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金牌电源一定比铜牌电源好吗?

发布人:电巢 时间:2022-12-27 来源:工程师 发布文章

电源有个非常重要的参数,那就是80 plus认证,也就是你们在选购电源时,经常会发现的白牌电源,铜牌电源,银牌电源,金牌电源,白金电源,钛金电源。这个金银铜牌指的就是80 plus认证,80 plus认证和电源本身的品质有什么关系?金牌电源就一定比铜牌的好吗?

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今天我们就来详细了解下电源当中的80 plus认证,想要了解80 plus认证,我们首先需要了解两个概念,转化率和功率因数。

我们先说转化率,为了让220伏的交流电顺利的变成纯净的低压直流电,电源内部会对输入的220伏50赫兹的市电进行大量的转换,我们这里以一个高端的DC2DC电源举例。

220伏50赫兹的交流市电,在进入电源以后会经过一二级EMI滤波来过滤掉电网当中的杂讯和干扰,得到纯净的220伏50赫兹交流电。

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然后经过整流桥变成311V的馒头波直流电,再经过pfc电路提高功率因数,并转化成390伏的高压直流电,之后经过开关管,变成高频高压脉冲交流电。

然后再经过变压器,将高频脉冲交流电变成12伏低压脉冲交流电,最后再经过整流装置变成正12V的低压直流电。

之后再次滤波过滤掉直流电当中的杂讯得到纯净直流电,+12V则会直接输出,其余的电则会进入DC2DC模块,继续转化成+5V和+3.3伏之后再次滤波后输出。

而在这个转化的过程当中,输入的220伏交流电会经过各种电路开关管,变压器等等各种元器件,这些元器件本身都是存在电阻的,由电阻就意味着电流通过的时候会有一部分电能被****下来,最后以热量的形式损耗。

这就导致了你给一个电源输入150W的电,但实际上,输出端可能只有130W的直流电,其中20W的功耗以热量的形式散发到空气当中去了,换句话说,就是电脑电源在交流变直流的过程当中会有损耗,并不能做到150瓦交流输出后无损150瓦直流输出。

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也正是因为部分电能在转化的过程中以热量的形式散发掉了,所以基本上所有的电脑电源内部都会有大量的散热片,并且会配有一个小风扇,用于辅助散热。而这里直流输出端的功率比上交流输入端的功率,这是我们所说的转化率,假设一个80%转化率的电源输出端是300瓦,那输入端的功耗就需要375瓦,同理,假设一个90%转化率的电源交流输入端是600瓦,直流输出端则为540瓦,这里的80%,90%说的就是转化率了。

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而我们常说的450W,550W,650W电源则是直接指的就是直流输出端的最大功耗,是不考虑转化率的直流输出端的数值,电源的转换率也并不是一个固定的数值,在不同的负载下转化率是不同的,它呈现一个抛物线的形状。一般的电源都是在接近百分之40到50%负载下转化率最高。

然后是功率因数,在讲功率因数之前,我们先简单认识下,有功功率和无功功率。有功功率,就是你看得见,摸得着产生的实际效果的功率,比如说一个90%转换率的电源供给给电脑拿来用的输出端功耗是650瓦,那输入端就需要722瓦,其中有72瓦以热量的形式散发掉了。650瓦拿去用了72瓦变成了热量,这两个功耗都产生了实际效果,650+72=722就是有功功率。

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而电源在工作的过程中,由于电流和电压存在相位差,以及一些其他的种种原因会有一部分能量在进入电源以后,再次返回发电厂,这部分能量会在发电厂和你的电源之间来回反复横跳,他不参与你电脑的使用,不做功,所以被我们称之为无功功率。无功功率是电源在工作过程中不可避免会产生的,并且无功功率的往返会占用电网设备的容量,造成不良影响。

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所以我们需要在电源内部增加pfc功率因数矫正电路来减少无功功率的占比,同时,我们再引入另外一个新的概念视在功率。交流电能所提供的总功率即为视在功率,视在功率,包括有功功率和无功功率两个部分,他们之间的关系呈一个直角三角形,视在功率为s,有功功率为p,无功功率为q,视在功率与有功功率之间的夹角为功率因数角。有功功率比上视在功率,也就是COSϕ即为功率因数,功率因数越接近一,有功功率的占比越高,无功率的占比越少,总功率上真正用来做功的部分越多。

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讲完转化率和功率因数以后,我们就可以讲80plus认证,80plus认证本质上就是衡量电源在不同负载下功率因数和转化率的一个指标,由于全世界不同地区的标准电压不同,所以80plus认证也被分为了115伏和230伏两种规格。目前大部分市面零售店员的80 plus认证都是采用的115伏规格去认证的,所以这里我们主要讲一下115伏的认证规格。

80plus 115伏认证除了钛金牌之外,其余的都对电源10%的负载没有要求,20%,50%,100%负载下转化率可以达到80%,并且在100%负载时功率因数可以达到0.9,即可获得88次白牌认证,20%负载转化率82%,50%负载转发率85%,100%负载转化率82%,并且在50%负载下功率因数可以达到0.9,即可获得铜牌认证。

同理其余的认证则是和上面一样,只不过是标准不同罢了,大家也可以看到,这里面最严格的就是钛金牌认证,所以这就是为什么很多钛金电源的价格会非常的高。

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而当你了解80plus之后,你就会发现80plus认证里衡量的仅仅只是转化率和功率因数这两个参数。其他的参数包括接口的数量,线材的长度,工作温度,输出纹波电压偏离,保持时间交叉负载,过载保护等等各种参数,80plus认证一项都没有参与测试。

所以这里就可以解释那个问题了,金牌电源一定比铜牌好吗?那真未必,电源的好坏并不仅仅只是一个转化率去参考的,上面我们讲的那些参数,哪一个都可以用来评价电源的好坏,毕竟电源最本质的工作还是要提供稳定,安全的直流电。电才是电源的核心,转化率的高低仅仅只是帮你省下一些电费而已,所以金牌的电源未必会比铜牌的好。

但是话说回来,越高端的电源器,用料和方案就会越好,相应的,它的转化率就一定会很好,但是转化率低的电源未必说它很差,也许它的其他参数会比转化率高的电源好很多,这都是有可能的,反过来说转化率高的劣质电源也不是没有,因此80plus认证,这个参数在选购电源时参考的意义和价值真的不是很大。

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关键词:金牌铜牌电源

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