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大功率金牌电源能省电?结果出乎意料
2017-12-19 11:16 ⁄ 点击

电源是电脑中一个非常古老的部件,看似多年不变的它其实在拓扑结构以及输出效率上一直在悄悄的进步。随着电源80Plus节能认证的深入人心,硬件发烧友们对大功率、高标牌的电源趋之若鹜。

大功率金牌电源能省电?结果出乎意料

80Plus金牌一定会比铜牌更省电吗?在自己硬件需求的基础上超配电源功率对节能是否有益?为了解答这个问题,PCEVA论坛(微信公众号:PCEVA)网友mufasa对13块品牌、方案、标牌各异的电脑电源进行了同功率下对比测试,直指80Plus认证标准未能完整展现的低负载情况下电源的输出转换效率。

大功率金牌电源能省电?结果出乎意料

Mufasa测试的13款电源包括了全汉、安钛克、台达、康舒、海韵多个品牌,涵盖钳位正激、单端正激、电流半桥、双管正激、半桥LLC、全桥LLC多种拓扑结构,既有主动PFC,又有被动PFC机型。

大功率金牌电源能省电?结果出乎意料

测试的负载条件偏向于低负载。80Plus认证主要考察20%、50%、100%负载下的电源转换效率,而对于大功率电源搭配当代电脑硬件平台时,闲置状态下整机负载有可能落入低于20%的低工作效率区间,而很多电脑处于闲置节能状态的时间甚至要比满负荷工作的时候更多,这就不得不让人重新审视电源最大功率的选择。以下测试结果中,用蓝色代表最优表现、绿色标注第二好成绩,橙色标注倒数第二成绩,红色标注最差成绩。

空载:电源短接黑绿线运行的功耗,也就是电源工作的自体损耗。PFC电路,主电路,低压整流DC-DC,监控电路,风扇等等,工作时都会产生损耗。

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5W:5V带1A负荷,其他空载,这个是供理论研究的极端状况。对于谐振电路(LLC)的电源来说,这样的负载非常不利,电路进入谐振状态需要消耗功率,导致损耗偏高。正激电路反而可以占便宜,因为全范围都是硬开关模式。

10W:5V带1A负荷,3.3V带1A负荷,12V带0.14A负荷。这个是C7深度休眠状态的典型负荷,CPU VRM停止运作,12V几乎空载。

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20W:5V带1A负荷,3.3V带1A负荷,12V带0.97A负荷。这个是通常的低功耗平台(Atom这类)常见负荷情况。

40W:5V带2A负荷,3.3V带2A负荷,12V带1.95A负荷。大部分集成显卡主机,闲置状态下的典型负荷。

大功率金牌电源能省电?结果出乎意料

60W:5V带2A负荷,3.3V带2A负荷,12V带3.6A负荷。大部分独立显卡主机,闲置状态下的典型负荷。

100W:5V带3A负荷,3.3V带3A负荷,12V带6.25A负荷。大部分集成显卡主机,满载工作时的典型负荷。

大功率金牌电源能省电?结果出乎意料

200W:5V带3A负荷,3.3V带3A负荷,12V带14.6A负荷。中端独立显卡主机,玩游戏时的典型负荷。更高的功率段,大部分电源都可以进入最佳效率区间,也就没必要测试了。

测试总结:

1,单端正激的效率确实糟糕,特别是到了高功率区间,都是垫底的节奏,这种电路被淘汰掉,是正确的技术方向。

2,主动PFC轻载时的功率因数都很低,因为EMI电路中的X电容提供了容性电流,导致整体功率因数低,负荷提高以后,容性电流带来的影响减小

3,被动PFC可以实现较为稳定的功率因数,随负载变化不大,但是满载功率因数严重偏低

4,5W输出功率,确实让谐振电路非常头疼,全桥LLC垫底,为了维持振荡状态,浪费大量电力,双管正激最佳,符合预期

5,700W和1500W电源,在轻载区间轮流垫底,效率非常糟糕,浪费大量电力,但是随着功率提升,两者的效率不再是问题

6,200W以下的所有负荷点,350W铜牌电源效率都高于1500W金牌电源,因为1500W金牌电源通过认证的最低点20%是300W,再往下不作要求

7,200W电源(GPS-200DB A)在测试中,小功率尚可,40W以上没有任何优势,被很多电源超过,200W满载排倒数第三,所以,还是要留点余量。

8,低压5V 3.3V生成方式,对轻载效率没有明显影响,至少在这次测试中无法总结出规律。

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