被忽视的热源！80PLUS金银铜对比测试

    泡泡网机箱电源频道2009年10月26日 自从我们开始用设备测电源后一直是单品的测试，虽然已经比较耗费时间，页数也较多，但仍然缺乏和其他产品的对比，这次的测试主要针对转换效率，我们选择了三款功率为900W的电源，希望为各位网友展示80PLUS铜牌、银牌、金牌电源在转换效率上的差异。

关注电源的转换效率

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    铜牌电源实在不好找900W的产品，我们反复比较还是选择了至宝Topwer凤凰900W电源，虽是一款没有做80PLUS认证的电源，但它在宣传上以85%的最高转换效率作为卖点。厂商也计划在个别元件上进行调整，送去做铜牌的认证，所以我们暂且拿它当铜牌来看待。

至宝的电源盒子

    至宝的产品总是在外观上比较惹眼，初看这个盒子谁能猜到里面装的是一颗电源呢？

至宝 凤凰900W 电源

    模组化接线做到这个份上也算在DIY卖点上下足了功夫，电源看上去就像块大砖头，实际使用中24PIN接线和CPU供电无论如何也要用到，非要做成全模组化输出赚到的是眼球损失的是效率。

电源内部

变压器

    这款电源采用了主动式PFC+CM6800控制双管正激+3.3V与5V双路磁放大，12V半同步整理的方案，这种结构具体能达到什么样的效率和元件的选配和设计有关，测了才会知道。

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    我们的烙铁功率不够，功率即便够时间也不允许，所以截取别人的图片来展示一下，这款电源使用了CM6800G做心脏，用它做到80PLUS铜牌的电源还是很多的。

PWM/PFC 控制芯片

整流桥

    整流桥采用了光宝的GBJ2506，并且贴覆在散热片上，耐压600V，可以传输25A电流。正向导通12.5A时Vf为1.05V。

一次侧功率元件

    一次侧的PFC开关管和主开关管都是英飞凌的SPW35N60C3，Vf为0.95V，漏源导通电阻0.1欧。

二次侧功率元件

    二次侧输出中12V的输出使用两枚IRFB3206做同步整流，每一个连接一个变压器，这部分对提升转换效率有很大好处，因为导通电阻最大只有3m欧。续流采用的还是传统的肖特基管，3枚KCQ60A06。

    3.3V和5V采用意法的STPS60L45C和60L30C，由于两路都采用了磁放大结构，所以对效率还是有不好的影响。在传输20A电流的情况下大约耗费和8.5W和6.8W能量。

至宝凤凰900W 效率

    在220V下测出来的效率确实像个铜牌的样子，20%下效率为82.4%，50%下效率为85.8%，100%下的效率为83.7%，看来稍作加强，过80PLUS铜牌还是不成问题的。

    需要关注的是在100%负载下，废热有175.3W，这相当于HD 5870满载时耗费的能量。

    第二颗就是航嘉的X7 900W，这款电源友站ITOCP做了非常专业详尽的拆解和测试，它使用了交错式PFC+移向全桥+二次侧12V同步整流，3.3V和5V半同步整流的结构。

航嘉X7 900W电源

部分模组化输出

    航嘉在输出上的设置考虑到转换效率，所以不能都做成模组接线。全模组化接线实在有点脱了裤子放屁的感觉。

镀镍外壳

    航嘉在这么小的体积下实现900W的功率，这和银牌的效率不无关系，废热少了自然不会让元件那么烫。

    这个电源的整体设计和之前我们见过的所有电源均不同，这款电源的开关利用谐振现象产生的开关频率，电路课中会讲到谐振，不论电感和电容是串联还是并联，总能找到一个频率的正弦波让电路中的电流无限大（串联）或者电压无限大（并联）。X7就是利用这个原理，开关管在开通信号到来之前,管子两端的电压Vds已经下降到零，相比PWM控制方式节约了Vf×If部分带来的损耗。

航嘉X7 电源内部

交错式PFC

    这款电源采用了“交错式PFC”的设计，这是航嘉高端电源中一个技术亮点，交错式PFC升压部分电路中有两套Boost变换器，这两套变换器工作时的相位相差是180°，这样做的会使两枚电感在产生的纹波相位相差180°，抵消了很多纹波电流。而控制两套Boost电路的控制器由TI的UCC28060负责。

    UCC28060的典型应用从元件资料中直接拷出来，右上角可以看到两套Boost升压电路，在低负载时会关闭一套，以减少线圈和PFC开关管上的损耗，重载时以交错方式工作，降低输出纹波。两套Boost电路中的PFC开关管是仙童的FCA20N60，导通电阻有0.15欧，还算低的。相比一些0.38欧或更大的开关管来说X7在这上面提升了效率。

    在移向全桥的开关管上使用的东芝2SK2837，导通电阻0.21欧。二次侧输出上占比例最大的12V使用了两个IRFB3206，导通只有2.4m欧，在次要的3.3V和5V输出上整流上使用了MOS管，续流上还是使用了肖特基管，此外加上磁放大的设计，对效率上的提升没有12V那么大。

航嘉X7 900W 效率

    在测试中航嘉X7 900W达到了银牌的效率，20%负载时效率为85.7%，50%负载时效率为88.5%，100%负载时效率为86.2%。在网上翻看资料时突然看到这样一句：“根据中国电信总局1999年底对所有入网通信电源效率的要求：所有大于1000W的通信电源,其效率(从半载到满载)应大于90％。”，看来这种应用在通信电源的设计方案放在PC电源里效率还是不够高啊，哈。

    需要关注的是在100%负载下，废热有144.1W，这就不那么夸张了，大约一张HD4850的功耗。

    最后一个登场的是康舒R9，这是一个拿到80PLUS金牌的电源，80PLUS的测试报告中半载效率90.05%。

尽管很多厂商在电脑展中放出了自己的80PLUS金牌电源，但其中一部分是空壳，一部分是尚未做好规划，所以最终送测来的电源只有康舒和AX的两款80PLUS金牌电源，康舒这款是R9，额定功率900W，我们来看看这款电源的内部情况。

康舒 R9 电源

80PLUS金牌被解释为“90PLUS”了

注意AC输入接口

    最恼人的就是这个欧标的接口，要给他通电还要改来改去，看来R9那时根本没有打算在国内上市。

    电源采用了主动式PFC+有源钳位+同步整流的结构，这和市面上大部分电源都不太相同。

康舒R9 内部结构

   经过滤波后的电流进入整流桥，R9使用了两枚新电元的15XB60并联，可以传输高达30A的电流，实在太夸张了，这种并联主要还是为了降低等效电阻。

两片整流桥

    英飞凌的02N80C3作为PFC开关管，快速恢复二极管在一次侧散热片背面，为，PFC电感的没条粗线都采用了5股细线绕在一起，也是最近拆解中见到最豪华的PFC电感。

    采用了两枚英飞凌47N60C3作为主开关管，一枚17N80C3作为辅助开关管，他们一起组成了有源钳位正激的结构。

    二次侧散热片3枚F3205Z和4枚F3207Z，为12V输出做同步整流。

    3.3V和5V的输出采用了一张PCB板，由APW7159负责双路的DC-DC控制，3.3V使用了四枚仙童的FDD8896，5V也使用了4枚仙童的FDD8896。

康舒R9 转换效率

    相比上面两款电源，R9在二次侧的设计应该是转换效率最高的，此外有源钳位也是一种高成本高效的设计，这些都是保证它拿到金牌的砝码，不过一次侧的元件还有提升效率的余地。

    康舒这款80PLUS金牌电源在20%负载下效率为86.4%，50%负载下的效率为89.6%，100%负载下效率为88.6%。虽然比航嘉银牌电源还高了一截，但还是没有过90%的数字出现。这就像我们之前在《数字背后藏故事！回顾09年80PLUS金榜》里所说，第一批80PLUS出现这种情况很正常。

    需要关注的是在100%负载下，废热有115.8W，相比铜牌电源，减少了60W。

    好了，是对比总结的时候了，我们拥有一款没有认证的但效率过铜牌标准电源、一款真正的银牌电源、一款过了金牌认证但效率略低的电源，在这个瓦数下能凑齐3款电源也不太容易，还请各位体谅。

三款电源转换效率大对比

    从这里可以看到三个等级的电源在转换效率上的区别，银牌相对铜牌提高较多，金牌相对银牌提升没有那么明显，尤其是在50%和60%这个范围内，不过在低载和重载时提升仍然比较多。

铜牌 VS 银牌

    在铜牌与银牌的对比中可以看到，领先一大截，不过需要注意我选定的坐标起点是70%，如果选定0为起点，差异不会有这么明显。

铜牌 VS 金牌

    金牌和铜牌对比后差异比较大，差距一直维持在4-5%以上，如果对显卡而言这不是什么，而对于900W的电源而言，这个差距就是一张中端显卡的功耗。

废热对比

    看了上面的图你可能突然发觉，即便选择了80PLUS铜牌水准的电源，对我们的电脑而言，他仍是个发热大户，只是我们从来没关注过。转换效率更低的白牌，或者白牌都不到的大功率电源更会如此，比如ZM1200M这样的神器，满载时散发近300W的热能，快赶上小暖气了。

    编辑总结：

    很多人会花好几百元为CPU买散热器，一视同仁的话也应该重视电源的发热。不过想解决这个热源只能通过换用转换效率更高的产品来实现。在解决了电源这个发热大户的同时其实也延长了元件寿命节省了电费，反过来想一下，多出色的CPU散热器也是没法帮你省电费的，不是么？<