常规PC机用标准ATX电源都只使用一个风扇,大部分ATX标准电源都将风扇设计成向外抽风形式,理论上这样做可以及时将电源盒中内的热空气排出,但实际情况在重负载高发热量的情况下并不理想。向外抽风的风扇虽然可以带走电源盒内的热空气,但在散热器表面形成的空气流动并不大,积聚在散热片上的热量不能迅速散发。曾经有过一个版本的ATX标准将风扇对准电源内部吹,虽然对电源内部散热效果有所改善,但在洁净度不高的环境下电源内部在短时间内积灰严重,严重的甚至导致电源故障,所以在后续版本的ATX标准将风扇又改回向外抽气。理论上使用功率较大的风扇可以增大气流量,但厂商一般不愿意采用此举,一方面可能造成产品成本的上升,另一方面会产生增加电源的工作噪音、灰尘积聚率上升的负面效应,由此看来单纯靠增加风扇排气量不是一个好的解决方案。由CPU散热片散热方法我们可以看出,如果有风扇直接对准散热片吹效果最好,由此生产厂商在一些高档大功率电源中引入了双风扇的概念,保留常规的向外抽气的风扇作为主风扇,在其对面再增加一个辅助风扇,辅助风扇产生的气流直接吹在散热片和功率元件上,配合主风扇工作在电源内部一吹一抽形成一个风道,实践证明效果非常好,而且辅助风扇还有助于带走机箱上部的热空气,增加机箱内部空气的流动。电源内功率部件温度低了,工作起来也更稳定安全,从一定程度上提高了电源重载能力。为了控制由双风扇工作可能带来的噪音增加,一般采用选用优质低噪音风扇;优化配置双风扇的功率,辅助风扇采用功率较小的风扇以降低噪音;采用温度控制电路,使辅助风扇在轻载情况下低速工作或者停止工作,在需要的时候才全速运转。
以前双风扇只用于高档大功率电源,价格也比较贵,目前市场上为普通用户中档电脑设计的世纪之星标准版冷房电源也采用了双风扇设计,使大众用户花费不多也能享受双风扇电源,这款电脑通过中国电工产品认证。
这款冷房电源从外观看大小与世纪之星标准版电源差不多,电源前后分别内置有轴流风扇,主风扇采用12V 0.14A薄型风扇,副风扇采用12V 0.11A标准风扇。电源工作噪音直接取决于风扇的工作噪音,我们拿到的测试样品两个风扇工作噪音很小,工作时与普通电源无异。在标准版电源的顶罩依然采用普通标准版世纪之星的部件,原单风扇标准设计中为了改善散热条件,在顶罩上开了很多栅条状的通风口,现在由于采用了双风扇结构,为了保持两个风扇间的风道内气流有一定的强度和气流的运动方向,副风扇成为其唯一的进气口,所以将原顶部的散热孔用透明的胶片封死。这样有利于双风扇工作的效率,而且使用户可以看到电源内部的设计,好的用料和设计是不怕别人看的。理论上受控型的双风扇结构最理想,不过实现起来线路可能比较复杂,而双风扇一直同时工作无疑散热效果是最好的。世纪之星标准版冷房电源的双风扇系统是非受控型,只要一开机启动两个风扇就一直工作到关机。
风扇的保护罩采用工业标准护罩,风阻较传统电源盒上一次冲压成型的护罩要小得多。
世纪之星电源提供有双头电源线,使显示器和主机只需要一个电源插座,所以电源盒上设计只提供了一个输入插座,在原来安装电源输出的位置上提供了一个电源开关,可以彻底关断电源。ATX电源与传统的AT电源不同,当主机自动"关闭电源"后,ATX电源内部并不是完全停止工作,内部还有辅助电路。如果用户不使用UPS或带开关的电源插座,在不使用电脑时如果不拔下电脑电源插头,则电源内部还有部分电路在工作。一般推荐电脑在不工作时彻底断电,现在有了这个物理开关就可以轻松的实现,不必再费心拔插头。
我们打开电源外壳,由于在有限的空间采用了两个风扇,所以留给线路板的位置就比较小了,为此标准版电源内部采用了小板设计,并将部分电路做到了垂直附加板上以利用垂直空间。
整体电源内部设计线路原理与普通标准版差不多,只是改变了一些布局。元器件选用方面并没有因为散热条件的改善而有明显的缩水,滤波电容依然是220V 470微法。在220V电源回路中还有NTC元件减小开机冲击。
限于空间散热片的面积减小了,与冷房其他电源不同标准版电源依然使用L型散热片增加散热面积。在风冷的条件下散热片的散热效率大大提升,两片主散热片和功率元件都基本位于风道中间。
在负载功率测试中,世纪之星标准版冷房电源达到其标称电流,在约200W的模拟重负载测试中连续工作30分钟(一台标准配置电脑主机不包括显示器功耗一般不超过100W,显示器功率与开关电源无关),散热片与功率元件上的温升明显小于普通标准版电源。在重载情况下电压跌落非常小。
以下是世纪之星标准版电源各档电压输出电流标称情况:
+3.3V | +12V | -12V | +5V | -5V | +5Vsb | |
ATX-315标准版电源 | 12A | 4.5A | 0.5A | 12A | 0.5A | 1A |
ST-ATX315标准版冷房电源 | 14A | 6A | 0.5A | 18A | 0.5A | 1A |
ATX-325普通黄金版电源 | 15A | 10A | 0.5A | 25A | 0.5A | 1A |
ST-ATX-325冷房黄金版电源 | 15A | 10A | 0.5A | 25A | 0.5A | 1A |
总的来说这款电源非常超值,性能也相当不错,一般装机消费者只要在普通世纪之星电源的基础上增加二十元预算就能买到这款冷房版电源。唯一不够理想的地方是垂直安装的线路版一定程度的挡住了副风扇约20%的气流。如果能够改进一下就更理想了。
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