對電源原理和現行規範

對電源原理和現行規範、行貨與工包產品及各廠家均有了解。非大廠粉絲。

文章一共三篇,分別是《FAQs和展開來說電源》、《廠商及品牌:國內廠牌篇》、《廠商及品牌:臺廠及國際品牌篇》

文章儘量迴避了技術細節問題,以簡明扼要的語言闡述了電源技術以及市場方面的關鍵點,適合新手入門閱讀。

對於文章除了錯別字我基本沒有什麼可以糾正的地方,只是加了一些我自己的註解,放在頂樓這篇帖子裏,我會逐步增加進來。

但追求簡明扼要必然帶來一個問題,就是用對複雜問題給予簡單的答案可能存在片面性或謬誤。這一點也希望論壇裏的高手能給予糾正。

2008-3-8 13:40 回覆 

中吳小蝦米

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第一篇《FAQs》註解:

首先,談論電源的用戶會犯的第一個錯誤就是被廠商的虛標引導。最近最常見的一個例子是酷冷的內銷版超強系列,因爲媒體經常直呼其爲超強300W350W400W等,很多用戶也以爲它們是價格超便宜的300W350W400W電源,實際上各被虛標了100W。此外什麼“磐石400W500W”、“長城300W”之類的經典例子數不勝數。用戶入門時請一定搞清楚一款電源的額定功率。——這並不是說額定功率就是我們衡量電源的不二標準(下面會講),而是因爲,如果連額定功率這個基本指標都不能正確判斷,又怎麼對電源做更深入的瞭解呢?

硬盤多,或者注重高可靠性的用戶,通常會傾向於用高瓦數的電源。有一種趨勢是,因爲某個牌子300W1xx元、400W3xx元或更高瓦數1W一塊錢而對其趨之若鶩,或者說以瓦數+價格論好壞。這是一種樸素的性價比思想,但一個問題是,電源品質與高瓦數之間的聯繫並不如此緊密。花1xx買個不可靠牌子的300W電源,或者花3xx買個不可靠的400W電源,或者花1xx買個來路成色不是很好的工包400W電源,錢花得不少,結果可能適得其反。

爲什麼要多路+12V?從目的上講是爲了方便短路保護,在短路時線材上少過些電更安全。從實現方法上是在輸出端把一個電流取樣電阻變成並聯的幾個。從效果上講除了雙主變壓器的方案,幾個+12V都是一起波動的,如果掛硬盤多,某個單路啓動電流超過了過流保護限制還會無法啓動。所以一般的產品不必追究“真假多路+12V”的問題,倒是可以考慮一下自己的負載會不會出現某路+12V瞬間過載。

“電源好壞看重量”這個標準,一定程度上是對的,但對於新手而言,很可能是錯的。所以最好徹底不去理會這個說法,在對實際產品的體會中逐漸感受這個說法的合理與不合理之處。

關於ATX12V v1.3/2.0/2.2/2.3系列標準,我只能說,國內廠商炒作得太兇了,過猶不及。從1.3以前到1.3版一直換到2.2版,規範換了四次,看似每次都有新產品,實際上就是同一個電路改一下輸出就拿來新瓶裝舊酒,最大的技術進展反而是待機功耗以及風扇調速的設計。以航嘉爲例,從最早版本的BS、磐石、冷靜王這幾個系列進化到現在,就是從TL494(KA7500換成了整合型的SG6105,同一個方案把被動PFC電感摘下來換上主動PFC小板就變成主動PFC的寬幅王2代和冷尊。CM6800這個90年代就出現的臺廠芯片方案,遍佈臺廠的80plus和大功率型號了,到現在航嘉長城還沒碰。(多彩倒是用上了,請看第二篇講多彩的部分)

關於噪音,因爲電源內部半導體、電容等器件性能特性的關係,電源的性能以及可靠性與靜音之間是一對矛盾。解決的方法是改進設計,以及靠用料來補。

2008-3-8 13:40 回覆 

中吳小蝦米

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第二篇《國內廠商篇》註解:

長城和多彩都是虛標先鋒,“長城300P4不是300W電源”恐怕是每個玩家的第一堂電源課,而多彩對額定功率的標註總是遮遮掩掩,甚至在大量中低端型號上直接避而不談。

磁放大技術可以使單路的輸出基本不受其它路負載輕重的影響,一些電源用上雙路磁放大可以讓+12V+5V+3.3V之間的干擾非常小,“獨立的各組輸出”是這個意義上的。鑫谷將其歪曲爲“總功率可以達到各路電壓*電流之和”就是徹頭徹尾的虛假宣傳了。而宣傳磁放大時期鑫谷的一批型號大都來自訊寶(除了 EP-300P4-400這兩個七盟做的東西),結果是靜音和效率也做得不好,輸出也一塌糊塗,在後來各個媒體的評測中露出了不及格的本性。

航嘉和長城的電源,如果注意觀察的話,會發現不同功率級不同產品線高度共用方案的現象。面向小型服務器的磐石系列和麪向網吧、低端用戶的網飈、BS2006高度相似,ATX-300P4-SPBTX-500SE幾乎一模一樣,這個意外麼?

多彩電源的代工來源確實非常複雜,如果一定要總結的話,最近採用全漢綠寶方案250W/300W的型號分別是2.3版的DLP-430A/DLP- 500A,採用HKC小功率正激PPFC方案的型號則包括了DLP-388A/390A/410A/440A/450A等好幾款產品,從命名上也無法區分功率指標的高低,只能通過標註和用料來猜測。

2008-3-8 13:40 回覆 

中吳小蝦米

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第三篇《臺廠及國際廠商篇》註解:

尤其請注意,CoolerMaster的超強系列內銷型號(2.2版系列)以及TTXP、金剛、暗黑系列內銷型號都算不上好貨色,尤其訊寶代工的超強系列和HKC代工的TT金剛、XP系列除了廉價就沒有任何購買的理由了。

全漢從06年開始逐漸在中低功率檔用GreenPower結構的型號取代藍暴、領航者一代老結構型號。新產品包括了精靈王(250W)、黑旋風 (350W)、綠寶350、綠寶400等。不過因爲全漢用料比較摳門的緣故,電源實際的性能我覺得應該把瓦數至少減掉50。當然高端的藍暴二代和第五元素系列也都是GreenPower這一系的結構。

七盟在臺灣也有大量低階產品(如機箱配套電源)銷售,在大陸找聯志做渠道,也給聯志機箱做過配套的“霸王龍摯愛版”低端電源。七盟的低端型號口碑很一般。

首利(SolyTech),網絡上又稱鴻海首利,據稱是鴻海的關係企業。這個企業在東莞有兩個電源工廠,內銷廠荃翔電子,外銷廠成翔電子(L&C Technology Inc.)。首利主攻低階產品,面向發展中國家市場,其品牌爲L&C Technology0506年前後也曾使用這個品牌向內地推廣“壽昌”牌電源。此外網絡上能見到出自首利的號稱給HP代工的工包電源。首利的電源也有過惡評,其爲富士康機箱配套的FTEK電源和給勁馳生產的電源都爆出過嚴重縮水、假3C和不合格問題,在網絡上傳播很廣影響很壞。而首利自有品牌和工包的電源,做工中規中矩,但結構較老性能也不搶眼,因此沒有什麼關注的意義。

1: PC電源FAQs以及展開來說電源。

2008-3-8 13:41 回覆 

中吳小蝦米

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目錄

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第一部分 PC電源FAQs 

1,我的機器需要多大功率的電源? 

2,電源額定功率越大越費電? 

3,主動PFC的電源更省電(費電)? 

4,現在電源的多路12V是怎麼分的? 

5,電源好壞看重量? 

6,電源的銘牌怎麼看?那些功率數都是啥意思?那些1.3/2.0/2.2之類的標準都是啥?

第二部分 展開來說電源 

1,電源的標準 

2,電源的輸出功率 

3,電源的效率(80plus以及能源之星4.0 

4,電源的噪音 

5,電源的接線 

6,電源的壽命正文

2008-3-8 13:41 回覆 

中吳小蝦米

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第一部分 PC電源FAQs 計算機電源負責主機內所有元件的供電,自然成爲了整個機器穩定的基礎,近些年硬件(CPU,顯卡)的功耗激增,也爲高品質電源提供了更多的用武之地。大部分DIY消費者也不會滿足於僅僅是一個“能用的電源”。讓各位看官對電源有個大致的認識,就是本文的目的所在了。 PC電源FAQs 這個部分算是個初級入門篇,目的在於給之前對電源並不瞭解的xdjms一些解釋。 1,我的機器需要多大功率的電源?好在現在Intel懸崖勒馬,沒有繼續搞PD那一套火爐CPU,現在大部分平臺的耗電並不高。一般集成顯卡的低端機器(一光驅一硬盤CPU也不高),隨便找個市面上的非雜牌的電源都能搞定。一般的有獨立顯卡的機器呢?現在賣的PCI-E的顯卡,只要沒有外接的6pin的電源接口,CPU不高,硬盤2-3個,那300W的也都輕鬆搞定,不少250W額定的也都能應付。稍微發燒一下,CPU上個4核,顯卡就一張,不碰一些出名的電老虎(2900XT8800GTX/Ultra1950XTX之類),也沒有掛一串硬盤的習慣,那400W額定的電源也足夠了。如果是一些不常見的配置呢?比如ftp的機器,硬盤多。那一個硬盤算耗電<15W,計算上啓動時候12V上的瞬時電流,算12V2.5A-3A, 5V1A的供電要求,這樣估算相對好算一些,餘量留得也不小。如果硬盤支持順序啓動的話12V1A估算也就足夠了。那如果超頻呢,超頻的話要留得餘量就高一些,對電源的質量要求也高一些。僅僅是中低檔CPU或者是中檔顯卡的一般幅度超頻的話,買比不超頻的時候梢高50W-100W的電源比較合理。如果搞高端顯卡的雙卡SLI/CF的話,還是別低於600W了。再推薦一個在線計算功率的地方網頁(英文): http://www.extreme.outervision.com/psucalculatorlite.jsp 最後要說的一點是,儘管不能說額定功率越大質量就越好,但鑑於國內零售市場的電源的實際水準,普通電源在低端180-300W這個檔次確實在統計意義上有質量上的提升。即使是集成顯卡的低端平臺,如果預算允許的話,選擇臺廠大廠OEM的額定250W或者國內大廠(航嘉/長城)的額定300W也還是有意義的。 2,電源額定功率越大越費電?答案是不會更費電現在高輸出功率的電源也真層出不窮。現在零售ATX電源功率最高的是UltraX3 1600W(這個產品最初規劃的可是2000W,安全原因被改成了1600W)。這不都趕上空調了麼?用這樣的電源豈不是電錶要刷刷的轉?這裏的電源的額定功率是指最大的持續輸出功率,表明一個最大的輸出能力。實際耗電還是要取決於其它配件的功耗和電源本身的轉換效率,而跟電源的額定功率並沒有多少關係。而且,有的時候適當的提高電源的檔次,會因爲轉換效率的提高,反而更加省電。就像家裏換了一個更粗更高級的水龍頭,不能說就會更費水。說不定因爲解決了之前的細水龍頭的漏水問題,還更省水了呢。 3,主動PFC的電源更省電(費電)?現在連看很多的電源官方廣告都在宣稱主動PFC,轉換效率更高(滿載時高達99%),更省電。實際上學電的人都知道,在交流電中功率因數校正電路(PFC)跟電源的轉換效率並沒有關係。功率因數是有功功率和視在功率的比值。電源的功率因數越接近1,那麼在電源的輸入電源線上的無謂的電流流動就越小。而體現在家裏的電錶上也只是這一點點的完全可以忽略的區別。那麼現在有人說主動PFC電源更費電是怎麼回事呢?主動PFC的實現需要專門的主動PFC控制電路,而被動PFC僅僅是串接了一個大電感。單講PFC這個環節,主動PFC確實是更費電,也沒有被動PFC可靠。但是如果看整個電源,帶有主動PFC往往檔次更高,實際的整體上的轉換效率在統計意義上更高。結論是什麼呢?考慮效率的話,不用關心是主動PFC還是被動PFC 4,現在電源的多路12V是怎麼分的?那些接口是從哪路12V取電的?按照IntelATX 12V 2.x標準,300W及以上12V要分成12V112V2兩路,其中12V2專門負責 CPU供電,其它的都走12V1。現在看來,12v2專門給CPU大部分時候有些浪費。實際中也有部分電源“假多路”,實際上兩個12V輸出是接在一起的。也有部分電源在12V2上引出了別的接頭。對於那些12V多於2路的電源,因爲沒有標準來約束,分配取決於廠家自己,而且是型號和型號之間不一樣,批次和批次之間不一樣。要確定這個還是要依實際到手的產品而定。 *對於EPS12V標準的工作站/服務器電源產品,會有更多另外的約束。 5,電源好壞看重量?這倒是個很方便的檢查方法。看看電源好壞的話只要拎過來看看沉重就好了。好的電源元件多指標高重量也就實在。但是過於簡單的方法必然是有問題的。如果說一個電源很重,比一般的都重,那麼一般來說也比一般的電源好;如果和一般的電源都差不多,那就啥都說明不了;如果一個電源比一般的輕,那也別先下結論說這個電源就不好,看看是不是主動PFC先。中高端的電源我們先撇開不談,只侷限於市售的300W及以下的電源。電源的沉重一般取決於兩個:散熱片的大小和被動PFC電感。這兩個構成了低端電源重量差異的大部分,變壓器和別的元件一般重量差不多或者重量可忽略。如果用的PFC電感是紙糊的,那電源必然輕。散熱片大一些的話電源也會很沉。因此可以知道,如果一個電源和別的差不多重量,只能說這個電源沒有特別偷工減料。體現品質的關鍵部分還沒涉及到呢。即使是涉及到的PFC部分,也有國內的廠家只是有鋼片而已,完全沒有接到電路里面去。如果遇到了一個主動PFC300W以下電源(例如富士康的臺達代工的凱旋騎士250W),因爲沒有PFC電感這一大塊壓秤的,電源會比一般的被動PFC 電源輕。如果有輕的電源都不是好電源的習慣思維的話,那就會把高級貨當成山寨貨了。但如果不是主動PFC的電源的話,輕的電源就基本上等價于山寨貨了。至於怎麼看是不是主動PFC,不看內部的話看銘牌上的輸入電壓範圍,90V-240V寬範圍適應的都是主動PFC。有興趣進一步的確定一個電源的好壞的看管,可以參考這篇帖子。 http://diybbs.pconline.com.cn/topic.jsp?tid=7715798&pageNo=1

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中吳小蝦米

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6,電源的銘牌怎麼看?那些功率數都是啥意思?那些1.3/2.0/2.2之類的標準都是啥?

對一般用戶來說,電源的銘牌上有用的信息主要是電源的額定功率,電源版本和電源的輸出能力的表格。

對於電源來說功率一般有額定功率和峯值功率兩個指標,額定功率是指電源在一定溫度下長時間持續輸出的最大功率。峯值功率是指電源短時間內(例如17秒)可以輸出的最大功率。

市面上不少電源都沒有明確的標出電源的額定功率。有些電源(如acbel,zippy)標的是最大功率,一般也相當於額定功率(額定功率的英文就是Max power,也有Rated Power)。而峯值(peak)功率是沒有意義的。峯值功率只是js用來把250W的電源說成350W用的。在市場裏問商家航嘉冷靜王加強版是多少瓦的,得到的不少回答會是350W

電源銘牌上也會標出電源的標準,比如1.3版,2.2版這樣的。這表明了該電源符合哪一個級別的ATX12V標準。對一般消費者來說,1.3版的電源目前一般不會買回來用不了,2.0以上的產品差異都不大。數字越大表明產品推出得越晚。對新設備的適應性更好。

銘牌上的輸出表格主要是和Intel的標準對照着看。比如12V的最大輸出功率是多少;3.3V/5V的最大聯合(或者分別)輸出功率是多少;5Vsb的最大輸出是多少。如果銘牌表示的不規範,那就要對這個電源的品質打問號了。不規範的廠商怎麼能生產出規範的產品呢?如果標示的數字不夠Intel的標準要求(比如曾經的磐石500 2.2版,+5Vsb達不到Intel2.2規範裏面的2.5A12V輸出能力也弱於標準),那就要懷疑一下廠商的小動作了。

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中吳小蝦米

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第二部分 展開來說電源

1,電源的標準

電源的標準可以說相當的豐富,有廠商自己定義的標準,也有一些業界統一的標準。我們最常見的電源標準是由Intel領導制訂的ATX 12V標準。詳細制訂了電源的功率輸出,效率,信號時序,噪音,接頭,銘牌/標籤等要求。現在最新的是2.3版。分別就不同時期的硬件發展做出修訂。細節很多,主要說來1.3開始引入cpu輔助4pin接口;從2.0開始規定12V輸出要分12V112V2,主板20pin改成24pin;從2.01開始去掉-5V輸出;從2.1開始加強了5Vsb待機電流的輸出;從2.3開始額外規定了各路12v的峯值輸出,把80plus效率標準作爲建議,把 300W以下額定功率的電源去掉了212V的限流要求。

另外Intel也規定了一些特殊尺寸的電源,CFX12V/LFX12V/SFX12V/FlexATX

而在現有的BTX標準中,對標準ATX大小的電源完全採用了ATX12V的標準。沒有所謂的BTX標準電源。

在服務器/工作站領域,會有EPS標準。其中ATX尺寸的電源的標準爲EPS12V。也是Intel領導制訂的。ATX12V標準現在最高制訂到 450W,而550W-950W的標準就歸EPS12V了。最新的EPS12V 2.92也依然建議80plus的效率標準。制訂了比ATX12V更詳盡的各路12V的接口要求。例如對於512V輸出的電源,CPU8pin 12V112V212V3接入主板的24Pin,外圍設備取12V4,顯卡的PCI-E供電取12V4或者12V5等等。EPS標準對於目前的高端大功率的PC電源,起到了實質上的指導標準的作用。

在這部分再次說一下12V的分路問題。其實把12V分成多路的目的不是爲了讓各路12V相互不影響。而是爲了安全考慮,限制每路12V輸出不超過 240W。對於絕大多數電源,12V都是從一個變壓器的一個抽頭出來,一起經過功率管,一起濾波,只是在最後監測電流的時候被分出來的,意義僅限於分開限流而已。多路12V對玩家來說反而是個麻煩的枷鎖,尤其是有高端顯卡的用戶。所以現在很多玩家定位的電源在炫耀單路12V輸出,更有不少電源廠商偷偷摸摸的在銘牌標着多路12V,而實際上所有12V都從一根線上引出來。完全獨立的兩路12V電源現在也有,不少高功率的電源都有兩個主變壓器,以防止過大的功率引發一個變壓器的飽和,這樣的電源大多有兩路完全獨立的12V的輸出(不過個別電源,比如Topower的產品,12V從主變壓器出來之後就合在一起了,這個就白搭了)。

 

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