超能课堂(286):PC电源的发热能有多高?

时间:2021-09-22编辑:临危不乱网来源:临危不乱网当前位置:临危不乱网 - 安庆市

PC電源上的散熱風扇相信大家都已經習以為常了,早些年電源中的風扇既沒有智能停轉技術,又沒有溫控調速技術,為了保證散熱效果,一般還選用轉速比較高的產品,運行起來可以說噪音相當明顯。不過這個問題在近年來已經得到了很,的解決,主流級電源中溫控調速已經是必備項目,更進一步地已經做了智能停轉,而且有不少還比較激進,不到接近滿載的狀態都不啟動風扇,這就讓不少玩家產生了一個這樣的疑問,其實電源真的需要風扇嗎? 

事實上除了風扇智能停轉外,也確實有電源產品是直接去除風扇,以被動散熱的形態與大家見面的,例如海韻Prime 600 Titanium Fanless就是一款額定功率為600W的無風扇電源。然而這種被動散熱的電源在市面上非常罕見,雖然受歡迎但稱不上是主流設計,而且即便是做了風扇智能停轉的電源,也有不少要“多此一舉”地做一個切換按鈕,讓風扇可以切換回能持續運轉的溫控模式。因此如果說電源真的可以放棄風扇,被動式散熱電源理應成為主流,風扇智能停轉的模式切換按鈕也不會有存在價值。 

事實上,“電源發熱不高”更多地是一種錯覺,是因為其發熱主要集中在內部,多數電源在外殼上表現出來的只是少部分熱量,而且電源內部的溫度也不容易通過軟件監控,自然也就缺少一個直觀的感受了。其實電源離開了散熱風扇還真的不一定可以穩定運行,其內部的發熱量或許比你想象得要更高。 

PC電源的哪些地方在發熱? 

我們的PC電源是依靠各式元件組合而成的,包括當中就包括有電阻、電容、電感、 整流橋 、開關管、變壓器等等,因此在常溫超導技術可以商品化、實用化之前,電源在工作過程中可定是會發熱的,而這些發熱就包含在電源能量的損耗中,這也是PC電源會有轉換效率這樣的性能指標,轉換效率越高,就意味著損耗越低,電源的發熱也會隨著降低。 

那么電源所用到的元件中,那些發熱量是比較大的呢?要判斷的方法很簡單,那就是電源中附帶有散熱片的元件都是發熱比較大的,主要就是整流橋以及 一次側 和二次側上的各式開關管。但是這并不是說其余的元件發熱不大,主要還是因為其余元件不,安裝散熱片,而且大多數元件本身的工作溫度就比較高,因此不需要為其配置額外的散熱措施而已,例如說 主變壓器 的發熱量并不比一次側和二次側電路要低,但是多數的主變壓器都不需要額外的散熱措施,或者是其自身的散熱設計基本上就可以滿足使用需求了。 

電源的熱量主要集中在什么地方?其實大部分電源的發熱都是在一次側和二次側上,一次側就是高壓側,二次側則是低壓側,一般來說二次側的發熱會比一次側更高,因為在功率相同的情況下,二次側承擔的電流會更高,而在電源中電流更高往往意味著發熱更高。 

我們在一款額定功率為850W的80Plus金牌認證電源中拍到這樣的熱傳感圖像,此款電源采用的結構是主動式PFC+全橋LLC 諧振 +同步整流+DC-DC,拍攝前電源已經以850W滿載輸出的方式運行了15分鐘,此后我們移除了電源外殼與風扇,并在10秒內拍得熱傳感圖像。可以看到電源內部溫度較低的地方只有35℃左右,但是最高的地方是超過100℃的,主要是在電源的中部,而這個位置其實是+12V同步整流電路,旁邊則是主變壓器,可以看出主變壓器的溫度也比較高,左右兩側的溫度分別是整流橋散熱片與+5V和+3.3V的DC-DC模塊,溫度都在60℃左右。 

我們再把鏡頭推近一點,此時已經是移除風扇約30秒后,可以看到+12V同步整流電路上的最高溫接近110℃,旁邊的主變壓器頂部則是65℃左右,但從縫隙中我們可以看到主變壓器內部的線圈的溫度也處于很高的水準,此處熱傳感圖一黃色視頻像的顏色與同步整流電路上的已經非常接近,也就是說變壓器的內部溫度其實也已經接近100℃了。此款電源的+12V同步整流的MosFET是位于PCB背面的,通過正面的散熱片進行散熱,也就是說 PCB 也承擔了一部分的散熱功能,如果說正面檢測到的溫度已經超過100℃的話,那么背面的MosFET的溫度基本上也是處于這個水平。 

我們換個角度去拍+12V的同步整流電路,此時電源其實已經達到過溫保護并停止工作,但仍然可以看到+12V同步整流電路上的電容表面溫度在65℃左右,PCB的最高溫度繼續超過100℃,主變壓器內部的溫度仍然接近100℃。從這里我們也可以看出,電源風扇并不是一個可有可無的擺設,在滿載的環境下,移除電源風扇會讓電源在短時間內觸發過溫保護而切斷輸出,因此當電源風扇故障之后,電腦的穩定性往往會大幅度下降,很容易在運行高負荷程序時直接斷電。 

我們為電源裝上風扇并靜置5分鐘后重新讓其滿載拷機10分鐘,隨后移除風扇拍攝其余位置的熱傳感圖像。其他位置從溫度上來說相比+12V同步整流電路顯然是低不少,但是也有部分地方的溫度會比較高,例如整流橋表面溫度就達到85℃的水準。由此可見,電源內部的溫度其實并不比滿載時的CPU和GPU要低,只是我們沒有一個簡單快捷的曰本胸大巨胸做爰視頻方式去檢測電源內部溫度而已。 

電源廠商在設計上有做什么來降低發熱? 

既然電源的發熱不容小覷,那么廠商在降低電源發熱以及提升電源散熱效率等方面上有作出怎樣的努力呢?實際上,雖然電源的損耗并不僅僅是以熱量的形式展現出來,但電源的熱量確實源自于電源的損耗,因此降低電源的損耗在一定程度上就可以減少電源的發熱。而降低電源的損耗就意味著要提升電源的轉換效率,為此有不少電源廠商已經將轉換效率表現較,的方案如LLC諧振拓撲等應用在自家的主力產品上,讓自家產品從80Plus白牌、80Plus銅牌逐漸向80Plus金牌推進,甚至連80Plus鉑金認證的電源也大有進軍主流級市場的趨勢。 

當然這樣的做法確實會久久6熱視頻讓主流電源的價位有所上升,因為轉換效率越高意味著對電源結構、做工、用料要求也越高,整體成本自然也是水漲船高。因此與其耗費大量的成本去換取只有些許的損耗或者說發熱的降低,直接改善電源的散熱效能可以更容易看到效果,比較常見的就是換用更,的散熱方案,包括散熱片和散熱風扇等等,例如 華碩 的雷鷹系列電源就配置了與Thor系列同款的ROG Thermal Solution散熱方案,定制散熱片的散熱面積比起普通的鋁制散熱片有更大,而且還使用了Axial-Tech軸流風扇,可以帶來比使用普通扇葉的風扇更高的風量和風壓。 

全漢的Hydro PTM+系列電源則是在風冷散熱的基礎上加入了水冷模塊,當玩家組裝分體式水冷系統時,不僅可以讓電源更,地融入其中,使主機看上去更具整體感,而且還可以帶來切切實實的散熱效能提升,可謂一舉多得;超頻3的“七防芯”系列電源則通過自有專利的導熱硅膠填充技術,將裸露的電子元件引腳包裹起來,即可以防止受潮、氧化、久久re99熱在線視頻免費蟲害等問題,同時還可以均攤熱量并加速傳導至外殼,以此強化對高熱量元件的散熱效能。 

其實電源的發熱量并不低,只是大部分的電源不能像CPU和GPU那樣,通過軟件進行溫度上的監控,因此對于多數玩家來說沒有一個直觀的概念。不過大家也不用擔心電源的散熱問題,電源內部的元件大都可以在較高的溫度下正常工作,廠商為電源配置的散熱方案也是經過長時間測試的,要在正常情況下讓電源進入到過溫保護的狀態,難度其實也是很高的。只是我們也不能因此而忽視電源的散熱,日常使用中還是要注意電源的風扇口或者散熱孔有沒有被堵住,選購機箱時盡量選取有做電源散熱優化的產品,例如有獨立散熱通道和獨立電源倉的機箱,這樣都有利于電源的散熱以及整機運行的穩定。 

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