功率大的電源耗電量并不高
功率大的電源并不費電 功率小的電源并不省電
(2020-02-04)河南鄭州科技市場IT產品配送網-鄭州電腦手機測評中心
一、流言“終結者高瓦數比低瓦數電源更耗電”
答案當然是:不能確定:
為什么?因為這會牽扯到很多可觀因素,尤其是電源的轉換效率。理論上,一個正常工作功率在200W左右的平臺,應用在一個1000W以上的80Plus白牌電源,其20%使用率一下電源的轉換效率都不會很高,在80%或者80%一下,而如果使用一個300至400W白牌電源,那么200W的使用率占到電源的50%或者60%之間,電源轉換效率測試最高,可超過80%或者更高。這種情況300W電源似乎就要顯得更加省電。如果是另一種情況話,那么以上的假設就剛好相反。也就是說,如果同樣是一個200W的功耗平臺,使用一款300W的電源,轉換效率可以在80%以上,然而如果你使用一款轉換效率更高的電源,即便電源瓦較大,那么高效的轉換效率也能讓平臺更加省電。但僅僅是停留在理論上,如果你不信,那么好,我們就來做個實驗,就以超頻三剛剛推出的400W低碳電源Q7為例,在找一個普通300W電源作為參考對象,置于平臺中進行比對。看看誰更省電。
二、在做對比實驗之前,為了各位更好的了解,我們還是先來了解一下這款Q7電源。
早在今年年中的時候,超頻三他推出了低碳系列電源Q5,雖然電源沒有通過80Plus認證,但是其在220V的轉換效率已經超過了83%,應該說是一款準白牌電源。而在近日,超頻三推出Q5的更高版本電源“Q7”。這款Q7電源的額定功率為400W,而且通過了80Plus白牌認證,轉換效率最低可以達到82%,最高可達到87%以上電源外觀采用全黑化處理,主要是為了防止電源外殼在空氣中的老化,并且也是跟隨目前主流電源設計的風格。電源后部出風口的電源插頭處,帶有一個獨立的電源開關,可以在關閉電腦后,關閉開關實現待機零功耗!這款電源的額定功率為400W,采用雙路12V輸出,每路通過電流分別為14A和17A,12V最大輸出功率最大為330W。電源采用主動PFC設計,工作電壓可在100至240V電壓之間工作。另外電源通過了80Plus白牌認證,并且電源采用RoHS無鉛無毒無害工藝制造。電源除了配有一個20+4Pin主電源線和4+4Pin CPU供電線之外,還配有1個6+2Pin、1個6Pin、6個SATA接口、2個D型口,足以滿足普通平臺的需求。
下面我們將電源外殼打開,看看里面其內部做工,是如何設計,使用什么樣的元器件。這款電源采用的是主動PFC+CM6800雙管正激+3.3V磁放大的結構設計,應該一種非常常見的銅牌電源水平的拓撲結構。
電源一級EMI電路的濾波,通過濾除電網中的高頻雜波和同相干擾信號,使輸出電源更加純凈。并配有一個X電容和兩個Y電容(通常為藍色)組成,用料十分扎實。
二級EMI電路設有兩個Y電容、兩個X電容以及兩個共模電感線圈,十分完整。而其一些質量不高的電源,則會在這部分電路設計中偷工減料。
1、電源整流橋
這款電源采用一顆U15K-80R,光寶出品芯片作為整流橋,并且配有單獨的散熱片。這顆整流橋,可通過15A電流,雖然沒有貼在散熱片上,輸出400W功率還是沒有問題的。
2、電源主電容
電源主電容采用一枚Capxon 耐壓400V,耐溫85℃,容值330uF的產品,臺系一線品牌,耐溫耐壓容值上都沒有太大問題。
3、電源PFC開關管
電源的PFC開關管使用了兩顆英飛凌的20N60C3三極管并聯,而PWM開關管同樣采用兩顆英飛凌的20N60C3三極管,用料上應該是非常厚道。
4、電源CM6800控制芯片
最左邊,最大的一個變壓器為電源12V主變壓器,右邊的則是5VSB待機電路變壓器,在兩個變壓器中間藏有一個3.3V磁放大線圈。
5、電源低壓濾波電路
經過變壓器的電流是低壓脈動直流形式,波形還不夠穩定,不能直接輸出到主板等用電器件去,必須要經過低壓整流輸出電路的進一步整流和濾波,變為穩定的直流電后才行。低壓濾波電路有多個二極管、大量的電容和大塊頭的電感組成。PS229 IC芯片,是專門為高性能、大功率開關電源設計的電源管理監控芯片,具有控制、產生PG以及同時穩定+3.3 V、+5 V、+12 V(A)、+12 V(B)3種電壓,實現各路輸出的UVP(低電壓保護)、OVP(過電壓保護)、OCP(過電流保護)、SCP(短路保護),并提供一路具有自恢復功能的控制輸入端,可作為OTP(過溫度保護)或-12 V UVP(低電壓保護),當超出片內設定值后,會關閉并鎖定控制電路,停止電源供應器輸出,待故障排除后才可重新啟動,內部設計有過載保護以及防雷擊功能,可保證整個電源穩定工作。
三、測試方法:
1、使用同樣的平臺:CPU為AMD 速龍2 X4 640,主板為微星890FXA,兩條宇瞻DDR3 1600 2G內存,捷冷變形金剛4散熱器,GTS450顯卡,希捷500G硬盤,功率在220W左右;
2、使用超頻三Q7電源與普通電源,在模擬實際使用情況,接入平臺,對比耗電情況;
3、為了模擬實際使用效果,因此我們并未將平臺處于滿載狀態,而是通過運行《地鐵2033》這款游戲,通過電力計量表,記錄游戲時電源的輸入功率,以及一小時后的耗電量,進行對比。
4、監測工具:電量計量插座
當然為了保證電量記錄準確,我們使用一臺由力創科技出品的電量計量插座。不但可以隨之監測電壓、電流、輸入功率等常規數值之外,還能記錄使用電量以及碳排放量。這里需要稍微解釋一下,這里監測的碳排放量主要是由于北方地區多為火力供電,因此消耗一定電量,就會有因煤炭發電而產生的二氧化碳排放量,而這個數值的主要還是為了大家能更好的保護周圍環境、減少碳排放而設計。
5、測試結果:經過幾個小時的測試,筆者也玩了2個小時的游戲,雖然并未通關,但是測試成績已經總結出來了
平臺空閑(瓦) 游戲中(瓦) 游戲1H后(度) 碳排放量(kg)
Q7 400W 64.3 169 0.161 0.124
普通300W 73 206.4 0.187 0.146
6、400W電源比300W電源更節能
從對比的結果,我們能看出高瓦數的Q7 400W電源,相比普300W電源,更加的省電,無論是電源輸入功率還是平臺消耗的電流,都要比更小瓦數的300W電源少不少。因此,這也證明了電源的瓦數與的耗電量的多少,并沒有直接的聯系,而是跟電源的轉換效率有關。也就說,平臺功率的使用率無論是百分之多少,只要只要此時的轉換效率夠高,電源耗電也就越少。因此選節能電源,還是得看電源的轉換效率。
7、效率遠超白牌標準
首先來看看這款產品的效率表現。進入2010年以后,400W以上電源不能通過80Plus的產品可以說非常難以找到其對應的市場區間,這款產品標稱的效率標準為80Plus白牌,那么其實際上的效率表現呢?
1》超頻三Q7低碳版效率表現:產品遠遠超過了銅牌標準,在120%的情況下依舊保持著84%以上的效率。
2》超頻三 Q7低碳版功率因數:電源在10%負載下功率因數就超過了0.9,絕對算是十分優秀。
3》超頻三 Q7低碳版待機轉換效率:待機轉換效率是國產電源的軟肋,Q7低碳版并沒有達到較高的推薦值。對于待機轉換效率來說,這個是歐盟能源之星5.0最新標準,不過也僅僅限于進入歐盟國家出售的產品,相當于一個“準入證”。不過這款電源畢竟是服務于國內客戶,因此,這個值可以僅僅作為參考。
8、電壓偏離中規中矩
一款電源典型負載的電壓偏離很大程度上可以說明電源對于高負載下掉壓的控制能力,而這款產品的表現可以說保持在我們預想的范圍內,達到一個較好的值。超頻三 Q7低碳版12V電壓偏離、5V電壓偏離、3.3V電壓偏離、12V電壓偏離、5Vsb電壓偏離!我們可以看出來,只有5Vsb的電壓偏離略高之外,其余都保持了一個較為優秀的值。
9、紋波表現較為出色
一款電源的紋波表現在很大程度上可以說明一款電源的水平如何,而我們目前所看到的諸多廉價80Plus電源均是以犧牲紋波為代價的,那么Q7低碳版實際上又如何呢?總要看看再說的。
10、首先是50%負載:12V、5V、3.3V、-12V、5Vsb
可以看到,12V、5V、3.3V、-12V、5Vsb的紋波分別為22mV、12mV、10mV、10mV,14mV左右。
然后來看看滿載情況下的表現:12V、5V、3.3V、-12V、5Vsb
12V、5V、3.3V、-12V、5Vsb的對應紋波分別為52mV、14mV、16mV、18mV,25mV左右。
最后來看看他是否能夠成為一個合格的480W電源,超載20%下的情況:12V、5V、3.3V、-12V、5Vsb
12V、5V、3.3V、-12V、5Vsb這5路表現尚可,紋波為60mV、15mV、16mV、24mV,30mV左右。
四、交叉負載是單磁放大軟肋
然后我們來看看這款電源的交叉負載表現。由于采用了非常標準的單磁放大結構,結果就是會導致電源的12V和5V會綁定在一起輸出,穩壓方面也會采用聯合穩壓的策略,結果就是導致交叉負載成績不理想,那么這款電源能逃得過這樣的命運嗎?首先來看看交叉負載設定,就是最為標準的400W設定法。過測試可以看出,這款Q7在嚴苛的交叉負責面前表現可圈可點,要知道在如此極端情況下(實際應用中幾乎很難達到這樣的狀態)能夠達到這樣的水準在同級別產品中并不多見,而且考慮到這款產品的售價,我們可以認為這款Q7的表現還算是優秀的。
五、控噪策略優秀 靜音效果良好
最后來看看這款電源在靜音方面表現如何,畢竟超頻三是一家做散熱器出身的企業,相信在靜音方面會有自己的獨到之處。當然我們的測試結果也證明了他實際上還是很優秀的,無論是風扇水平還是控噪策略都屬于國產電源當中絕對上乘的水平。可以看到電源風扇最低轉速僅為760RPM,最高也不過1500RPM左右,溫度方面雖然控噪策略非常嚴格,但是也保持了一個相對穩定的水平。電源在超過100%負載之后溫度會急劇上升,這也是電源風扇最高轉速較低帶來的正常現象。
從電源本身來看,做工用料非常厚道,僅僅是“英飛凌”和“Capxon”這兩家的名號,就已經能為這款電源的品質提供保證。測試結果也是如此,電源最高超過87%的轉換效率幾乎是一個準銀牌電源,或者說是個超級白牌電源,難怪會如此省電。另外,對于“瓦數越高電源越耗電”的看法,我們已經從多個角度予以否定,證明這個觀點是不準確的,而影響耗電的多少主要因素還是與電源的轉換效率有關。所以大家在選節能電源的時候,想要多省電,還是購買一些轉換效率高的電源。
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