拒绝被忽悠 告诉你什么才是省电电源

拒绝被忽悠 告诉你什么才是省电电源

1探寻电源省电的秘密 现在消费者选购电源,除了看重品牌、价格、功率之外,还会关心这款电源是否省电,有不少产品宣传可以节电20%、高达99%的效能等等,是否靠谱呢。到底怎么才算省电呢?给自己省电,还是给国家省电?省电=省钱吗?

拒绝被忽悠 告诉你什么才是省电电源

电源作为主机内部看起来并不起眼的硬件,其实蕴含很多知识,很多消费者如果弄不明白其中的道理,也比较容易上当受骗。而且电源不像cpu、板卡容易辨识,各种山寨货也是琳琅满目,今天给网友们科普几个知识,弄清楚省电的真相,希望对网友们对电源有更加深刻的认识。

2功率因素转换效率不一样功率因数

弄明白上面的问题,首先需要网友们熟悉几个概念。首先就是功率因数,很多人把功率因数和转换效率混淆。在交流电路中,电压与电流之间的相位差的余弦叫做功率因数,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值。很显然,功率因数永远不可能为1。目前高端电源的功率因数均可达到99%。

超过99%的功率因数

PFC不是功率因数

再看看什么是PFC,意思是“功率因数校正”,通俗的话说,就是提高有用功的比重。此时便需要PFC电路提高功率因数。目前的PFC有两种,一种为被动式PFC和主动式PFC。一般来说,只有400W以下的电源采用被动PFC设计。

转换效率不可能100%

最后就是转换效率,电源转换效率=电源为主机提供的即时输出功率/输入电源的即时功率×100%。根据80Plus给出的节能标准,电源转换效率在输出功率为额定功率20%、50%、100%情况下的转换效率,可分为白牌、铜牌、银牌、金牌、白金牌认证,具体要求可参考下表。

80plus转换效率说明

从上面可以看出来,市面上的白金电源,最高转换效率也就是92%的最高负载,所以有商家忽悠说99%效能是不可能达到的。

学过物理的都知道,转换效率是不可能达到100%的。通俗解释就是,电源输出了100的能量,但是不可能全部被利用,如果转换效率为85%,那么主机就可以获得85的能量,但是电费可是要按100能量计算的。接下来看下主被动PFC的区别,到底和省电是否有关联?

3主动PFC与被动PFC对比被动PFC成本低

首先看下被动PFC和主动PFC在设计上有什么区别,被动式PFC一般是一个体积较大的电感(像个大铁块),内部是铜线缠绕硅钢片以绝缘胶纸包覆,被动式PFC采用电感补偿方法使交流输入的基波电流与电压之间相位差减小来提高功率因数,被动式PFC的功率因数只能达到0.6~0.75,不过这种方案的好处就是成本较低。

被动式PFC设计

主动PFC技术复杂

相对于被动PFC简单直观的外形,主动式PFC电路要复杂许多。主动式PFC电路是由电感线圈、滤波电容、开关管及控制IC等元件组成的一个升压电路,可以将输入电压提高、减少电流的电能损耗。主动式PFC可以达到较高的功率因数──通常可达98%以上,但由于电路较复杂、元件较多,所以成本也相对较高。

主动PFC设计

主动PFC优势

主动式PFC需要用到更多的元器件,更复杂的电路设计,因此制作成本会比被动式PFC更高;其次,主动式PFC所使用电路本身也是需要消耗电能的,所以主动PFC设计和高转换效率没有必然联系。 那么为什么主动式PFC的转换效率要高于被动式PFC呢?被动PFC对电路的要求比主动PFC要低,市面上大部分的被动PFC电源都是采用简单的半桥拓扑+廉价二极管元件构成,而主动PFC电源标配双管正激电路+低阻抗电感+高功率场效管,更优秀的架构与元件可以使转换效率稳步提升。

4省电还是省钱有学问高功率因数给国家省钱 功率因数只在电能传输上起到作用,电流从电网的一端至电源之间的传输过程会出现损耗,这个损耗的大小跟功率因数有关,如果电源的功率因数较低,则电能传输损耗较大,这样电网的电能利用率相对较低。简单来说就是省电,省国家的电,而非省用户口袋的钱。

其实无论是主动PFC还是被动PFC电源,只要功率因数相同,输入同样功率电能的时候,无论是主动PFC还是被动PFC,我们所上缴的电费是相同的,所以主动PFC与省钱没有必然的联系。

高转换效率为用户省钱 前面提到,因为电流在转换过程中存在损耗,所以转换效率不可能是100%的,如说一款电源的转换效率为80%,那么通过该电源输出400W的直流电功率,则在输入端输入的交流电功率为“400W÷80%=500W”,这就说明有100W的功率是被浪费掉了,因为电费是按照500W功率计算的。所以高转换效率才是为用户省钱的根本。

那是不是就一定要选择主动PFC的电源呢,其实不一定。笔者给大家做个仅供参考的例子。市售300-400W左右的电源,采用被动PFC的居多。一般额定功率400W被动PFC电源转换效率为75%,零售价格约为150元,而额定功率400W主动PFC电源转换效率为85%,零售价格约为280元,两者购买差价为130元。

电源400W主动PFC电源400W被动PFC电源转换效率85%75%价格280元150元每天使用6小时6小时电费0.50.5主机功率250W250W实际消耗294W333W每日电费0.882元0.999元每月电费27.342元30.969元每年电费321.93元364.635元 我们假设机器功耗为250w,那么被动PFC电源要供应250W功率的话,需要333W的输入,而同样的电力供应主动PFC电源仅需要294W,用户每天使用机器6小时,电费为0.5元的话,那么每天用户使用主动PFC电源要比被动PFC的省约1毛钱,每年多支出约40元,要使用这个电源3年半才能把电源的差价赚回来。

编辑总结:通过今天的学习补充,相信不少网友对于电源的认识又加深了一步,本文主要介绍了关于电源功率因数与转换效率的关系,主被动PFC的区别,以及最关键的省电和省钱的关系,玩家们对于如何选择适合自己的电源想必也都更加清楚了。

电源作为主机内部看起来并不起眼的硬件,其实蕴含很多知识。主动PFC设计和高转换效率没有必然联系。最关键的省电和省钱的关系。让消费者更加清楚的选择节能电源产品。

司宇

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