機(jī)箱電源的科普知識

懷健時間：2020-11-19 19:13:48

機(jī)箱電源結(jié)構(gòu)簡介

機(jī)箱電源供電原理就是將市電進(jìn)入電源，通過EMI將交流電轉(zhuǎn)換為直流電再通過一次側(cè)、主變壓器到最后的二次側(cè)部分講純凈的電提供給硬件，保證使用的穩(wěn)定性以及長久性，機(jī)箱電源的用料和設(shè)計(jì)關(guān)系到其質(zhì)量和性能。

EMI濾波

EMI濾波系統(tǒng)在電源中的作用是過濾掉市電中的雜質(zhì)，主要是濾掉高頻的雜波和干擾的信號。如果沒有EMI濾波電源，電源會產(chǎn)生電磁輻射影響到整個平臺的使用。EMI濾波系統(tǒng)使輸入電流更加純凈不會干擾硬件工作。一般普通的電源都會有一、二級EMI濾波。有的電源把一級EMI濾波做在輸入電源線腳上，有的電源則將其做在PCB板上。完整的兩級EMI濾波電路能有效濾除電流的雜波，減少電源內(nèi)部電磁干擾。一級EMI至二級EMI電路的連線添加了磁環(huán)來抑制電磁干擾。

整流橋

電流經(jīng)過濾波后進(jìn)入PFC，首先通過整流橋，整流橋?qū)⒔涣麟娹D(zhuǎn)換成直流電。整流橋在工作時都會有不少發(fā)熱量，設(shè)計(jì)優(yōu)秀的電源會將整流橋鎖在散熱片上，有的電源會把兩塊整流橋直接設(shè)計(jì)在PCB板上，這樣做沒有考慮到充分的散熱，是不合理的。

PFC

從整流橋出來的電流進(jìn)入PFC(Power Factor Correction，即功率因素校正)。交流電成波浪狀，采用PFC的電源可利用不僅是波峰和谷峰附近的電能，提高利用率。主電容(PFC電容)除了濾波外，還起著貯存電量以保證突然斷電時有一定的電量支持電腦硬件作出反應(yīng)的作用。主電容一般標(biāo)有容量、耐溫和耐壓三項(xiàng)數(shù)值，最主要的是容量規(guī)格。一般來說，較低功率的電源，主電容容量數(shù)值與額定功率數(shù)值最低為0.5:1。額定功率越大，比值越大，800W以上的電源這項(xiàng)比值甚至?xí)_(dá)到1:1。較好的額定500W電源的主電容容量一般為330μF。

PFC又分為主動式PFC和被動式PFC。被動式PFC就是一個體積較大的電感線圈，它的功率校正因素最高也只能去到0.8，而且輸入電壓范圍不能太寬。不過這種結(jié)構(gòu)勝在成本低，一般低端電源都采用被動式PFC。

主動式PFC由電感線圈，濾波電容、開關(guān)管以及控制IC等元器件組成。它的功率校正因素可以輕松達(dá)到99%以上，輸入電壓范圍也可達(dá)到90-240V，但成本也相應(yīng)提高不少。

變壓器

現(xiàn)在的變壓器主要采用雙管正激結(jié)構(gòu)和LLC結(jié)構(gòu)，在400W以下的電源中雙管正激結(jié)構(gòu)表現(xiàn)優(yōu)于LLC結(jié)構(gòu);在400W以上都采用LLC結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，LLC又分為LLC半橋和LLC全橋。LLC諧振結(jié)構(gòu)的電源都會與DC-DC模塊共同出現(xiàn)， DC-DC模塊很容易辨別出來，多數(shù)DC-DC模塊都是在電源二次側(cè)電路部分，并且都是用兩個PCB版豎起來放置。一般來說這種結(jié)構(gòu)的電源轉(zhuǎn)換率能做到白金標(biāo)準(zhǔn)，相較于雙管正激結(jié)構(gòu)，它的成本較低，動態(tài)性能較弱，可以通過無腦堆料增加電容的方式彌補(bǔ)缺陷。

穩(wěn)壓系統(tǒng)

電源穩(wěn)壓結(jié)構(gòu)有單路磁放大、雙路磁放大或者DC-DC結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)會影響+12V、+5V和+3.3V的輸出的電壓偏移。其中DC-DC的控制性能最強(qiáng)，其次是雙路磁放大，最差的結(jié)構(gòu)則是單路磁放大。

單路磁放大，將+3.3V單獨(dú)分出一路輸出，它的特征是主變壓器附近會有一個小線圈。而+12V和+5V由PWM芯片控制。因此+12V高負(fù)載時會對+5V輸出電壓造成很大影響。而在穩(wěn)流結(jié)構(gòu)的位置會有兩個線圈分別給+12V和+5V進(jìn)行穩(wěn)流。

雙路磁放大，將+5V和+3.3V獨(dú)立出來，這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是在主變壓器附近會有兩個小線圈，穩(wěn)流結(jié)構(gòu)的位置會有3個大線圈對應(yīng)+12V、+5V和+3.3V。因?yàn)?5V和+3.3V獨(dú)立出來，+12V高負(fù)載時對其他兩路輸出電壓的影響會有所減少。這是一種從單路磁放大進(jìn)化而來的結(jié)構(gòu)，解決了單路磁放大使用上出現(xiàn)的部分缺陷。

DC-DC結(jié)構(gòu)，從+12V取電直接降壓成+5V和+3.3V然后輸出，因此+12V的額定功率可以無限制地做大。這種結(jié)構(gòu)是最容易辨別的，在穩(wěn)流結(jié)構(gòu)的位置上會有一塊垂直的PCB，上面帶有兩個線圈。

電源保護(hù)IC芯片

電源都會設(shè)計(jì)保護(hù)芯片，可以監(jiān)控+12V、+5V和+3.3V的輸出，實(shí)現(xiàn)各路輸出的UVP(低電壓保護(hù))、OVP(過電壓保護(hù))、OCP(過電流保護(hù))、SCP(短路保護(hù))，同時部分控制芯片還提供了OTP(過溫度保護(hù))或-12 V UVP(低電壓保護(hù))的功能，當(dāng)超出片內(nèi)設(shè)定值后，會自動停止工作，保護(hù)電源內(nèi)部及平臺上各配件及元件的運(yùn)行，內(nèi)部設(shè)計(jì)有過載保護(hù)以及防雷擊功能，可保證整個電源穩(wěn)定工作。

知道錯了嗎?為什么機(jī)箱電源不能貪便宜

一、機(jī)箱篇：

>>>>板材薄有共振

不僅僅物理學(xué)有共振現(xiàn)象、管理學(xué)也有用人方面的共振現(xiàn)象(不懂的話大家可觀看余世維的江蘇郵電講座，提到這一點(diǎn)，很經(jīng)典)，就連機(jī)箱也有共振現(xiàn)象。但是，這里的共振現(xiàn)象可是不好的詞匯。

相信大家對共振有一個直觀的感受，但是要用言語表達(dá)的話，就比較困難了。小編就簡單論述一下，那就是你在使用電腦時候，沒有線材卡住，卻又嗡嗡的振動聲音，很煩人。只有手扶著機(jī)箱，振動現(xiàn)象才能很好地緩解。此時，你遇上了機(jī)箱共振了。

機(jī)箱共振噪音主要來自于以下幾個方面：板材厚度不夠、硬盤和光驅(qū)在工作時的震動以及側(cè)板、前后板因?yàn)轱L(fēng)扇轉(zhuǎn)動產(chǎn)生共振。其中板材厚度是最容易導(dǎo)致共振，因?yàn)楸“宀恼駝宇l率大，與硬盤、風(fēng)扇等工作時產(chǎn)生的振動幅度差不多，往往容易出現(xiàn)共振現(xiàn)象。

諸如0.5mm甚至0.4mm以下等規(guī)格的劣質(zhì)機(jī)箱，容易產(chǎn)生共振，所產(chǎn)生的噪聲，極大地破壞了人們使用電腦時的心情。人們?nèi)绻L期置身于強(qiáng)噪音環(huán)境，會嚴(yán)重影響人們的心理與生理健康，降低了工作效率。所以，當(dāng)你貪小便宜入手了劣質(zhì)機(jī)箱從而遇上共振現(xiàn)象，相信你知道后悔兩個字怎樣寫吧。

>>>>容易導(dǎo)致硬件故障

劣質(zhì)機(jī)箱包裝華麗的硬件，敢問你會有一種踏實(shí)的感覺嗎?答案是否定的。

劣質(zhì)機(jī)箱不僅僅在板材的厚度上進(jìn)行了縮水，更在用料上一減再減。更加可恨的是，這類劣質(zhì)機(jī)箱往往用“鋼琴烤漆”、焊死等工藝來完美詮釋金玉其外敗絮其中。我們知道，機(jī)箱的一個重要功能就是支撐。現(xiàn)在的主板、顯卡做得越來越華麗。厚重的份量裝在薄如紙片的機(jī)箱中，你會覺得放心嗎?

簡單一個例子，一張高端顯卡，沒有PCB保護(hù)裝置，裝在劣質(zhì)機(jī)箱的PCI-E位置中。我們知道，塔式機(jī)箱的顯卡是懸空橫放的。對主板、PCI-E板材的受力要求很高。但是因?yàn)榱淤|(zhì)機(jī)箱板材薄，用料差，容易變形。導(dǎo)致了主板PCI-E插槽壓力增大，久而久之很容易出現(xiàn)顯卡變形、主板插槽扭曲的現(xiàn)象，故障率大大提升。

機(jī)箱不僅僅是用于美觀的，更是里面所有硬件配件的守護(hù)神，如果連保護(hù)的角色都不能勝任，那機(jī)箱真的只剩一個徒有其表的空殼了。

劣質(zhì)機(jī)箱，更是用戶的健康殺手。我們知道，機(jī)箱不僅僅用于放置于保護(hù)配件，更對我們的健康有積極的作用。但是提到劣質(zhì)機(jī)箱，那就只有反作用了。

劣質(zhì)機(jī)箱的用料原則是能省則省，因此非但看不到EMI彈片，就連前置面板也不帶金屬擋片。0.5mm以下厚度的薄板材根本也遮擋不了多少電磁輻射，嚴(yán)重威脅用戶的身體健康。

同時，劣質(zhì)機(jī)箱在生產(chǎn)時候往往不注重工藝，甚至都不用工程塑料。機(jī)箱邊框及切割邊緣的毛刺猶如一把把利刃，時刻威脅著用戶的安全。常常在裝完電腦后，用戶才發(fā)現(xiàn)手上多了很多傷痕，但卻不知道是何時留下的。

二、電源篇

說實(shí)話，現(xiàn)在電源行業(yè)競爭太激烈了，技術(shù)、價格、市場都十分透明，所以現(xiàn)在電商基本沒有敢做低價劣質(zhì)的電源出來銷售了，因?yàn)樯秸?、劣質(zhì)電源市場早已被品牌低價位電源占據(jù)，導(dǎo)致劣質(zhì)廉價電源的價格只需40、50元。

作為電商，最麻煩的事情就是遇到因?yàn)榱淤|(zhì)電源而導(dǎo)致主機(jī)故障的售后，簡直是牽一發(fā)而動全身，這幾十塊電源根本無法賺錢。所以一般都不會將劣質(zhì)電源擺上網(wǎng)購貨架，只會在二手市場、淘寶賣家中找到。

我們還是簡單說說過于貪便宜買到劣質(zhì)、山寨電源的后果。

>>>>偷工減料

大家都知道，電源屬于一個堆料的產(chǎn)品，其性能與價格是和用料直接掛鉤的。超低價產(chǎn)品必定用料縮水，縮水不僅僅導(dǎo)致電源的額定功率低、轉(zhuǎn)換效率差，更容易導(dǎo)致死機(jī)、斷電等現(xiàn)象。久而久之，電源就GG了。

在網(wǎng)絡(luò)社區(qū)不少吃螃蟹的朋友已經(jīng)給了我們一個說法：“洋垃圾”電源在使用時無預(yù)兆突然掛掉，商家一遇到售后與保修就直接隱身和拉黑，這就是典型的貪小失大。

>>>>+12V輸出有限

電源的+12V是給CPU和顯卡供電的，CPU和顯卡占到主機(jī)功耗的絕大部分，所以12V輸出功率是衡量電源輸出能力的非常重要的指標(biāo)。

我們知道，廉價劣質(zhì)電源為了噱頭，往往虛標(biāo)規(guī)格，尤其是功率方面，譬如以650W功率了事，并無提及額定還是峰值。而這里還隱藏各路輸出功率數(shù)值，為了騙菜鳥。一旦買了這種+12V輸出有限的劣質(zhì)電源。即使你的輔助供電口足夠，卻總出現(xiàn)帶不動顯卡與CPU的情況。降頻、死機(jī)比比皆是。這就是+12V輸出縮水的原因。

>>>>電源壽命堪憂

劣質(zhì)用料帶來的是折壽的后果，這點(diǎn)大家都有所共識?？粗约簬资畨K廉價地質(zhì)電源頻繁的更換頻率，看著別人幾百品牌認(rèn)證電源的持久力，便宜真的能省錢么?

關(guān)于機(jī)箱電源的3個誤區(qū)，哪點(diǎn)你曾深信不疑?

作為計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的心臟，電源雖然不決定性能高低，卻決定性能表現(xiàn)的穩(wěn)定性與持久度。我們對于電源的認(rèn)識，都被一個金屬外殼包裹著。這也極大降低了我們對電源認(rèn)識的難度，我們只需通過電源銘牌、電源模組構(gòu)成等等就能看出電源的出身以及質(zhì)量。不過，雖如此但不夠，因?yàn)槿藶榈恼`導(dǎo)加上網(wǎng)絡(luò)的謠傳容易出現(xiàn)不少電源的誤區(qū)。今天，我們就撥亂反正，帶大家認(rèn)識下目前常見的電源誤區(qū)。

誤區(qū)一：只看額定功率

以前，我們諄諄教導(dǎo)，電源不要只看廠商給出的功率，要找出實(shí)際的額定功率。因?yàn)橐郧暗腏S往往在最大功率以及額定功率做文章，往往將最大功率標(biāo)在明顯的位置來誤導(dǎo)消費(fèi)者。如今，廠商早已學(xué)乖，將額定功率標(biāo)到顯眼位置。這是否意味著，消費(fèi)者看電源的功率變得輕松愉快了嗎?小編看，未必!

以前我們只看額定功率就夠了，但現(xiàn)在，還不夠

時代在發(fā)展，我們電腦的功耗大戶也從以CPU為主轉(zhuǎn)變成顯卡為主、CPU為次。由于AT__電源設(shè)計(jì)模范的關(guān)系，+12V是目前電源系統(tǒng)中最重要的供電輸出電壓。CPU、顯卡的供電來源就是來自+12V路。所以，有時候看+12V路的輸出功率比看額定功率更加重要，這決定了你電源的穩(wěn)定性。

+12V輸出功率以及+12V輸出功率占比也是關(guān)鍵，不少廠商重視這一點(diǎn)

一般來說，一款電源的+12V輸出能力如何，大概就能判斷到整個電源負(fù)載能力的強(qiáng)弱，換句話說就是一款電源的好壞取決于+12V功率的占比，+12V輸出功率占比越大，則電源就優(yōu)質(zhì)，一般來說要有80%以上。大家可牢記這一點(diǎn)。

誤區(qū)二：額定功率越高越費(fèi)電

很多朋友都會覺得，我家電腦最大功率頂多就200、300W左右，買一個500W的電源簡直就是暴殄天物還不止，高額定功率還耗電。事實(shí)是否這樣呢?

2000W額定功率電源

實(shí)際上這種額定功率越高越費(fèi)電犯了先入為主的錯誤。PC的耗電完全以硬件工作狀態(tài)所需的耗電量來決定的，PC電源僅僅是一個“能量池”，瓦數(shù)越大能負(fù)載的電量就越多而已。其實(shí)，看耗不耗電，影響因素是很復(fù)雜的，而其中最主要的就是電源轉(zhuǎn)換效率，所以我們?yōu)楹文敲粗匾?0 Plus認(rèn)證的原因。

在50~60%的負(fù)載下，電源的轉(zhuǎn)換效率通常是最高的

不說不知道，高瓦數(shù)的電源，由于元件選材更考究，因而在轉(zhuǎn)換效率上往往更高，從電源的負(fù)載曲線便可以看出，在50~60%的負(fù)載下，電源的轉(zhuǎn)換效率通常是最高的，其不僅意味著節(jié)省電費(fèi)，更意味著節(jié)省能源。

500W電源是目前家用的最好選擇

所以，適當(dāng)選擇高一檔瓦數(shù)的電源，在很多方面，都有一定的益處，并且也能為日后升級留下對應(yīng)的負(fù)載空間，當(dāng)然肯定的，在價位上肯定比低瓦數(shù)的要高，至于這個錢是否值得花，還得看用戶的具體實(shí)際情況，有升級需求，不妨可以考慮一下高瓦數(shù)電源。

誤區(qū)三：模組電源比非模組好

模組電源，自由搭配，按需安裝，節(jié)省空間，提升觀感?？此颇＝M電源有著先天的優(yōu)勢，我們在電源頻道也經(jīng)常贊頌?zāi)＝M電源的好處。于是消費(fèi)者都有一個普遍的認(rèn)識，模組電源一定比非模組好。

全模組電源

未必。從性價比角度上看，模組電源的成本的確要高一些，多出來的價格，消費(fèi)者可以選擇更好性能的硬件，或者如果你是強(qiáng)迫癥當(dāng)然可以直接選回模組電源。從使用者的角度看，如果定位是一臺入門的家用、辦公、學(xué)習(xí)用機(jī)，那不一定需要模組電源。如果打算組建光效、多顯卡RAID多硬件、主打游戲等多系統(tǒng)，那么就需要模組電源。

拔插總有風(fēng)險

模組電源還有一個關(guān)鍵性的問題，就是模組電源是通過模組電路PCB板作為媒介再輸出到模組線材，因而電壓穩(wěn)定性也會有所下降，同時模組電源比非模組電源發(fā)生接觸不良的概率也要高，但模組電源為理線提供極大方便也是不爭的事實(shí)。

不僅僅只看模組不模組，電源自身質(zhì)量也重要

一般來說，模組電源一定好于非模組電源，這個是不成立的，電源內(nèi)部元件用料，電路方案才是影響電源好壞的根本。而對性能看中的玩家，更應(yīng)該注重轉(zhuǎn)換效率，+12V占比等重要因素。所以，在選購電源的時候千萬不要本末倒置。

總結(jié)

電源不同于其他電腦硬件，性能與價格直接掛鉤。電源的作用，體現(xiàn)在為硬件提供穩(wěn)定的工作環(huán)境，為用戶提供安全的使用保障。所以，在選購電源的時候，并不能用傳統(tǒng)的性價比思維來看電源，也不應(yīng)該跟隨流言聽之任之，希望本文能對大家提供一定的幫助。

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