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超能课堂(93):这个高了肯定不行,电源纹波电压的二三事

2017-6-15 18:11  |  作者:潘靖江   |  关键字:超能课堂,电源,纹波

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PC电源属于直流稳压电源,它的输出是交流电经过整流和稳压等环节而形成的,最终输出的直流电流中会不可避免地会有一些交流成分,这种叠加在直流稳定量的交流分量就称之为纹波。

本文约2678字,需4分钟阅读

很多玩家在选购PC电源的时候,往往会把注意力放在额定功率上,这个做法并没有错误,然而这还不够全面,因为评价一款电源是否优秀,除了额定功率能否满足玩家使用需求外,电压稳定性以及纹波电压高低也是非常重要的。关于电压稳定性,这点相信大部分玩家都可以理解,只是纹波电压是什么,它为什么是电源优秀与否的重要因素,相信这点就不是每个玩家都了解了,这次我们就来简单讲讲PC电源中纹波电压的那些事情。


纹波电压是评价一款电源优秀与否的重要参数,你有注意到这个事情吗?

电源的输出纹波电压是什么?

PC电源属于直流稳压电源,它的输出是交流电经过整流和稳压等环节而形成的,最终输出的直流电流中会不可避免地会有一些交流成分,这种叠加在直流稳定量的交流分量就称之为纹波,形态一般为频率高于工频的类似正弦波的谐波;而除了在整流稳压过程中混入的交流成分外,PC电源的内部元件也会在工作中产生纹波电压,例如在开关电源的电路中,随着晶体管或者MosFET的开关,在输出端就会形成一个开关频率相同的纹波。


振华Leadex Gold 550W电源的+12V输出纹波电压

因此PC电源的输出纹波实际上是一种复杂的杂波信号,虽然他是围绕直流电压上下来回波动的周期性信号,但是周期和振幅都不是固定值,而且即便是使用电池供电也一样会有纹波的生产,想要完全消除纹波电压几乎是不可能的事情,电源厂商能做到的也只是尽可能降低输出端的纹波电压。

电源纹波电压过高会有什么危害?

不知道大家有没有这样的一个经历,当某一套平台使用劣质电源的时候,它在使用过程中总会出现一些突发状况,例如操作过程中的卡顿甚至是蓝屏死机等,然而在更换一个正常的电源之后,这些问题却又全部消失了。实际上这样的问题很有可能就是PC电源的纹波超标引起的。

其实在纹波比较强烈的时候,它很有可能会在电路中产生谐波以及干扰信号,从而影响系统的运作,这点在数字逻辑系统中尤为明显;另外强烈的纹波也会引起浪涌电流或者浪涌电压,这个很有可能会直接烧毁设备;此外纹波产生的谐波也会干扰电源本身的运作,导致电源的转换效率降低,甚至进一步产生更多纹波。


Windows的蓝屏也有可能是因为电源纹波过高而产生的干扰导致的

因此在PC电源中是有相关规范要求输出纹波电压不得高于某个限定值的,其中+12V输出纹波电压的峰峰值不得高于120mV,+5V和+3.3V输出的纹波电压 的峰峰值不得高于50mV。只是这个规范其实已经留了较大的余地,实际上现在优秀的电源产品已经可以把+12V纹波控制在30mV以内,+5V和+3.3V更是可以控制在20mV以内的水平。

值得一提的是电源纹波电压与电源电压稳定性之间虽然有一定的关系,但两者并不是一个概念。纹波电压是直流电流中的交流分量,属于杂波信号,而电压稳定性则是直流电压在波动上体现,因此我们并不能混在一起谈。当然在现实状况中,电压稳定性好的PC电源纹波表现未必会很好,但纹波表现不错的电源一般在电压稳定性上确实也会有不错的表现,毕竟控制纹波的产生也是需要电路中各个元件相互配合才能完成的。

如何消除或降低电源的输出纹波电压?

既然纹波电压会对PC产生危害,那么我们该如何消除或者是降低PC电源的输出纹波呢?对于消费者来说这几乎是无能为力的,因此必须要依靠厂商方面的努力。要在PC电源中降低输出纹波,比较常见的做法是加大滤波电路中电容容量,或采用LC滤波电路,或采用多级滤波电路,当然这只是其中一个方法,实际上由于纹波的组成比较复杂,在PC电源的设计中往往会包含多种纹波抑制方案,以针对不同种类的纹波进行滤波处理。


电源的输出滤波电路一般有电感和大容量的滤波电容组成

而在PC电源的内部结构中,有一个组成对于输出纹波的高低有很重要的影响,那就是输出滤波电路。PC电源的输出滤波电路主要是电感以及滤波电容组成,一般布置在电源PCB的输出端上,其中+12V、+5V和+3.3V输出都会有自己的滤波电路。


优秀的模组电源产品在模组接线板上也会有滤波电容

由于滤波电路是PC电源中还算是比较容易观察到的组成部分,因此玩家在选购电源的时候可以观察一下其滤波电路是否完整。一般来说额定功率也大的产品,其输出滤波电路的规模也会相应地增大。如果一款电源的输出滤波电路规模很小甚至没有滤波电路,这显然就是不能选择的产品了。

我们如何才能避免选到纹波不合格的电源产品?

相信大家已经了解电源纹波不合格会带来些什么危害,然而PC电源的纹波电压只有在严重超标的情况下才会有比较明显的体现,我们很难通过日常应用来评价一款正常的PC电源产品的纹波高低,而且一般玩家也不具备自行测量电源纹波电压的条件,那么我们要怎么做才可以选到一款纹波表现优秀的电源产品呢?

对于有经验的玩家来说,在选购PC电源产品前可以通过各种渠道来寻找相关的评测报告,一般而言纹波测试是电源评测的必备项目,在这里玩家就可以了解到自己看中的电源产品在纹波电压表现上会是怎样的水平,甚至还可以了解更多其他的相关信息,如电压稳定性表现、交叉负载表现以及转换效率等。虽然从严格意义上讲这些数据仅对评测样品有效,但对于同型号的其他产品来说同样具备很强的参考意义。


大品牌的电源往往值得信赖

而对于不熟悉电源评测的玩家来说,在选购电源产品的时候,要避免选到纹波电压不合格的产品,那首先就要相信“一分钱一分货”这个道理,因此价格远低于主流的产品,大都是存在明显短板的产品;其次是我们应该尽量选择在PC电源领域中颇具有口碑的品牌,这些品牌不仅有较好的出品,而且在售后方面也做得更加充分,完全可以避免后顾之忧。

另外我们还可以选择使用一个比较直接的技巧,那就是看80Plus认证。诚然80Plus认证与电源纹波电压的高低毫无关系,但是对于80Plus金牌以及更高级别的产品而言,由于需要追求更高的转换效率,他们就必须进一步优化结构和用料,在这种前提下做出来的产品,往往在综合素质上也会有更好的表现,再结合功率、价格和品牌等众多因素上的考虑,玩家自然更容易选到合适自己的好产品了。

当然如果你还是担心自己选不到合适的电源,那么不妨直接找我们家的小超哥(微信9501417)询问,作为电源专家的他会在PC电源选购上成为你的坚实后盾。

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  • 63047838等待验证会员 06-18 19:49

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    超能网的最后一片净土。。。
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  • NewBase 大学生 :

    让我来接上:最后一片净土也被广告污染了(滑稽)
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    唉…这又不是狐狸机构,这么酸还让人吃饭不啊?
    06-16 01:10
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  • 你的意思是超能就应该像大炮村一样广告软文满天飞,给钱的厂商玩命宣传,不给钱的屁都不放一个,一个有用的文章都找不到,这样的网站你上吗?
    应该学学各大视频UP主,广告和主要作品分成两个系列,能让你分辩出哪个是防不胜防哪个是正经东西,用正经东西吸引人,自然有人会点你的防不胜防

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    17#

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  • yjhercules一代宗师 06-16 10:29

    买个电源差不多,品牌,毕竟就这么几个工厂
    主 应该说电源设计时进行一系列测试,
    至于说每个电源出厂测试不测试纹波不好说
    至于说小厂,山寨,那测试不测试也没有意义了

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    16#

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  • 游客  06-16 08:18

    dy4932 大学生 :

    这广告做的
    06-15 19:01
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  • 超能网不是慈善机构,也是以盈利为主要目的的企业。做几个广告怎么了?电视上那些卖假冒伪劣产品的广告咋就没见到你们这些喷子喷呢?

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    15#

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  • 游客  06-16 01:10

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  • 游客  06-16 01:10

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    14#

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  • 游客  06-16 00:28

    老司机又来讲课啦,呵呵

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    13#

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  • NewBase大学生 06-15 23:57

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    12#

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  • 游客  06-15 23:12

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    超级花可不是那么靠谱
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    10年保那么可不靠谱???
    06-15 19:58
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  • 五年保,十年?你仿佛在逗我发笑

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    11#

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  • 游客  06-15 22:52

    仿佛看到了,白菜大丰收的景象。

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    10#

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  • 游客  06-15 22:05

    有广告嫌疑,但是超级花的Leadex还可以的。

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    9#

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  • 63047838等待验证会员 06-15 20:11

    超能网的最后一片净土。。。

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    7#

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  • 游客  06-15 20:04

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    超级花可不是那么靠谱
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  • 游客:

    10年保那么可不靠谱???
    06-15 19:58
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  • 玩了一年,还没有问题

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    6#

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  • 游客  06-15 19:58

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    超级花可不是那么靠谱
    06-15 18:20
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  • 10年保那么可不靠谱???

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    5#

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  • Elwin教授 06-15 19:43

    缩水蝶谈电容?

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    4#

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  • 游客  06-15 19:37

    例如初版的全汉黑骑士RA450 低载滤波很差 我那集显经常死机 换了二版的才解决

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    3#

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  • dy4932大学生 06-15 19:01

    这广告做的

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    2#

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  • 游客  06-15 18:20

    超级花可不是那么靠谱

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    1#

新葡京官网:造就水质“优等生”,靠的是“八闽治水”的持续努力,靠的是这里实施的最严“河长制”。

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