每年《微型計算機》都會進行電源橫向評測,從早前的以功率為訴求,揭露假3c電源的黑幕,到近年來逐步以節能、環保為測試主題,我們_直持續關注著電源行業的發展和進步。而今年的橫向評測堪稱史上最嚴苛的一次測試,我們挑選的14款80PIus電源不僅要接受轉換效率測試,還要經過電磁傳導和電磁輻射的嚴格檢測,同時還會涉及電氣性能、風量和噪音的專業測試,這對每款產品來說都是一次嚴峻的考驗。
為什么要測試主流80Plus電源?
縱觀當前PC電源市場,按照用戶的應用需求和電源功率的對應關系,大致可分為四個層次:
1入門級市場
這類市場主要面向家庭用戶,其中大部分家庭用戶將電腦用于上網娛樂、日常辦公和炒股等,這樣的電腦往往采用最低端的硬件配置。另一部分家庭用戶除了上述應用之外,還要欣賞1080p高清視頻,其電腦通常采用支持高清硬解碼的集成顯卡主板,如780G、790Gx、MCP78等。由于這兩類家庭用戶所采用電腦的功耗均不超過300w,因此他們購買的往往是價格在200元左右、額定功率不超過300W的電源。
2中端市場中端市場的電源額定功率在300W到400W之間,用戶群主要是普通游戲玩家。這類用戶對電腦的游戲性能有一定要求,例如在高分辨率下以中等畫質玩轉《魔獸世界》、《使命的召喚5》等游戲,其電腦往往采用奔騰雙核E5300處理器和GeF0rce 9600 GT顯卡這一檔次的中低端配件,即使加上超頻所需,系統的整體功耗也大多在400W以內。因此這類用戶在購機時普遍采用300元左右、300W~400W之間的電源。
3游戲玩家市場
在游戲市場,用戶的電腦配置大多從AMDPhenom(羿龍)II x3 720處理器和GeF0rce 9800 GT顯卡(或同檔次產品)起步,最高可達到酷睿i7 920四核處理器+GeForce GTX 285顯卡(或同檔次產品)的搭配,這樣的電腦配置可以在1920x1080分辨率、中高畫質下流暢運行絕大多數游戲。并且可以預見的是,未來想要完美享受《暗黑破壞神3》和《現代戰爭2》這些游戲大作,至少得采用這類檔次的游戲平臺,一點折都不能打!而400W到600W電源才能滿足中高端電腦的供電需求,因此成為今年游戲玩家關注的焦點也就不足為奇了。
4高端發燒市場
至于600W甚~1000W以上的高端發燒市場,其用戶往往是超頻玩家或游戲發燒友,其電腦采用高端顯卡的雙卡SLI或三卡SLI,非600W以上的電源難以承受。
在上述四類電源市場中,400W到600W電源的關注度非常高,但用戶在選購時也最為頭痛。一是因為主流市場的品牌和型號眾多,不論是內地品牌、臺系品牌還是國外品牌都針對該市場推出了多個系列和型號的電源產品。二是中高端用戶更加看重電源的綜合品質,對電源工作的穩定性、節能效果、防輻射性能、散熱效果和噪音水平等都較為重視。最后,400W電源到600W電源根據不同的功率、品牌、系列和型號,其價格區間較大,最低在400元左右,最高超過千元。綜合考慮之后,微型計算機評測室決定專門針對400W到600W之間的主流80Plus電源進行全面而嚴格的橫向評測,為中高端用戶提供最具價值的參考。
測試產品及分類
在本次橫向測試中,微型計算機評測室共收集了14款主流80Plus電源。為便于橫向比較,我們將其分為兩個組。其中400WN450W--組,測試的電源包括1個390W電源:康舒i8 Power 390(由于功率非常接近400W,因此我們也將它加入了本次測試),5個400W電源:長城節電王發燒版、酷冷至尊Real Power Pro 400W,T淦剛500P,僑威天尊400和安耐美環保尖兵80+400W,以及2個450W電源:航嘉多核R85、銀欣SST-ST45NF。而500W到600W電源被分為第二組,測試的電源包括3個500W電源:海韻S12I/Bronze 500W、僑威天尊500、Tt暗黑600P,1&525W電源:安耐美魔族82+525W,l&550W電源:酷冷至尊Real Power Pro 550W,以及1個600W電源:銀欣SST-ST60F。
采用GeForee GTX 260及以下檔次顯卡的用戶可重點關注400WNJ450W電源,而采用GeForee GTX 27Q及更高檔次顯卡的用戶則應該考慮500W到600W電源。
測試環境及測試項目
1電氣性能測試
首先我們對每一款電源進行綜合性能測試,測試設備主要采用Chroma8000測試儀。Chroma8000是一套綜合性的電源自動檢測系統,提供了交流/直流電源供應器、電子負載、數位電表、示波器、時序/雜訊分析儀和短路及過電壓保護測試器。結合開放式軟件PowerProⅢ,提供了豐富的測試功能。同時還使我們可以彈性制定測試項目,以獲取最關鍵的測試成績。通過Chroma8000測試儀,我們一共選擇了8個相關測試項目;
a浪涌電流——應對電網瞬間沖擊
浪涌電流指通電瞬間,由電源濾波電容充電產生的巨大峰值電流。如果電源對浪涌電流限制得不好,很容易造成電源元件損壞,并出現插入插座時“打火”、電源整流橋被擊穿以及電網波形瞬間下跌造成主機重啟等危害。測試時,我們將浪涌電流測試時間設定為5秒鐘,如果通過防浪涌測試則顯示“Pass”,如果失敗則為“Fail”。
b在線調壓——防止電壓波動過大
在線調壓顧名思義就是檢測電源運行時調整電壓的能力,如果電源的電壓在±5%范圍內浮動則代表通過測試,反之則表示未通過。
c最小載開機過沖——防止電源損壞
在測試最小載開機過沖時,我們將輸入電壓Vin=115v、電流頻率=60Hz,在這樣的環境下開機檢測過充電壓是否超標。不達標的電源在該環境下開機會在瞬間產生很大的浪涌電流,損壞電源甚至電腦配件。在測試中,如果過沖電壓比標準電壓高出10%(12V的上限為13,2V),表現未通過測試,如果低于10%,則表示通過最小載開機過沖測試。
d綜合調整率與紋波一穩定運行的關鍵因素
這項測試主要是檢測電源在不同電網下的電壓校正能力,以及對紋波(直流電壓中的交流成分,主要是因為濾波不干凈造成的。測試時,我們將輸入電壓分別設置為180V,230V和264V,測試時間為2秒鐘。由三種比較有代表性的輸入電壓值可以檢測出當電源遇到電網不穩定時的電壓輸出穩定性。如果電壓偏移沒有超過5%,就表示通過測試。
e轉換效率——節能省電的關鍵要素
轉換效率是本次測試最重要的一個測試環節,我們將對電源的滿載、典型負載以及輕載三個負載進行測試。測試環境:輸入電壓Vin=230V,電流頻率Fin=50Hz,測試
時間為3秒鐘。
滿載:將電源負載設置為100%額定功率,檢查此時的功率轉換效率。
典型負載:將電源負載設置為50%額定功率,檢查此時的功率轉換效率。
輕載:將電源負載設置為20%額定功率,檢查此時的功率轉換效率。
f待機功耗——沒斷電習慣的用戶必看
如果關機后,不斷電,那么機器就會處于待機狀態。而待機功耗就主要是測試待機狀態下,電源損耗的功率,這也是體現節能的一個重要環節。我們將檢測+5Vsb電壓負載0.3A電流時的功率,在同一做工檔次的條件下,待機功耗越小越好。
2電磁傳導干擾
電磁干擾(ElectroMagnetie Interference簡稱EMI),是指電磁波與電子器件作用后而產生的干擾現象,分為傳導干擾和輻射干擾兩種。傳導干擾是指干擾源通過導電介質把一個電網絡上的信號耦合(干擾)到另一個電網絡;輻射干擾是指干擾源通過空間把其信號耦合(干擾)到另一個電網絡,兩種干擾都會影響其它系統或本系統內其它子系統的正常工作。而在市場銷售上的每一種電氣、電子設備需要滿足的基本要求是符合EMC標準,相關標準就規定了電磁干擾(EMI)的最大值以及電磁抗擾度或敏感度(EMS)的最小值。具體到本次測試的電磁傳導干擾項目,就是檢測每一款電源是否會通過電源線對室內電網和市電電網造成干擾。
我們使用的EMI電磁傳導干擾測試儀的是德國羅德與施瓦茨公司(ROHDE&SCHWARZ;)的ESPl3測試接收機。羅德與施瓦茨公司的總部位于德國慕尼黑,成立至今已有76年,主要從事無線通訊領域的測試和測量。ESPl3測試接收機具有9kHz到3GHz測試頻段,被各電源廠商和測試機構廣泛用于EMI預認證測試。
每款電源在測試時,測試成績會直接顯示在ESPl3測試接收機的液晶屏上。測試采用歐洲~EN55055A標準(即EMI最大值),測試成績的單位為dBgV(分貝微伏),電源從9kHz到3GHz~程測試電磁傳導干擾。
3電磁輻射干擾
電磁輻射干擾也是EMI電磁干擾的一種,也被簡稱為電磁輻射。電磁輻射是一種復合的電磁波,以相互垂直的電場和磁場隨時間的變化而傳遞能量。人體生命活動包含一系列的生物電活動,這些生物電對環境的電磁波非常敏感,因此電磁輻射可以對人體造成影響和損害。因此在市場上銷售的電氣、電子設備也要符合相應的EMC標準。本次測試的電磁輻射干擾項目即是檢驗參測電源是否符合安全標準。
我們在專業的電磁兼容測試室進行電磁輻射干擾。該電磁兼容測試室按照10m法半電波暗室標準建造,除地面安裝反射接地平板之外,其余5個內表面均安裝了吸波材料,以屏蔽來自外部的電磁輻射干擾。
電磁兼容測試室內的測試儀器包括電磁波采集設備、控制器和頻譜分析儀。其中電磁波采集設備采用德國maturo公司的天線塔Compact Antena Mast CAM4,00~P,maturo公司是一家專業電磁兼容測試輔助設備廠商,它的產品被世界各地大多數的主流實驗室及測試點所采用,Compact Antena Mast CAM 4,00-P天線塔主要用來固定天線,并能在lm-4m范圍內實現天線的自動升降。控制器采用maturo公司配套的MCU控制器。頻譜分析儀則采用羅德與施瓦茨公司的ESCI測試接收機。
每款電源測試之后會生成測試報告。測試采用歐洲的EN55022標準(即EMI最大值),測試成績的單位為dBuV/m(分貝微伏/米),電源在30MHz到1GHz全頻段測試電磁輻射干擾。我們將電源置于機箱內,并將機箱所有可能泄漏輻射量的部位封閉,并將電源通電。在測試時,每個頻率都要測試電源360。全方位的電磁輻射值,取其中的一個最大值作為該頻率的最終成績,所有頻率的成績相連形成電磁輻射干擾的曲線圖,并且測試兩遍分別得到水平和垂直方向的成績。電源在任一頻率下的水平值或垂直值超過EN55022標準即表示輻射值偏高。由于消費者普遍對電磁輻射較為關注,因此我們將對每款電源的電磁輻射傳導的測試成績進行講解,指出該電源在哪部分頻段范圍內的值偏高。
4最大風量、最大風扇轉速和最大噪音
從用戶的使用感受上來說,由于中高端游戲平臺的發熱量相當可觀,所以電源的風量、風扇轉速和噪音也是值得關注的重點。理論上,風量、風扇轉速和噪音三者均是成正比的關系。但由于不同品牌、不同型號的電源在風扇和風道設計上不盡相同,那么噪音是否與散熱效果成正比,我們將在測試中進行檢驗。
本項目的測試儀器主要有MENTEK公司的可程式恒溫恒濕試驗箱、LongWin公司的AMCA210一99風洞和BSWA 805聲級計。具體測試方法為:先將電源放人可程式恒溫恒濕試驗箱,設定70度恒溫,放置加熱一小時后取出,立即用聲級計測試其噪音水平(測試距離0,5m),再用風洞測試電源風扇的風量和轉速。電源在高溫狀態時,風扇將以最大轉速運行,從而以最大風量進行散熱,而噪音也會達到最大。測試成績中,噪音單位是dBA(分貝)、風量的單位是CFM(立方英尺份),轉速的單位是RPM(轉/分)。