如何看懂電源測試項目

1、如何看懂電源測試工程第一：為何菜鳥攢機頻繁受挫 隨著電源市場新品新技術(shù)的不斷增加，各種各樣的品牌與型號充滿著全世界每一家電腦城。一 時間消費者選擇的范圍大了，但是弄虛作假的也多了。所以消費者如何去選購一款優(yōu)質(zhì)的或者 說適合自己的產(chǎn)品就尤為重要了。根據(jù)筆者的調(diào)查，有較多的用戶對電源測試文章中的一些數(shù)據(jù)、工程都不了解。所以選購電源 的時候自然會發(fā)暈，但是當(dāng)大家看懂電源測試工程了以后就會對選購電源有一個相對清晰的脈 絡(luò)了。為什么說菜鳥必看，因為當(dāng)別人向你推薦一款電源的時候?？赡軐Ψ竭€停留在這個品牌好，這 個瓦數(shù)大這樣的外行評論水平，但是此時菜鳥已經(jīng)對這個人產(chǎn)生了來自心底的敬畏?？墒侨绻?想成為一名真

2、正的 DIYer ，去崇拜這樣一位偽高手是十分不明智的。在 2022 年，我們的團隊曾經(jīng)制定過電源測試的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過一年的運作，我們根本上每一臺 電源的測試均是按照這個標(biāo)準(zhǔn)來執(zhí)行的。所以本文也將圍繞著這個標(biāo)準(zhǔn)來向用戶展示每個工程 所決定電源的哪一項優(yōu)劣。 標(biāo)準(zhǔn)之一：工業(yè)級電子負載測試儀正所謂工欲善其事必先利其器，所以想把一個電源測試的面面俱到?jīng)]有一個適宜的工具是不行 的。中關(guān)村在線為了給廣闊用戶提供權(quán)威的檢測數(shù)據(jù)撒下重金購置了當(dāng)下先進的儀器確保每個 參數(shù)的誤差都在國際標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。第二：電源測試的起源及目標(biāo) 首先，我們需要知道電源是個什么東西。電源并不是一個簡單的小盒子，它相當(dāng)于我們?nèi)梭w的心臟，

3、源源不斷的向電腦提供能量。 電源的功能是把220V的高壓市電轉(zhuǎn)化為電腦所需的+3.3V、 +5V +12 V等低壓直流電。既然是電能轉(zhuǎn)換，其中必然有電能轉(zhuǎn)換的速度額定功率、電能轉(zhuǎn)換中的損耗轉(zhuǎn)換效率、 電能轉(zhuǎn)換的品質(zhì)電壓穩(wěn)定，輸出紋波，還有電源的工作噪音靜音效果、電源適用于什 么平臺插頭規(guī)格、轉(zhuǎn)換器的工作壽命電源用料。上面七個黑字局部共同組成一款電源的性能，在傳統(tǒng)電源測試中，我們只能分析額定功率、內(nèi) 部做工與插頭規(guī)格，而最關(guān)鍵的轉(zhuǎn)換效率、電壓穩(wěn)定、輸出紋波、靜音散熱都無法測試。為了 破除攢機選配件的最大迷題，我們巨資購置了用于測試這些參數(shù)的相關(guān)設(shè)備，所以PBzone能夠徹底挖掘出一款電源的品質(zhì)。

4、謹防奸商忽悠PBzone無意定義電源“好或者“壞的標(biāo)準(zhǔn)，而是希望告訴消費者電源的七大參數(shù)所代表的 意義，然后把任何一款電源都按照這七大參數(shù)測試出結(jié)果。我們認為，與其定義所有產(chǎn)品的好 與壞，不如把所有參數(shù)與數(shù)據(jù)都放在用戶面前，讓消費者根據(jù)自己的需求來選擇。我們選擇這 么做的原因是，電源的黑幕太重，如果我們無力揭開，就只能寄托于更多了解電源的消費者。第三：文字說明七種測試工程及意義 額定功率電能轉(zhuǎn)換的速度其實就是電源的額定功率， 它的意思是電源在單位時間內(nèi)能轉(zhuǎn)換出的最大能量， 單位是焦耳 /秒。功率代表了“速度的概念， 功率確實是越大越好， 但越大功率的電源就越貴， 而我們沒必要為 200瓦就夠用

5、的電腦配置買 400 瓦的電源。 轉(zhuǎn)換效率轉(zhuǎn)換效率代表了省電能力。 電能進入電源到從線材輸出的轉(zhuǎn)化過程伴隨著大量的損耗， 100 瓦進 去后出來的可能是 60瓦，也可能是 80瓦。如果 100瓦能量轉(zhuǎn)換成 60瓦就意味著轉(zhuǎn)換效率是 60%， 如果是 80 瓦就是 80%，設(shè)計方案越先進，用料越好的電源損耗越低，轉(zhuǎn)換效率就越高。為什么 需要高效率？因為損失的那局部功率也算進你的電費里。 電壓穩(wěn)定穩(wěn)定是電源最高貴的品質(zhì)。220V市電進入電源，理想狀態(tài)下電源線材輸出的是+12V +5V、+3.3V 的低壓電，但世界上還不存在精確到死人心電圖一樣的輸出電壓，電源輸出的是類似 +12.1 、 +4.9、

6、+3.4這樣上下波動的電壓，相應(yīng)的，CPU顯卡、北橋等元件的工作電壓也會上下波動， 輸出電壓頻繁大幅波動會對硬件造成傷害，影響系統(tǒng)穩(wěn)定。 輸出紋波 紋波與電壓一樣代表電源品質(zhì)，完美的低壓直流應(yīng)該是非常平滑的波形，但實際上經(jīng)過電容濾 波的直流波形仍舊有小幅波動，這個波動就是紋波。電流紋波對于普通消費者來說是比擬難理 解的概念，大家只需要知道兩款電源比轉(zhuǎn)換效率與輸出電壓都不相上下時，紋波可以作為最后 的仲裁者。 靜音與散熱靜音與散熱效果其實都取決于風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。風(fēng)扇轉(zhuǎn)速越低越靜音，但散熱性能越差；風(fēng)扇轉(zhuǎn)速越 高噪音越高，散熱性能越好。廠商在設(shè)定風(fēng)扇轉(zhuǎn)速時會考慮到電源壽命的問題，因為高溫會使 電源壽命銳

7、減，承諾的 3年保修期很可能達不到，所以一般電源風(fēng)扇轉(zhuǎn)速都比擬大，噪音較高， 值得用戶關(guān)注。 線材規(guī)格1 000瓦電源如果只有 1 個顯卡供電插頭，也無法使用 GTX 260這樣的中端顯卡吧？雖然實際情 況沒這么夸張，但不少電源都無視接口規(guī)格與線材長度，導(dǎo)致空有強大性能卻無法使用，或者 出現(xiàn)與機箱不兼容的情況。 內(nèi)部用料 內(nèi)部用料決定了電源的使用壽命，很多優(yōu)秀電源之所以能夠使用長達 5 年之久，是因為內(nèi)部使 用了比擬寬裕的用料，優(yōu)秀的用料能夠提升電源的綜合品質(zhì)。下面我們來詳細說明針對這七點的 PBz one測試設(shè)備與測試方案。第四：電流電壓都是系統(tǒng)穩(wěn)定的前提我們?nèi)粘Ｙ徶秒娫闯Ｕf的，300W 4

8、00W 500W其實是電源選購中最為容易理解的參數(shù)。電源功 率是描述電源輸出能力的概念， 300瓦額定功率就意味著電源每秒能輸出 300焦耳能量供給主 板、顯卡、硬盤等配件。更好的顯卡或者更多的硬盤都會對功率提出更高要求，如果功率無法 滿足需求，電腦就會罷工。前面我們說過電源是把220V高壓交流轉(zhuǎn)換成+12V、+5V、+3.3V、-12V、+5VSB這樣的低壓直流 電，這幾路的功率大小是由電源設(shè)計及用料來決定的，它們的輸出能力總和就是額定功率，廠 商會按照一款電源在50E下能夠持續(xù)輸出的功率來設(shè)定這個數(shù)值。額定功率是幾路低壓輸出功率之和 不過正如筆者剛剛所說，電源的額定功率是工廠自行設(shè)定的。換

9、句話說就是如果用戶買到的是 不良廠家胡亂寫的功率，那就沒有任何參考價值了。胡亂寫的電源什么樣，這個后文會有介紹。一般電腦的功率配比上圖是一般電腦的功率配比，可以說大局部電腦都可以按照上表計算。對于當(dāng)前的電腦配置來 說，顯卡功耗超過CPU已經(jīng)是再正常不過的事情了，所以給顯卡供電的電流大小就很重要。因 電流缺乏導(dǎo)致的藍屏，黑屏現(xiàn)象比比皆是。 PBzone 電源額定功率測試設(shè)定在實際測試中，我們會分別讓電源額定功率滿載與+12V滿載，記錄兩種滿載測試的電壓與紋波， 然后與 Intel 在 ATX12V 2.31 標(biāo)準(zhǔn)相比擬，如果沒有超過標(biāo)準(zhǔn)那么視為額定功率達標(biāo)。Intel 對電源電壓穩(wěn)定的規(guī)定電壓測

10、試范例電源的穩(wěn)定與否與電源是否穩(wěn)壓有著極大的關(guān)系。和上文所說的電流要夠量一個道理，電壓決定了使用電源供電的硬件是否穩(wěn)定。在我們的測試標(biāo)準(zhǔn)里，我們會分別測試3.3V、5V、12V在10雅V 100%負載下的電壓情況。最終結(jié)果會以圖表的形式出現(xiàn)，從上圖我們可以看到5V的超標(biāo) 范圍是上限 5.25 和下線 4.75。如果沒有超過那么說明這款電源的電壓穩(wěn)定測試通過。第五：電源紋波好壞如同聲音波譜 電源輸出紋波簡介理想狀態(tài)時，電源輸出的直流電壓應(yīng)為一固定值， 但是很多時候它是通過交流電壓整流、濾波 后得來的，或多或少會有剩余的交流成分，這種包含周期性與隨機性成分的雜波信號我們稱之 為紋波。較大的紋波會影

11、響 CPU與 GPU正常工作，這個數(shù)值越小越好。 判定紋波的標(biāo)準(zhǔn)In tel在ATX12N2.31標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定+12V輸出紋波不得超過120毫伏，+3.3V與+5V紋波不得超過 50毫伏，這個量對于大多品牌電源是非常寬裕的，筆者測試過的絕大多數(shù)電源都不會超過這個 數(shù)值，但幾乎所有山寨電源在滿載時紋波都會超標(biāo)，內(nèi)部用料設(shè)計可想而知。其實，我們完全可以把電源的紋波圖案和聲音的波譜聯(lián)系到一起。當(dāng)聲音震動頻率十分高時， 往往會出現(xiàn)聲音波譜雜亂甚至上下偏離十清楚顯的情況。這和電源紋波中的表現(xiàn)情況是相對一 樣的。Intel ATX12V 2.31 對電源紋波的規(guī)定 PBzone 輸出紋波測試設(shè)定電源每路輸出

12、負載的紋波值與該路的電流值有很大關(guān)系，一般電源在輕載下紋波是絕不會超標(biāo)的，所以我們記錄三種狀態(tài)下的紋波：100獗載、+12V聯(lián)合輸出滿載、+3.3V輸出滿載，+5V 輸出滿載。在測試三路輸出滿載時，我們把其中一路按照銘牌標(biāo)稱滿載，另外兩路的電流均設(shè) 定為 2A。測試紋波使用的數(shù)字示波器 紋波測試結(jié)果其實不難看懂，上面兩張圖分別是高頻與低頻的截圖，兩種紋波值相加即為最終結(jié)果。請大家單擊一張圖放大，會發(fā)現(xiàn)圖的最下面一行有兩個數(shù)值，縱向分度值20.0mV和橫向分度值10.0us。我們只需要關(guān)注mV這個數(shù)值，20.0mV代表丫軸網(wǎng)格每一格等于20mV第一 張圖的波峰與波谷相隔大致一個網(wǎng)格，就意味著 1

13、0.0us 的高頻紋波峰 -峰值大約是20mV*仁20m。此外還要注意代表低頻的10.0ms，即右圖，右圖中除去毛刺后的高頻紋波峰-峰 值大約是1個網(wǎng)格即20.0mV。高頻與低頻相加即為該路輸出的紋波值，兩者相加為 40mV遠遠 小于Intel規(guī)定的120mV所以測試結(jié)果可以說非常優(yōu)秀。第六：換效率測試設(shè)定電源省錢分析 2個參數(shù)影響節(jié)能功率因數(shù)與轉(zhuǎn)換效率均能夠影響節(jié)能，簡單地說，功率因素決定電源對市電的利用率，轉(zhuǎn)換效 率決定有多少能源能夠真正被硬件使用，前者可以減輕電網(wǎng)負擔(dān)，后者真正為用戶節(jié)能。轉(zhuǎn)換效率為什么重要呢？假設(shè) A電源轉(zhuǎn)換效率是75% B電源轉(zhuǎn)換效率是85%兩個電源額定功 率均是45

14、0W每天開機滿載5小時，B電源一年的省電量：(450 - 75%)- (450 - 85%) X 5X 365- 1000=128.8 度電。國家規(guī)定的電費是 0.52 元/度，B 電源 每年可以節(jié)省 67元人民幣！電源的 3年保修期內(nèi)就是 201 元，其實不僅僅是金錢，轉(zhuǎn)換效率也 會影響到靜音和使用壽命。 80%是效率及格標(biāo)準(zhǔn)我們遵循 80Plus 認證標(biāo)準(zhǔn)來判定電源轉(zhuǎn)換效率與功率因素的優(yōu)劣。 對國內(nèi)電源市場不甚了解的 用戶請看此文 : 一塊錢買幾瓦才劃算 ? 國內(nèi)電源市場剖析；對 80Plus 有興趣的用戶請看此文： 80Plus 電源市場格局分析。80Plus 認證標(biāo)準(zhǔn)80Plus是美國

15、Ecos和EPRI兩個組織倡導(dǎo)的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了桌上型電腦及效勞器的電源轉(zhuǎn)換 效率在輸出功率為額定功率 20%、 50%、100%情況下的轉(zhuǎn)換效率，分為白牌、銅牌、銀牌、金牌 認證。 PBzone 電源轉(zhuǎn)換效率測試設(shè)定在PBzone電源測試中，我們把電源額定功率分為從10雅V 100%十種負載，記錄十種負載下的轉(zhuǎn) 換效率。在把負載劃分給每路輸出時，默認的情況下我們把+12V聯(lián)合輸出功率設(shè)定為85% 15%給+3.3V、+5V +5VSB如果電源的+12V聯(lián)合輸出無法到達額定功率的 85%那么按照+12V聯(lián)合輸 出與+3.3V&5V聯(lián)合輸出的比例來分配。靜音與散熱測試電源最奢侈屬性 散熱

16、與靜音兩全代價高 電源的靜音與散熱效果其實都取決于風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。風(fēng)扇轉(zhuǎn)速越低越靜音，但散熱性能越差；風(fēng)扇 轉(zhuǎn)速越高噪音越高，散熱性能越好。廠商在設(shè)定風(fēng)扇轉(zhuǎn)速時首先考慮的是散熱問題，因為散熱 與電源壽命相關(guān)，高溫會使電源壽命銳減，承諾的 3 年保修期很可能達不到，所以一般電源風(fēng) 扇轉(zhuǎn)速都比擬大，噪音普遍較高。靜音電源是如何設(shè)計的呢 ?首先轉(zhuǎn)換效率必須足夠高，假設(shè)一個 500 瓦電源的轉(zhuǎn)換效率是 80%， 那就意味著有 100 瓦電能會轉(zhuǎn)化成熱量，而如果轉(zhuǎn)換效率是 90%的話，就只有 50 瓦能量轉(zhuǎn)化成 熱量，散熱工作量會降低一半！風(fēng)扇轉(zhuǎn)速自然可以放置較低水準(zhǔn)，靜音隨之而來。再者靜音電源內(nèi)部還要使用高

17、耐溫值元器件，只有使用較高耐溫值的元器件，電源才敢于無視 稍高的溫度，大膽把風(fēng)扇轉(zhuǎn)速放低，但這種做法會帶來一定的本錢。 PBzone 散熱與靜音測試 我們暫時無法測試噪音值， 只能記錄電源風(fēng)扇轉(zhuǎn)速， 以此來代表電源在各個負載下的靜音效果。測試風(fēng)扇轉(zhuǎn)速時，我們會記錄從 10%到 100%十種負載下的轉(zhuǎn)速，使用的儀器為光電轉(zhuǎn)速計；測 試溫度時，我們把萬用表的溫敏電阻頭放置在電源前方出風(fēng)的最熱處，同樣記錄十種負載下的 溫度。市售的靜音電源是非常稀少的，因為高效率電源比擬稀少，敢于犧牲壽命換取靜音效果的就更 少了，所以真正的靜音電源往往具備 80Plus 銅牌或以上的轉(zhuǎn)換效率， 內(nèi)部使用優(yōu)秀元件的高端 產(chǎn)品。電源線材規(guī)格與全文總結(jié)展望 電源線材規(guī)格與內(nèi)部用料解析很難統(tǒng)一成標(biāo)準(zhǔn)的測試標(biāo)準(zhǔn)，我們在下面列出常規(guī)做法： 電源線材測試設(shè)定電源線材的屬性有三種：接口規(guī)格、接線長度、線材用料。接線的長度及接口我們會按照用途 來做成圖表，接線用料那么用照片說明。接線用料說明 電源內(nèi)部用料解析電源內(nèi)部用料剖析仍舊按照 EMI 濾波、高壓濾波、變壓器區(qū)、低壓濾波四局部來表達。 內(nèi)部用料設(shè)計 電源內(nèi)部設(shè)計的實力其實在前面的轉(zhuǎn)換效率、電壓穩(wěn)定、紋波方面可以表達出來，不過內(nèi)部用 料還可以告訴我們其他一些東西，例如電源用料的余量可以看出品質(zhì)與壽命，做工細節(jié)可以看