題 為什麼計算機電源似乎效率低下?


由於最近  我在SuperUser上問過這個問題,我想問另一個問題。計算機電源現在具有效率等級,在80%的利用率和更高的利用率之間。我的問題來自一個充滿希望的錯誤信息:為什麼效率如此糟糕?我們在哪裡失去瓦數?


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2017-11-29 21:01


起源


PSU發出的熱量。在能源方面,效率低下幾乎總是熱量損失。 - Frank Thomas
與許多其他類型的電源轉換相比,它並不是那麼糟糕。它可能是 更好,但這不必要的昂貴。 - Shinrai


答案:


考慮到效率最高的汽油動力汽車效率約為30%,我認為它幾乎沒有您想像的那麼糟糕。但答案主要是阻力損失。當你試圖使電子移動和停止時,它們相互摩擦並抵抗它們通過的材料。這種摩擦會浪費你用來移動它們的一些能量,而這種能量就會產生熱量。

此外,電源具有感應損耗。當你使電子移動時,會產生磁場。當你阻止它們時,你會拆掉這個磁場並恢復大部分能量。事實上,這就是開關電源如何將電能從一個電壓轉換為另一個電壓。

當你積聚並拆除磁場時,附近的材料會與場地對齊,然後阻止你將它撕下來。當這些磁疇翻轉排列時,它們再次相互摩擦,從磁場中竊取能量。當你把它拆掉時,你永遠不會像以前那樣恢復能量。這也是熱量。


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2017-11-29 21:10



很好,謝謝。我開始更多地了解硬件,這對理解一般電學理論有很大幫助:​​) - Naftuli Kay


可以設計效率超過90%的電源。但是,這些並不一定適用於大眾市場的消費電源。例如,無損緩衝器需要額外的硬件來存儲來自抑制EMI源的能量,而不是將它們轉換為熱量,這意味著損耗。

效率非常高的另一個問題是負載範圍。沒有電源在允許的功率範圍內具有恆定的效率。更糟糕的是,輸入電壓也是可變的,因為預計大多數電源可以在沒有問題的情況下工作在110VAC和230VAC。

規定的損失來源是PFC或功率因數校正。相對高功率的設備需要對電網“好”。預處理器PFC電路增加了另一級別的開關電源轉換。因此,即使在最好的情況下,您也可以在PFC頂部堆疊反激式電源(電源)。因此90%的非常好的效率將變為0.9x0.9 = 0.81%!

在工業“磚”型DC / DC轉換器中可以找到真正高效的電源,這些電源需要在相對較小的外殼中處理非常高的功率水平。如果您的輸出實際負載為600W且PSU大小為2.5“HDD,則額外10%的廢熱會對熱管理產生很大影響。

事實上,廢熱是工程師喜歡設計有效供應的主要原因。能源效率是一種快樂的副產品。


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2017-11-30 13:40