在咱們的電源評測中,超能指數評分佔大頭的是電源的轉換效率、紋波電壓以及輸出電壓穩定性(包括均衡負載與交叉負載),這三個參數每每也是消費者最關注的部分,也是電源產品的重點優化部分。然而還有一個參數,它在咱們的評分中比重並不大,平常使用中得以體現機會也很少,可是它一直存在於PC電源的開發規範中,並且預計將來很長一段時間也不會從相關規範中去除,那就是PC電源的保持時間。安全
PC電源不只要看額定功率,保持時間也要一個重要參數服務器
那保持時間是個怎樣的參數呢?其實意思很好理解,就是PC電源失去市電輸入後,依然能維持正常輸出的時間。這個時間通常來講很是短暫,一般只有幾十毫秒甚至十幾毫秒,說是「眨眼之間」絲絕不過度,顯然不是留給咱們作什麼緊急操做的。既然如此,爲何PC電源的設計與開發規範中依然有這麼一個參數呢?此次咱們就來好好談談這個「保持時間」的真正意義。微信
保持時間的規範:最低標準爲16毫秒架構
目前與保持時間有關的PC電源設計規範主要是兩個,一個是英特爾制定的ATX 12V規範,其要求PC電源在100%負載的狀況下,各路輸出保持時間不低於16毫秒;另外一個則是SSI EPS12V 2.92服務器電源設計指導,其要求電源在75%的負載下各路輸出的保持時間應該大於18毫秒,而Power-OK信號的保持時間則是大於17毫秒。測試
那麼這個16毫秒或者17毫秒是以什麼做爲標準來進行制定呢?這個與PC電源的交流輸入有關係,seo站羣查詢,目前世界上的家用交流輸出大致上是兩種規格,一個是110V@60Hz,另外一個是220V@50Hz,其中110V@60Hz規格下一個交流週期就是16.7ms(1000ms/60Hz),同理可得220V@50Hz的交流週期爲20ms(1000ms/50Hz),所以PC電源在保持時間上的設計規範,電影下載,其實是要求電源能夠作到「輸入斷開後至少在一個交流週期內保持正常輸出」。優化
上圖是訊景XTi 850電源+12V輸出的保持時間測試結果,圖中正弦波表明的是交流輸入,能夠看到在交流輸出斷開後,表明+12V輸出波形的直線依然維持了一段時間才降低爲0,此時+12V輸出終止。而交流輸入終止與+12V輸出終止之間的時間差,就是訊景XTi 850電源+12V輸出的保持時間。spa
因爲電源內部架構各有不一樣,所以電源各路輸出的保持時間也是各不相同的。目前業內主要考量的是電源的+12V、+5V與PG也就是Power-Good信號的保持時間,其中PG信號是電源正常工做的一個指示,主板只有收到電源的PG信號才進入工做狀態。因此按照相關的電源設計規範,電源各路輸出的保持時間必須大於等於PG信號的保持時間,這樣就能夠避免電源在失去PG信號前各路輸出就已經終止、主板的保護機制未能正常執行的尷尬。設計
至於爲何保持時間的規範是按照110V@60Hz的16ms到17ms制定,而不是選擇220V@50Hz的20ms做爲最低標準,這裏面就涉及到一些歷史緣由了,包括目前全球範圍內家用交流規格至今不統一也一樣是歷史緣由,這裏咱們就不深刻討論了。htm
那麼是PC電源裏面的哪個部件決定電源的保持時間?
決定PC電源保持時間的其實並非僅僅是一兩個部件,而是與電源的架構、用料甚至是作工都有關係的,不過要說到那哪一個部分影響比較大,那天然就是在電源中的主電容了。電源的主電容除了對高壓側起到濾波做用外,其還能夠進行儲能,在失去電流輸入後,其依然會保持必定時間內的對外放電,確保後續電路的正常運行,所以增大主電容的容量,能夠有效提高電源的保持時間。
不過主電容的容量也不是越大越好,越大容量的電容體積也越大,充電時間也會越長,對於電路的後續調整也會產生較大的影響。所以額定功率是多少的電源,該配置多大容量的主電容,都是須要通過計算才能得出來的。
採用雙管正激架構的訊景XT 500電源配置有330μF的主電容
以如今常見的電源架構如雙管正激、LLC諧振等來講,通常0.5μF/W就基本上能夠保證電源的保持時間能夠達標,也就是額定500W的PC電源,其主電容應該不低於250μF。而爲了確保有更充分的保持時間,廠商在設計電源的時候也會留出更多一些的餘量,其中採用雙管正激架構的電源對主電容的容量比較敏感,所以主電容的容量會高一些,500W電源多數會配置330μF的主電容,而採用LLC諧振架構的電源則要求相對寬鬆一些,一樣是330μF的電容能夠作到額定功率550W的水平。
旗艦級的訊景XTi 850電源配置有兩個主電容,等效容量達到940μF
而在旗艦級的PC電源中,其主電容與額定功率的比例會更大一些,大都接近甚至超過1:1的比例。以訊景XTi 850電源爲例,其額定功率爲850W,可是配置了兩顆470μF的主電容,等效容量爲940μF,留出的餘量能夠說是很是充足。
固然大容量的主電容並不只僅是爲了增長電源的保持時間,其在PC電源裏還有着其餘更多的做用,這裏就不一一詳細敘述了,咱們會在後續的課堂文章中再行講解。
保持時間的實際意義:讓UPS或者其它硬件的斷電保護有更充足的響應時間
PC電源在斷開輸入以後仍然能夠在一個交流週期維持正常輸出有什麼實際意義呢?很顯然這不是留給咱們作什麼緊急處理的,而是讓其餘響應時間更短、運做速度更加敏捷的保護措施能正常生效的,而這個保護措施就是UPS(Uninterruptible Power System或Uninterruptible Power Supply),即不間斷電源。
圖片源自維基百科,UPS的工做方式
UPS直接與PC電源的輸入端相連,在市電輸入正常的狀況下,它在給PC電源提供穩壓做用的同時,自身也會進行充電。而當市電的電壓不足甚至斷開鏈接後,UPS會釋放自身儲存的電能,經過逆變器輸出到PC電源上,讓PC電源可以在一段時間內保持正常輸出。
按照UPS的相關設計要求,其必須在輸出斷開後的一個交流週期內進入供電狀態,而在這切換的瞬間PC電源一樣會失去外部輸入,所以PC電源必需要在UPS切換爲供電模式的期間維持正常輸出,方可確保整機的正常工做,這就是爲何PC電源的設計規範中會有保持時間這樣一個參數的緣由。
硬盤斷電保護依靠的主要仍是自身
值得一提的是,關於PC電源保持時間的實際意義,還有一種廣泛流傳的說法是讓機械硬盤的磁頭能夠在失去電力以前就歸位到安全區域,這樣就能夠起到保護硬盤的做用。但實際上這個說法並不徹底正確,實際上PC電源與硬盤直接並無直接的信號傳輸,他們相互之間只是供電與被供電的關係,所以在PC電源供電中斷以前,硬盤是沒法判斷PC電源是否失去市電輸入,本身是否須要執行斷電保護的。
能把斷電保護信號傳輸給硬盤的,實際上也就主板有這個能力,主板判斷電源供電是否正常主要是依靠電源給出的PG也就是Power-Good信號,在失去這個信號前主板都會認爲PC電源供電正常。所以在SSI EPS12V 2.92服務器電源設計指導中,其要求電源各路輸出的保持時間要比PG信號的保持時間更長,就是爲了讓主板有向其餘硬件發出斷電保護信號的時間,同時其它硬件也有更充分的時間執行本身的斷電保護機制。
因此PC電源的保持時間這個參數並非嚴格意義上的斷電保護機制,而是一種確保斷電保護機制可以實行的措施,真正起做用的仍是硬件或者是整套平臺自身的斷電保護措施。對於須要保持長時間穩定工做,且須要保證數據安全的PC平臺來講,除了電源的保持時間要達標以外,配置一套UPS仍是頗有必要的。更多有關硬件問題能夠聯繫小超哥微信(9501417).