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电源最详细知识 PC电源FAQs及展开来说电源

时间:09-17 来源:互联网 点击:

出超出一个电源的输出能力时,有些时候表现为电源的保护电路启动,直接关机;有些时候表现为输出的劣化(纹波、杂讯、输出电压、保持时间超标,转换效率骤降等等);寿命也会受到严重影响。一般来说,电源都有一定的非长期的超过额定负载的承受能力。到底能超过额定功率多少,要取决于厂商的厚道程度和保护点的设定。例如,50度环境下标定的产品在室温25度时的输出能力自然会有20%-25%左右的提高。但是,不建议让电源长期工作在超过额定输出功率的状态。同时,消费者在比较不同电源的真实输出能力的时候,也不应单纯看额定功率的标定,而应具体情况具体分析,标注700W的电源的输出功率未必就比标注750W甚至800W、900W的产品的输出功率低。

一般负载下的功率是这样,拉偏的时候的功率输出要求就更高了。理想情况下,某一组电压输出的能力应该不受其他组电压输出状态的影响。但实际各组电压之间是会受到相互的影响的。电源在均衡负载之外的输出能力就是交叉负载(Cross Loading)能力了。一个电源交叉负载的水平一方面跟各路相互独立的程度有关,也和各路实际输出能力和标称值相比是否达标有关,二者缺一不可。Intel标准中规定的Cross Loading Graph的要求,其实很多电源,包括部分“大厂”产品,都达不到。现在不少厂商倾向更重视12V的输出能力,而对3.3V或者5V的输出能力并不重视。结果是只有一小部分的产品才具有良好的交叉负载能力。看X-bit Labs的数轮ATX电源横向评测就可以很好的看出各个电源的拉偏性能,其中FSP的GreenPower结构的一些电源就很明显的看出在拉偏方面的缺陷。

下图是Intel的ATX12V标准对300W电源的交叉负载能力(Cross Loading)的要求的演进,对应的封闭框框起来的范围就是要求满足该规范的电源必须能够正常输出的功率组合。可以看出,自ATX12V 2.0开始,相比早先的ATX12V 1.3,开始大幅倚重12V输出。而自ATX12V 2.3开始,降低了大输出情况下的交叉负载要求,强化了12V的最小输出电流,同时对两路12V的限流值(持续和峰值)做了重新分配。(注意2.3版标准里面12V的持续输出最大值和1.3版标准里面是一致的。这就是为什么内地市场中大量的1.3标准的中低端老产品在2.3标准推出之后迅速改头换面的原因之一。300W以下取消了分 分双路限流的要求则是另一个原因。这两个原因得以使300W以下1.3标准的产品升级到2.3甚至2.31标准几乎没有额外的成本)

图:300W ATX 12V标准交叉负载图的演进

各路输出有最高的限制,同时各路输出也有最低的限制。Intel最近这几次规范,在最低输出要求上有所强调。分为开机时候的动态情形和持续的最小输出两种。一般来说,详细的铭牌会标出每一路的最小输出的数据。但绝大部分电源并不会有这样详细的标注。

在判断电源的功率是否足够的时候,大部分人会去判断某一路电压的绝对值有多低:过低了的就是功率不够了,比如12V输出离12V不远就是功率还够。实际上这只是判断负载是否超出额定功率的一个角度。很多情况下超出电源的额定功率的时候并不必然表现为某一路电压过低。甚至部分电源某些路随着负载的升高,输出电压反而会升高。很多人对新买回来的大功率电源负载轻轻就11.9V、11.8V颇感揪心,实际上大可不必。对于电子设备来说,绝对值只是一方面,但稳定性更为重要。绝对值只要保持在一定的范围内就好,而电压“纹丝不动”才是王道。

3、电源的效率

电源的转换效率是指直流输出的功率与交流输入的功率(有功功率)之比。这是一款电源省电与否的标志。效率越高不但越省电,而且发热越低,对电源的静音和稳定性都有好处。近些年PC电源的技术进步,相当一部分体现在效率的提高上(具体的技术这里暂时省略)。

电源的效率受实际的负载的影响最大,其次受温度和输入电压也有一定的影响。一般来说,温度升高,效率会略有降低;对于主动PFC的电源,输入电压升高,效率也会提高。电源的效率相对负载的变化情况比较复杂,按照ATX12V 2.3中的测试条件,电源一般在典型负载(50%)左右达到最大效率。当然,还是有些特殊的电源的。比如有的电源满载的效率不比典型负载的时候差,有的电源有着比一般电源更出色的轻载性能。上图给出了两个80PLUS铜牌产品的电源的效率随输出功率而变化的曲线。

曾经有一个说法,就是高效率的电源内部会相对比较空,过多的元件不宜于效率的提升。典型的例子就是FSP的GreenPower,Seasonic的电源内部也较空。实际上这是不对的。GreenPower元件少主要的考虑是欧洲的WEEE法案,元件少的产品要付的资源回收费用也校而现在服务器

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