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發(fā)布日期:2013.03.26
節(jié)能環(huán)保是一個(gè)由來已久的全球性話題。早在07年，美國Ecos和EPRI兩個(gè)組織就提出了80Plus電源標(biāo)準(zhǔn)，而老牌的Energy Star則更是有長達(dá)十年歷史，并推出了最新的Energy Star-V標(biāo)準(zhǔn)。兩者均對電源的轉(zhuǎn)換效率提出了越來越嚴(yán)苛的要求。要使電源朝著更環(huán)保節(jié)能的方向發(fā)展，最根本的方法在于改進(jìn)設(shè)計(jì)方案。下面我們就從提高轉(zhuǎn)換效率減少電能損耗的角度來了解目前電源發(fā)展的方向。
可以降低電能損耗的電路分別有PFC電路和拓?fù)浼軜?gòu)。前者功能主要在于減低電網(wǎng)的電能損耗，而后者則主要減低電源內(nèi)部對電能的損耗。簡單來說，前者為國家省電，而后者則為自己省錢。
一、PFC電路：全稱為“Power Factor Correction”，意思是“功率因數(shù)校正”，功率因數(shù)指的是有效功率與總耗電量(視在功率)之間的關(guān)系，也就是有效功率除以總耗電量(視在功率)的比值。 基本上功率因素可以衡量電力被有效利用的程度，當(dāng)功率因素值越大，代表其電力利用率越高。計(jì)算機(jī)開關(guān)電源是一種電容輸入型電路，其電流和電壓之間的相位差會(huì)造成交換功率的損失，此時(shí)便需要PFC電路提高功率因數(shù)。目前的PFC有兩種，一種為被動(dòng)式PFC（也稱無源PFC）和主動(dòng)式PFC（也稱有源式PFC）。
主動(dòng)PFC電路的功率校準(zhǔn)因數(shù)可達(dá)0.9以上，而被動(dòng)PFC電路的功率校準(zhǔn)因素僅有0.7-0.8，它可決定電力在電網(wǎng)中的損耗量。例如，同樣輸入功率為300W的兩款電源，市電電網(wǎng)只需要為主動(dòng)PFC電源提供333W（300W/0.9）電力，而被動(dòng)PFC電源則需要耗費(fèi)市電的375W電力（300W/0.8），兩者相差42W。而部分低端電源的功率校準(zhǔn)因數(shù)僅有0.7，對電能的損耗更大。因此，主動(dòng)PFC電路可大大節(jié)約國家電網(wǎng)中的電能損耗（雖然用戶僅需要按300W來交電費(fèi)）。
紅框所示為被動(dòng)PFC電路
過往，受限于成本控制和市場定位需要，榮盛達(dá)黑熊450采用被動(dòng)PFC設(shè)計(jì)，不利于國家節(jié)能能源。
榮盛達(dá)省電王A6采用主動(dòng)PFC設(shè)計(jì)，令功率校準(zhǔn)因數(shù)達(dá)到0.9以上
二、拓?fù)潆娐罚?/strong>拓?fù)潆娐返姆N類決定了電源的轉(zhuǎn)換效率。如果說PFC電路是為國家節(jié)約能源的話，那么拓?fù)潆娐肪褪菫橛脩糇约汗?jié)約電費(fèi)。
目前市場上的電源主要采用三種拓?fù)潆娐罚謩e是半橋、正激和全橋。其中半橋拓?fù)湟驗(yàn)榉桨赋墒煸?，占?jù)了大部分市場，但它的劣勢也相當(dāng)明顯，就是轉(zhuǎn)換效率低；正激則分為單管正激和雙管正激兩種。它主要出現(xiàn)在300W-400W的中高端電源上，可顯著提高電源的轉(zhuǎn)換效率，例如通過80Plus認(rèn)證的電源就主要采用正激拓?fù)錇橹?；全橋則主要應(yīng)用在400W以上、80PLUS級別產(chǎn)品，因?yàn)樵诟吖那闆r下，正激拓?fù)浜茈y保證轉(zhuǎn)換效率依然保持在80%以上。
紅框所示三個(gè)變壓器可看作是半橋拓?fù)涞臉?biāo)志（黑熊450）
雙管正激拓?fù)潆娐?，散熱片之間只有兩個(gè)變壓器（省電王A6）
當(dāng)然，也并非“只有兩個(gè)變壓器”就一定是雙管正激。例如全橋拓?fù)湟仓挥袃蓚€(gè)變壓器，只是全橋拓?fù)湟话阌迷诔^400W的大功率電源上，而400W以下則主要采用雙管正激（和半橋）。另外全橋拓?fù)涞膬蓚€(gè)變壓器旁邊還配備了四個(gè)開關(guān)管，結(jié)構(gòu)更復(fù)雜。
從節(jié)電結(jié)果來看，PFC電路和拓?fù)潆娐贩謩e影響著市電電網(wǎng)和個(gè)人用電量。例如整機(jī)功耗為300W時(shí)，以80%的轉(zhuǎn)換效率來算，電源的輸入功率為375W（300W/80%），用戶需要以375W來掏電費(fèi)。如果此時(shí)功率校準(zhǔn)因素為0.9的話，那么市電需要消耗417W（375W/0.9），也就是說國家需要為浪費(fèi)的42W“埋單”；如果校準(zhǔn)因數(shù)只有0.7，那么在電網(wǎng)中浪費(fèi)的電力就高達(dá)160W。因此，無論功率校準(zhǔn)因數(shù)也好，轉(zhuǎn)換效率也罷，都直接影響著主機(jī)對電能的需求，和國家發(fā)電量有莫大的關(guān)系。
從為國家節(jié)約能源并減少排放二氧化碳的利益出發(fā)，電源的節(jié)能前景需求已經(jīng)越來越清晰。為此，榮盛達(dá)最新推出的省電王A6就把原來黑熊450的被動(dòng)PFC改進(jìn)為主動(dòng)PFC，并把后者的半橋拓?fù)涓倪M(jìn)為雙管正激拓?fù)洌裙?jié)約了個(gè)人用戶的電費(fèi)開支，也為國家電網(wǎng)節(jié)省了不必要的損耗。
