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不可忽视的细节!电源选购技巧全面指南


http://www.sina.com.cn 2006年09月11日 16:17 IT168.com
作者:IT168 硬件小子   

  【IT168 选购技巧】随着计算机硬件速度的不断提高,整机对电源功率输出、运行稳定性的需求与日俱增。高主频处理器、SLI显卡以及硬盘Raid等组件均是耗电大户,选购一个过硬品质的电源成为了重要的装机基础项目。

  对于电源产品的质量鉴别,消费者有时颇感无奈。电源是外壳完全封闭的产品,没有什么直观的方法能在不打开外壳的情况下了解其质量情况,无形中增加了电源产品的选购难度。而且近年来竞争日益激烈,部分厂商并不是通过加强管理、改进技术等手段来降低生产成本,而是不惜偷工减料,如节省滤波电路装置、测温装置等,或用廉价的元件来达到降低成本、拉低售价的目的。这样的产品,不但自身品质无法保证,其劣质的输出稳定性也将直接影响到其他硬件产品的使用寿命。

  考虑到读者朋友在装机时的应用需求,今天笔者就将自己总结的一些电源选购经验技巧拿出来与大家分享,从原理到方法一并讲述,力求通过一系列“外部”观察方法判断出电源“内在”品质的好坏。

电源基本工作原理

  目前,ATX电源是标准的开关稳压电源(Switch  Voltage  Regulator),同传统的线性稳压电路(Linear  Voltage  Regulator)相比,它具有体积小、重量轻、功耗小、换转效率高等特点。

一个标准ATX电源的工作原理如下:

1.  具有输入电网滤波电路,它是电源中的抗干扰电路。它有两层作用:一是微机电源通过电网进入的干扰信号被抑制;二是减少开关电源的振荡高次谐波进入电网时,对其它设备及显示器的干扰和对微机本身的干扰。

2.  输入整流滤波电路将交流电源进行整流滤波,为主变换电路提供波纹较小的直流电压。

3.  主变换电路是开关电源的主要部分,它把直流电压变换成高频交流电压,并且起着将输出部分与输入电网隔离的作用。

4.  输出整流滤波电路将变换器输出的高频交流电压进行整流滤波,得到需要的直流电压,同时防止高频噪声对负载的无事干扰。

5.  控制电路检测输出直流电压,与基准电压比较,进行放大,控制振荡器的脉冲宽度,从而控制变换器以保持输出电压的稳定。

6.  当开关电源发生过电压、过电流后,保护电路启动,使开关电源停止工作以保护负载和电源本身。

  以上就是ATX电源的基本工作原理,在众多品牌电源当中,原理所涉及的器件因不同产品而存在做工精细度和用料优劣的差别,而这两点也正是一些厂家习惯做手脚的“要害”之处。下面笔者就列举一些“外部”方法对电源品质进行考量。

电源选购经验技巧

一、电源重量

  通过重量往往能观察出电源是否符合规格。好的电源外壳都使用优质钢材,材质好、质厚,因此一般较重的电源,材质都相对较好。此外好电源使用的散热片应为铝制甚至铜制的散热片,而且体积越大散热效果越好,较大的散热片必将增加电源的自身重量。

不可忽视的细节!电源选购技巧全面指南

  电源内部零件方面,比如变压器、散热片等,高质量产品同样给人沉甸甸的感觉。同时好的电源,一般会增加一些元件以提高安全系数,重量自然会有所增加。劣质电源会省略掉一些电容和线圈,重量就比较轻。选购时建议大家亲自感受一下电源重量,虽然不能判断出电源的细节做工,但起码可以判断出用料不会太差。

  风扇在电源工作过程中,对于器件的散热起着重要作用。散执片只是将热量散发到空气中,如果热空气不能及时排散,散热效果必将大打折扣。风扇的安排对散热能力起着决定性作用,目前电源主要有单风扇和双风扇两种设计。单风扇设计噪音小,但是散热效果没有双风扇的好。双风扇设计可以使空气流动速度加快,不过噪音也会相应增大,对此有的厂商采用高灵敏度温控低音风扇,风扇所带热敏二极管可根据机箱和电源内的不同温度来调节风扇的转速。

不可忽视的细节!电源选购技巧全面指南

  传统ATX 2.01版本以上的PC电源风扇都是采用向外抽风方式散热,这样可以保证电源内的热量能及时排出,避免热量在电源及机箱内积聚,也可以避免在工作时外部灰尘由电源进入机箱。一般的PC电源选用的风扇有两种规格:油封轴承(Sleeve Bearing)和滚珠轴承(Ball Bearing),前者比较安静,后者的寿命较长。

  风扇在单位时间内能带动的空气流量对散热效果有直接关系,一般都把流量的问题简单为风扇转速的大小,进而变为功率并换算为电流,因此额定电流数值也就成了考量风扇性能的重要指标。在相同的电压下,电流越大的风扇功率越高,风力越强,这也是选购时一个主要的判断标准。以一般电源使用的8cm 12V直流风扇为例,其额定电流一般在0.12~0.18A之间。

三、吸/出风口的设计

  大家观察电源时可以看到,电源的外壳上分布着许多孔隙,电源内的热空气就是从这些孔隙排到机箱外面的。传统电源的进气部分在输出线侧,这种设计的电源可以直接吸入5寸驱动器附近的空气,但是进气孔到排风扇之间正好是电源的内线圈,气流会受到很大的阻碍,进而影响了电源的散热能力。对于以上问题,目前一些厂商在传统散热基础上进行了改进,在电源的底部增开了大面积栅孔。通过栅孔可以直接吸入机箱后方的空气,完全不受机箱结构的限制,吸气能力明显加强。同时,这种设计的电源的内部风道也很流畅,从进气栅孔到排风扇的空间完全敞开。

图3 散热孔要讲究科学设计

  出风口的设计也对电源散热有很多的影响,一般电源出风口栅条较宽,增加空气流动性。而有的电源则采用稀疏的钢网,在保证安全的前提下进一步减小了对空气的阻碍,还有效减少了灰尘进入电源的几率。

四、变压器

  变压器是影响电源性能的最关键部件,选购时简单的判断方法是看变压器的大小。一般变压器的位置是在两片散热片当中,通过散热空可以很清楚地看到。按照行业标准计算,250W电源的变压器线圈内径不应小于28mm,300W的电源不得小于33mm,这种长度计算可以用拇指进行估算,指尖到骨节的长度大约为20mm,以此类推。

图4 变压器对电源稳定性的作用至关重要

  电流经过变压器之后,通过整流输出线圈输出。在电流输出端,可以看到整流输出线圈,多半厂商使用代号为10262和130626两种。250W电源的整流输出线圈需要采用不低于10262的整流输出线圈;300W电源的整流输出线圈需要采用不低于130626的整流输出线圈。此外在电源直立电容的旁边,还会有一个黑色的桥式整流器,有的则是使用4个二级管代替。就稳定性而言,采用桥式整流器的电源稳定性更佳,大家在选购时一定要留心观察一下。

 

五、产品认证

  电源认证也是一个非常重要的环节,因为它代表着电源达到了何种质量标准,在这里笔者主要为大家介绍一下常见的3C认证。“3C”即“China Compulsory Certificate”(中国国家强制性产品认证),是我国对低压电器、小功率电动机等19类132种涉及健康安全、公共安全的电器产品所要求的认证标准。3C认证标准中包括有一项新增加的PFC(谐波电流限制)电路考核指标,它是专门针对谐波电流问题而制定的。

图5 电源通过认证是其电气性能的基本考量

  3C认证是电源产品应该达到的一个基本底线。如果产品根本就没有通过3C认证或者做成虚假3C认证,那么它就是连最基本的安全性和电磁兼容性都无法保障的产品。所以大家在选购电源产品时,除了认清铭牌上所标示的性能参数外,还一定要确认产品是否通过3C认证,以达到国家要求的电气性能标准。

  通过以上五点选购方法,基本就可以观察出一款电源产品的品质好坏。最后笔者还要列举一些电源安全规格方面的内容,供大家参考,读者朋友们也可以就其中一些内容与商家进行沟通,侧面了解电源的内在品质。

电源产品安全规格

    PC电源在使用时,有可能被接错或短路,另外电源自身也有可能出现故障导致输出电压不正常,这种情况下为了防止或减少严重的后果,电源要能够停止工作,这就是电源的保护功能。电源对外部的保护主要是过压和欠压保护,也就是说当电源的输出电压偏高或偏低到不正常时,电源就要停止工作。这对整机非常重要,因为所有昂贵的部件,比如CPU、硬盘等都是比较脆弱的,很容易由于过高的电压而烧坏。

  那么如何实现保护电路的上述功能呢?电源设计师的办法是通过采样电路对输出电压进行采样,采样回来的信号通过一个比较器后接到控制部分。一旦输出电压异常,采样信号即时反映出来,通知控制部分关机。
  
  此外电源是否具备快速的过压保护对于整机来说非常重要,为了防止电流过大造成烧毁,电源都设置有保险丝。保险丝的主要工作,就是当电流突然过大时,保险丝先行烧毁,只要更换保险丝就能继续使用该电源。所以保险丝的安置方式非常重要,必需设计成可更换式。但是目前有些厂家为了节约成本,将保险丝直接焊在电源的PCB板上,这样保险丝一旦烧毁,整个电源就一起报废,可以说是一种极不负责任的设计方式。

  好的电源多采用防火材质的PCB,读者朋友在购买电源时,可以透过散热孔查找PCB上编号来判断这个电源防火材质的好坏。一般使用编号94V0的防火材质,可以耐105度的高温;采用94V1的防火材质,可以承受130度以上的高温。另外在电源每个零件外面必需加上热收缩膜进行保护,防止电子零件因水分或是灰尘造成短路。

总结

  电源的价格也许只占整机价格的十分之一不到,但它却是整套系统的动力来源,其性能与稳定性直接关系到机器的使用寿命,不可小视。讲了这么多电源的工作原理以及选购技巧,笔者就是希望能给大家提供一些内容参考,愿大家都能挑选到称心如意的电源产品。

爱问(iAsk.com)



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