台式机电源选购经验 篇二:测试篇
前篇介绍了市售(JD售)主要品牌和代工关系,主观地给了具体型号推荐,也引起不少朋友的询问:某个没提到的电源怎么样?两个价格接近的产品,差别在哪儿?本篇介绍从主流到非主流的电源性能测试方法,向需要了解一款开关电源的性能特点、优势项目、劣势项目、并希望结合自身使用需求选趁手电源的朋友提供弹药。本文除举例外,不再推荐具体产品。
除了学霸和学渣,大家或多或少都会偏科,绝大部分电源也是这样,有的稳压较强但纹波不行,有的效率奇高但对电压波动反应慢半拍,有的各项指标都不错但过流过载保护不灵……学会看测试、了解性能特点才知道一个产品是否在我们重视的地方强悍、缺点是否可以忽略。
说到评测,应该都不陌生,而且楼主知道,为了节约时间、多看一些评测,不少同学会直接翻到尾页看结论——显卡类评测这样很高效,大致浏览分数就有个大概印象。可电源评测不一样,电源测试的大部分篇幅都是放图表、数字,比如电压波动5%,评测员可以说“接近超标”,也可以说“高于预期”,横竖一张嘴。楼主希望赏脸读完本文的朋友能习惯于看一手测试数据,而非评测员二次加工后的总结,楼主自己有时候只看数据、不看最后一页。
如何看待评测数字?如产品A的测试项目电压偏移1.56%,产品B是1.63%,是否同价选A不选B?以亲身经历举例,楼主工作用的ISO和ASTM国际测试标准有r和R的概念。R(Reproductivity,再现性)是同一样本在不同实验室设备下的测试结果误差,r(repeatability,重复性)是同一样本在同一实验室同一设备下的反复测试结果误差。R&r各有一个容忍误差范围,且同一指标的不同测试方法的R&r范围也不同。套到电源测试上,不同设备、不同送测样品、测试方法、测量点、人为误差等都会造成结果差异,因此对于靠得住的评测,不用过分纠结细小的性能差异,否则就舍本逐末了。
何为靠得住的评测?以楼主个人阅历推荐:国内ITOCP,PCPOP,国外JonnyGuru,Techpowerup(即Thelab.gr,希腊文翻译成英文,有手机app),HardOCP。这些是楼主常去的地方,所以不好写没去过的。再次强调:看数据比看结论靠谱,尤其一些媒体由于各种各样的原因,编辑写结论的时候不得不含蓄些——理解万岁,但要自行判断。搜索引擎输入“型号+评测站点”试几次就能找到想要的国内的评测(没办法,直接输“型号+评测”会先找到一大堆只有拆解的假评测),输入“型号 review”(全英文)就能找到外站评测。
电源的用户大致分四类:安心用的普通用户,玩家,高玩烧友,MOD大师。第四类就不说了,自己家都有电子负载机、手改电源的大师。对于前三种用户,普通用户关注基本项目,高玩烧友额外关注进阶项目,一般玩家根据个人需求有选择的看进阶项目吧。对于一些非主流、很难找到媒体测试的高级项目,多数是大师追求极限和完美才测试,寥寥几笔带过、稍微围观一下即可。先看楼主整理的测试表格项目一览:
绿色是大多数评测都会设计的项目,橙色是部分评测涉及的项目(有的这家测、有的那家测),所以有时候需要查阅不同评测。至于某些所谓评测,随便测一下左上角第一项就下结论的,直接无视即可。接下来楼主逐一介绍这些项目测什么、怎么测、如何判断数字是好是坏。不清楚+12V/+5V/+3.3V意思的朋友请参考前一篇经验的功率计算章节。+5VSb和-12V后文提到相关测试时再简介。
一、基本项目篇
1、各路均衡负载稳压。多数评测里的负载线图是在几个负载点的成绩上线性拟合而来,因为80Plus主要考察20%/50%/100%三个点,因此这三个负载点也是稳压测试点(钛金牌电源的10%负载应修正到此项目中)。
不了解“负载点”的朋友可能会觉得一个电源额定输出500W,那50%负载就是每一路额定电流的50%加负载。其实不是的,以一个电源举例:
上面是海韵G550的铭牌,额定输出550W。首先把各路联合功率相加:+3.3V/+5V=100W,+12V=540W,+5VSb=12.5W,-12V不记,合计652.5W。系数a=额定输出功率/联合功率总数=550/652.5=84.29%。50%负载分配电流=各路额定电流*a*50%(+5V/+3.3V比较特殊),然后把这些电流分别同时加给各路,测试50%负载下的输出电压。
+12V@50%=45A*84.29%*50%=18.97A
+5VSb@50%=2.5A*84.29%*50%=1.05A
+5V/+3.3V由于只有联合功率标注,因此用功率算:100W*84.29%*50%=42.15W
+5V/+3.3V均衡分配电流 I ,简单一元一次方程 (5V+3.3V)*I=42.15W,求得I=5.08A
总负载功率=18.97V*12A+1.05A*5V+42.15W=275.04W,刚好是额定功率550W的一半。
正确加负载、分配电流是一切测试的基础,看测试得注意加多少电流,才能不被有意无意误导:我直接加100A,电源炸了,然后说不合格行不行?隐蔽点该加18A我加20A造成轻度过载、输出恶化,然后黑这个产品误导你行不行?厂商虚标功率也会搬起石头砸自己的脚:由于P=UI,U固定+12V/+5V/+3.3V,只能靠把电流I往大了虚标才能让“功率显得更大”。我们回顾一下前一篇经验提到的2008年航嘉炸电源事件,产品主角是GREEN STAR 450W(LW-6450SG),到满载测试的时候外媒根据标称的450W输出功率加负载,由于该功率含有水分,所以负载电流过大,于是电路板背后的两枚电阻壮烈牺牲,照片如下:
从上面的测试表格可以一窥真相。最后两列Test 5和Test 6是两种形式的满载,5号测试+12V加的比较重(384W),符合一般450W电源的特征(重视+12V输出能力),结果不及格。于是外站给了第二次机会,在6号测试里大幅减轻+12V压力(282W),+5V/+3.3V负载增加(因为有些注水电源喜欢在这两路下功夫,打擦边球,归根结底是成本问题,还不能说它不足瓦,),结果这个电源连“注水”都不算,照样不及格(可见不是帝国主义污蔑我民族企业,人家给足了机会)。再看4号测试,总功率只加到350W,此时转换效率已经低到73.6%了,所以以管窥天,这个标称450W的电源实际额定功率大约应该在300-350W之间。
回到正题,负载加了,数字出来了,然后对比电压偏移多少。5%偏移是及格线,优秀产品的+12V/+5V/+3.3V一般直奔2%以内,+5VSb在2.5%以内。一般产品分别是3%内,4%内。勉强合格产品基本都在3%-5%间,常见压线,而且+5VSb可能略微超标。注意不同媒体有两种算法,一种是把测量的最大值和最小值比较;另一种是全部和该路标称电压比较。楼主个人推荐后者(也是Intel ATX12V 2.3规范的推荐),因为有的厂商为提高转换效率,会把输出电压调的略高,结果从头到尾输出电压都高于标称电压。
来看几个具有代表性的例子,分别是最近新出的XFX XT520,老版振华金蝶600W,新版金蝶530W效能版,海盗船AX1500i的+12V均衡负载曲线:
4个电源4张图,分别代表了3种策略:
·第一个XFX XT520代表一般产品的设计思路:为了重载+12V不至跌落太多,因此略微调高,满载后输出电压距标称值很接近。
·第二个老版振华金蝶600W,有印象的玩家应该记得当年铺天盖地的“超频电源”广告,为何能超频(超载)?一个原因就是+12V策略很激进,超载10%-20%后电压仍然偏高2%,这其实是为了冲击转换效率的投机取巧。
·第三个新版振华金蝶530W效能版估计吸取了评测室的意见和民众呼声(有么?),下调了+12V电压,不过这条曲线也反映出“效能版”的本质——随着负载增加,+12V掉落较快,反映出用料向成本倾斜的特征。
·第四个海盗船AX1500i就没啥说的了,旗舰性能,电压几乎纹丝不动,所以不用往上调,就比着12V调,NB就是任性。
*负载增加、(外)电压下降的原因涉及高中物理知识,无需挖掘原因,知道这个趋势就行。
对于某些横评类文章,缺乏单品测试的具体数据(只有对比图表),如何从中剔除有问题的数据呢?请看下面的例子,这是某知名媒体网站的电源横评,均衡负载部分:
这个数据太凶残,台系海韵、侨威、益衡、钜能、振华全中枪。第一眼就可疑的部分楼主已标123(钜能市面上不多,就不说了)。看过第一篇经验的朋友知道,1和3的结构都是LLC+DC/DC,这个结构的优势在于稳压,而GX550/VS750分别是代工厂的中端产品,却惨不忍睹。更可疑的是2,安钛克TPC系列就是海韵G系列的瓤,而G系列相比更高端的X系列只是略微缩减,+3.3V却直接不及格,海韵X-650的数据也完全不像一个高端电源的样子。怀疑归怀疑,好歹对方有数据,如何验证数据呢?从简单的入手,安钛克TPC系列中外评测很多,我们来看看别家测试性能如何:
上图是TECHPOWERUP测试,+3.3V最高偏移标称值1.7%,从20%负载到110%超载相差2%。
上图是JonnyGuru的测试,都不用具体算了,+3.3V表现优异。P.S. JG“专注电源评测XX年”,玩家堂的测试标准就吸收了他家的经验,可以说JG不专业就没几家专业的了,所以他家对于上图这种不过不合格的项目展示的比较随意,一张表,还是保留两位小数。为了进一步说明问题,再看看TPC家族其他瓦数的其他评测室结果:
上图是资深电源编辑 @卓克的测试结果,2.85%距离5%及格线还很远。
最后是玩家堂TP-550C的测试结果。到这里结果已经不言而喻了,同源的海韵X系列、G系列和马甲ANTEC TPC系列性能表现接近才正常,对于第一张横评数据,大概也许可能为送测的那几个个体出了问题、负载机未校准、插头没插牢、测量点有误等等原因造成的误差吧。楼主去了右下角的水印,正中那个,实在无能为力……
均衡负载下的稳压属于最基础的测试,所以楼主唠叨的比较多:一个电源如果在这个环节出了问题,基本上后面的测试都会够呛、甚至不及格。
2、偏负载稳压(交叉负载测试)
交叉负载稳压测试是不少电源的死点,这是当前各阶段电源的设计结构决定的,主要涉及的区域是后端(二次侧近输出端)的设计方案,简单地讲在这个环节的测试中 DC/DC是学霸,双路磁放大是优等生,单路磁放大是中等生和差生,具体道理留给第三篇《用料篇》介绍。注意方案的差别只是“是否更容易达到性能指标”,而非“好的方案一定指标好”,如果厂商死命用料缩水,好方案效果不好也是可能的。
测交叉负载稳压并非吃饱了撑着,而是更贴近实际使用的各种情况。
·待机:全轻载
·玩家开大型单机游戏全特效,CPU和显卡重载:典型的+12V重载,其他各路轻载的不对称情形。
·挂多个仓库盘、开FTP共享、读写量极大时:典型的+5V重载,+12V轻载
·各种复杂使用情形
参考两种电源设计规范:Intel ATX12V 2.3版和SSI EPS12V 2.92版,各评测室可根据电源的铭牌标注选择参考负载点。有的评测室会原封不动测试所有点(包括全轻载和全重载的均衡负载),有的会考虑实际使用状况精简以提高测试效率。有的电源没标注符合哪个设计规范,负责的评测室会根据电源输出瓦数,以较为严格的标准进行测试。
*IntelATX12V 2.3电源设计规范(2007年发布),从第19页起Table13是涉及到电源设计的电流最低配额,什么TDP的CPU需要这一路+12V至少提供多大电流。Table14提供市电输入上下限,其中230V市电的范围为180V-265V,所以那些200V-240V的“特供版”不合规范。Table15明确规定各路电压偏移值不超过5%(和标称电压比)。Table16是动态负载逐级加电流规范。Table17提供很多评测室不测的+5VSb转换效率。Table18是各路纹波限值。3.1.1过流保护、3.1.2电压上升沿测试、3.1.3低电压保护、3.2.8电压输出时序、3.2.9保持时间、3.3.1 PG信号、3.5.1过压保护、3.5.2短路保护等后面都会提到,可惜目前还没有那家评测室能完整的把规范要求项目全部测试。特别便宜的山寨电源根本无法达到标准,尤其是各种保护不全甚至没有保护,用着可能不出事,出事就是大事。有兴趣可以了解一下下方链接(全英文)formfactors
*测试者一般会参考规范,但不一定按照规范加负载,比较严格的测试者只测试不对称的几个点,而且会人为加大不平衡,参考电源的稳压能力,下面只介绍玩家堂和TECHPOWERUP两个评测室的评测标准。
玩家堂严格按照规范设置测量点,并且对未标规范的电源通通予以较严格的一档测试。以玩家堂对安钛克VP350P测试为例,介绍下如何看交叉负载。VP350P是VP450P的小弟,但二者完全没有血缘关系,VP450P是全汉做的,VP350P是隔壁王叔叔台达做的,VP350P和EA380D结构类似,实测性能也比VP450P强。
老规矩,先看铭牌,这是双路+12V电源,每路18A,即单路最大216W,+12V联合功率336W,+5V 18A,+3.3V 20A,+5V/+3.3V联合功率135W。该电源声明符合INTEL ATX12V 2.3标准,因此玩家堂设置350W交叉负载表如下:
横轴为12V负载(功率/瓦),纵轴为+5V/3.3V负载(功率/瓦)。ABCD是这个电源比较难过的测试点,因为该电源的后端稳压结构(单路磁放大)决定+12V和+5V是由一个电感稳压,+3.3V独立一个电感稳压——通俗点讲,+12V和+5V相互影响,+12V负载上升时+5V容易滑落,反之亦反是。A点+12V几乎空载(1.2W)、稳压困难很大,D是+12V满载、+5V/+3.3V低载,C是+12V轻载、+5V/+3.3V重载,B相对温和。然后分别考察+12V,+5V,+3.3V的成绩。
+3.3V独立一个电感调压,毫无压力(偏移2%内)。
两路+12V表现相仿,ABCD四个点稳压略弱,但也只是刚超过3%,距离规范5%及格线还有距离。
+5V整体优秀,控制在2%内,D点轻载时偏移4%内。
测试成绩表格如上。玩家堂还提供了每个测试的电流分配表和测试结果柱形图,这里就不粘贴了。
需要指出,交叉负载不同于均衡负载,对大多数电源、尤其是磁放大电源稳压能力提出了挑战,因此在考核这种结构交叉负载稳压成绩时,可适当放宽1%(5%及格线不能动)。VP350P是小功率电源,在这个功率段单路磁放大稳压性能还不错,加上台达的底子,因此性能还蛮好(可以去搜索500W以上的廉价单路磁放大电源测试,交叉负载通常惨不忍睹)。随着功率的增大,这个结构的稳压能力越来越差(一般超过500W、预算不吃紧就不用选这个结构),所以大家可以回过头看前一篇经验的末尾部分:到大功率段(650W以上)几乎就看不到单路磁放大的电源了(市售肯定有,但达不到楼主筛选要求)。
和玩家堂相比,TECHPOWERUP的测试简单粗暴的多,而且加入+5VSb。以海韵G550为例,只手动测两个负载点(其余把负载机开自动模式),楼主整理如下:
测+5V/+3.3V时直接拉满100W,+12V几乎空载。测+12V时也直接拉满540W,+5V/+3.3V各负载1A。具体成绩就不贴了,这个电源的结构轻松过交叉负载测试,且TECHPOWERUP采用面积表示的图表,而且是1%一档,一眼就看得出来性能如何。TECHPOWERUP的这两个负载点够极限了吧,可是和某些大牛的要求比还是小巫见大巫,高级组楼主会略微介绍大牛如何在交叉负载中折磨电源的。
3、各路均衡负载纹波(噪声)
纹波是很重要的性能指标,从电脑电源供电到主板给CPU供电都离不开“纹波(噪声)抑制”。
电脑用的是直流电,市电是交流电,电源作用就是把交流电转化成直流电,因此不可避免输出会有交流部分,在示波器上就是类似水波纹的形状。通俗地讲,电源设计的目标之一是控制电压,纹波就是不可控的忽高忽低的部分,对电子元件带来不利影响(比如脆弱的机械硬盘)。为什么在纹波后加(噪声)呢?以音频设备为例,低能量的小幅纹波不足以推动音箱纸盆、耳机听筒,就会产生嗡嗡的杂音。
抑制纹波的简单办法是在低压端增加滤波电容,大家知道电容具有去耦功能。直流、交流两种信号混在一起相互影响叫“耦合”,剔除相互影响即“去耦”,所以在电源MOD中,更换、增加低压输出端的滤波电容可抑制纹波。反过来讲,厂商为了平衡成本,会在这方面要求比较宽松的IntelATX12V 2.3规范内省这部分电容成本,导致低端型号在均衡负载下纹波合格,但不好看。
IntelATX12V 2.3规范要求:纹波测量为相对值,即波峰-波谷(p-p),单位毫伏(mV);用绝对值测量也可以,但比较少见。+12V/-12V不超过120mV,+5V/+3.3V/+5VSb分别不超过50mV。优秀电源在均衡负载中+12V纹波抑制在40mV内,其他路在20mV内。一般电源也能分别抑制在80mV和30mV。入门电源直奔压线去了。下图是台达代工的安钛克VP350P示波器上纹波的样子(纹波项是这个电源相对的短板):
4、温升曲线 & 风扇转速/噪音
温升曲线和风扇转速一般在同一个折线图里,用以反映被测产品的风扇策略。噪音的测试难以精准,毕竟去底噪成本太高。所以民间高手在这部分会简单的分成“不吵”和“吵”。对于一般消费者,有余力可关注风扇轴承类型、输入电流、转速,结合自身知识和经验预估是否会吵。没有余力的消费者可参考可信评测的末尾评测员主观描述。总之,风扇部分是电源里容易MOD、不涉及主要性能的参数。实在怕吵可以选购低负载风扇停转的产品,或直接FANLESS的高价货(机箱风道得做好)。
5、均衡负载转换效率
测试方法很简单,在第一部分均衡负载稳压测试中,电子负载仪可监控输入和输出功率,二者相除就得到这个负载点的转换效率。然后连线。转换效率和80Plus认证在第一篇有提,不再赘述。提供一条经验:转换效率曲线大致是抛物线,在50%负载左右达到顶点,如果一个电源的转换效率达到宣传的80Plus认证,但是在测试中50%-100%后半段跌落太厉害,可能拆开电源就能明显发现用料省的痕迹。
6、功率因素 & 待机功耗
这两个是效率、节能方面的指标。功率因素(PF)这个概念到现在居然还是某些厂商的宣传噱头。比如下面的康舒上品电源:
为环保而宣传没错,但虚假在“高达99%”,现在烂大街的主动式PFC结构电源已经快把PF在70%-80%的老产品灭绝了,毫不夸张的说,只要是主动式PFC电源,当达到满载时功率因素都“高达99%”,好的产品是“99.9%”。
功率因素在交流电力系统里是针对电网的概念:功率因素低意味着电网能量损失高,为了吸收这部分无用能量,电力设备的设计容量、成本相应增加。自私点说,高功率因素对自家用电设备的意义在于:如果人人都用高功率因素的电器,那么电网会更纯净,反过来更不容易伤害人人的家用电器。
Intel在较新版本的电源设计规范里加入待机功耗和待机效率,从此和能源之星认证看齐。电源里+5VSb即待机电路(Sb是Standby,不是你想的那个意思 )。
按照Intel规范,测试待机效率的方法是给+5VSb分别加100mA,250mA和1A电流,该路转换效率分别不得低于50%,60%和70%。
玩家堂对待机功耗标准要求比较严格,参考Intel规范、“1W待机”欧盟强制要求、中国中标节能认证这三个标准,以最严格的标准测试电源。对于个人而言,待机1W-5W都可接受。当然待机功耗越低越好,因为当电脑关机、却没完全断电时,电源待机电路仍在持续运转和损耗,而根据现有的电源设计规范,待机电路一旦出了故障挂了,电源就变砖。所以,为了电源的寿命,要么记得关机后完全断电,要么选待机功耗<1W的优质产品。
7、过流保护
在Intel ATX12V 2.3规范里有这么一段话:电源应该(should)设计过流保护,限制电流以保证运行安全……电流过大时电源可能还能维持安全运行,但可能对主板和其他系统元件造成损害(damage)。推荐的过流保护模式为电源立即断电。
这段话阐明了过流保护的意义,同时验证了“山寨电源总是不坏,接电源的配件容易坏”的实际情况。
根据Intel的说明,过流保护测试就很简单了:对+12V/+5V/+3.3V/+5VSb分别输入大电流,看能否触发电源反应,电源反应快还是慢(一般电源设计多重防护,可能别的防护先于过流保护触发而断电)。这个“大电流”不是“大于铭牌标注的电流”,一般电源设计的触发点比铭牌标注要高一些,不同评测室都有自己的做法。
没过流保护的电源别买。
经专家指点,楼主对这部分测试方法的描述有误,应为“过流保护测试是对某一路输出不断加高负载电流,直至触发电源的过流保护。
多说一句,小功率PC电源通常不通过检测各路输出电流的方式做过流保护,而是利用输出电压随输出电流增加而降低的特性,用输出UVP(欠压保护)和整机OPP(过功率保护,检测一次侧开关管峰值电流)的方式代替过流保护。过流保护的意图是防止输出过流对电源和系统硬件造成的损坏,利用UVP和OPP关掉整个电源的做法只要灵敏度足够也可以派的上用场。”普通玩家只需了解产品是否有保护、是否保护灵敏即可。
8、联合过载保护
即按照均衡负载的电流分配方式,均匀给各路分配超额定输出功率120%以上的负载,看是否触发过载保护。
对于过载保护测试要实际情况实际分析,有时候额定功率相同的的两个电源A和B,A用料足,本来是500W,但厂家厚道的标450W,那么540W负载相对标称为120%,相对实际设计只有108%。该指标应结合整体电源设计、用料、其他测试成绩辩证来看,有点儿像医学上的“单独看没有临床意义”。
二、进阶项目篇
9、各路均衡负载稳压(10%/80%)
测试方法同基本项目篇第一项,只是增加了低功率(10%)和典型重载(80%,有的评测室用75%)的测量,具体不赘述。
10、偏负载纹波
即交叉负载下纹波表现,同样越低越好,作为额外考察项目,具体不赘述。
11、PG信号
PG即“Power Good”,在Intel规范里叫“PWR_OK”。规范里原话是这么说的:该信号应保持高电平状态以告知(主板)+12V/+5V/+3.3V输出正常(偏移不超过5%)且电源储能完毕、能保证持续的功率、合规的功率输出。反之,当这几路信号的任何一路电压跌落超限后,或主要功率输出切断,该信号应转为低电平状态。一句话归纳就是:开机时通知主板“我很好”,电压突降或断电时通知主板“我不行了”。
以上是Intel规范里的各项时序,时序混乱的表现在前一篇经验里有提。
PG信号是很重要的参数,体现在DIY的外部表现要么是电源和主板兼容性问题,要么是开机反复重启。遗憾的是包括玩家堂、TECHPOWERUP在内的不少可靠的评测室都不测试该项目,所以相关评测比较难找。一般测试PG信号有两个步骤,一旦测试必测第一个,不一定测第二个:
·T3:各路电压稳定后100-500毫秒内电源能否发出PWR_OK信号(高电平)。
·在持续负载中降低输入电压,超过阈值后PWR_OK信号是否消失(低电平)。
12、超载能力
不同于过载保护,这里的超载能力指一定程度超负荷的持续负载。根据评测室测试标准可自行调整,比如玩家堂各项测试会测试到100%-120%,TECHPOWERUP测到100%-110%。超载能力不仅仅指电源持续运行,而且要保证各项性能指标仍然合规,反应一个产品在用料上的余量。
人们都说电源不要顶满功率用,最好留20%-30%功率余量,这种说法有一定道理,可是如果厂商在设计时就考虑了一定超载,何须用户“买了500W电源却只敢长期用在350W-400W”?优秀电源在这点上毫不含糊,至于大量合格电源,厂商巴不得300W标400W,超载能力基本不用奢望 。
13、保持时间
还是根据Intel规范,前面PG信号提到的T5,指“从突然掉电起到PWR_OK信号消失的时间”,不低于16毫秒。
TECHPOWERUP有保持时间测试,在他家的测试中很多其他表现良好到优异的电源都挂了,比如海韵G550,后来海韵做了第二版G550 V2,该项合格。
14、瞬态大电流测试
家里空调启动瞬间电流很大,电源也如此,Intel对这里的规范是这么写的:最大瞬态电流应不超过输入线缆、电源开关(如果有)、整流桥、保险丝、EMI滤波器等可承受的峰值电流。反复开关时的输入电压不应(shouldnot)损害(damage)电源或导致保险丝熔断。Intel写了很多第三篇经验才会提到的器件,简单的说就是:瞬态电流过大会把这些东西弄坏。
隐含在这个规范里的信息是:这个测试没有绝对的上限,用料大方就上限高,用料抠门就上限低。所以,在了解电源用料、且愿意仔细查找器件参数之前(或者出故障前),没人知道这部分到底行不行,即使TECHPOWERUP有这个测试。
从隐含信息我们可以知道:料件余量大的优质电源比较扛瞬态大电流,而受限于成本、用料缩水的产品的“容错能力”就比较弱。印象中之前台达有一批零售型号被爆电源开关烧毁,应该就是瞬态大电流干的。至于一水儿山寨电源,没事开关开关多次,不用持续加负载可能就被干掉了。
15、低电压保护
即根据铭牌标注的电压适应范围(110V-260V或200V-240V),调低输入电压,过低时应停止供电。
16、恒温箱测试
这是个环境的概念,适用其他一切测试。温度是电子杀手,各种电流通过的器件随着工作温度升高,过电能力显著下降,因此耐温也是电源的性能指标。外站HARDWARESECRETS就是坚持45°C环境进行测试。有趣的是,这家站点就是2008年让航嘉电源连环炸的测试站,联想到航嘉自己实验室当时25°C环境、虚标功率,不得不感叹“偶然中孕育着必然” 。
17、动态负载
动态负载性能是不久前随着对振华金蝶LLC结构的质疑声进入大众视野的。要讲清楚动态负载,理论性的东西实在太多,而且目前各家评测室所用的设备和加动态电流的方法都不尽相同,对于示波器展示的结果不同人也有不同的关注点:比如一般玩家关注Vp-p电压波动最大峰值,因为直接影响输出质量;电源达人关注环路相应时间,因为这是电源设计决定的,没法优化,至于Vp-p他们可以自行MOD增加输出滤波电容来抑制。因此,对于电源动态性能的评价,不同人可以有截然相反的观点。本部分楼主尽力用通俗的话讲几个值得关注的点,各种类比不当的地方望达人高抬贵手。
什么叫动态负载?假设一个稳定负载的电源,突然加大或减少电流,电压会相应上下冲一下再恢复正常。动态负载就是在一定频率下加减电流,考验电源的反应能力。“环路响应时间”大致可理解为反应的时间,显然越短越好;“Vp-p电压波动”应该不难理解。一般玩家对于动态负载测试,关注以下几个参数即可:
·动态电流频率:一般测试从5Hz-1000Hz测试不等,显然随着频率的增加,考验难度显著增加。事实上到1000Hz时已经有一些电源会出现啸叫了,有的对啸叫的测试会变态到加2000Hz。
·电流负载:一般会让电源处在一个均衡负载点(20%或50%),稳定后再按上面的频率加动态电流。和之前静态负载道理一样,可以每路单独测,也可以多路一起测。显然动态电流越大、同时测试的路数越多,考验难度越高。
·Vp-p电压差:看峰值电压偏移标称值多少,在后面的示例图里会标出来。
·波形:就是一眼看是否正常,需要一定经验才能看出来“电源是否能努力稳住电压”还是“完全走样”。接下来举例以说明。
我们看看以下几种典型的波形(无需理解,知道大概判断形状是否正常就行):
以上是TECHPOWERUP对海韵G550 V2的部分动态测试。他们首先空载,然后以20%均衡负载的电流、200毫秒周期(5Hz频率)同时对+12V/+5V/+3.3V/+5VSb进行动态测试。这种测试设定更贴近实际使用(多路负载,频率较低)。以这个结构的电源来说,如果把电流加大、频率加到1000Hz,可能表现就比较惨。
以上是钜能500W SFX-L +12V的动态性能。测试设定:+12V/+5V/+3.3V同时在20%静态负载下加10A动态电流,频率1000Hz。可以看到在多路高频动态负载下,该电源疲态初显,但仍然能够勾勒出比较规律的形状(细红线),此时电压波动峰值316mV.
以上是长城某LLC结构的电源,从示波器图像上看和上一个钜能的形状差,且“波谷更深”,左下角波动值504mV,可以说这个动态性能已经接近失控了。然而,右上角显示,此时频率才400Hz而已(钜能是1000Hz下的形态)。
总结一下快速看动态性能的方法:先看图形是否正常,电压恢复是否迅速,Vp-p数值是否太大(超过0.5A肯定大了),一切安好的就不用再看了。看到图形不太正常的,再看电流多少、频率多少、单路负载测试还是多路负载测试,实在不能判断的找一个优秀电源测试数据对比来看,这样就有了个标杆。动态响应恢复时间短不代表动态响应好,建议一般玩家重点关注电压波动值和图像形态。
三、高级项目
这部分的测试极为稀少,多是大师、达人们自行设定的极限测试,有多极限?看完了前面的才能GET到POINT 。我们来看看。
18、-12V空载稳压、纹波。
首先-12V并不是绝对意义上的“负电压”,是相对值。不好理解的话想一下温度,零下10摄氏度相对零摄氏度是负温度,相对“绝对零度”是正温度。具体请搜索“负电压”,有详细解释。
目前电脑设备-12V应用很少,因此主要评测站都不测了,电源由于规范在,所以仍然保留这一路——这都不阻挡达人测。Intel ATX12V 2.3规定的-12V电压波动范围是10%,纹波120mV,具体测试方法和前面的一样。
19、极偏负载测试
测试方法和普通单路交叉测试没区别,变态的是加电流:不测的全部空载,要测的按额定输出电流的110%-120%加!
20、静态运行功耗
测试电源能不能用的简单方法是把24Pin供电接头的PS_ON和任意地线(GND)短接,通电则风扇开始运转——这个方法相信不少玩家都干过。既然运转就有功耗,那么,测!
21、极限低压转换效率
现在大家都知道根据P=UI,为了维持输出功率P,随着输入电压U的降低,通过元件的电流I增加,对用料要求更高。以标称200-240V的电源为例,测试输入电压190V或更低(不触发低压保护),看转换效率。
22、电压适应能力
即在标称的电压范围两端增大电压输入范围,均衡负载加到近满载,测试全套项目(输出电压、纹波、PG信号)。以标称100-240V主动PFC电源举例,就是逐级加90-250V,80-260V……
全文完。
后记:本篇和SMZDM的主流文章格格不入,说是经验,其实更像非官方电源评测说明书——介绍消费类产品却不推荐具体产品,可以想象评论里一定有非议。不过,好比家里新买一台操作复杂的家电,看懂了说明书后再操作同类产品,不管什么牌子应该都能直接上手。所以我仍然这样写了,这样发布了,希望对于有需要的朋友,本文是一把钥匙,对你有所帮助。
用户4060214
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SamMing
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uanei
这可能是电源的问题吗?
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马鹿外人
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揣叔travis
这个测试方法的描述是错的,过流保护测试是对某一路输出不断加高负载电流,直至触发电源的过流保护。
多说一句,小功率PC电源通常不通过检测各路输出电流的方式做过流保护,而是利用输出电压随输出电流增加而降低的特性,用输出UVP(欠压保护)和整机OPP(过功率保护,检测一次侧开关管峰值电流)的方式代替过流保护。过流保护的意图是防止输出过流对电源和系统硬件造成的损坏,利用UVP和OPP关掉整个电源的做法只要灵敏度足够也可以派的上用场。
“偏负载纹波”
实际上确实遇到过有的电源在轻载或者负载拉偏的工况下某一路纹波恶化的,所以要完整反映一颗电源的输出纹波的好坏,不仅需要考虑均衡负载的满载工况,轻载、重载、负载拉偏的工况都要测到。
“保持时间”
关于输出电压保持时间需要说明的是,Table 20里除了T1-T5还漏了一项T6,就是从PWR_OK消失到+12V、+5V、+3.3V中任意一路跌出5%偏离范围的时间间隔。换而言之,保持时间合格的电源不仅在断电后足够长的时间内PWR_OK信号维持高电平,在PWR_OK由高转低之后的不少于1ms内,+12V、+5V和+3.3V还要维持在±5%的合格电压范围内。另外就是如果测试断电时AC供电相位完全随机的话,每次测出来的保持时间长短会有一些差异,对没有主动PFC的电源更是这样。
“瞬态大电流测试”
下面的图片里测的是从断电到待机、从待机到满载开机的输出电压上升曲线。这是一个涉及到电源与主板兼容性的测试项目,与电源的功率元件能否承受瞬态电流无关。和瞬态大电流相关的是“Inrush current”测试项目。
“低电压保护”
包括了输入欠压和输出欠压两部分。输入欠压的保护通过一次侧电压或者电流的侦测电路实现,输出欠压保护通过二次侧管控芯片或者比较器、基准源之类组成的分立电路实现。输出欠压保护的测试防水是在输出端外接一个可调电源将电源输出电压强行拉低到设定值,电压低于标称的保护点时电源应当自动关断,这个功能在应用中主要起输出短路保护的作用。
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ykcat
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融融耶
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PrinceJesse
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yuan_boo
我的就是i5 4590的配置,没上显卡,安钛克vp350。准备加显卡,有点担心电源
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土小豆123
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哈哈龙416803350
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Andy_零零漆
配置是E3 1231V3 加 GTX970,SSD一块2T机械盘一块,电源配500-600W的都行,跪求推荐个稳定不啸叫的~多谢多谢!
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zerodeng
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不让说ruai0216是我的
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斯文的痞子
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买实惠来这里
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Wraith_
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我不是很了解
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hyanlgu1573
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