【来搞机:波纹不稳炸四方——谈谈当代电源的结构优劣】

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【来搞机:波纹不稳炸四方——谈谈当代电源的结构优劣】

预备123:红星闪闪,放光芒。波纹不稳,炸四方。游戏悍将是红色的星,摧毁爆破我擅长。游戏悍将是明亮的星,毁灭天地我最强~BOOM~~

图1 燃烧的主机

前排低能施工队提醒:本文多图流,建议wifi下食用

谈及电源,红色的心总是挂胸膛,红色电源红星R500M,爆炸半径达500米。炸裂无数卡巴基佬的titan与i7。红星电源,敲响了所有基佬们对电源的重视,无数基佬开始看重主机中不可或缺的电源,诸如1元1W等购买电源的言论逐渐兴起。

图2 核弹引爆器选配库

那么问题来了,选择一个电源,很简单。如果遵循简单的1元1W,我们能挑出大量的候选电源,再配合当代玩灯或者装逼的需求,然后再问一圈dalao,基本就能选出个能用的电源来。但为什么选这个电源呢?恐怕大部分的人都是

和CPU一样,电源也充斥着不同的构架,那就来谈谈这些构架的优劣

为了理解这些,你首先需要指点,如果用一种极其简单的说法去说明,电源就是把高压交流电转换为低压直流电的东西,所以这里非常粗暴的将他分之为高压段与低压段。

常见高压段结构:传统半桥,单管正激,双管正激,LLC谐振半桥,移相全桥

常见低压段结构:单磁放大,双磁放大,DC-DC

先来讲讲高压段的东西:

传统半桥:

图3 半桥结构

典型样子:一大带两小(变压器),超大电容(通常都是两个)。也就是常说的家用机电源。这种电源廉价,效率低(一般低于80%,带主动PFC可能可以接近80%),基本做不大(300w常见,高了就是boom)

图4 半桥示意图

常见于:航嘉低端300w,长城拆机300w,某猫某宝杂牌虚表430W却只卖50元的电源。

你说这种垃圾电源又优点吗?当然有啦。就是稳得一批,在座有用真航嘉用坏的吗?除非你的主板不兼容正版金士顿内存。(反正我没听过正版渣顿点不亮的板子(等等,有正版渣顿?))

当然,坏处就是,效率低,而且,如果不是大厂做的电源,稳定性根本不用说了。而且一旦超过额定功率,波纹堪比红星。

单管正激:

图5 单管正激结构

典型样子:一大一小,一个硬开关,单管正激电源已经非常少见了。现在流行的电源基本都宁可做双管正激的电源。单管正激的电源相比之下,效率中规中矩(80+%),而且因为是硬开关,动态性强(比双管还强,道理很简单–和尚挑水),单管正激,一般在500w就差不多上不去了。

图6 单管正激示意图

常见于:老旧的洋垃圾,比如某些德国BQ400w,老版EVGA 500W。

好处嘛……你给3天,我给编一个。

坏处嘛……你再给我三天,我给你再编一个。

双管正激:

图7 双管正激结构

典型样子:一大一小,两个硬开关,双管正激电源真的是一抓一大把。相比单管正激,双管正激抗电网冲击能力更强,没啦。就没啦!哦哦还有,一般都能做到1000w级别。比如早期的长城多路龙(巨龙)。

图8 双管正激示意图

常见于:台达NX,先马非金牌电源,普通450w-750w段位的电源。

好处啊,抗电网冲击啊。

坏处啊,动态性弱啊。

LLC谐振半桥:

图9 LLC谐振半桥

典型样子:很多人会把LLC以为 普通半桥,其实区分可以用一个很粗暴的方法:小大小是LLC半桥,大小小是半桥。(大部分情况是正确的)

常见于:振华,振华,振华,振华还有振华。振华全家基本都是LLC谐振半桥。其实大有其他电源也用LLC,但是就是振华太出名了(前期堆料后期缩料)。

好处:效率高的一批(不然振华怎么吹全民金牌?)

坏处:动态性弱的一批。

图10 LLC谐振半桥示意图

移相全桥:

高端货色,买这种东西的人还关心他性能?

典型代表:贼船AX系列。

高压段把电压处理成能用的低压电压,还有低压段来进一步稳定,电源主要输出三个电压

12v,5v,3.3v。

单磁放大:

图11 单磁放大结构

典型样子:一个被电工胶带绑着的小线圈,还有两个输出大中线圈,大的线圈有时还会有两种颜色。

这种电源,3.3v是单独一个输出,而12v就5v捆在一起互相联动输出。这样做省成本,带代价就是,如果5v满载,12v空载了,boom!如果12v满载了,5v空载了,boom!

不要以为这种事情不会发生,如今的硬件,越来越吃12v电压,而3.3v与5v电压需求越小,如果是用在高性能平台,这种电源就很影响电脑的稳定。典型案例就是以前非常流行的恩杰750w电源。售价不到400还挂这恩杰名字,还是个模组电源。实际上,作为一个单管正激单磁放大电源,不仅虚标还虚弱,所以当年爆破事件一抓一大把。

图12 单磁放大示意图

典型代表:台达NX,VP450P

双磁放大:

图13 双磁放大结构

典型样子:两个被电工胶带绑着的小线圈,还有三个输出大中小线圈。

所以为了解决这个问题,就弄出了双磁放大电源,这种电源,很好的解决了5v空12v满的问题,但5v满载,12v空的问题依旧,而且动态性不如单磁放大。

不得不说,5v满载,12v空载的问题已经很难遇见了。

图14 双磁放大示意图

典型代表:很难找,某些老的千瓦级电源。

为什么难找,其实以前高端很流行双磁放大,(当时LLC可不成熟),但现在,相比有了LLC,双磁效率不如DC-DC,虽然价格上可能还有点优势。但与其少花点钱,不如拿LLC+DC-DC装逼,还能卖高价。

DC-DC

图15 DC-DC结构

典型样子:一块非常大的直立PCB板,上面大量线圈与电容。

也就是常说的DC2DC。其实很早DC-DC电源就有了,比如笔记本适配器,但是不知道为什么,振华为了更好的装逼,给自己的电源装上了DC-DC,然后DC-DC就火了。

所谓DC-DC就是全部电压都来自12V,从12V降压至5V,3.3V。所以整个电源的输出都依赖于12V,也就不存在负载死点的问题,只有过载问题。

图16 DC-DC示意图

常见于:振华,振华,振华,振华还有振华。

优点:效率高,非常高。

缺点:动态性差。似乎存在电气安全问题(传统电源有电-磁-电的转化,而DC-DC似乎缺少这一步,有待考证)

补充一下动态性意思:动态性,用超级简单的方法解释,就是让电源负载在低负载到高负载下来回切换。这种测试,常用于为了保证单机游戏玩家打开游戏一瞬间电源的反应能力。

所以讲了那么多不是人说的话,为了说明什么?其实无非就是让小白能简单的知道,为什么要用这个电源(虽然现在推荐某个电源的很大的原因并不是因为构架的原因)。

目前而言,LLC谐振半桥+DC-DC结构的电源,似乎真是不二选择。而且如果你是垃圾佬,特别是服务器刀片机(不懂请百度)垃圾佬,DC-DC电源有着绝对优势。嘛,稳定性,老旧的磁放大管正激电路也不失水准(大有双管正激磁放大电路的电源达到80plus金牌水平)。

不过讲真,有关PFC,一级二级EMI实际上大家已经差不多了。而构架已经少有人关心,更不用说相应构架下各种电路,波纹控制等问题。当然这不是我们所能强求的主流研究方向。

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