曾經有人問我某個電源為什麼會是這個額定功率,我一時間确實不知道從何說起。因為如果你問我這個電源憑什麼可以達到這個功率,我完全可以跟你聊上一段時間,給你好好講講電源的用料和結構,以及其設計上的優勢。但是某個電源為什麼是這樣的額定功率,這點還真的不是硬件技術上的事情。那麼一款電源的額定功率是怎麼來的呢?這裡我就要給大家講講故事了。
電源的額定功率與用料規模之間存在着密切聯系,這點我想大家都可以明白,但是在電源用料規模與額定功率的先後關系上,從電源産品設計的角度出發,确實是“額定功率決定用料規模”,因為你首先得确定要推出一款怎樣的電源産品,才能進一步去确定其具體設計。因此在邏輯關系上說,PC電源産品的額定功率更多地是人為制定的,是因為需要達到這樣的輸出功率,才決定了電源必須用這樣的結構和用料,而并非因為電源采用了這樣的用料和結構,所以其能夠實現這樣的輸出功率。
然而PC電源的輸出規格并非隻有“額定功率”這一個項目,從電源銘牌上我們可以看到,PC電源的輸出有 12V、 5V、 3.3V與-12V四種電壓,其中 5V還有常規輸出以及待機輸出兩種規格,每一路輸出都有各自的功率上限,雖然最終都彙聚成“額定功率”這一個項目,但是“額定功率”相同的電源,他們的實際輸出規格卻大不相同。因此與其摸清電源額定功率與用料規模的先後關系,電源銘牌上的各個輸出參數如何組成“額定功率”這點其實更值得在意。
電源的額定功率是如何組成的?PC電源的額定功率實際上是由各路輸出組成的,并非單一的輸出規格。一般來說電源的額定功率是由 12V輸出功率、 5V與 3.3V聯合輸出功率、-12V輸出功率以及 5V待機功率四個項目組成,而且這四個項目的功率之和應該要大于等于電源标注的額定功率,如果這四個項目的總和小于标注的額定功率,那麼這款電源所标注的額定功率就是錯誤的。
我們以上圖為例進行說明,這款電源的 12V輸出為額定523W功率, 5V與 3.3V聯合輸出為130W,-12V為3.6W, 5V待機為15W,因此其輸出功率總和為523 130 3.6 15=671.6W,大于其标注的600W額定功率,這樣标注是符合相關要求的,屬于正規的600W功率電源。
不過如果大家仔細觀察的話會發現,同樣是600W功率電源,有部分産品的 12V輸出占比不到90%,而有一些産品單單是 12V輸出就已經持平電源的額定功率,那麼這是否說明後者會是更加良心的産品呢?其實這更多地隻是代表了兩款電源的硬件結構不一樣,并不能直接代表兩者的性能優劣。一般來說,如果一款電源的 12V輸出功率與總額定功率基本持平,那說明了其 5V與 3.3V大概率是采用了DC-DC設計,是直接從 12V上取電降壓而來;而像前一款電源那樣, 12V輸出功率占比不到90%的,大多是 5V與 3.3V為獨立降壓,并不是直接從 12V取電。這兩種設計都符合相關的設計規範,并不能直接用來判斷電源性能的優劣。
但是從客觀角度來說, 5V與 3.3V采用DC-DC電路從 12V取電降壓的設計,确實更有利于提升電源的性能,也更符合PC電源的發展潮流。因此現在的主流電源大都已經采用了類似的結構,然而前一種電源的設計雖然已經略顯過時,但并未被完全淘汰,在入門級的平台上使用還是足夠的,如果用心調校同樣可以做出性能很不錯的産品,隻是難度會比較大,與其在調校方面花時間和金錢,還不如直接換用DC-DC方案,更容易獲得性能更高的産品。
5V與 3.3V的聯合輸出功率是什麼?現在我們已經大體上已經了解了PC電源的額定功率是怎麼制定的,但是有一些細節部分還需要再理清一下,例如為什麼 5V和 3.3V會有“聯合輸出功率”這樣的設定。其實這個設定有點像是“曆史遺留問題”,是因為早期的相關規範要求而保留下來的設定,在今天雖然還有參考價值,但遠不如以前那麼高。
按照相關的規範要求,PC電源不僅要注明其額定功率,每一路輸出的相應功率或電流上限也是明确标注的,其中 5V與 3.3V不僅有各自的輸出功率上限,他們還存在一個聯合輸出的功率上限,原則上 5V與 3.3V的實際輸出功率總和不得大于聯合輸出功率。之所以有這樣的一個參數,是因為早期PC電源中的 3.3V是從 5V降壓而來的,因此 3.3V對外輸出功率越高, 5V的對外輸出功率就會相應地降低,因此需要标注聯合功率參數,以供用戶參考使用。
不過現在大多數PC電源的 5V與 3.3V都已經改用了獨立輸出設計,實際輸出功率是大于标注的聯合輸出功率的,然而PC電源上的 5V與 3.3V仍然标注有聯合輸出功率這樣的參數。這裡除了是繼續給用戶作為參考數據之外,還涉及到電源測試以及相關認證的需求,例如80Plus的認證是按照銘牌參數進行測試的, 5V與 3.3V的加載比例除了參考各自的輸出上限外,還要參考聯合輸出功率的設定。一般來說,PC電源的 12V輸出比例越高,就越有利于提升其轉換效率,因此即便現在PC電源的 5V與 3.3V的實際輸出能力已經遠大于其聯合輸出功率,廠商還是會将這兩路的輸出限定在合适的範圍内,這樣做測試和認證的時候,就更容易獲得較好的成績。
為什麼現在幾乎看不到900W/950W的電源?仔細觀察今天市場上的電源産品,我們會發現這樣的一個規律,從300W的電源産品開始,基本上每隔50W都會有相應的産品,而且可選數量都非常可觀。然而850W之後的電源産品就直接跳到1000W,在900W和950W上幾乎沒有可選産品,是因為900W和950W的電源有什麼開發難度,所以才沒有對應的産品嗎?
實際上這裡面并不涉及硬件技術問題,因為能夠做1000W的電源,就必然可以往下做低瓦數的産品,之所以不做更多地是因為市場需求和生産成本的關系。實際上900W和950W的電源并不是沒有出現過,如果你仔細搜索一下就會看到相應的産品。但是900W和950W級别的電源在生産成本和售價上并不低于1000W級别的産品,而且也不像850W産品那樣,可以在115V環境中也繼續使用C14輸入接口,大多數900W和950W的電源要在115V下必須使用C20型輸入接口,這就使得900W和950W産品的定位非常尴尬,還不如降低為850W款式使其通用性增強,又或者是強化為1000W或以上功率的産品,赢得更多玩家的關注。
900W/950W電源原則上必須使用C20輸入接口
這就是為什麼近年來我們幾乎看不到900W或950W電源的原因,當然這未必是唯一的原因,但無論如何都不會是硬件技術上的事情。正如電源産品是先确定額定功率再決定用料規模一個道理,産品規格的制定是各個廠商根據市場需求而決定的,而不是憑空做了一個電源方案之後再去确認其額定功率。因此如果你問我某個電源憑什麼可以達到這個功率,我會跟你讨論電源用料和架構,但是如果你問我某個電源為什麼是這個功率,我會告訴你沒有為什麼,這真的就是廠商自己覺得要有這個功率。
,更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!