菜鸟进阶必看:如何看懂电源测试项目?
● 判定纹波的标准
Intel在ATX12V 2.31规范中规定+12V输出纹波不得超过120毫伏,+3.3V与+5V纹波不得超过50毫伏,这个量对于大多品牌电源是非常宽裕的,笔者测试过的绝大多数电源都不会超过这个数值,但几乎所有山寨电源在满载时纹波都会超标,内部用料设计可想而知。
其实,我们完全可以把电源的纹波图案和声音的波谱联系到一起。当声音震动频率十分高时,往往会出现声音波谱杂乱甚至高低偏离十分明显的情况。这和电源纹波中的表现情况是相对一样的。
Intel ATX12V 2.31对电源纹波的规定
● PBzone输出纹波测试设定
电源每路输出负载的纹波值与该路的电流值有很大关系,一般电源在轻载下纹波是绝不会超标的,所以我们记录三种状态下的纹波:100%负载、+12V联合输出满载、+3.3V输出满载,+5V输出满载。在测试三路输出满载时,我们把其中一路按照铭牌标称满载,另外两路的电流均设定为2A。
测试纹波使用的数字示波器
纹波测试结果其实不难看懂,上面两张图分别是高频与低频的截图,两种纹波值相加即为最终结果。请大家单击一张图放大,会发现图的最下面一行有两个数值,纵向分度值20.0mV,和横向分度值10.0us。我们只需要关注mV这个数值,20.0mV代表Y轴网格每一格等于20mV,第一张图的波峰与波谷相隔大致一个网格,就意味着10.0us的高频纹波峰-峰值大约是20mV*1=20mV。此外还要注意代表低频的10.0ms,即右图,右图中除去毛刺后的高频纹波峰-峰值大约是1个网格即20.0mV。高频与低频相加即为该路输出的纹波值,两者相加为40mV,远远小于Intel规定的120mV,所以测试结果可以说非常优秀。
第六:换效率测试设定电源省钱分析
● 2个参数影响节能
功率因数与转换效率均能够影响节能,简单地说,功率因素决定电源对市电的利用率,转换效率决定有多少能源能够真正被硬件使用,前者可以减轻电网负担,后者真正为用户节能。
转换效率为什么重要呢?假设A电源转换效率是75%,B电源转换效率是85%,两个电源额定功率均是450W,每天开机满载5小时,B电源一年的省电量:[(450÷75%)-(450÷85%)]×5×365÷1000=128.8度电。国家规定的电费是0.52元/度,B电源每年可以节省67元人民币!电源的3年保修期内就是201元,其实不仅仅是金钱,转换效率也会影响到静音和使用寿命。
● 80%是效率及格标准
我们遵循80Plus认证标准来判定电源转换效率与功率因素的优劣。对国内电源市场不甚了解的用户请看此文:一块钱买几瓦才划算? 国内电源市场剖析;对80Plus有兴趣的用户请看此文:80Plus电源市场格局分析。
80Plus认证标准
80Plus是美国Ecos和EPRI两个组织倡导的节能标准,规定了桌上型电脑及服务器的电源转换效率在输出功率为额定功率20%、50%、100%情况下的转换效率,分为白牌、铜牌、银牌、金牌认证。
● PBzone电源转换效率测试设定
在PBzone电源测试中,我们把电源额定功率分为从10%到100%十种负载,记录十种负载下的转换效率。在把负载划分给每路输出时,默认的情况下我们把+12V联合输出功率设定为85%,15%给+3.3V、+5V、+5VSB。如果电源的+12V联合输出无法达到额定功率的85%,则按照+12V联合输出与+3.3V5V联合输出的比例来分配。
静音与散热测试电源最奢侈属性
● 散热与静音两全代价高
电源的静音与散热效果其实都取决于风扇转速。风扇转速越低越静音,但散热性能越差;风扇转速越高噪音越高,散热性能越好。厂商在设定风扇转速时首先考虑的是散热问题,因为散热与电源寿命相关,高温会使电源寿命锐减,承诺的3年保修期很可能达不到,所以一般电源风扇转速都比较大,噪音普遍较高。
静音电源是如何设计的呢?首先转换效率必须足够高,假设一个500瓦电源的转换效率是80%,那就意味着有100瓦电能会转化成热量,而如果转换效率是90%的话,就只有50瓦能量转化成热量,散热工作量会降低一半!风扇转速自然可以放置较低水准,静音随之而来。
再者静音电源内部还要使用高耐温值元器件,只有使用较高耐温值的元器件,电源才敢于无视稍高的温度,大胆把风扇转速放低,但这种做法会带来一定的成本。
● PBzone散热与静音测试
我们暂时无法测试噪音值,只能记录电源风扇转速,以此来代表电源在各个负载下的静音效果。
测试风扇转速时,我们会记录从10%到100%十种负载下的转速,使用的仪器为光电转速计;测试温度时,我们把万用表的温敏电阻头放置在电源后方出风的最热处,同样记录十种负载下的温度。
市售的静音电源是非常稀少的,因为高效率电源比较稀少,敢于牺牲寿命换取静音效果的就更少了,所以真正的静音电源往往具备80Plus铜牌或以上的转换效率,内部使用优秀元件的高端产品。
电源线材规格与全文总结展望
电源线材规格与内部用料解析很难统一成规范的测试标准,我们在下面列出常规做法:
● 电源线材测试设定
电源线材的属性有三种:接口规格、接线长度、线材用料。接线的长度及接口我们会按照用途来做成图表,接线用料则用照片说明。
接线用料说明
● 电源内部用料解析
电源内部用料剖析仍旧按照EMI滤波、高压滤波、变压器区、低压滤波四部分来叙述。
内部用料设计
电源内部设计的实力其实在前面的转换效率、电压稳定、纹波方面可以体现出来,不过内部用料还可以告诉我们其他一些东西,例如电源用料的余量可以看出品质与寿命,做工细节可以看出工艺水准。
PBzone的理念是开放与专业
PBzone测试规范的目的不是要与80Plus碰撞,事实上80Plus定位于效率规范,并且只会放出符合要求的电源测试数据,而PBzone则不同,我们会测试任何国内消费者可能接触到的电源产品,我们不排除不过滤,仅仅是为了用测试数据还原一款电源的内在。
PBzone测试规范基于我们对电源行业的了解,在90%的DIYer都只知道额定功率与转换效率的大环境下,普及与传播电源常识是唯一有价值的事情,而图形化的、直观的测试数据是普通用户了解电源的最好途径,PBzone不只是要树立标准,我们更专注于让电源的一切都明明白白。
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