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到底是谁惹的祸?导致电源高烧原因分析

我要评论 2010/07/14 13:45:20 来源:绿色资源网 编辑:绿色软件站 [ ] 评论:0 点击:243次

  7月临近,意味着太阳直射北纬度,热浪卷席整个北半球正式开始。蜗居于石屎森林生活的人们,每天都在承受着这种热浪的煎熬。高剧的气温并不可怕,而因为城市里面制造出种种因素造成高热空气进入死循环,才令人担忧,汽车排放的尾气,空调外排热空气,城市绿化面积剧减,大小高楼将城市禁锢得密不透风......等等原因都造成城市内热空气死循环。

 夏日箱内最热配件先数电源

  这里谈到死循环一词,是造成气温高居不下的主要原因,而在我们使用的电脑中,到了夏日,也经常出现一个问题,电源怎么会突然高烧起来?跟CPU,显卡,硬盘一样,电源也配有相应的散热系统维持正常的工作温度,但却温度要比起理论值高出一大节,而这样的问题往往就是因为热风死循环而造成的,小至电源内部,大致整个箱内,都有出现热风死循环的情况。

   除了机箱内部出现热风死循环的情况之外,电源本身的发热量,散热系统的性能,以及电源内部的散热风道设计也会造成电源温度升高,文章以下首先对电源自身的情况进行分析和探讨。

★偏低效率电源发热量必然大

  转换效率的大小除了跟电源的节能效果和负载能力有关之外,从另一个侧面也跟电源的发热量有一定的关系。输入同样的电力能量,转换成有效电能输出越大,则额外以热能散发出去就越少,相反,转换效率越低的,电源以热能散发出去的能量就越多,从而造成电源发热量越大。

★设计布局上的疏忽

  电源内部主要以开关晶体管,Mosfet管/肖特基管和整流桥器等IC芯片为最主要的发热元件,开关晶体管,和Mosfet.肖特基管是主要负责电源的PFC开关和主开关,在设计上都能紧贴覆盖有散热片,所以这些IC发出的热量能好快导出。
   但不少电源的设计上却往往忽略了整流桥器也应该紧贴散热片上,整流桥器的发热量会根据其不同的参数而有所不同,而这也有一个较为固定性的规律,功率或负载能力越高的电源,所用的整流桥器参数越是强悍,从而发热量也随之越大。

 不能忽视电源自身问题
双整流桥并联设计

  上图是采用了双整流桥并联,但却没有采用紧贴散热片的设计,如此一来在电源高负载的情况下,整流桥器散发的热量会波及其他元件,从而造成电源内部局部温度升高。

★电源用料应该找发热量低的材料

  在主要发热的元件上:开关晶体管,Mosfet管/肖特基管和整流桥IC上。尤其是晶体管上若能采用上英飞凌或者仙童两大品牌的优质IC材料,整体发热量必然得到下降,这些出至国外大厂的产品,在电阻值相对要低,流通电流值和其他参数更高,对于电源的转换效率也能起到质的提升。

  相反采用一些根本查不出品牌,型号的IC管,在参数上和整体的发热上也不会有很好的表现,最终只会影响了转换效率和电源内部的整体发热。

单向8CM风扇散热能力十分有限

  针对一些偏低端和主流的电源,只会采用一个8CM风扇作为电源的主动散热系统,尽管电源功率输出相对要低,其元件的发热量也不会过大,但仅仅以一个单向8CM的风扇,根本无法顾及到电源内部所有元件的散热。

  单从电源本身的确是这样,一旦电源安装至机箱内部,风扇所抽取到的不可能是冷风,当抽取热风进入电源,且8CM风扇的风量输出不大,则只会让电源内部温度更高。

 电源有限的散热性能
仅以一个8CM风扇的风量无法满足电源的散热要求

12/14CM风扇,过分静音并非好事

  在时下大大小小的电源厂商都有自己的静音系列的电源产品,但却又能有多少厂家能做到散热静音两不误的理想效果?若能采用镰刀,高尔夫,ADDA,安耐美或者猫头鹰专业风扇制造商当然能做到理想的静音散热。但往往国内一些电源厂商只会盲目追求静音效果,造成了散热风扇只有静音却不能散热的弊端

 电源有限的散热性能
仅0.16A的静音风扇,最高转速不过800RMP,谈何散热性能?

电源内部风道不畅

  无论谈到什么样的散热都不能缺少,冷热风间的对流而形成风道,才能达到最佳的散热效果,这些情况往往只会被读者们认为只能在机箱内部进行搭建风道,而电源内部的风道同样重要。忽略了此则以上的方面做得再好也是功亏一篑。

 电源有限的散热性能
XFX 650W电源出至海韵之手,采用S型散热风道设计

  上图是明显看出是海韵经典系列M12的S风道设计,这样的风道设计并非改变很大,仅仅是将二级EMI电路移至原来的PFC处,这样一来,没有二级EMI电路的阻隔,散热片发出的热量就能直接导通到电源外部。

上置电源式出现万“热”朝中

  以上是出现在电源内部问题,而造成电源高温的原因分析,但在一套DIY的用机中,电源总不会单独工作,尤其安装在机箱内部后,造成电源发热的原因,其实更多来源于其他配件,以及箱内风道的建立。

  针对时下最为主流的两种ATX机箱:上置和下置电源两种方式。

 上置电源式出现万“热”朝中
上置电源式出现万“热”朝中

  造成上图这样的情况主要是,机箱顶部出现散热盲区和机箱背板缺少抽风风扇的安装,根据热空气上升的原理,CPU,主板北桥芯片,显卡的热量统统传至电源处,同时电源的12CM风扇在进行抽风,更加快热量往电源内部积累,最终导致电源“高烧”。

下置电源式也会出现散热盲区

  下置电源设计的机箱,主要的优势在于:在机箱的散热风道上提供了上下彼此独立的分散风流走向散热,其中以电源+硬盘为一组,显卡主板CPU为第二组。这样的设计可以很好避免了上置电源设计的那种,万“热”朝中的弊端,但并非这样的设计就能达到最理想的散热效果,且看下图:

 下置电源式也会出现散热盲区
布线惹的祸!造成热风“死循环”

  过于独立的两组风道,因为机箱的尺寸未能做到最大化,布线上的凌乱和硬盘架的阻隔,随时出现风道的闭固循环,而电源和显卡之间也出现了热风上下流动的死循环。

编辑给你最贴心解决方案及总结

  首先针对电源自身情况而言,选择电源的时候需要注意,转换效率过低的电源产品不能因为价格低廉而盲从选购,相反高转换效率的电源产品,可通过是否通过80Plus认证而选取,国内产品中性价比较高的80+主流电源市场上比比皆是,国外和台系高效电源只要有购买的渠道,更值得推荐。

  另外,盲目追求静音并非明智之选,若的确需要有静音的环境,可选择智能温控系列的电源。 

 编辑给你最贴心解决方案及总结
银欣FT02是每位DIY用户梦寐以求的垂直风道机箱

  机箱的选择上,Intel提出的TAC2.0规范机箱已经开始受到机箱厂商们的认可,而且市场反应也越来越好,国内几大大厂逐渐推出多款TAC2.0的机箱,通过侧板大范围的流量交换,的确能做到更好的散热效果,同时也可以用户自己DIY在侧板上添加上下两组12CM风扇,增大冷风的注入。

关键词:电源

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