(zhǔn)。更深入一點(diǎn)說(shuō),是電源內(nèi)部不存在溫度失控的點(diǎn),所有器件均能保持合理的工作溫度。這些標(biāo)準(zhǔn)任何一點(diǎn)滿足不了,我們就可以認(rèn)為,這個(gè)電源存在某種程度的虛標(biāo)。
    目前的情況是,電源的輸出功率的標(biāo)定是個(gè)相當(dāng)隨意的事情。盡管Intel有嚴(yán)格而詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)規(guī)定各級(jí)別的輸出功率(主要體現(xiàn)在Load Ratings和Cross Loading Graph),但客戶和消費(fèi)者不會(huì)拿著儀器,對(duì)著標(biāo)準(zhǔn)去測(cè)吧?各個(gè)電源的輸出能力根據(jù)設(shè)計(jì)和用料,其實(shí)千差萬(wàn)別。不同廠商留出的電源余量是不同的。
    電源輸出功率的混亂也是有客觀原因的。電源的輸出能力隨溫度的升高會(huì)顯著下降的,這是因?yàn)殡娫磧?nèi)采用的功率管的特性的原因。因此,在什么溫度下確定的額定功率就是一個(gè)問(wèn)題。負(fù)責(zé)任的廠商會(huì)在50度的時(shí)候確定額定功率,而大部分廠商就會(huì)在室溫(25度)的時(shí)候標(biāo)定。這就導(dǎo)致了電源的實(shí)際輸出水平差異很大。畢竟要在高溫的時(shí)候保持一定的輸出和長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定性,不少部件的成本都要跟著上升。在實(shí)際應(yīng)用中,大部分人都不會(huì)給電源單獨(dú)的風(fēng)道,電源都要直接吸入機(jī)箱內(nèi)被顯卡和CPU加熱過(guò)的空氣,因此室溫環(huán)境中確定的最大功率對(duì)大部分用戶來(lái)說(shuō)并不實(shí)際。(因此有的時(shí)候僅僅是散熱的變化就能輕易地讓同樣的電源的額定功率上下浮動(dòng)50W)
    讓問(wèn)題嚴(yán)重的是,現(xiàn)在很少有廠商披露額定功率的溫度環(huán)境,即使是一些大廠名廠的產(chǎn)品。需要注意的是,額定功率的標(biāo)定溫度并不是一般標(biāo)為0—40/50度的“工作溫度”的上限溫度,二者除了標(biāo)定溫度不會(huì)超過(guò)工作溫度上限之外,并沒(méi)有直接聯(lián)系。一般來(lái)說(shuō)環(huán)境溫度超過(guò)工作溫度的時(shí)候,電源的壽命、輸出功率等特性就會(huì)嚴(yán)重劣化。依照Intel網(wǎng)站和部分廠商官網(wǎng)的數(shù)據(jù),絕大部分的臺(tái)達(dá)GPS系列,F(xiàn)SP,Acbel是25攝氏度的標(biāo)定;Seasonic一般是40度的標(biāo)定。這些電源在50攝氏度下的標(biāo)定功率都有一定的縮減,但大多僅僅是廠商的一些習(xí)慣。例如Seasonic標(biāo)定在50度下輸出功率是0 - 40度下的80%;例如Delta和FSP習(xí)慣標(biāo)定50度下比40度下少50W(顯然不大合理)?,F(xiàn)在整體的情況是,Intel方面僅僅是建議50度下標(biāo)定功率,而各家的溫度標(biāo)定又很不統(tǒng)一,不同品牌之間的標(biāo)定并不能相互參考,不能說(shuō)40度下標(biāo)定的就一定比25度標(biāo)定的同功率電源有更多的余度。就算是同樣是25度標(biāo)定額定功率的,有些產(chǎn)品在40多度的環(huán)境下還能輸出額定的功率,而有些型號(hào)的輸出能力會(huì)有非常大的跌幅。甚至有些時(shí)候同品牌的不同產(chǎn)品都不能相互比較。例如Antec的頂級(jí)signature系列,40度下的功率標(biāo)定,而NeoPower/TruePower Trio等系列反而號(hào)稱50度標(biāo)定。
    除了跟溫度,電源的輸出能力還跟輸入電壓有關(guān)。輸入電壓越低,越不利于功率輸出。一般來(lái)說(shuō)電源應(yīng)該按可工作的最低工作電壓標(biāo)定功率。例如主動(dòng)PFC的電源應(yīng)該在90V輸入下標(biāo)定。但有相當(dāng)一部分電源并不如此厚道。而且標(biāo)出額定功率標(biāo)定的輸入電壓條件的產(chǎn)品,比標(biāo)出溫度環(huán)境的更為稀少。
    甚至有的不規(guī)范的廠商直接的虛標(biāo)額定功率。例如CoolerMaster的外銷的Seventeam OEM的低端超強(qiáng)系列,額定功率直接被標(biāo)高100W(內(nèi)銷的魔石系列就更不用指望了)。而有的時(shí)候因?yàn)楦鞣矫娴脑?,即使是名廠名牌電源也有達(dá)不到最大功率的時(shí)候,例如Acbel就有數(shù)次送測(cè)的高端電源甚至沒(méi)法達(dá)到標(biāo)稱的額定功率。
    當(dāng)輸出超出一個(gè)電源的輸出能力時(shí),有些時(shí)候表現(xiàn)為電源的保護(hù)電路啟動(dòng),直接關(guān)機(jī);有些時(shí)候表現(xiàn)為輸出的劣化(紋波、雜訊、輸出電壓、保持時(shí)間超標(biāo),轉(zhuǎn)換效率驟降等等);壽命也會(huì)受到嚴(yán)重影響。一般來(lái)說(shuō),電源都有一定的非長(zhǎng)期的超過(guò)額定負(fù)載的承受能力。到底能超過(guò)額定功率多少,要取決于廠商的厚道程度和保護(hù)點(diǎn)的設(shè)定。例如,50度環(huán)境下標(biāo)定的產(chǎn)品在室溫25度時(shí)的輸出能力自然會(huì)有20%-25%左右的提高。但是,不建議讓電源長(zhǎng)期工作在超過(guò)額定輸出功率的狀態(tài)。同時(shí),消費(fèi)者在比較不同電源的真實(shí)輸出能力的時(shí)候,也不應(yīng)單純看額定功率的標(biāo)定,而應(yīng)具體情況具體分析,標(biāo)注700W的電源的輸出功率未必就比標(biāo)注750W甚至800W、900W的產(chǎn)品的輸出功率低。
     一般負(fù)載下的功率是這樣,拉偏的時(shí)候的功率輸出要求就更高了。理想情況下,某一組電壓輸出的能力應(yīng)該不受其他組電壓輸出狀態(tài)的影響。但實(shí)際各組電壓之間是會(huì)受到相互的影響的。電源在均衡負(fù)載之外的輸出能力就是交叉負(fù)載(Cross Loading)能力了。一個(gè)電源交叉負(fù)載的水平一方面跟各路相互獨(dú)立的程度有關(guān),也和各路實(shí)際輸出能力和標(biāo)稱值相比是否達(dá)標(biāo)有關(guān),二者缺一不可。Intel標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的Cross Loading Graph的要求,其實(shí)很多電源,包括部分“大廠”產(chǎn)品,都達(dá)不到?,F(xiàn)在不少?gòu)S商傾向更重視12V的輸出能力,而對(duì)3.3V或者5V的輸出能力并不重視。結(jié)果是只有一小部分的產(chǎn)品才具有良好的交叉負(fù)載能力??碭-bit Labs的數(shù)輪ATX電源橫向評(píng)測(cè)就可以很好的看出各個(gè)電源的拉偏性能,其中FSP的GreenPower結(jié)構(gòu)的一些電源就很明顯的看出在拉偏方面的缺陷。
    自ATX12V 2.0開始,相比早先的ATX12V 1.3,開始大幅倚重12V輸出。而自ATX12V 2.3開始,降低了大輸出情況下的交叉負(fù)載要求,強(qiáng)化了12V的最小輸出電流,同時(shí)對(duì)兩路12V的限流值(持續(xù)和峰值)做了重新分配。(注意2.3版標(biāo)準(zhǔn)里面12V的持續(xù)輸出最大值和1.3版標(biāo)準(zhǔn)里面是一致的。這就是為什么內(nèi)地市場(chǎng)中大量的1.3標(biāo)準(zhǔn)的中低端老產(chǎn)品在2.3標(biāo)準(zhǔn)推出之后迅速改頭換面的原因之一。300W以下取消了分雙路限流的要求則是另一個(gè)原因。這兩個(gè)原因得以使300W以下1.3標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品升級(jí)到2.3甚至2.31標(biāo)準(zhǔn)幾乎沒(méi)有額外的成本)
    各路輸出有最高的限制,同時(shí)各路輸出也有最低的限制。Intel最近這幾次規(guī)范,在最低輸出要求上有所強(qiáng)調(diào)。分為開機(jī)時(shí)候的動(dòng)態(tài)情形和持續(xù)的最小輸出兩種。一般來(lái)說(shuō),詳細(xì)的銘牌會(huì)標(biāo)出每一路的最小輸出的數(shù)據(jù)。但絕大部分電源并不會(huì)有這樣詳細(xì)的標(biāo)注。
    在判斷電源的功率是否足夠的時(shí)候,大部分人會(huì)去判斷某一路電壓的絕對(duì)值有多低:過(guò)低了的就是功率不夠了,比如12V輸出離12V不遠(yuǎn)就是功率還夠。實(shí)際上這只是判斷負(fù)載是否超出額定功率的一個(gè)角度。很多情況下超出電源的額定功率的時(shí)候并不必然表現(xiàn)為某一路電壓過(guò)低。甚至部分電源某些路隨著負(fù)載的升高,輸出電壓反而會(huì)升高。很多人對(duì)新買回來(lái)的大功率電源負(fù)載輕輕就11.9V、11.8V頗感揪心,實(shí)際上大可不必。對(duì)于電子設(shè)備來(lái)說(shuō),絕對(duì)值只是一方面,但穩(wěn)定性更為重要。絕對(duì)值只要保持在一定的范圍內(nèi)就好,而電壓“紋絲不動(dòng)”才是王道。
    各路輸出有最高的限制,同時(shí)各路輸出也有最低的限制。Intel最近這幾次規(guī)范,在最低輸出要求上有所強(qiáng)調(diào)。分為開機(jī)時(shí)候的動(dòng)態(tài)情形和持續(xù)的最小輸出兩種。一般來(lái)說(shuō),詳細(xì)的銘牌會(huì)標(biāo)出每一路的最小輸出的數(shù)據(jù)。但絕大部分電源并不會(huì)有這樣詳細(xì)的標(biāo)注。
    在判斷電源的功率是否足夠的時(shí)候,大部分人會(huì)去判斷某一路電壓的絕對(duì)值有多低:過(guò)低了的就是功率不夠了,比如12V輸出離12V不遠(yuǎn)就是功率還夠。實(shí)際上這只是判斷負(fù)載是否超出額定功率的一個(gè)角度。很多情況下超出電源的額定功率的時(shí)候并不必然表現(xiàn)為某一路電壓過(guò)低。甚至部分電源某些路隨著負(fù)載的升高,輸出電壓反而會(huì)升高。很多人對(duì)新買回來(lái)的大功率電源負(fù)載輕輕就11.9V、11.8V頗感揪心,實(shí)際上大可不必。對(duì)于電子設(shè)備來(lái)說(shuō),絕對(duì)值只是一方面,但穩(wěn)定性更為重要。絕對(duì)值只要保持在一定的范圍內(nèi)就好,而電壓“紋絲不動(dòng)”才是王道。
3、電源的效率
    電源的轉(zhuǎn)換效率是指直流輸出的功率與交流輸入的功率(有功功率)之比。這是一款電源省電與否的標(biāo)志。效率越高不但越省電,而且發(fā)熱越低,對(duì)電源的靜音和穩(wěn)定性都有好處。近些年P(guān)C電源的技術(shù)進(jìn)步,相當(dāng)一部分體現(xiàn)在效率的提高上(具體的技術(shù)這里暫時(shí)省略)。
    電源的效率受實(shí)際的負(fù)載的影響最大,其次受溫度和輸入電壓也有一定的影響。一般來(lái)說(shuō),溫度升高,效率會(huì)略有降低;對(duì)于主動(dòng)PFC的電源,輸入電壓升高,效率也會(huì)提高。電源的效率相對(duì)負(fù)載的變化情況比較復(fù)雜,按照ATX12V 2.3中的測(cè)試條件,電源一般在典型負(fù)載(50%)左右達(dá)到最大效率。當(dāng)然,還是有些特殊的電源的。比如有的電源滿載的效率不比典型負(fù)載的時(shí)候差,有的電源有著比一般電源更出色的輕載性能。上圖給出了兩個(gè)80PLUS銅牌產(chǎn)品的電源的效率隨輸出功率而變化的曲線。
    曾經(jīng)有一個(gè)說(shuō)法,就是高效率的電源內(nèi)部會(huì)相對(duì)比較空,過(guò)多的元件不宜于效率的提升。典型的例子就是FSP的GreenPower,Seasonic的電源內(nèi)部也較空。實(shí)際上這是不對(duì)的。GreenPower元件少主要的考慮是歐洲的WEEE法案,元件少的產(chǎn)品要付的資源回收費(fèi)用也就小。而現(xiàn)在服務(wù)器工作站級(jí)的產(chǎn)品也都在普及能源之星4.0的標(biāo)準(zhǔn),符合80plus的服務(wù)器產(chǎn)品也越來(lái)越多了。OCZ的FSP OEM的ProXstream 1000W (已停產(chǎn))就是個(gè)80plus的雙層PCB的電源,類似的例子還有Dell的XPS 7系列的750W/1000W產(chǎn)品,也都是80plus認(rèn)證的雙層PCB的電源。臺(tái)達(dá)電子宣稱,在2010年將量產(chǎn)“90plus”的產(chǎn)品,也同樣會(huì)應(yīng)用在服務(wù)器電源產(chǎn)品領(lǐng)域。
    提到電源效率,就不得不說(shuō)80plus這個(gè)美國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)了。其測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)是依照ATX12V的測(cè)試方法,在輕載(20%),典型負(fù)載(50%)和滿載(100%)的時(shí)候效率均超過(guò)80%。并且PF值>0.9(基本在要求主動(dòng)PFC)。獲得80plus認(rèn)證的電源會(huì)貼有80plus的標(biāo)志,在美銷售的可以按銷售數(shù)量享受美國(guó)的補(bǔ)貼。ATX12V,EPS12V都把80plus當(dāng)作效率的推薦值,能源之星4.0標(biāo)準(zhǔn)干脆把80Plus的要求作為電源產(chǎn)品的子標(biāo)準(zhǔn)之一列入。HP、Dell和Lenovo(Think Series)這些國(guó)際品牌機(jī)廠商已經(jīng)有相當(dāng)數(shù)目的認(rèn)證產(chǎn)品出現(xiàn),幾乎全線普及?;旧纤械拇髲S都有一定數(shù)量的80plus型號(hào)。而在國(guó)內(nèi),80plus在中高端的零售電源中十分普遍,而遺憾的是,國(guó)內(nèi)的大部分品牌機(jī)產(chǎn)品還對(duì)嘴皮子之外的節(jié)能沒(méi)什么興趣。
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