早在07年,美國Ecos和EPRI兩個(gè)組織就提出了80Plus電源標(biāo)準(zhǔn),而老牌的EnergyStar則更是有長達(dá)十年歷史,并推出了最新的EnergyStar-V標(biāo)準(zhǔn)。兩者均對電源的轉(zhuǎn)換效率提出了越來越嚴(yán)苛的要求。要使電源朝著更節(jié)能方向發(fā)展,最根本的方法在于改進(jìn)設(shè)計(jì)方案。下面我們就從減少電能損耗的角度來了解目前電源發(fā)展的方向。
可以降低電能損耗的電路分別有PFC電路和拓?fù)浼軜?gòu)。前者功能主要在于減低電網(wǎng)的電能損耗,而后者則主要減低電源內(nèi)部對電能的損耗。簡單來說,前者為國家省電,而后者則為自己省錢。
一、PFC電路:全稱為“PowerFactorCorrection”,意思是“功率因數(shù)校正”,功率因數(shù)指的是有效功率與總耗電量(視在功率)之間的關(guān)系,也就是有效功率除以總耗電量(視在功率)的比值;旧瞎β室蛩乜梢院饬侩娏Ρ挥行Ю玫某潭,當(dāng)功率因素值越大,代表其電力利用率越高。計(jì)算機(jī)開關(guān)電源是一種電容輸入型電路,其電流和電壓之間的相位差會(huì)造成交換功率的損失,此時(shí)便需要PFC電路提高功率因數(shù)。目前的PFC有兩種,一種為被動(dòng)式PFC(也稱無源PFC)和主動(dòng)式PFC(也稱有源式PFC)。
主動(dòng)PFC電路的功率校準(zhǔn)因數(shù)可達(dá)0.9以上,而被動(dòng)PFC電路的功率校準(zhǔn)因素僅有0.7-0.8,它可決定電力在電網(wǎng)中的損耗量。例如,同樣輸入功率為300W的兩款電源,市電電網(wǎng)只需要為主動(dòng)PFC電源提供333W(300W/0.9)電力,而被動(dòng)PFC電源則需要耗費(fèi)市電的375W電力(300W/0.8),兩者相差42W。而部分低端電源的功率校準(zhǔn)因數(shù)僅有0.7,對電能的損耗更大。因此,主動(dòng)PFC電路可大大節(jié)約國家電網(wǎng)中的電能損耗(雖然用戶僅需要按300W來交電費(fèi))。
紅框所示為被動(dòng)PFC電路
過往,受限于成本控制和市場定位需要,航嘉冷靜王Vista采用被動(dòng)PFC設(shè)計(jì),不利于國家節(jié)能能源。
冷靜王win7采用主動(dòng)PFC設(shè)計(jì),令功率校準(zhǔn)因數(shù)達(dá)到0.9以上
二、拓?fù)潆娐罚和負(fù)潆娐返姆N類決定了電源的轉(zhuǎn)換效率。如果說PFC電路是為國家節(jié)約能源的話,那么拓?fù)潆娐肪褪菫橛脩糇约汗?jié)約電費(fèi)。
目前市場上的電源主要采用三種拓?fù)潆娐,分別是半橋、正激和全橋。其中半橋拓?fù)湟驗(yàn)榉桨赋墒煸,占?jù)了大部分市場,但它的劣勢也相當(dāng)明顯,就是轉(zhuǎn)換效率低;正激則分為單管正激和雙管正激兩種。它主要出現(xiàn)在300W-400W的中高端電源上,可顯著提高電源的轉(zhuǎn)換效率,例如通過80Plus認(rèn)證的電源就主要采用正激拓?fù)錇橹;全橋則主要應(yīng)用在400W以上、80PLUS級別產(chǎn)品,因?yàn)樵诟吖那闆r下,正激拓?fù)浜茈y保證轉(zhuǎn)換效率依然保持在80%以上。
紅框所示三個(gè)變壓器可看作是半橋拓?fù)涞臉?biāo)志(冷鉆Vista)
雙管正激拓?fù)潆娐罚崞g只有兩個(gè)變壓器(冷鉆Win7)
當(dāng)然,也并非“只有兩個(gè)變壓器”就一定是雙管正激。例如全橋拓?fù)湟仓挥袃蓚(gè)變壓器,只是全橋拓?fù)湟话阌迷诔^400W的大功率電源上,而400W以下則主要采用雙管正激(和半橋)。另外全橋拓?fù)涞膬蓚(gè)變壓器旁邊還配備了四個(gè)開關(guān)管,結(jié)構(gòu)更復(fù)雜。
從節(jié)電結(jié)果來看,PFC電路和拓?fù)潆娐贩謩e影響著市電電網(wǎng)和個(gè)人用電量。例如整機(jī)功耗為300W時(shí),以80%的轉(zhuǎn)換效率來算,電源的輸入功率為375W(300W/80%),用戶需要以375W來掏電費(fèi)。如果此時(shí)功率校準(zhǔn)因素為0.9的話,那么市電需要消耗417W(375W/0.9),也就是說國家需要為浪費(fèi)的42W“埋單”;如果校準(zhǔn)因數(shù)只有0.7,那么在電網(wǎng)中浪費(fèi)的電力就高達(dá)160W。因此,無論功率校準(zhǔn)因數(shù)也好,轉(zhuǎn)換效率也罷,都直接影響著主機(jī)對電能的需求,和國家發(fā)電量有莫大的關(guān)系。
從為國家節(jié)約能源并減少排放二氧化碳的利益出發(fā),電源的節(jié)能前景需求已經(jīng)越來越清晰。為此,航嘉最新推出的冷鉆Win7就把原來Vista的被動(dòng)PFC改進(jìn)為主動(dòng)PFC,并把后者的半橋拓?fù)涓倪M(jìn)為雙管正激拓?fù),既?jié)約了個(gè)人用戶的電費(fèi)開支,也為國家電網(wǎng)節(jié)省了不必要的損耗。■
來源:航嘉
http:leisuda.cn/news/2010-1/201015174826.html

