选购ATX电源时,很多用户都觉得电源功率越大越好,以至于有些商家为了迎合用户的心里,干脆向用户许诺自己所卖电源的功率都达到250W或者300W。那么,我们到底应该怎样从功率方面选择ATX电源呢?
一、一台电脑所需的功率
尽管CPU、显卡等由于集成度的提高使其功率越来越大,但是随着现代节能、半导体等技术的发展,因此整个电脑的功率实际上处于一个逐渐下降的趋势。首先是ATX技术的采用,电源直接为主板提供了3.3V电压,降低了从5V转换到3.3V及CPU所需的各种电压时的损耗;另外主板上也普遍采用了开关电源技术,进一步降低了损耗。而以前的主板上的电压转换是采用线性稳压电源降压的,导致比较可观的功率消耗在调整管上。
经过实测,一台带有硬盘、光驱、软驱、声卡、显卡、网卡、Modem等部件的PⅢ多媒体主机的实际功率是:CPU70W、主板20W、内存10W、硬盘20W、光驱20W、软驱5W、声卡5W、显卡10W、网卡5W、Modem5W、风扇5W,全部加起来还不到180W(以上数值可以从产品的标签和说明书上找到)。其交流电源输入端电流为0.64A,当时的交流工作电压为220V,从而证明其整机实际功率只有140W左右,这还只是电源的输入功率,考虑上开关电源70%的转换效率,除电源以外的整机的实际功率只有100W左右。不过通常需要为整机保留一定的余量,这样做的目的一是为了满足日后添加新设备之需,二是因为在计算机启动时需要的功率比平时要大一些。因此,对于普通用户来说,选择200W的电源绰绰有余了。
二、市售电源的实际功率
既然200W的ATX电源就足够满足需要了,那么怎样得知所买到的电源到底是多大功率呢?一种方法是看电源上的型号,一般来说,电源的型号和它本身的功率有着密切的联系,例如有人认为银河YH-2503C型号的电源功率是250W。另外一种方法是把标称的各路输出电压乘以对应的输出电流后相加得出该电源的功率,这是目前许多电脑刊物、商家和DIY们常用的计算方法。其实上面两种计算方法都是片面的。笔者专门从银河的网站上查询了银河电源的型号及相应的参数,发现型号后面的数字和功率并不等同,例如YH-2503C型号的电源的实际功率只有200W。所以在买电源时不要为型号后面的数字所迷惑。如果按照上面第二种方法去计算的话,可以发现很多电源的功率都是250W,甚至更高达300W。导致这种情况出现的原因是电源的各路直流输出的最大电流是不可能同时得到的。解剖一下ATX电源的电路,就会发现ATX电源的主电路是在AT电源的主电路的基础上发展而来的,只有能够同时输出的实际最大功率才是有意义的,因此标出的功率也是无法达到的。
衡量一台电源合格与否的一个重要参数是各路输出电压的误差范围,通常对+5V、+3.3V和+12V电压的误差率要求为5%以下,对-5V和-12V电压的误差率要求为10%以下。同时对输出电压的纹波还有较高的要求,例如电源输出的各路直流电压应当是交流成分越小越好,纹波太大会对各种芯片有不良影响,以致造成整机工作不稳定。不过,要检测电源各路输出的最大电流比较麻烦,一种间接的方法就是通过检测电源的各路主电压的负载压降和纹波系数来得出各路输出电压的最大电流。其具体操作步骤就是在不超过该路输出的最大电流的前提下,逐渐减小其负载电阻,同时测量其负载压降和纹波系数,当其负载压降和纹波系数超出允许的范围时,记录此时的电流值作为最大工作电流。由于+3.3V、+5V、+12V输出的电流最大,所以选择这三路输出为测量对象。笔者选择了一
款标称功率为250W的ATX电源进行了测试。
方法1:测试各路输出电压的最大输出电流
由于电路中都是以+5V电压为基准来调整各路电压的,如果+5V电压空载,其它各路电压的输出会大幅度降低,因此测其它各路电压的最大电流时,+5V电压输出端要接一定的负载电阻。通过测量之后可以发现,电源能工作的最大电流和电源盒上的标称值是有很大的差距的。如果按电压乘电流的方法计算功率的话,以上三路输出的功率只有3.3×6.4+5×6.3+12×2.5=83W,再加上其它各路输出,该电源的实际输出功率也就100W左右。不过,由于各路输出最大电流是不可能同时达到的,因此只有测得能够同时达到的最大输出电流才是具有实际意义的。
方法2:测试电源各路电压同时输出时各自的最大电流值
在各路电压输出端同时接上最小负载,此时电源以满负荷运行,因此测量的速度要快,接通电源开关,结果发现电源的各路输出同时能达到的最大输出电流比方法1所得出的值还要小,而最终的输出功率同样不到100W。
根据上述实验结果,可以看到标称250W的电源中所蕴藏着的水分。解剖这个ATX电源,首先查看电源中采用的功率开关管,采用的都为MJE13005-2,查一下晶体管手册可以得知该管的参数为70W/700V/7A,双管功率之和有140W,再算上开关电源最大约70%的转换效率,能输出的功率也只有100W左右,这和上面实验得出的数值是相符的;接着查看整流输出电路中采用的快速整流对管,发现不论是+3.3V还是+5V或+12V,其整流对管都是采用MUR1640(16A/40V),而标称的+5V电压的输出电流是21A。最后检查电源开关电路中采用的开关变压器,发现变压器磁芯截面积较小,所用的漆包线的线径也比较细,采用这样的材料,变压器的功率怎能上得去呢?
总之,目前一般的多媒体计算机所需的实际功率为100W左右,对于普通用户来说,选择200W电源就足够了,所以我们购买ATX电源时应走出追求功率越大越好的误区,千万不要盲目地刻意追求电源功率的大小,而要关键看中电源的性能和质量,在此笔者建议选择名牌产品,这就意味着选择了先进的技术、出色的产品质量、良好的售后服务和优秀的性能价格比。
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