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菜鸟进阶:认清电源相关技术概念

主题:功率因数 下载地址:论文doc下载 原创作者:原创作者未知 评分:9.0分 更新时间: 2024-03-04

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电源功率因数论文范文

功率因数论文

目录

  1. 功率因数:22功率因数的提高(续),频率特性

实际上,电源是一个技术含量非常高的东西,技术概念并不比CPU、主板等核心配件少.关于这一点,在我们接下来的电源测试环节中,您将深有体会.在测试前,我们先帮大家理顺一些可能会被误解或者被商家恶意利用的技术或概念,以便大家能够更加容易并正确地解读电源的横向对比测试.

正确理解电源的节能

什么电源才是节能的?问题其实很简单,对于电源产品本身而言,节能就是用料少,但转换效率高,或者在同等用料水平下,谁的转换效率更高、功率因数大,那么它就更节能.但是节能型电源设计成本会更高,这会直接体现在终端的售价上.

●节能,不能局限于效率本身!

现在电源行业有一个怪病,那就是在设计高端产品的时候,厂商首先想到的是通过更好的原材料来获得了更好的性能,认为这就是节能电源了.事实上,这种认识是非常片面的.因为这样设计的电源会消耗更多的原材料(主要是铜),本身就是不节能的表现.而且,羊毛出在羊身上,这样的产品通常论文范文会很高,而消费者并不明白这其中所存在的问题.甚至让部分消费者形成了追求豪华用料的非理性消费习惯,这是我们所不提倡的,甚至极力反对的.

编辑点评:现在市面上有一个让人疑惑的现象——只要是个电源,厂商都说自己是节能的,往往会在电源的包装盒、铭牌甚至命名上体现“节能”.这一点与音箱行业很相似,只要是个音箱就是耐听、音色优美的,但事实并非如此.而检验电源是否节能,是需要专业的仪器以及对电源有足够的了解,这也正是我们做电源横向测试的一个重要原因.

●节能,不一定省钱!

节能在很大程度上就代表了省钱,但对于消费者个人而言,节能不等于省钱!这个问题在日常生活中,我们时常会碰到例如节能灯泡不省钱的情况:由于节能灯泡寿命过短.烧毁的速度太快,使得用户频繁更换灯泡的论文范文远远超过非节能型灯泡带来的电能损耗所产生论文范文.实际上,电源也存在类似情况:

比如,厂家将一款电源的转换效率做到75%时电源售价为200元,而当把效率做到82%时售价为400元.如果要带动一台功率约为200W的电脑.假设电脑一年工作300天,每天8个小时,如果消费者购买的是82%效率的产品,那么他的电脑要运行多少年后,所节省的电费才补回200元的差价呢?以每度电的论文范文0.6元为标准,计算结果如下:

200元÷{[(200W÷75 Vo-200W- 82%)x 300天x8小时÷1000]x 0.6元/度}等于6.1年

也就是说,搭载同一台电脑,消费者购买效率为82%以上的电源,那么电脑要稳定运行6 1年之后,这样才会比购买75%效率的电源更具性价比.然而,按照目前电脑更新换代的速度来看,有多少用户的电脑会用到6年以上呢?

编辑点评:很多消费者投入更多的资金来购买节能电源,为国家节能可能是初衷之一,但更多还是为了降低日后的使用成本.如果在电源的使用寿命内,节能电源所节省的电费不能把购叉节能电源的差价补回来,初期的投资就显得不划算了.因此,电源在做到节能的同时,把论文范文控制在一个合理的范围内,才是最重要的.在下面的横向测试,这是我们判断电源优劣的方法之一.

与功率相关的概念和认识误区

功率是电源最直观的性能参数,分为额定功率和最大功率两种,通常会标示在电源的铭牌上.不过,由于文化和语言习惯上的差异,中国大陆厂商、台湾和欧美厂商在这两个功率概念的文字表述上存在一些差别.而消费者对此也有一定的认识误区.

很多时候,台湾或欧美厂商习惯上用“最大总功率(Max Power或Totaloower)”来表示额定功率.而用“峰值功率(Peak Power)”来表示最大功率.但是.由于峰值功率对于消费者而言没有太多参考的价值,台湾或欧美厂商也就很少在电源铭牌上标注这个参数.我们认为,这样的做法是比较严谨的,值得大陆厂家学习.

●误区:选电源只看电源功率,数值越高,品质越好.

当然,功率等级越高,性能的确越好,但这是电源品质的基础,这只是一个纵向对比的概念,只能说明一个问题——即额定功率为400W的电源比额定功率为300W的能带动功耗更高的电脑平台,但并不代表300W电源的品质比400W电源差.因此,在电源的选购中只考虑电源功率等级,这是非常片面的,消费者应该把更多的目光投放在电源的内在品质上.

编辑点评:事实上,我们所指的“电源品质更优”,正确的理解应该是在同等功耗下,电源的内在品质更加出色,比如转换效率更高、功率因素更大、各种负载下交叉调整率更加出色、输出纹波更小、工作中电源噪音或电磁辐射更小等,而这些方面的性能表现将是电源横向测试的主要内容.

●误区:额定功率相同,最大功率越大越好!

刚才我们提到了,峰值功率(即大陆电源厂家所指的“最大功率”)对于消费者而言没有太多参考价值.有两个方面的原因:

其一,最大功率值是一个瞬态值,电源不可能长时间工作在最大负载状态下,否则电源内部的电子元件会加速老化,时间长了电源会变得不稳定甚至烧毁.

其二,当电源工作在最大功率时,其转换效率往往不是最高的,而是在40%~80%负载状态下效率达到最高.因此,在选购电源时,用户应尽可能地保证电源在功率上留有一定的余量,而不是想方设法地使用到最大功率.

编辑点评:我们认为,对于最大功率的设置,负责任的做法是在功率等级和同等用料相当的情况下,将最大功率值尽可能地设定得小一点,这样做的目的是警告用户不要总是让电源工作在最大负载的状态上.但是,大陆绝大部分的电源厂商都没有这样做,甚至将最大功率等同于额定功率来误导消费者.相比之下,我们更加欣赏台湾或欧美厂商的做法.因此,在横向对比的过程中,我们增加了对于电源铭牌标注项目的对比.

功率因数与PFC电路

“PFC”的英文全称为“Power Factor Correction”,意思是“功率因数校正”.功率因数指的是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值.说得简单一些,功率因数是来表征电子产品对电能的利用效率,即功率因数越高,电源对电能的利用率就越高.

根据设计原理的不同,PFC电路可分为两种:一种为被动式PFC,也称无源PFC;另一种则为主动式PFC.也称有源PFC.

●被动式PFC

简单地说,被动式PFC是一种通过调整交流输入的基波电流与电压之间的相位差,进而提高电源功率因数的电路设计.一般情况下,被动式PFC的功率因数只能达到0.7—0.8,通常设计在电源内部电路的高压滤波电容附近.

●主动式PFC

主动式PFC由电感,开关管及IC芯片组成.通过专用集成电路去校正电流的波形,进行校正.因此主动式PFC可以达到较高的功率因数,通常可达0 98以上,但成本也较高.此外,主动式PFC还可辅助滤波工作,因此在采用主动式PFC的电路中,往往不需要待机变压器,而且主动式PFC输出直流电压的纹波更平滑,这种电源也不必采用很大容量的滤波电容.

功率因数:22功率因数的提高(续),频率特性

●主动式PFC电路的优势

1.主动式PFC电路的功率因数高达0.9以上,对市电的利用效率很高,这对于整个国家电网的节能贡献是非常明显的.而且,要想通过80PLUS认证(满载功率因数≥0.9),电源必须采用主动式PFC设计.

2.主动式PFC电路有助于提升电源的转换效率,特别是在高负载情况下,效果会更加明显.当然了,我们并不是说采用被动式PFC电路的电源转换效率就一定不高,因为影响电源转换效率的因素还有很多.PFC电路只是其中之一.

3在电网负载一定的情况下,如果用户用电设备的功率因数越大,那么电网的能量利用率和稳定性就越高.在这里, “稳定性”指的是电器设备之间的相互干扰少,例如平时我们在家里启动一个大功率较大的电器时,家里的电灯就会突然暗下来.

4.主动PFC电源可以适应很大范围的电压变化,一些经过特别处理的主动式PFC电源可以适应100—240V的电压变化,因此主动式PFC电源特别适合于电压不稳定的农村和偏远山区.

编辑点评:实际上, “功率因数”最重要的意义是为国家省钱.因此,在交流电转换成为直流电的过程中,用户不用承担由于采用功率因数低的电源所造成的电能损耗.但从节能的角度,我们认为,每一个消费者都应该主动地承担一些社会责任,在装机的过程中给电源多留一些预算来选择主动式PFC设计的产品.

与散热、噪音相关的概念和认识误区

电源的散热效果与静音主要取决于风扇的转速,风扇转速越低,电源噪音就越小,散热效果却越差.不过由于散热关系到电源的寿命,高温会使电源寿命锐减,因此厂商在设定风扇转速时要首先保证散热,至少要让电源在保修期内不出问题.

●误区:风扇尺寸大,电源就一定静音.

目前,风扇的尺寸分8cm、12cm和14cm等于种.在同等风量下,尺寸大的转速会低一些.噪音也会小一些.但是,决定静音效果的最重要因素并不是风扇的尺寸,而是电源本身的发热量,即电源的转换效率.为了方便理解,我们举个例子

假设一个电源的转换效率是80%,满载运行时输出功率为400W.这时电源输入端流入的电能要500w,在这个过程中就有100W电能转化为热量;而如果转换效率达到90%.那么输入端只需要输入450W的电能即可,也就是说,只有50w能量转化为热量,电源的散热量只有原来的一半.这时,风扇自然可以运转在较低转速上,静音也随之而来.

编辑点评:尽管风扇尺寸大的电源在静音上有一定优势,但并不是绝对的.在此次横向测试中,我们发现,部分厂家有意无意地让消费者误解风扇尺寸和静音的关系:只要电源采用了12cm或14cm风扇就命名为“静音版”或“静音大师”.在我们看来,这种做法并不值得赞赏.

●误区:强调豪华的散热,忽视成本的增加.

上面我们已把散热、风扇和转换效率的相互关系说得比较清楚了.那么,改善电源散热能力的方法有两种:

其一,增强电源的散热能力.比如加大风扇的尺寸或者增加风扇的转速,或在电源内部的散热器上下功夫,增加散热铝片的面积、选用散热效果更好的材料,但这样做会大大增加成本.

其二,降低电源本身的能量损耗.对于用户而言,在搭建电脑平台的时候尽可能地选择一些节能型配件,通过降低整机功耗来减少能量转化过程中的损耗.对于电源厂家而言,最佳的方法是提高转换效率,让电源更加节能的同时降低发热量.

编辑点评:通过对散热问题的处理,我们可以看清一家电源厂家对待用户的态度,也可在一定程度上反映了厂家的研发实力.当然,研发能力相应欠缺的厂家,通过增加风扇转速来保证散热是可以理解的.但是,我们坚决反对以下的做法,

第一,为了降低噪音,把风扇的转速设置在无法保证散热的水平上,以迎合消费者的静音需求.这种做法对电源是有危害的,但市场营销的效果好,所以有的商家会这样做.

第二,在电源内部采用豪华的散热材料(比如热管),通过强调散热系统来吸引眼球以迎合部分发烧用户对于豪华散热材料的追求.

当然,如果改善电源的散热没有别的方法,这样做是可以理解的.但实际上方法很多,如果将散热材料的成本投放在转换效率的提高上,效果肯定会更好,且也更符合消费者的利益.事实上,从更宏观的角度上看,没有节制地追求豪华用料,这本身也是一种不节能的表现.

然而,由于豪华的散热极具眼球效应,现在依然有厂家在极力地推广此类产品.我们并不看好这种设计,原因在于豪华用料的初衷并非为了节能,不仅违背了电源的本质,也损害了消费者的利益.

总结:本论文主要论述了电源功率因数论文范文相关的参考文献,对您的论文写作有参考作用。

功率因数引用文献:

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