在我們的電源評測中，超能指數評分占大頭的是電源的轉換效率、紋波電壓以及輸出電壓穩定性（包括均衡負載與交叉負載），這三個參數往往也是消費者最關注的部分，也是電源産品的重點優化部分。然而還有一個參數，它在我們的評分中比重并不大，日常使用中得以體現機會也不多，但是它一直存在于PC電源的開發規範中，而且預計未來很長一段時間也不會從相關規範中去除，那就是PC電源的保持時間。

PC電源不僅要看額定功率，保持時間也要一個重要參數

那保持時間是個怎樣的參數呢？其實意思很好理解，就是PC電源失去市電輸入後，依然能維持正常輸出的時間。這個時間一般來說非常短暫，通常隻有幾十毫秒甚至十幾毫秒，說是“眨眼之間”絲毫不過分，顯然不是留給我們做什麼緊急操作的。既然如此，為什麼PC電源的設計與開發規範中依然有這麼一個參數呢？這次我們就來好好談談這個“保持時間”的真正意義。

保持時間的規範：最低标準為16毫秒

目前與保持時間有關的PC電源設計規範主要是兩個，一個是英特爾制定的ATX 12V規範，其要求PC電源在100%負載的情況下，各路輸出保持時間不低于16毫秒；另一個則是SSI EPS12V 2.92服務器電源設計指導，其要求電源在75%的負載下各路輸出的保持時間應該大于18毫秒，而Power-OK信号的保持時間則是大于17毫秒。

那麼這個16毫秒或者17毫秒是以什麼作為标準來進行制定呢？這個與PC電源的交流輸入有關系，目前世界上的家用交流輸出大體上是兩種規格，一個是110V@60Hz，另一個是220V@50Hz，其中110V@60Hz規格下一個交流周期就是16.7ms（1000ms/60Hz），同理可得220V@50Hz的交流周期為20ms（1000ms/50Hz），因此PC電源在保持時間上的設計規範，實際上是要求電源可以做到“輸入斷開後至少在一個交流周期内保持正常輸出”。

上圖是訊景XTi 850電源 12V輸出的保持時間測試結果，圖中正弦波代表的是交流輸入，可以看到在交流輸出斷開後，代表 12V輸出波形的直線依然維持了一段時間才下降為0，此時 12V輸出終止。而交流輸入終止與 12V輸出終止之間的時間差，就是訊景XTi 850電源 12V輸出的保持時間。

由于電源内部架構各有不同，因此電源各路輸出的保持時間也是各不相同的。目前業内主要考量的是電源的 12V、 5V與PG也就是Power-Good信号的保持時間，其中PG信号是電源正常工作的一個指示，主闆隻有收到電源的PG信号才進入工作狀态。所以按照相關的電源設計規範，電源各路輸出的保持時間必須大于等于PG信号的保持時間，這樣就可以避免電源在失去PG信号前各路輸出就已經終止、主闆的保護機制未能正常執行的尴尬。

至于為什麼保持時間的規範是按照110V@60Hz的16ms到17ms制定，而不是選擇220V@50Hz的20ms作為最低标準，這裡面就涉及到一些曆史原因了，包括目前全球範圍内家用交流規格至今不統一也同樣是曆史原因，這裡我們就不深入讨論了。

那麼是PC電源裡面的哪一個部件決定電源的保持時間？

決定PC電源保持時間的其實并不是僅僅是一兩個部件，而是與電源的架構、用料甚至是做工都有關系的，不過要說到那哪個部分影響比較大，那自然就是在電源中的主電容了。電源的主電容除了對高壓側起到濾波作用外，其還可以進行儲能，在失去電流輸入後，其依然會保持一定時間内的對外放電，确保後續電路的正常運行，因此增大主電容的容量，可以有效提升電源的保持時間。

不過主電容的容量也不是越大越好，越大容量的電容體積也越大，充電時間也會越長，對于電路的後續調整也會産生較大的影響。因此額定功率是多少的電源，該配置多大容量的主電容，都是需要經過計算才能得出來的。

采用雙管正激架構的訊景XT 500電源配置有330μF的主電容

以現在常見的電源架構如雙管正激、LLC諧振等來說，一般0.5μF/W就基本上可以保證電源的保持時間可以達标，也就是額定500W的PC電源，其主電容應該不低于250μF。而為了确保有更充分的保持時間，廠商在設計電源的時候也會留出更多一些的餘量，其中采用雙管正激架構的電源對主電容的容量比較敏感，因此主電容的容量會高一些，500W電源多數會配置330μF的主電容，而采用LLC諧振架構的電源則要求相對寬松一些，同樣是330μF的電容可以做到額定功率550W的水平。

旗艦級的訊景XTi 850電源配置有兩個主電容，等效容量達到940μF

而在旗艦級的PC電源中，其主電容與額定功率的比例會更大一些，大都接近甚至超過1:1的比例。以訊景XTi 850電源為例，其額定功率為850W，但是配置了兩顆470μF的主電容，等效容量為940μF，留出的餘量可以說是非常充足。

當然大容量的主電容并不僅僅是為了增加電源的保持時間，其在PC電源裡還有着其他更多的作用，這裡就不一一詳細叙述了，我們會在後續的課堂文章中再行講解。

保持時間的實際意義：讓UPS或者其它硬件的斷電保護有更充足的響應時間

PC電源在斷開輸入之後仍然可以在一個交流周期維持正常輸出有什麼實際意義呢？很顯然這不是留給我們做什麼緊急處理的，而是讓其他響應時間更短、運作速度更加敏捷的保護措施能正常生效的，而這個保護措施就是UPS（Uninterruptible Power System或Uninterruptible Power Supply），即不間斷電源。

圖片源自維基百科，UPS的工作方式

UPS直接與PC電源的輸入端相連，在市電輸入正常的情況下，它在給PC電源提供穩壓作用的同時，自身也會進行充電。而當市電的電壓不足甚至斷開連接後，UPS會釋放自身儲存的電能，通過逆變器輸出到PC電源上，讓PC電源能夠在一段時間内保持正常輸出。

按照UPS的相關設計要求，其必須在輸出斷開後的一個交流周期内進入供電狀态，而在這切換的瞬間PC電源同樣會失去外部輸入，因此PC電源必須要在UPS切換為供電模式的期間維持正常輸出，方可确保整機的正常工作，這就是為什麼PC電源的設計規範中會有保持時間這樣一個參數的原因。

硬盤斷電保護依靠的主要還是自身

值得一提的是，關于PC電源保持時間的實際意義，還有一種普遍流傳的說法是讓機械硬盤的磁頭可以在失去電力之前就歸位到安全區域，這樣就可以起到保護硬盤的作用。但實際上這個說法并不完全正确，實際上PC電源與硬盤直接并沒有直接的信号傳輸，他們相互之間隻是供電與被供電的關系，因此在PC電源供電中斷之前，硬盤是無法判斷PC電源是否失去市電輸入，自己是否需要執行斷電保護的。

能把斷電保護信号傳輸給硬盤的，實際上也就主闆有這個能力，主闆判斷電源供電是否正常主要是依靠電源給出的PG也就是Power-Good信号，在失去這個信号前主闆都會認為PC電源供電正常。因此在SSI EPS12V 2.92服務器電源設計指導中，其要求電源各路輸出的保持時間要比PG信号的保持時間更長，就是為了讓主闆有向其他硬件發出斷電保護信号的時間，同時其它硬件也有更充分的時間執行自己的斷電保護機制。

所以PC電源的保持時間這個參數并不是嚴格意義上的斷電保護機制，而是一種确保斷電保護機制能夠實行的措施，真正起作用的還是硬件或者是整套平台自身的斷電保護措施。對于需要保持長時間穩定工作，且需要保證數據安全的PC平台來說，除了電源的保持時間要達标之外，配置一套UPS還是很有必要的。

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