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發(fā)布日期:2013.03.26
節(jié)能環(huán)保是一個由來已久的全球性話題。早在07年，美國Ecos和EPRI兩個組織就提出了80Plus電源標準，而老牌的Energy Star則更是有長達十年歷史，并推出了最新的Energy Star-V標準。兩者均對電源的轉(zhuǎn)換效率提出了越來越嚴苛的要求。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設(shè)計方案。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電路和拓撲架構(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，當功率因素值越大，代表其電力利用率越高。計算機開關(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造成交換功率的損失，此時便需要PFC電路提高功率因數(shù)。目前的PFC有兩種，一種為被動式PFC（也稱無源PFC）和主動式PFC（也稱有源式PFC）。
主動PFC電路的功率校準因數(shù)可達0.9以上，而被動PFC電路的功率校準因素僅有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PFC電源提供333W（300W/0.9）電力，而被動PFC電源則需要耗費市電的375W電力（300W/0.8），兩者相差42W。而部分低端電源的功率校準因數(shù)僅有0.7，對電能的損耗更大。因此，主動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）。
紅框所示為被動PFC電路
過往，受限于成本控制和市場定位需要，榮盛達黑熊450采用被動PFC設(shè)計，不利于國家節(jié)能能源。
榮盛達省電王A6采用主動PFC設(shè)計，令功率校準因數(shù)達到0.9以上
二、拓撲電路：拓撲電路的種類決定了電源的轉(zhuǎn)換效率。如果說PFC電路是為國家節(jié)約能源的話，那么拓撲電路就是為用戶自己節(jié)約電費。
目前市場上的電源主要采用三種拓撲電路，分別是半橋、正激和全橋。其中半橋拓撲因為方案成熟原因，占據(jù)了大部分市場，但它的劣勢也相當明顯，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認證的電源就主要采用正激拓撲為主；全橋則主要應(yīng)用在400W以上、80PLUS級別產(chǎn)品，因為在高功耗情況下，正激拓撲很難保證轉(zhuǎn)換效率依然保持在80%以上。
紅框所示三個變壓器可看作是半橋拓撲的標志（黑熊450）
雙管正激拓撲電路，散熱片之間只有兩個變壓器（省電王A6）
當然，也并非“只有兩個變壓器”就一定是雙管正激。例如全橋拓撲也只有兩個變壓器，只是全橋拓撲一般用在超過400W的大功率電源上，而400W以下則主要采用雙管正激（和半橋）。另外全橋拓撲的兩個變壓器旁邊還配備了四個開關(guān)管，結(jié)構(gòu)更復(fù)雜。
從節(jié)電結(jié)果來看，PFC電路和拓撲電路分別影響著市電電網(wǎng)和個人用電量。例如整機功耗為300W時，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。如果此時功率校準因素為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的42W“埋單”；如果校準因數(shù)只有0.7，那么在電網(wǎng)中浪費的電力就高達160W。因此，無論功率校準因數(shù)也好，轉(zhuǎn)換效率也罷，都直接影響著主機對電能的需求，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，榮盛達最新推出的省電王A6就把原來黑熊450的被動PFC改進為主動PFC，并把后者的半橋拓撲改進為雙管正激拓撲，既節(jié)約了個人用戶的電費開支，也為國家電網(wǎng)節(jié)省了不必要的損耗。
