電源浪費電是本性?
主機電源正在不知不覺中浪費電!
(2020-02-04)河南鄭州科技市場IT產品配送網-鄭州電腦手機測評中心
近年來的主流電源不容易被淘汰。但客觀的說,電源版本的不斷更新也有它的道理,這就是節能。通過這節課琪琪老師要告訴大家,電源是個浪費電的家伙,而且在這方面有時候不比CPU、內存、硬盤等硬件差。
電源浪費電是本性
上節課,琪琪老師談到了電源的風扇規格,有8cm、12cm、14cm的。電源風扇除了對系統(包括CPU、顯卡等硬件)散熱有幫助外,還能加強電源本身的散熱。
那這些熱量是如何產生的呢?一般來說,電器產生的熱量大多是本身消耗的電能轉換而成。而電源其實就是一個由變壓器、交流/直流轉換電路、相應穩壓電路等所組成的“綜合變電器”。以最新的2.31版本電源為例,它就是將市電的220V交流電轉換為+12V1、+12V2、+5V、+3.3V、-12V、+5VSB等幾路直流電(圖1),輸出給相關硬件或者設備。電源在轉換過程中,負責轉換的部件和電路本身就需要消耗一定的電能,自然也會產生一些熱量。也就是說,不管你愿不愿意,只要電源開始工作,這種消耗就存在。
根據電源版本的不同,電源輸出的幾路直流電供電部件也有所不同,但目前來看,+12V(包括+12V1和+12V2)主要為CPU、硬盤、光驅供電,另外,部分主板上的板卡(如顯卡等)也由它通過主板總線來供電。+5V 則主要為硬盤、光驅等供電。+3.3V 則主要為內存及顯卡供電。+5VSB是電腦的待機電源,在電腦關閉的時候,電腦的主電源不工作,但是由輔助電源輸出+5VSB給電腦的待機電路供電,可以實現網絡開機、鍵盤開機等。此外,部分主板的南橋和USB接口也由它供電。
電源會浪費多少電
通過前面的講解,我們已經了解了電源在工作時會悄悄地消耗掉一部分電能。這可是我們不愿意看到的,所以人們就提出了電源轉換效率的概念,這個參數提出的目的就是要讓電源在其他條件不變的情況下,盡可能提供更多的能源。
轉換效率已經成為了優質、環保電源的一個重要標志,很多品牌電源都會在包裝的顯眼處標上它(圖2)。而電源轉換效率我們可以使用下面這個公式來對它進行計算:電源轉換效率=電源為主機提供的即時輸出功率/輸入電源的即時功率×100%。由于電源本身耗電的原因,轉換效率不可能達到100%,而轉換效率的高低與電源本身的設計、用料等有著直接關系。而且即使同一電源,在不同的工作狀態下,其轉換效率也不相同,所以我們也會在包裝上看到和圖2一樣的分別標出轉換效率的參數。
廠商在提供轉換效率參數時,一般會提供三個,即電源在滿載、典型負載和輕載下的轉換效率。假如電腦工作時,一款電源的輸出功率為額定功率的100%,此時則稱為滿載,這時電源的轉換效率應查看對應滿載一欄的數據。依此類推,50%為典型負載,而輕載則是20%。
沒有辦法,由于電源“一生下來”就有轉換效率這個參數,這讓我們無形中付出了不少代價,例如一臺主機正常運行所需功率為200W,如果電源的轉換效率為75%,那么只有額定功率為267W的電源才能滿足正常需要。這樣我們要為多出來的67W額外掏錢。假如這臺電腦每天開機8小時,全年開機300天,電費為每千瓦時0.52元,那么電源一年將浪費83.6元,兩年以后,用戶多花的錢完全可以買個電源了,浪費電能公式:額定功率×(1-轉換效率)×每天電腦開機時間(小時)×全年開機天數/1000×電費單價。
什么樣的電源節約錢
現在不少CPU滿負荷工作也就65W的功耗,看來電源也不是省油的燈。由于電源浪費電是不可避免的,那么我們就必須知道什么樣的電源才節約錢。
1.電源規范很重要
上節課我們談到了ATX12V 2.0以后版本的電源改變不大,這是從接口等方面談。而之所以Intel不斷推出新的規范,其中一個很重要的原因就是為了讓電源更節能。在Intel的ATX12V 1.3 電源規范中,規定電源的轉換效率滿載時不得小于68%。而從ATX 12V 2.01開始,對電源的轉換效率提出了更高的要求,到目前最新的ATX 12V 2.31,Intel規定轉換效率要達到80%。所以新版本電源并不是沒有意義,我建議買新機的朋友可以考慮電源版本靠“后”的產品。
2.主動、被動PFC要看清
對電源比較熟悉的同學一定對“PFC電路”這個名詞不會感到陌生。經銷商經常會以“這款電源采用主動PFC,轉換效率更高”來向我們推薦產品,這樣的說法其實不太準確。
所謂PFC(Power Factor Correction),就是“功率因數校正”,功率因素可以衡量電力被有效利用的程度,當功率因素值越大,代表其電力利用率越高。從這點看,同學們會認為商家宣傳的主動PFC轉換效率更高是正確的,實際上它們是兩個概念。我們可以這樣理解,PFC是國家電網電能被利用了多少,而轉換效率是我們交了錢的電能被利用了多少。如果前者值不高,國家的電能就會損失很多。所以國家強制規定所有的電源都要安裝PFC電路以提高它的值,而前面提到的Intel電源規范中也有相應的強行規定。而后者主要是偏向個人用戶,轉換效率越高,我們越省錢。
而PFC電路主要分為主動和被動兩種。雖然都可以有效提升電源的功率校正因數,但在效果上前者要好于后者。通常采用主動PFC電路的電源功率校正因數值可以達到0.95以上,而被動PFC的品牌電源這個值在0.8左右。不過前者價格相對也要高不少。
小貼士:判斷電源是主動PFC還是被動PFC,最方便的方法就是看產品包裝,如果采用了主動PFC,在電源的外包裝上多半會有相應的字樣。沒有的話則不會標注出來。
3.認準電源上的節能標志
前面提到了這樣一個概念:同一個電源,在不同工作狀態下,其轉換效率是不同的。而在Intel發布的電源規范中則對此有強制和建議兩種要求,強制要求電源在輸出功率為額定功率的20%情況下,轉換效率應為65%。在額定功率的50%情況下應達到72%,而在額定功率的100%情況下,轉換效率應達到70%。而建議要求是以上三種輸出情況下均不低于80%,且功率因數(PF)值不低于0.9,即有些廠商宣傳的80Plus標準
節能永遠都是熱門的話題,也是我們所追求的。我們除了要關注和學習CPU、顯卡、光驅、硬盤等硬件的節能技術外,還不要忘了,電源的節能也非常重要,畢竟它是電腦用電的管家。為了地球、為了人類,我們應該選擇更節能、更環保的電源。
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