為了更好的為雙核心Core2處理器提供動力 ,Intel進一步完善ATX 12V2.0電源標準,制定出ATX12V2.2電源標準。目前各大電源廠商均推出符合ATX12V2.2電源標準的產品,2.2標準的電源將逐漸普及消費者面對種類繁多電源該何去何從,我們將用評測告訴您答案。

16款電源橫向評測

16款電源合影
我們在市場上看到的電源主要是ATX12V2.0以上的標準,盡管2.2標準已經推出了一年時間,但是2.0標準的電源仍然占有很大一部分市場,就目前主流平臺來說,使用2.0版本的電源還是完全可行的,但是對于**用戶尤其是雙核心雙顯卡的平臺,2.0標準的電源將有可能引起系統的不穩定或者某些隱性故障,所以我們搜羅了市面上常見的16款額定功率300W-480W的ATX12V2.2標準的電源進行詳細的評測,希望能成為大家在選購電源產品時的參考依據。
ATX 12V電源標準的誕生時間:
ATX 12V 1.0標準(2000年2月)
ATX 12V 1.1標準(2000年8月)
ATX 12V 1.2標準(2002年2月)
ATX 12V 1.3標準(2003年4月)
ATX 12V 2.0標準(2004年4月)
ATX 12V 2.2標準(2005年3月)
2005年初,intel為雙核心處理器而制定了ATX12V2.2電源標準,從整體來看ATX12V2.2標準依然沿用了2.0標準中的雙路12V輸出設計,只是在2.0標準的基礎上進行了修改及強化。為了給雙核心**平臺提供強勁的供電,使用雙核SLI平臺的用戶,沒有足功率輸出300W以上的電源是難以應付的,而隨著顯卡性能及檔次的提升,供電需求將會再次提高,所以intel在ATX12V2.2標準中加入了450W的*大輸出標準。
在下面的負載交叉圖上,我們可以看到Intel標準中所提及的450W電源。如此強勁的輸出功率,能夠完全**雙核平臺。

負載交叉圖
對于電源廠商來說,Intel的ATX12V2.2標準是一個具有權威性的設計標準。廠家在推出自己的產品時,可以根據產品定位來進行調整。但Intel的標準是在電源的輸出能力以及**電器性的基礎上提出的,正如標準中要求電源單路12V輸出不得大于240VA的標準一樣。如果廠家自行推出了超出intel標準的產品,那么就不能被稱為符合intelATX12V標準的電源,在**性及穩定性方面也會存在一定隱患。
相對于2.0標準來說,2.2版本并沒有提高+12V的持續輸電流,反而是有所降低,并且提升了3.3V與5V的輸出電流。之所以會這樣,與未來SATA硬盤、光驅設備的普及和CPU、GPU功耗將會下降有著很大的關系。
2.2電源標準 350W功率下下三種負載下的電流值 單位:A |
| +12V1 | +12V2 | +5V | +3.3V | -12V | +5VSB |
滿載 | 7.9 | 11.9 | 9.5 | 15.9 | 0.3 | 1 |
典型 | 4 | 6 | 4.8 | 7.9 | 0.1 | 1 |
輕載 | 1.6 | 2.4 | 1.9 | 3.2 | 0 | 1 |
2.2電源標準 350W功率下瞬時電流值 單位:A |
| +12V1 | +12V2 | +5V | +3.3V | -12V | +5VSB |
*小 | 1 | 1 | 0.3 | 0.5 | 0 | 0 |
*大 | 10 | 13 | 12 | 20 | 0.3 | 2.5 |
峰值 | 11 | 16.5 | / | / | / | 3.5 |
相比2.0版標準雖然2.2版標準中,將+12V輸出在*大輸出電流上降低了不少。但在瞬間輸出電流上確有很大提高達到了16.5A(12V2)(450W要求19A)并且能持續10ms以上,之所以會這樣主要是考慮到Intel雙核乃至多核心處理器在啟動瞬間,需要較高峰值的電流。
此外ATX12V2.2電源標準還針對節能提出了要求,電腦節能的與電源的能源利用率,即轉換效率是密不可分的。轉換效率是按電源輸入輸出的百分比來計算的。當市電被接入電腦后,由于技術方面的原因,會有一部分電力沒有做工,而是被轉化為熱能損失掉。所以提高電源的轉換效率不僅能減少PC發熱,還將會節約大量能源。
2.2電源標準的轉換效率要求 |
| 滿載 | 半滿載 | 輕載 |
*低轉換效率 | 70% | 72% | 65% |
建議轉換效率 | 77% | 80% | 75% |
美國80Plus組織,對PC的節能標準,早已制定了相關政策。提倡使用轉換效率大于80%的電腦。并拿出一定數量的基金,補貼給符合這一標準的廠商。在新的ATX12V2.2標準中對,對電源的轉換效率有了更高的標準。目前對ATX12V2.2電源標準80%轉換效率的推薦(非強制)要求。而我國CCC標準要**65%。
一款電源能否穩定的工作很重要的原因在于散熱,從下面的PC內部風流圖中我們可以清楚地看到電源是PC內部的重要出風口,它的散熱效果對整個PC的穩定性起到了非常重要的作用。

常見PC內部風流圖

F=故障率,Ae=常數,E=功率,K=玻爾茲曼常量(8.63e-5eV/K),T=結點溫度
造成電源故障的原因雖然很多,但高溫是其中*重要的因素,溫度對電子設備的影響高達60%,其它重要因素是潮濕和灰塵。所以溫度和故障率的關系是成正比的,可以用上圖公式來表示。

風扇尺寸與風量關系
一般電源中常見的散熱風扇尺寸是8cm和12cm,也有少量的電源采用的是9cm和14cm,更有一些**電源采用了被動的散熱方式,電源上只有散熱片而沒有風扇,不過這種電源散熱方式對整個PC的散熱沒有太多幫助。
常見的電源散熱設計

前排式與后吹前排式
前排式是傳統的電源散熱方式,它主要是由一個8cm規格風扇將機箱和電源內部的熱量帶到機箱外。在PC發展初期,由于電腦整體的發熱量較小,這種散熱方式沒有出現機箱內部和電源內部發熱量大而引起的散熱矛盾。從奔騰4處理器問世以后,硬件功率的整體提高,電腦整機的散熱和電源內部的散熱都逐漸矛盾化,單純依賴傳統的排風式電源散熱已經無法保證系統的散熱平衡。所以很快就被后吹前排式散熱方式代替,它相比比傳統地前排式多了一個向電源內部吹風的風扇,這種雙風扇的結構散熱性能不錯,但這種結構由于采用了兩個風扇,所以噪音比較大。

下吸式與下吸前排式
下吸式又叫大風車散熱技術是在電源的底面上加上一個12cm規格的風扇,工作時大風扇將從機箱內帶來的風吹向電源內部的元器件,然后通過電源內部產生的壓力將熱量擠壓出去。這種技術看起來相當**,像我們前面說的那樣,一方面大尺寸的風扇轉速不需要高轉速就可以帶來大風量,另一方面轉速的降低也減小了電源的噪音,所以現在的很多電源紛紛采用了這種散熱技術,有的電源甚至采用了靜音效果更好的14cm大風扇。由于將散熱風扇放置在電源底部的設計非常出色,有些廠商就對這項技術進行了改良。先由電源一個底面的風扇從機箱內向電源內部吹風,然后由一個換氣扇將熱量帶走,從而保證電源內部的散熱。這種散熱比較依賴外排的風扇,此外兩個風扇的噪音也比較大。

直吹式
直吹式是世紀之星電源產品的**設計,它對于電源內部散熱性能良好,能夠避免電源內部形成滯留熱空氣,延緩散熱工作噪音較低,且成本較低,但是在瓦數大的**電源上散熱效果并不理想。
我們常見的電源基本上都是風冷散熱設計,工作的時候會產生一定的噪音,要想電源散熱效果佳,風扇就要轉得更快噪音也就越大,但是靜音也是很多用戶重視的地方,為了使散熱效能和靜音之間得到平衡,一般較好的電源都帶有智能溫控電路,主要是通過熱感電阻實現的。當電源內溫度升高時,熱敏電阻阻值減小,電壓逐漸增加,風扇轉速也提高。這樣就可讓機箱內部的溫度保持一個較低的水平。在負載很輕的情況下,能夠實現靜音效果。負載很大時,也能保證良好的散熱。
我們先簡單介紹一下電源的內部電各種主要元器件及其工作原理。為了能用于驅動機箱內的各中PC設備,電源的作用是把市用高壓交流電轉換為適合PC使用的低壓直流電,通俗點說它就是一個大的變壓器。電源的大致轉換過程為:

電源工作流程圖
連通市電后電流進入電源到達電容和電感組成L型或π型的濾波電路進行濾波,以消除市電中的浪涌電壓和干擾信號,提高電源質量。經過濾波后的交流電經二極管橋式整流電路和高壓大容量電容濾波后,生成300V的高壓直流電壓,之后該電壓經電阻降壓和簡單穩壓后送入振蕩控制電路以生成振蕩信號,生成的振蕩信號通過電源振蕩管放大后,配合高頻變壓器,會被轉變為低壓交流電壓,低壓交流電壓再經過一次整流濾波后,就可以生成各種可供設備使用的低壓直流電了。另外,在主電壓輸出端,還設有電壓采樣反饋電路,將當前電壓反饋回振蕩控制電路,一旦主電壓由于負載變化而產生電壓漂移時,振蕩控制電路將改變振蕩脈寬,以保證輸出電壓的穩定性。同時,當負載短路時,采樣反饋信號也會及時通知振蕩控制電路,停止電壓的輸出,避免電源因過載而損壞。

電源結構圖

兩級EMI濾波電路
EMI(ElectromagneticInterference)就是電磁干擾。電源是發生EMI的重要來源。電源電路中EMI濾波電路的作用是濾除由電網進來的各種干擾信號,防止電源開關電路形成的高頻擾竄電網,或對設備和應用環境造成干擾。完整的EMI濾波電路主要由共模電容、扼流圈和差模電容、扼流圈兩個模塊組成。劣質電源往往會省掉這一部分電路以節約成本,這樣電源的抗干擾能力就會下降,對整個電網信號質量也有一定影響。

高壓濾波電容
高壓濾波電路部分的作用是將高壓直流電中的交流部分過濾掉,輸出平滑的直流電。從結構上看來,這部分相對比較簡單。主要就是由二極管和電容組成,四個二極管組成全橋電路對交流電進行整流進而轉換為脈沖直流電,經過兩個高壓電容的濾波而變成比較穩定的直流電。從電源制造的角度看來,這兩部分也有其各自的標準。二級管的作用主要是用于整流,將交流市電轉化成穩定的直流電流,一款標稱300W的電源,其電容容量不得小于680uF,此外電容容量還與PFC的類型有關。

開關變壓器
電腦使用的開關電源一般采用半橋式功率轉換電路,工作時兩個開關三極管輪流導通來產生100kHz的高頻脈沖波,然后通過開關變壓器進行降壓,輸出低電壓的交流電。在這個電路中,開關管的*大電流對電源輸出功率的大小有一定的限制(通常應用于300W電源的MOS管體積較大,有的電源甚至使用了耐流達到10A的開關管),而高頻變壓器各個繞組線圈的匝數比例則決定了輸出電壓的多少,由于工作在很高的頻率下,對元件質量的要求和線路的搭配有很高的要求。

控制電路
電路的核心部分,對開關變壓器控制以調整輸出電壓的高低。有了開關變壓器還不能夠完成一個完整的開關電源電路的轉換過程,因為開關管的工作需要有控進行。目前電腦電源上主要采用PWM脈沖寬度調制的方式進行工作,具體地說就是采用專用的控制芯片對兩個開關管進行控制,每個開關管都以導通或截止兩種狀態的方式工作,芯片只要控制一個周期內開關管導通和截止的比例就可以改變輸出電壓的高低。控制芯片同時還負責電壓過載和電流短路保護,避免因電源損壞時導致與其連接的電腦設備毀壞。

低壓濾波輸出
低壓濾波電路是電流輸出到PC硬件的上的*后一道關口,這部分電路的作用主要是將+5V和+12V直流電中的紋波過濾掉,輸出純凈的直流電信號。低壓濾波電路采用了容量更高的濾波電容,通常為2200微法,它將直接影響輸出電流的純度。
一個完整的電源基本上就是由這幾個部分和前面介紹的散熱風扇組成。
PFC(PowerFactorCorrection)是電腦電源中的一個非常重要的參數,中文是功率因素。它表示電腦電源輸出有功功率的能力。功率是能量的傳輸率的度量,在直流電路中它是電壓和電流的乘積。在交流系統里則要復雜些:即有部分交流電流在負載里循環不傳輸電能,它稱為電抗電流或諧波電流,它使視在功率(電壓Volt乘電流Amps)大于實際功率。視在功率和實際功率的不等引出了功率因素,功率因素等于實際功率與視在功率的比值。ATX12V2.0以上版本的電源主供電接頭在20Pin設計上進行了改進采用了24Pin接口,但是為了照顧舊平臺用戶,市面上的很多電源主供電接頭都采用“分離式”設計或附送一條24Pin→20Pin的轉換接頭。

功率因素
一般用戶都認為計算機之類的設備只需要有功功率,而不需要無功功率。既然無功功率不做功,要它何用!于是他們當然就認為功率因數為1的電源*好。因為它能給出*大輸出功率。然而,實際情況并非如此。

事實并非如此
假設有一臺計算機,當交流市電輸入后進行整流,就得到脈動直流電壓,若不將脈動電壓進行任何工,就直接提供給計算機電路,毫無疑問,電路根本無法正常工作。雖然這時計算機的功率因數接近于1,但卻沒有任何意義。為了讓計算機電路能正常工作,必須向其提供平滑了的直流電壓。這個“平滑”工作必須由接在計算機電源整流器后面的濾波電容器C來完成。
這個濾波器就像一個水庫,電容器里面必須儲存足夠數量的電荷,在整流半波之間的空白時,使電路上的工作電壓仍不間斷,能保持正常電平。換句話說,即使在兩個脈動半波之間無輸入電能時,UC的電壓電平也無顯著的變化,這個功能是靠電容器內的儲能來實現的,儲存在電容器內的這部分能量就是無功功率。所以說,計算機是靠無功功率的支持,才能保證電路正確運用有功功率實現正常運行的。

一般來說PFC主要分為兩種,一種是無源PFC(也稱被動PFC),一種是有源PFC(也稱主動PFC)。無源PFC一般采用電感補償方法使交流輸入的基波電流與電壓之間相位差減小來提高功率因數,但無源PFC的功率因子不是很高,只能達到0.7~0.8;有源PFC由電感電容及電子元器件組成,體積小,可以達到很高的功率因素,輸入電壓可以從80V到264V,但成本要高出無源PFC一些,而無源PFC在理論上講待機時相比有源PFC的功耗將更低。

被動和主動PFC的特征
通常被動PFC會有一顆矽鋼片制成的工頻電感,它利用電感線圈內部電流不能突變的原理調節電路中的電壓及電流的相位差,使電流趨向于正弦化以提高功率因素,而主動PFC則沒有,取而代之的是電路板或者電子模塊,這也是主動PFC電源較輕的主要原因。

主板電源接頭

主板輔助供電接頭
先前的主板輔助供電部分使用的都是4Pin接口,先今很多主板上已經采用了8Pin接口,為了有更好的兼容性有些電源采用了4+4的接頭設計,一般情況下4Pin可插在8pin的接口上不會出現主板燒毀的問題,但有些主板可能無法正常啟動。

硬盤、光驅供電接頭
現今SATA硬盤已經成為**的主流的,所以SATA供電接頭成為當今電源的必備接頭,而有些品牌的硬盤為了照顧老的用戶提供了SATA和大4Pin的供電接口,由于光驅向SATA的轉移還處于起步階段所以大4Pin接頭現今主要被用在光驅供電以及其它外置設備供電上。

顯卡接頭和軟驅接頭
**顯卡的功耗已經到了必須使用獨立供電才能正常運轉地步,所以6Pin接頭主要為顯卡提供動力,ATX12V2.2標準主要是針對雙核心雙顯卡的用戶設計,所以6Pin接頭在電源中的的位置很重要,軟驅被淘汰是不爭的事實,專門為軟驅供電的小4Pin接頭現在很少被用到。

電源線纜
當今的電源線纜來越來越多,這就導致了電源安裝到狹小的機箱內部后線纜非常凌亂,有些廠商為了讓電腦內部錯落有致,特意為線纜包了蛇皮王這樣既美觀又不會讓機箱的內部顯得凌亂不堪。更有一些廠商的電源使用了線纜電源的分離設計,這樣可以按需安裝不會出現很多閑置不用的接頭在機箱里。

接頭上的小設計
相信很多用戶都遇到過,大4Pin接頭插上后很難拔出的窘境,有些廠商就使用了帶有方便卡子的接頭,使用的時候只要擠壓卡子接頭就很容易的拔除非常方便。
通常來講一款電源獲得認證項目越多,說明該電源的質量的越可靠,當然必須是真正通過這些認證的產品,而非那些標注虛假標準認證的電源。
CCC認證

CCC三種認證 LOGO
CCC認證常被稱為3C認證,它是“中國國家強制性產品認證(ChinaCompulsoryCerlification)”的簡稱。PC電源上常見的3C認證有兩個版本:CCC(S)和CCC(S&E),CCC(S)只代表通過了**標準只有同時獲取**及電磁兼容認證的產品,才會被授予CCC(S&E)標志。
FCC認證

FCC認證 LOGO
FCC是一項關于電磁干擾的認證。電源在工作時內部會產生較強的電磁干擾。如果不加以屏蔽就可能對顯示器、主板和其他電器設備造成影響,甚至給人體帶來危害。所以國際上對電磁干擾有嚴格的規定,通用的標準有FCC-A工業標準和FCC-B民用標準兩種,只有符合后者的電源才是**無害的。
UL認證

UL認證 LOGO
UL(保險商試驗所)是美國*具權威性、非盈利性的民間**測試機構,它主要對各種設備、系統和材料進行**性試驗和檢查,確認是否對生命財產存在危險,并將檢驗結果公布出來。UL出版了幾百種標準,其中大多數被ANSI(美國國家標準協會)所采納。現在UL認證已成為全球*嚴格的認證之一。
CSA認證

CSA認證 LOGO
CSA是加拿大標準協會的簡稱,它是加拿大頭個專門制定工業標準的非盈利性機構,也是世界上*有名的認證機構之一。在北美市場上銷售的電子、電器等產品都要取得CSA**方面的認證。該標準主要對產品、工藝、材料的測試手段、服務的**性和材料等方面作出了規定。
CE認證

CE認證 LOGO
CE就是"歐盟"拉丁文的縮寫,它是歐盟所推行的一種證明產品符合其指定要求的合格產品標志。CE標志是強制性的通行證,也是電源生產制造的基本認證標準之一,它要求電源產品必須保護使用者的健康**及符合環保基本要求。
一般來講,電源的**認證以德國基于1EC-380標準制定的VDE-0806標準*為嚴格,我國的國家標準則是GB4943-1995《信息技術設備(包括電氣設備)的**》。無論是哪一國制定的標準,大都從爬電距離、抗電強度、漏電流、溫度等幾個方面做出了嚴格規定,下面我們就來看看關于認證電源的要求。
爬電距離要求

爬電距離
爬電距離指沿絕緣表面測得的兩個導電器件之間或導電器件與設備界面之間的*短距離。UL、CSA和VDE**標準強調了爬電距離的**要求,這是為了防止器件間或器件和地之間打火從而威脅到人身**。
抗電強度要求

高壓可控硅抗電
在交流輸入線之間或交流輸入與機殼之間由零電壓加到交流1500V或直流2200V時,不擊穿或拉電弧即為合格。
漏電流的要求

漏電的來源
UL和CSA認證均要求暴露、不帶電的金屬部分均應與大地相接。漏電流的測量是通過在這些部分與大地之間接一個1.5kΩ的電阻,測其漏電流。開關電源的漏電流,在260V交流輸入下,不應超過3.5mA。
溫度的要求

電源溫控
**標準對電器的溫度要求很重視,同時要求材料有阻燃性。對開關電源來說,內部溫升不應超過65℃,如果環境溫度是25℃,電源的元器件的溫度應小于90℃。不符合**標準的電源在剛開始用時對使用者并沒有什么直接的**影響,但用久了以后,由于潮濕的空氣和灰塵的影響可能導致高壓區短路,不但造成電源本身損壞,還會嚴重影響電網,從而對其他電器造成不利影響。
電磁干擾的要求

電磁干擾
國際上通用的標準有FCC-A(工業標準)、FCC-B(民用標準),電源應符合民用標準。電磁干擾分為傳導干擾和輻射干擾。傳導干擾通過電源線傳播,頻率為30MHz以下,主要干擾音頻頻段。由于PC用開關電源有金屬殼作屏蔽,所以電源干擾更多地體現為傳導干擾。傳導干擾的大小是衡量計算機電源品質的重要標準,它包括兩個方面的含義:一是防止電網上電磁干擾通過電源本身產生的電磁干擾進入電網,影響主機系統正常工作;二是防止主機本身產生的電磁干擾進入電網,影響其他電器
無源PFC電源介紹
長城集團是中央直屬的專門從事計算機及相關產業發展的大型企業集團,產品包括PC機、筆記本電腦、服務器、ATM機、稅控收款機、投影機、數字電視、網絡電表等,可以說IT領域長城基本都涉及了,長城的電源給人的感覺一直是中規中矩,品質穩定,這次長城送測的電源是BTX-400SEL-P4。

長城BTX-400SEL-P4
采用直徑為6mm蜂窩狀散熱孔,相比起傳統電源的網眼鏤空設計,BTX-400SEL-P4在電源散熱性能方面要更加出色。

兩級EMI濾波電路
兩級EMI電路基本符合要求,EMI電路的作用是可以有效的濾除電網中的高頻雜波和同相干擾電流,使電源的輸出電流更加純凈。

高壓濾波及低壓輸出
長城BTX-400SEL-P4采用了兩顆680μF的高壓濾波電容,低壓輸出部分用料很下功夫,采用了兩顆大的扼流線圈。

開關變壓器及電源拆解圖
電源內部空間錯落有致,散熱篇覆蓋了發熱量比較大的開關變壓器和低壓輸出部分的電路。

電源銘牌
長城的這款電源無論是做工還是用料都秉承了長城電源嚴謹實用的特點,散熱部分采用了大風車式設計,工作噪音小,電源銘牌非常標準,額定和*高功率都清楚地標注,不足之處在于**EMI濾波電路部分設計比較簡單。