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數(shù)字開關(guān)電源測試詳解
2015-01-28
關(guān)于針對電源性能評測我們一般都會(huì)列出產(chǎn)品在輕載轉(zhuǎn)換效率、典型載轉(zhuǎn)換效率、滿載轉(zhuǎn)換效率、待機(jī)功耗以及功率因數(shù)PF五個(gè)性能表現(xiàn)。其中最重要的當(dāng)然是三大狀態(tài)下的轉(zhuǎn)換效率，轉(zhuǎn)換效率關(guān)系到機(jī)器日常的功耗表現(xiàn)
對于一些高端平臺(tái)來說，轉(zhuǎn)換效率高2%的電源都可以為你每月節(jié)省百元電費(fèi)。待機(jī)功耗相對轉(zhuǎn)換效率的作用要低一點(diǎn)，這個(gè)性能優(yōu)勢僅能在主機(jī)處于待機(jī)的時(shí)候才能體現(xiàn)到，劣質(zhì)產(chǎn)品的待機(jī)功耗為4-6瓦，而優(yōu)秀的節(jié)能電源待機(jī)功耗一般只是2-3瓦，暫時(shí)最優(yōu)秀的節(jié)能電源待機(jī)功耗是低于1瓦。
功率因數(shù)PF與電費(fèi)毫無關(guān)系，因?yàn)樗鼉H僅代表了市電網(wǎng)的電能利用率，我們?nèi)粘?yīng)用的電表根本無法計(jì)量電能從電網(wǎng)至電源之間的損耗，所以這些電能損耗我們消費(fèi)者并不需要付款，也即是說無論是主動(dòng)PFC還是被動(dòng)PFC電源，輸入同樣功率電能的時(shí)候，我們所上繳的電費(fèi)是相同的。
如何看電源紋波成績
一款再好的電源，在實(shí)際輸出的時(shí)候電壓不會(huì)穩(wěn)定在一個(gè)固定值，在輸出的過程中會(huì)出現(xiàn)低頻與高頻之間的周期性波動(dòng)、周期性毛刺與隨即出現(xiàn)的干擾。周期性的波動(dòng)被稱為紋波（ripple），而毛刺與非周期性信號(hào)被稱為噪聲（noise），過高的紋波有可能導(dǎo)致主板的輸入濾波電容老化較快。
說句實(shí)話，一個(gè)完全不懂得電源與電路知識(shí)的人，很難去理解電源紋波到底是什么，而我們必須通過示波器才能測試得出電源的紋波表現(xiàn)。鑒于測試器材的要求較高，而且紋波表現(xiàn)不達(dá)標(biāo)并不代表穩(wěn)定性不好，正因?yàn)橐陨蟽蓚€(gè)重要因素，導(dǎo)致了日常電源評測中很少加入紋波測試項(xiàng)目。
常見的紋波測試示意圖 在一些重點(diǎn)產(chǎn)品或者電源橫評的時(shí)候，會(huì)適當(dāng)加入紋波測試項(xiàng)目，如上圖所示，電源紋波測試成績圖一般都是波浪圖，因?yàn)檫@是記載紋波大小的峰值，即波形上沿到下沿的差值，當(dāng)然這個(gè)差值越小越好。
一臺(tái)穩(wěn)定性高的電源在紋波測試當(dāng)中也不一定合格，這當(dāng)中到底是什么決定了紋波。用料與內(nèi)部架構(gòu)對紋波影響較大，例如采用固態(tài)電容、新式Mosfet等元件也能在一定程度上降低紋波，正所謂“一分價(jià)錢一分貨”，好的元件意味著增加產(chǎn)品成本，我們可不能對一款性價(jià)比高的電源強(qiáng)求有多完美的紋波表現(xiàn)。
有電能流動(dòng)的電器必定會(huì)產(chǎn)生磁場，在磁場中就會(huì)形成輻射。也即是說每一個(gè)電源都存在輻射，而電源輻射我們怎么才能測試出來。
我們以往的電源電磁輻射測試
我們以往僅在《挑戰(zhàn)80PLUS的戰(zhàn)役 30款中端電源橫評》中加入過電磁輻射測試，測試環(huán)境是長城電源工廠的電磁輻射實(shí)驗(yàn)室。
電磁輻射接收天線
電源距離接收天線三米
電磁輻射測試與調(diào)控平臺(tái)
這是現(xiàn)今業(yè)界最為先進(jìn)的電磁輻射試驗(yàn)室，整個(gè)試驗(yàn)室由兩間獨(dú)立的房間組成，一間是電磁輻射接收信號(hào)房，另一房間是放置電磁輻射調(diào)控平臺(tái)。
電磁輻射測試細(xì)節(jié)簡介
1.把電源負(fù)載調(diào)整為80%
2.輻射信號(hào)接收天線距地一米
3.當(dāng)測試運(yùn)行時(shí)機(jī)箱會(huì)水平旋轉(zhuǎn)360度
4.電源裝配在機(jī)箱里水平距離接收天線三米
輻射測試達(dá)標(biāo)的成績圖
并不達(dá)標(biāo)的輻射測試圖
輻射測試分析與總結(jié)
經(jīng)過筆者對測試過程的關(guān)注，發(fā)現(xiàn)電源安裝進(jìn)機(jī)箱的時(shí)候是人為操作，像進(jìn)行橫評這種數(shù)十次機(jī)械式工作的話，測試員難免會(huì)出現(xiàn)一些細(xì)節(jié)上的疏忽，例如機(jī)箱側(cè)板的安裝扣合得不夠緊密都會(huì)影響到最終的輻射成績。正因?yàn)樯鲜龅脑颍覀冊跍y試的結(jié)語中有提醒讀者，對輻射測試成績僅作參考。
當(dāng)然電源的輻射測試成績達(dá)標(biāo)是好的，但只是超過達(dá)標(biāo)線一點(diǎn)兒的話，這又意味著多出來的輻射會(huì)對人體造成什么樣的影響呢？那些僅僅超出達(dá)標(biāo)線一點(diǎn)的電源輻射，還比不上日常用手機(jī)打一次電話，況且現(xiàn)在很多機(jī)箱都主打“零輻射”賣點(diǎn)，如果搭配一個(gè)防輻射性能較好的機(jī)箱，電源的輻射表現(xiàn)將可以無視。
wordend 噪音與散熱實(shí)是兩刃刀
要想電源靜音、散熱性能優(yōu)勢，視乎是一個(gè)奢望，因?yàn)樵陔娫慈儇?fù)載的時(shí)候，發(fā)熱量較高，如果沒有優(yōu)良的散熱，電源隨時(shí)會(huì)因?yàn)闇囟冗^熱而燒毀?？上Р糠謱υ胍舴浅Ｃ舾械挠脩粢箅娫幢仨氺o音，在這樣的用戶需求下，主流電源從原來的單8cm風(fēng)扇升級至雙8cm風(fēng)扇或者單12cm風(fēng)扇散熱方案，部分高端產(chǎn)品還采用14cm超大尺寸風(fēng)扇，這是為了讓風(fēng)扇在轉(zhuǎn)速較低的情況也能提供較大的風(fēng)量。
測試噪音與風(fēng)扇風(fēng)量的常用儀器
噪音測試應(yīng)用到的隔音箱
紅外線轉(zhuǎn)速測試儀
風(fēng)扇風(fēng)量測試儀 噪音測試一般會(huì)把電源烘烤到50度在進(jìn)行輕載測試，在隔音箱內(nèi)運(yùn)行讀取最高噪音值；風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的測試實(shí)際上只是一個(gè)參考值，畢竟哪位用戶會(huì)去考究風(fēng)扇轉(zhuǎn)速有多快，主要夠靜音散熱性能過關(guān)了就行；風(fēng)扇風(fēng)量測試項(xiàng)目同樣是在電源烘烤至50度后在進(jìn)行的，因?yàn)樵谶@個(gè)狀態(tài)下風(fēng)扇轉(zhuǎn)速才是最高。
對噪音別強(qiáng)求 先想好自己的需求再去定指標(biāo)
常見的電源噪音最低為30dBA，而筆者接觸過噪音最大的是56dBA，如果你的環(huán)境溫度已經(jīng)超過40dBA，你去強(qiáng)求購買一個(gè)30dBA噪音表現(xiàn)的電源，是否會(huì)覺得自己的要求很無理呢；假設(shè)你的CPU散熱風(fēng)扇與顯卡散熱風(fēng)扇的噪音都達(dá)到了50dBA，還去刻意選購噪音低的電源簡直是耐人尋味。
對于一些高端平臺(tái)來說，轉(zhuǎn)換效率高2%的電源都可以為你每月節(jié)省百元電費(fèi)。待機(jī)功耗相對轉(zhuǎn)換效率的作用要低一點(diǎn)，這個(gè)性能優(yōu)勢僅能在主機(jī)處于待機(jī)的時(shí)候才能體現(xiàn)到，劣質(zhì)產(chǎn)品的待機(jī)功耗為4-6瓦，而優(yōu)秀的節(jié)能電源待機(jī)功耗一般只是2-3瓦，暫時(shí)最優(yōu)秀的節(jié)能電源待機(jī)功耗是低于1瓦。
功率因數(shù)PF與電費(fèi)毫無關(guān)系，因?yàn)樗鼉H僅代表了市電網(wǎng)的電能利用率，我們?nèi)粘?yīng)用的電表根本無法計(jì)量電能從電網(wǎng)至電源之間的損耗，所以這些電能損耗我們消費(fèi)者并不需要付款，也即是說無論是主動(dòng)PFC還是被動(dòng)PFC電源，輸入同樣功率電能的時(shí)候，我們所上繳的電費(fèi)是相同的。
如何看電源紋波成績
一款再好的電源，在實(shí)際輸出的時(shí)候電壓不會(huì)穩(wěn)定在一個(gè)固定值，在輸出的過程中會(huì)出現(xiàn)低頻與高頻之間的周期性波動(dòng)、周期性毛刺與隨即出現(xiàn)的干擾。周期性的波動(dòng)被稱為紋波（ripple），而毛刺與非周期性信號(hào)被稱為噪聲（noise），過高的紋波有可能導(dǎo)致主板的輸入濾波電容老化較快。
說句實(shí)話，一個(gè)完全不懂得電源與電路知識(shí)的人，很難去理解電源紋波到底是什么，而我們必須通過示波器才能測試得出電源的紋波表現(xiàn)。鑒于測試器材的要求較高，而且紋波表現(xiàn)不達(dá)標(biāo)并不代表穩(wěn)定性不好，正因?yàn)橐陨蟽蓚€(gè)重要因素，導(dǎo)致了日常電源評測中很少加入紋波測試項(xiàng)目。
常見的紋波測試示意圖 在一些重點(diǎn)產(chǎn)品或者電源橫評的時(shí)候，會(huì)適當(dāng)加入紋波測試項(xiàng)目，如上圖所示，電源紋波測試成績圖一般都是波浪圖，因?yàn)檫@是記載紋波大小的峰值，即波形上沿到下沿的差值，當(dāng)然這個(gè)差值越小越好。
一臺(tái)穩(wěn)定性高的電源在紋波測試當(dāng)中也不一定合格，這當(dāng)中到底是什么決定了紋波。用料與內(nèi)部架構(gòu)對紋波影響較大，例如采用固態(tài)電容、新式Mosfet等元件也能在一定程度上降低紋波，正所謂“一分價(jià)錢一分貨”，好的元件意味著增加產(chǎn)品成本，我們可不能對一款性價(jià)比高的電源強(qiáng)求有多完美的紋波表現(xiàn)。
有電能流動(dòng)的電器必定會(huì)產(chǎn)生磁場，在磁場中就會(huì)形成輻射。也即是說每一個(gè)電源都存在輻射，而電源輻射我們怎么才能測試出來。
我們以往的電源電磁輻射測試
我們以往僅在《挑戰(zhàn)80PLUS的戰(zhàn)役 30款中端電源橫評》中加入過電磁輻射測試，測試環(huán)境是長城電源工廠的電磁輻射實(shí)驗(yàn)室。
電磁輻射接收天線
電源距離接收天線三米
電磁輻射測試與調(diào)控平臺(tái)
這是現(xiàn)今業(yè)界最為先進(jìn)的電磁輻射試驗(yàn)室，整個(gè)試驗(yàn)室由兩間獨(dú)立的房間組成，一間是電磁輻射接收信號(hào)房，另一房間是放置電磁輻射調(diào)控平臺(tái)。
電磁輻射測試細(xì)節(jié)簡介
1.把電源負(fù)載調(diào)整為80%
2.輻射信號(hào)接收天線距地一米
3.當(dāng)測試運(yùn)行時(shí)機(jī)箱會(huì)水平旋轉(zhuǎn)360度
4.電源裝配在機(jī)箱里水平距離接收天線三米
輻射測試達(dá)標(biāo)的成績圖
并不達(dá)標(biāo)的輻射測試圖
輻射測試分析與總結(jié)
經(jīng)過筆者對測試過程的關(guān)注，發(fā)現(xiàn)電源安裝進(jìn)機(jī)箱的時(shí)候是人為操作，像進(jìn)行橫評這種數(shù)十次機(jī)械式工作的話，測試員難免會(huì)出現(xiàn)一些細(xì)節(jié)上的疏忽，例如機(jī)箱側(cè)板的安裝扣合得不夠緊密都會(huì)影響到最終的輻射成績。正因?yàn)樯鲜龅脑颍覀冊跍y試的結(jié)語中有提醒讀者，對輻射測試成績僅作參考。
當(dāng)然電源的輻射測試成績達(dá)標(biāo)是好的，但只是超過達(dá)標(biāo)線一點(diǎn)兒的話，這又意味著多出來的輻射會(huì)對人體造成什么樣的影響呢？那些僅僅超出達(dá)標(biāo)線一點(diǎn)的電源輻射，還比不上日常用手機(jī)打一次電話，況且現(xiàn)在很多機(jī)箱都主打“零輻射”賣點(diǎn)，如果搭配一個(gè)防輻射性能較好的機(jī)箱，電源的輻射表現(xiàn)將可以無視。
wordend 噪音與散熱實(shí)是兩刃刀
要想電源靜音、散熱性能優(yōu)勢，視乎是一個(gè)奢望，因?yàn)樵陔娫慈儇?fù)載的時(shí)候，發(fā)熱量較高，如果沒有優(yōu)良的散熱，電源隨時(shí)會(huì)因?yàn)闇囟冗^熱而燒毀?？上Р糠謱υ胍舴浅Ｃ舾械挠脩粢箅娫幢仨氺o音，在這樣的用戶需求下，主流電源從原來的單8cm風(fēng)扇升級至雙8cm風(fēng)扇或者單12cm風(fēng)扇散熱方案，部分高端產(chǎn)品還采用14cm超大尺寸風(fēng)扇，這是為了讓風(fēng)扇在轉(zhuǎn)速較低的情況也能提供較大的風(fēng)量。
測試噪音與風(fēng)扇風(fēng)量的常用儀器
噪音測試應(yīng)用到的隔音箱
紅外線轉(zhuǎn)速測試儀
風(fēng)扇風(fēng)量測試儀 噪音測試一般會(huì)把電源烘烤到50度在進(jìn)行輕載測試，在隔音箱內(nèi)運(yùn)行讀取最高噪音值；風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的測試實(shí)際上只是一個(gè)參考值，畢竟哪位用戶會(huì)去考究風(fēng)扇轉(zhuǎn)速有多快，主要夠靜音散熱性能過關(guān)了就行；風(fēng)扇風(fēng)量測試項(xiàng)目同樣是在電源烘烤至50度后在進(jìn)行的，因?yàn)樵谶@個(gè)狀態(tài)下風(fēng)扇轉(zhuǎn)速才是最高。
對噪音別強(qiáng)求 先想好自己的需求再去定指標(biāo)
常見的電源噪音最低為30dBA，而筆者接觸過噪音最大的是56dBA，如果你的環(huán)境溫度已經(jīng)超過40dBA，你去強(qiáng)求購買一個(gè)30dBA噪音表現(xiàn)的電源，是否會(huì)覺得自己的要求很無理呢；假設(shè)你的CPU散熱風(fēng)扇與顯卡散熱風(fēng)扇的噪音都達(dá)到了50dBA，還去刻意選購噪音低的電源簡直是耐人尋味。
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