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金牌電源一定比銅牌電源好嗎?

發(fā)布人:電巢 時(shí)間:2022-12-27 來(lái)源:工程師 發(fā)布文章

電源有個(gè)非常重要的參數(shù),那就是80 plus認(rèn)證,也就是你們?cè)谶x購(gòu)電源時(shí),經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)的白牌電源,銅牌電源,銀牌電源,金牌電源,白金電源,鈦金電源。這個(gè)金銀銅牌指的就是80 plus認(rèn)證,80 plus認(rèn)證和電源本身的品質(zhì)有什么關(guān)系?金牌電源就一定比銅牌的好嗎?

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今天我們就來(lái)詳細(xì)了解下電源當(dāng)中的80 plus認(rèn)證,想要了解80 plus認(rèn)證,我們首先需要了解兩個(gè)概念,轉(zhuǎn)化率和功率因數(shù)。

我們先說(shuō)轉(zhuǎn)化率,為了讓220伏的交流電順利的變成純凈的低壓直流電,電源內(nèi)部會(huì)對(duì)輸入的220伏50赫茲的市電進(jìn)行大量的轉(zhuǎn)換,我們這里以一個(gè)高端的DC2DC電源舉例。

220伏50赫茲的交流市電,在進(jìn)入電源以后會(huì)經(jīng)過(guò)一二級(jí)EMI濾波來(lái)過(guò)濾掉電網(wǎng)當(dāng)中的雜訊和干擾,得到純凈的220伏50赫茲交流電。

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然后經(jīng)過(guò)整流橋變成311V的饅頭波直流電,再經(jīng)過(guò)pfc電路提高功率因數(shù),并轉(zhuǎn)化成390伏的高壓直流電,之后經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)管,變成高頻高壓脈沖交流電。

然后再經(jīng)過(guò)變壓器,將高頻脈沖交流電變成12伏低壓脈沖交流電,最后再經(jīng)過(guò)整流裝置變成正12V的低壓直流電。

之后再次濾波過(guò)濾掉直流電當(dāng)中的雜訊得到純凈直流電,+12V則會(huì)直接輸出,其余的電則會(huì)進(jìn)入DC2DC模塊,繼續(xù)轉(zhuǎn)化成+5V和+3.3伏之后再次濾波后輸出。

而在這個(gè)轉(zhuǎn)化的過(guò)程當(dāng)中,輸入的220伏交流電會(huì)經(jīng)過(guò)各種電路開(kāi)關(guān)管,變壓器等等各種元器件,這些元器件本身都是存在電阻的,由電阻就意味著電流通過(guò)的時(shí)候會(huì)有一部分電能被****下來(lái),最后以熱量的形式損耗。

這就導(dǎo)致了你給一個(gè)電源輸入150W的電,但實(shí)際上,輸出端可能只有130W的直流電,其中20W的功耗以熱量的形式散發(fā)到空氣當(dāng)中去了,換句話說(shuō),就是電腦電源在交流變直流的過(guò)程當(dāng)中會(huì)有損耗,并不能做到150瓦交流輸出后無(wú)損150瓦直流輸出。

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也正是因?yàn)椴糠蛛娔茉谵D(zhuǎn)化的過(guò)程中以熱量的形式散發(fā)掉了,所以基本上所有的電腦電源內(nèi)部都會(huì)有大量的散熱片,并且會(huì)配有一個(gè)小風(fēng)扇,用于輔助散熱。而這里直流輸出端的功率比上交流輸入端的功率,這是我們所說(shuō)的轉(zhuǎn)化率,假設(shè)一個(gè)80%轉(zhuǎn)化率的電源輸出端是300瓦,那輸入端的功耗就需要375瓦,同理,假設(shè)一個(gè)90%轉(zhuǎn)化率的電源交流輸入端是600瓦,直流輸出端則為540瓦,這里的80%,90%說(shuō)的就是轉(zhuǎn)化率了。

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而我們常說(shuō)的450W,550W,650W電源則是直接指的就是直流輸出端的最大功耗,是不考慮轉(zhuǎn)化率的直流輸出端的數(shù)值,電源的轉(zhuǎn)換率也并不是一個(gè)固定的數(shù)值,在不同的負(fù)載下轉(zhuǎn)化率是不同的,它呈現(xiàn)一個(gè)拋物線的形狀。一般的電源都是在接近百分之40到50%負(fù)載下轉(zhuǎn)化率最高。

然后是功率因數(shù),在講功率因數(shù)之前,我們先簡(jiǎn)單認(rèn)識(shí)下,有功功率和無(wú)功功率。有功功率,就是你看得見(jiàn),摸得著產(chǎn)生的實(shí)際效果的功率,比如說(shuō)一個(gè)90%轉(zhuǎn)換率的電源供給給電腦拿來(lái)用的輸出端功耗是650瓦,那輸入端就需要722瓦,其中有72瓦以熱量的形式散發(fā)掉了。650瓦拿去用了72瓦變成了熱量,這兩個(gè)功耗都產(chǎn)生了實(shí)際效果,650+72=722就是有功功率。

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而電源在工作的過(guò)程中,由于電流和電壓存在相位差,以及一些其他的種種原因會(huì)有一部分能量在進(jìn)入電源以后,再次返回發(fā)電廠,這部分能量會(huì)在發(fā)電廠和你的電源之間來(lái)回反復(fù)橫跳,他不參與你電腦的使用,不做功,所以被我們稱之為無(wú)功功率。無(wú)功功率是電源在工作過(guò)程中不可避免會(huì)產(chǎn)生的,并且無(wú)功功率的往返會(huì)占用電網(wǎng)設(shè)備的容量,造成不良影響。

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所以我們需要在電源內(nèi)部增加pfc功率因數(shù)矯正電路來(lái)減少無(wú)功功率的占比,同時(shí),我們?cè)僖肓硗庖粋€(gè)新的概念視在功率。交流電能所提供的總功率即為視在功率,視在功率,包括有功功率和無(wú)功功率兩個(gè)部分,他們之間的關(guān)系呈一個(gè)直角三角形,視在功率為s,有功功率為p,無(wú)功功率為q,視在功率與有功功率之間的夾角為功率因數(shù)角。有功功率比上視在功率,也就是COS?即為功率因數(shù),功率因數(shù)越接近一,有功功率的占比越高,無(wú)功率的占比越少,總功率上真正用來(lái)做功的部分越多。

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講完轉(zhuǎn)化率和功率因數(shù)以后,我們就可以講80plus認(rèn)證,80plus認(rèn)證本質(zhì)上就是衡量電源在不同負(fù)載下功率因數(shù)和轉(zhuǎn)化率的一個(gè)指標(biāo),由于全世界不同地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)電壓不同,所以80plus認(rèn)證也被分為了115伏和230伏兩種規(guī)格。目前大部分市面零售店員的80 plus認(rèn)證都是采用的115伏規(guī)格去認(rèn)證的,所以這里我們主要講一下115伏的認(rèn)證規(guī)格。

80plus 115伏認(rèn)證除了鈦金牌之外,其余的都對(duì)電源10%的負(fù)載沒(méi)有要求,20%,50%,100%負(fù)載下轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到80%,并且在100%負(fù)載時(shí)功率因數(shù)可以達(dá)到0.9,即可獲得88次白牌認(rèn)證,20%負(fù)載轉(zhuǎn)化率82%,50%負(fù)載轉(zhuǎn)發(fā)率85%,100%負(fù)載轉(zhuǎn)化率82%,并且在50%負(fù)載下功率因數(shù)可以達(dá)到0.9,即可獲得銅牌認(rèn)證。

同理其余的認(rèn)證則是和上面一樣,只不過(guò)是標(biāo)準(zhǔn)不同罷了,大家也可以看到,這里面最嚴(yán)格的就是鈦金牌認(rèn)證,所以這就是為什么很多鈦金電源的價(jià)格會(huì)非常的高。

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而當(dāng)你了解80plus之后,你就會(huì)發(fā)現(xiàn)80plus認(rèn)證里衡量的僅僅只是轉(zhuǎn)化率和功率因數(shù)這兩個(gè)參數(shù)。其他的參數(shù)包括接口的數(shù)量,線材的長(zhǎng)度,工作溫度,輸出紋波電壓偏離,保持時(shí)間交叉負(fù)載,過(guò)載保護(hù)等等各種參數(shù),80plus認(rèn)證一項(xiàng)都沒(méi)有參與測(cè)試。

所以這里就可以解釋那個(gè)問(wèn)題了,金牌電源一定比銅牌好嗎?那真未必,電源的好壞并不僅僅只是一個(gè)轉(zhuǎn)化率去參考的,上面我們講的那些參數(shù),哪一個(gè)都可以用來(lái)評(píng)價(jià)電源的好壞,畢竟電源最本質(zhì)的工作還是要提供穩(wěn)定,安全的直流電。電才是電源的核心,轉(zhuǎn)化率的高低僅僅只是幫你省下一些電費(fèi)而已,所以金牌的電源未必會(huì)比銅牌的好。

但是話說(shuō)回來(lái),越高端的電源器,用料和方案就會(huì)越好,相應(yīng)的,它的轉(zhuǎn)化率就一定會(huì)很好,但是轉(zhuǎn)化率低的電源未必說(shuō)它很差,也許它的其他參數(shù)會(huì)比轉(zhuǎn)化率高的電源好很多,這都是有可能的,反過(guò)來(lái)說(shuō)轉(zhuǎn)化率高的劣質(zhì)電源也不是沒(méi)有,因此80plus認(rèn)證,這個(gè)參數(shù)在選購(gòu)電源時(shí)參考的意義和價(jià)值真的不是很大。

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