数字开关电源测试详解
2015-01-28
关于针对电源性能评测我们一般都会列出产品在轻载转换效率、典型载转换效率、满载转换效率、待机功耗以及功率因数PF五个性能表现。其中最重要的当然是三大状态下的转换效率，转换效率关系到机器日常的功耗表现
对于一些高端平台来说，转换效率高2%的电源都可以为你每月节省百元电费。待机功耗相对转换效率的作用要低一点，这个性能优势仅能在主机处于待机的时候才能体现到，劣质产品的待机功耗为4-6瓦，而优秀的节能电源待机功耗一般只是2-3瓦，暂时最优秀的节能电源待机功耗是低于1瓦。
功率因数PF与电费毫无关系，因为它仅仅代表了市电网的电能利用率，我们日常应用的电表根本无法计量电能从电网至电源之间的损耗，所以这些电能损耗我们消费者并不需要付款，也即是说无论是主动PFC还是被动PFC电源，输入同样功率电能的时候，我们所上缴的电费是相同的。
如何看电源纹波成绩
一款再好的电源，在实际输出的时候电压不会稳定在一个固定值，在输出的过程中会出现低频与高频之间的周期性波动、周期性毛刺与随即出现的干扰。周期性的波动被称为纹波（ripple），而毛刺与非周期性信号被称为噪声（noise），过高的纹波有可能导致主板的输入滤波电容老化较快。
说句实话，一个完全不懂得电源与电路知识的人，很难去理解电源纹波到底是什么，而我们必须通过示波器才能测试得出电源的纹波表现。鉴于测试器材的要求较高，而且纹波表现不达标并不代表稳定性不好，正因为以上两个重要因素，导致了日常电源评测中很少加入纹波测试项目。
常见的纹波测试示意图 在一些重点产品或者电源横评的时候，会适当加入纹波测试项目，如上图所示，电源纹波测试成绩图一般都是波浪图，因为这是记载纹波大小的峰值，即波形上沿到下沿的差值，当然这个差值越小越好。
一台稳定性高的电源在纹波测试当中也不一定合格，这当中到底是什么决定了纹波。用料与内部架构对纹波影响较大，例如采用固态电容、新式Mosfet等元件也能在一定程度上降低纹波，正所谓“一分价钱一分货”，好的元件意味着增加产品成本，我们可不能对一款性价比高的电源强求有多完美的纹波表现。
有电能流动的电器必定会产生磁场，在磁场中就会形成辐射。也即是说每一个电源都存在辐射，而电源辐射我们怎么才能测试出来。
我们以往的电源电磁辐射测试
我们以往仅在《挑战80PLUS的战役 30款中端电源横评》中加入过电磁辐射测试，测试环境是长城电源工厂的电磁辐射实验室。
电磁辐射接收天线
电源距离接收天线三米
电磁辐射测试与调控平台
这是现今业界最为先进的电磁辐射试验室，整个试验室由两间独立的房间组成，一间是电磁辐射接收信号房，另一房间是放置电磁辐射调控平台。
电磁辐射测试细节简介
1.把电源负载调整为80%
2.辐射信号接收天线距地一米
3.当测试运行时机箱会水平旋转360度
4.电源装配在机箱里水平距离接收天线三米
辐射测试达标的成绩图
并不达标的辐射测试图
辐射测试分析与总结
经过笔者对测试过程的关注，发现电源安装进机箱的时候是人为操作，像进行横评这种数十次机械式工作的话，测试员难免会出现一些细节上的疏忽，例如机箱侧板的安装扣合得不够紧密都会影响到最终的辐射成绩。正因为上述的原因，我们在测试的结语中有提醒读者，对辐射测试成绩仅作参考。
当然电源的辐射测试成绩达标是好的，但只是超过达标线一点儿的话，这又意味着多出来的辐射会对人体造成什么样的影响呢？那些仅仅超出达标线一点的电源辐射，还比不上日常用手机打一次电话，况且现在很多机箱都主打“零辐射”卖点，如果搭配一个防辐射性能较好的机箱，电源的辐射表现将可以无视。
wordend 噪音与散热实是两刃刀
要想电源静音、散热性能优势，视乎是一个奢望，因为在电源全速负载的时候，发热量较高，如果没有优良的散热，电源随时会因为温度过热而烧毁。可惜部分对噪音非常敏感的用户要求电源必须静音，在这样的用户需求下，主流电源从原来的单8cm风扇升级至双8cm风扇或者单12cm风扇散热方案，部分高端产品还采用14cm超大尺寸风扇，这是为了让风扇在转速较低的情况也能提供较大的风量。
测试噪音与风扇风量的常用仪器
噪音测试应用到的隔音箱
红外线转速测试仪
风扇风量测试仪 噪音测试一般会把电源烘烤到50度在进行轻载测试，在隔音箱内运行读取最高噪音值；风扇转速的测试实际上只是一个参考值，毕竟哪位用户会去考究风扇转速有多快，主要够静音散热性能过关了就行；风扇风量测试项目同样是在电源烘烤至50度后在进行的，因为在这个状态下风扇转速才是最高。
对噪音别强求 先想好自己的需求再去定指标
常见的电源噪音最低为30dBA，而笔者接触过噪音最大的是56dBA，如果你的环境温度已经超过40dBA，你去强求购买一个30dBA噪音表现的电源，是否会觉得自己的要求很无理呢；假设你的CPU散热风扇与显卡散热风扇的噪音都达到了50dBA，还去刻意选购噪音低的电源简直是耐人寻味。
对于一些高端平台来说，转换效率高2%的电源都可以为你每月节省百元电费。待机功耗相对转换效率的作用要低一点，这个性能优势仅能在主机处于待机的时候才能体现到，劣质产品的待机功耗为4-6瓦，而优秀的节能电源待机功耗一般只是2-3瓦，暂时最优秀的节能电源待机功耗是低于1瓦。
功率因数PF与电费毫无关系，因为它仅仅代表了市电网的电能利用率，我们日常应用的电表根本无法计量电能从电网至电源之间的损耗，所以这些电能损耗我们消费者并不需要付款，也即是说无论是主动PFC还是被动PFC电源，输入同样功率电能的时候，我们所上缴的电费是相同的。
如何看电源纹波成绩
一款再好的电源，在实际输出的时候电压不会稳定在一个固定值，在输出的过程中会出现低频与高频之间的周期性波动、周期性毛刺与随即出现的干扰。周期性的波动被称为纹波（ripple），而毛刺与非周期性信号被称为噪声（noise），过高的纹波有可能导致主板的输入滤波电容老化较快。
说句实话，一个完全不懂得电源与电路知识的人，很难去理解电源纹波到底是什么，而我们必须通过示波器才能测试得出电源的纹波表现。鉴于测试器材的要求较高，而且纹波表现不达标并不代表稳定性不好，正因为以上两个重要因素，导致了日常电源评测中很少加入纹波测试项目。
常见的纹波测试示意图 在一些重点产品或者电源横评的时候，会适当加入纹波测试项目，如上图所示，电源纹波测试成绩图一般都是波浪图，因为这是记载纹波大小的峰值，即波形上沿到下沿的差值，当然这个差值越小越好。
一台稳定性高的电源在纹波测试当中也不一定合格，这当中到底是什么决定了纹波。用料与内部架构对纹波影响较大，例如采用固态电容、新式Mosfet等元件也能在一定程度上降低纹波，正所谓“一分价钱一分货”，好的元件意味着增加产品成本，我们可不能对一款性价比高的电源强求有多完美的纹波表现。
有电能流动的电器必定会产生磁场，在磁场中就会形成辐射。也即是说每一个电源都存在辐射，而电源辐射我们怎么才能测试出来。
我们以往的电源电磁辐射测试
我们以往仅在《挑战80PLUS的战役 30款中端电源横评》中加入过电磁辐射测试，测试环境是长城电源工厂的电磁辐射实验室。
电磁辐射接收天线
电源距离接收天线三米
电磁辐射测试与调控平台
这是现今业界最为先进的电磁辐射试验室，整个试验室由两间独立的房间组成，一间是电磁辐射接收信号房，另一房间是放置电磁辐射调控平台。
电磁辐射测试细节简介
1.把电源负载调整为80%
2.辐射信号接收天线距地一米
3.当测试运行时机箱会水平旋转360度
4.电源装配在机箱里水平距离接收天线三米
辐射测试达标的成绩图
并不达标的辐射测试图
辐射测试分析与总结
经过笔者对测试过程的关注，发现电源安装进机箱的时候是人为操作，像进行横评这种数十次机械式工作的话，测试员难免会出现一些细节上的疏忽，例如机箱侧板的安装扣合得不够紧密都会影响到最终的辐射成绩。正因为上述的原因，我们在测试的结语中有提醒读者，对辐射测试成绩仅作参考。
当然电源的辐射测试成绩达标是好的，但只是超过达标线一点儿的话，这又意味着多出来的辐射会对人体造成什么样的影响呢？那些仅仅超出达标线一点的电源辐射，还比不上日常用手机打一次电话，况且现在很多机箱都主打“零辐射”卖点，如果搭配一个防辐射性能较好的机箱，电源的辐射表现将可以无视。
wordend 噪音与散热实是两刃刀
要想电源静音、散热性能优势，视乎是一个奢望，因为在电源全速负载的时候，发热量较高，如果没有优良的散热，电源随时会因为温度过热而烧毁。可惜部分对噪音非常敏感的用户要求电源必须静音，在这样的用户需求下，主流电源从原来的单8cm风扇升级至双8cm风扇或者单12cm风扇散热方案，部分高端产品还采用14cm超大尺寸风扇，这是为了让风扇在转速较低的情况也能提供较大的风量。
测试噪音与风扇风量的常用仪器
噪音测试应用到的隔音箱
红外线转速测试仪
风扇风量测试仪 噪音测试一般会把电源烘烤到50度在进行轻载测试，在隔音箱内运行读取最高噪音值；风扇转速的测试实际上只是一个参考值，毕竟哪位用户会去考究风扇转速有多快，主要够静音散热性能过关了就行；风扇风量测试项目同样是在电源烘烤至50度后在进行的，因为在这个状态下风扇转速才是最高。
对噪音别强求 先想好自己的需求再去定指标
常见的电源噪音最低为30dBA，而笔者接触过噪音最大的是56dBA，如果你的环境温度已经超过40dBA，你去强求购买一个30dBA噪音表现的电源，是否会觉得自己的要求很无理呢；假设你的CPU散热风扇与显卡散热风扇的噪音都达到了50dBA，还去刻意选购噪音低的电源简直是耐人寻味。
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