提到電源，相信很多朋友都會(huì)首先想到的就是省電，而評(píng)定一款電源是否省電，就是要看它的轉(zhuǎn)換效率，簡單來說，轉(zhuǎn)換效率越高的電源越省電，相比于紋波、電壓偏離等數(shù)據(jù)更加通俗易懂，由淺入深，所以我們將轉(zhuǎn)換效率排名排在了本次的橫評(píng)項(xiàng)目的首項(xiàng)測試。
參加本次橫評(píng)的電源價(jià)格及額定功率（按照品牌音序排列）
《龍爭虎斗》電源橫評(píng)項(xiàng)目讓你既漲姿勢又了解產(chǎn)品，并且還有大獎(jiǎng)拿！
相信很多小白玩家看橫評(píng)測試的時(shí)候總是一臉懵，尤其是對于電源這種專業(yè)性很強(qiáng)的產(chǎn)品來說，無法用3DMark、CPU-Z、Benchmark、魯大師等等很直觀的看到數(shù)據(jù)，同時(shí)對于電源的性能組成也不是很了解。
所以我們在此次《龍爭虎斗》電源橫評(píng)項(xiàng)目中為大家特意制作了《悟空說》的系列連載電源知識(shí)小課堂，本期是轉(zhuǎn)換效率篇。下一期為電壓偏離，敬請期待！
《悟空說①：1分鐘秒懂啥是轉(zhuǎn)換效率》
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轉(zhuǎn)換效率越高越省電
電源的轉(zhuǎn)換效率指的是電源輸出功率和輸入功率的比值，也就是電源對電能的利用效率。電源從電網(wǎng)獲取的電能在提供給硬件時(shí)會(huì)有不同程度的損耗，這部分損耗是由用戶來承擔(dān)的，轉(zhuǎn)換效率越高越省電，也就是說電源的轉(zhuǎn)換效率越高越好。
大多數(shù)電源的轉(zhuǎn)換效率是一條拋物線
轉(zhuǎn)換效率的單位是百分比，其表現(xiàn)是一條從10%負(fù)載到100%負(fù)載的拋物線，大多數(shù)電源在50%負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)換效率最高。判斷轉(zhuǎn)換效率的一個(gè)簡單方法就是看80 PLUS認(rèn)證。
負(fù)載率 | 白牌 | 銅牌 | 銀牌 | 金牌 | 白金牌 | 鈦金牌 |
20% | 80% | 82% | 85% | 87% | 90% | 92% |
50% | 80% | 85% | 88% | 90% | 92% | 94% |
100% | 80% | 82% | 85% | 87% | 89% | 90% |
80 PLUS是電源轉(zhuǎn)換效率的一個(gè)認(rèn)證，包含白牌，銅牌，銀牌，金牌，白金牌和鈦金牌，最高轉(zhuǎn)換效率從80%至94%逐漸提高。電源的轉(zhuǎn)換效率越高越好，但也意味著價(jià)格更高。
用料扎實(shí)的電源才能有更高的轉(zhuǎn)換效率
轉(zhuǎn)換效率直接關(guān)系到電源的節(jié)能性能，一方面可以表現(xiàn)產(chǎn)品的定位，同時(shí)也從側(cè)面表現(xiàn)產(chǎn)品的內(nèi)部用料，所以轉(zhuǎn)換效率還是非常值得我們關(guān)注的。
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《超能課堂(236)：850W電源會(huì)比550W電源更耗電嗎？》文章中我們曾經(jīng)提到，兩款PC電源誰更耗電不是由額定功率決定的，而是由其轉(zhuǎn)換效率決定的。但是我們也不能籠統(tǒng)地作出“電源A轉(zhuǎn)換效率必然比電源B高”這樣的判斷，因?yàn)椴煌妮敵龉β氏拢娫幢憩F(xiàn)出來的轉(zhuǎn)換效率也是更有高低的。這就讓一些同學(xué)產(chǎn)生了迷惑，到底PC電源的轉(zhuǎn)換效率該怎么計(jì)算，我們該怎么做才能真正實(shí)現(xiàn)省電或者是省電費(fèi)的效果？
電源上的80Plus認(rèn)證標(biāo)記可以體現(xiàn)出電源轉(zhuǎn)換效率的高低
實(shí)際上轉(zhuǎn)換效率一直是PC電源中的一個(gè)很重要的評(píng)價(jià)參數(shù)，其重要性不比電壓穩(wěn)定性要低。在PC電源業(yè)內(nèi)甚至還有一個(gè)很重要的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)是專門針對電源的轉(zhuǎn)換效率推出的，那就是大家熟知的80Plus認(rèn)證，其甚至已經(jīng)成為了不少消費(fèi)者選購電源的標(biāo)準(zhǔn)。而且與主動(dòng)式PFC帶來的功率因數(shù)提升不同，功率因數(shù)的提升很難有一個(gè)實(shí)際的體現(xiàn)，因?yàn)樗⒉挥绊戨姳砩系臄?shù)字，也就是不影響電費(fèi)的高低，但轉(zhuǎn)換效率影響的是有效功率，確確實(shí)實(shí)會(huì)在電表的數(shù)字上有所體現(xiàn)，簡單來說就是能給你省電費(fèi)，因此電源的轉(zhuǎn)換效率受到玩家關(guān)注自然就是理所當(dāng)然的事情了。
通俗來說，當(dāng)某個(gè)設(shè)備涉及到能量轉(zhuǎn)換的時(shí)候，其能量輸出與能量輸入之間的比值就是轉(zhuǎn)換效率，一般會(huì)以百分比的形式進(jìn)行體現(xiàn)，基本的計(jì)算公式如下所示：
轉(zhuǎn)換效率=實(shí)時(shí)輸出能量 / 實(shí)時(shí)輸入能量 * 100%
根據(jù)能量守恒定律，理論上能量的轉(zhuǎn)換最高可以達(dá)到100%效率，但我們都知道這在日常生活中幾乎是無法實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)槟芰吭谵D(zhuǎn)換的過程中是存在損耗的，轉(zhuǎn)換的次數(shù)越多損耗得就越高，例如內(nèi)燃機(jī)是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的設(shè)備，而轉(zhuǎn)換過程中還存在著化學(xué)能轉(zhuǎn)換熱能、熱能轉(zhuǎn)換機(jī)械能的步驟，因此內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)換效率一般都不會(huì)太高，能達(dá)到60%就已經(jīng)屬于比較高的水平了；而電熱棒則是將電能直接轉(zhuǎn)換為熱能的裝置，轉(zhuǎn)換過程中不存在其它步驟，因此電熱棒的轉(zhuǎn)換效率一般比較高，普遍都可以達(dá)到70%-80%的水平。
PC電源的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
PC電源則是一個(gè)由變壓器、交流/直流轉(zhuǎn)換器以及穩(wěn)壓電路所組成的綜合變電器，通常是輸入交流市電，然后輸出+12V、+5V、+3.3V、+5Vsb、-12V等多種直流電供PC硬件使用，在轉(zhuǎn)換的過程中也必然存在能量的損耗，損耗越少就意味著電源的轉(zhuǎn)換效率就越高。目前在PC電源的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中，轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)是一個(gè)很重要的評(píng)價(jià)因素，雖然說高轉(zhuǎn)換效率的電源不一定是優(yōu)秀的電源，但優(yōu)秀的電源必須要有較高的轉(zhuǎn)換效率。
按照英特爾給出的電源設(shè)計(jì)指南，目前符合相關(guān)規(guī)范的PC電源在115V交流輸入下，20%輕度負(fù)載時(shí)轉(zhuǎn)換效率應(yīng)不低于65%，在50%典型負(fù)載時(shí)轉(zhuǎn)換效率應(yīng)不低于72%，在100%滿載的情況下轉(zhuǎn)換效率則應(yīng)不低于70%。不過這個(gè)要求對于現(xiàn)在的PC電源來說早已不是什么困難事，基本上只要是正規(guī)的PC電源產(chǎn)品，其平均轉(zhuǎn)換效率一般都能達(dá)到80%以上，高端產(chǎn)品甚至可以達(dá)到90%以上的水準(zhǔn)。
玩家想要知道一款電源的轉(zhuǎn)換效率大概處在什么水平也不是已經(jīng)很困難的事情，除了可以查找相關(guān)的評(píng)測之外，我們也可以直接通過電源的80Plus的認(rèn)證級(jí)別來進(jìn)行判斷。目前80Plus認(rèn)證級(jí)別可以分為白牌、銅牌、銀牌、金牌、鉑金和鈦金共計(jì)六種，地位是逐步提高，對應(yīng)的電源轉(zhuǎn)換效率也會(huì)逐漸提高。目前在售的多數(shù)電源都有進(jìn)行80Plus級(jí)別認(rèn)證，沒有進(jìn)行認(rèn)證的多數(shù)是入門級(jí)產(chǎn)品，一般是“價(jià)格敏感型”，對于這種產(chǎn)品，轉(zhuǎn)換效率的高低并不是重點(diǎn)考慮的因素。
轉(zhuǎn)換效率的計(jì)算是強(qiáng)調(diào)“實(shí)時(shí)”的，這是因?yàn)椴煌ぷ鳡顟B(tài)下設(shè)備表現(xiàn)出來的轉(zhuǎn)換效率都會(huì)不一樣。PC電源也是如此，因此在電源設(shè)計(jì)指南中不同負(fù)載狀態(tài)下轉(zhuǎn)換效率的要求也會(huì)不一樣。而從我們的電源評(píng)測可以看出，對于大多數(shù)電源來說，其轉(zhuǎn)換效率會(huì)隨著輸出功率的變化而變化，大多數(shù)是輕載時(shí)轉(zhuǎn)換效率最低，半載或典型負(fù)載下轉(zhuǎn)換效率最高，滿載時(shí)的轉(zhuǎn)換效率則略低于典型負(fù)載，另外交流輸入的電壓高低也會(huì)影響PC電源的轉(zhuǎn)換效率，一般來說在允許的輸入范圍內(nèi)，輸入電壓越高電源的轉(zhuǎn)換效率也會(huì)越高，多數(shù)情況下，同款電源在230V輸入電壓下的平均轉(zhuǎn)換效率會(huì)比115V輸入電壓下高2%到3%的水平，具體的轉(zhuǎn)換效率曲線可參考下圖：
一般來說，PC電源在30%到80%負(fù)載區(qū)間的轉(zhuǎn)換效率是比較高的，因此如果你想讓自己的PC能夠?qū)崿F(xiàn)省電或者是省電費(fèi)的效果，那么就應(yīng)該盡量讓PC電源工作在這個(gè)負(fù)載區(qū)間當(dāng)中。而且這個(gè)區(qū)間往往也是PC電源綜合性能表現(xiàn)最好的區(qū)間，對于整機(jī)的工作穩(wěn)定性也有很好的幫助。關(guān)于如何選擇合適功率的電源，大家可以參考我們的課堂文章《超能課堂(167)：還在用TDP估算選電源么？其實(shí)PL估算更可靠》。
即便是標(biāo)稱80Plus銅牌認(rèn)證的產(chǎn)品，其LLC諧振拓?fù)湟材軒斫咏?0Plus金牌的效率
在PC電源中影響轉(zhuǎn)換效率的因素有很多，其中影響最大的就是電源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。關(guān)于電源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是什么，大家可以參考我們此前的課堂文章《超能課堂(196)：決定電源性能的雙管正激和LLC諧振是什么？》。就以上面提到的兩種主流拓?fù)鋪碚f，采用LLC諧振拓?fù)涞腜C電源在轉(zhuǎn)換效率的表現(xiàn)上一般都優(yōu)于雙管正激拓?fù)洌覂烧咴谵D(zhuǎn)換效率之間差異一般很難通過元件調(diào)整的手段來修正，簡單來說就是“天生的差別”，因此前者常見于80Plus金牌或以上認(rèn)證級(jí)別的電源上，而后者則常見于80Plus銅牌認(rèn)證產(chǎn)品，只有少部分產(chǎn)品能達(dá)到80Plus金牌的水準(zhǔn)。
低內(nèi)阻型元件有利于提升轉(zhuǎn)換效率，降低電源的發(fā)熱
PC電源的元件對于轉(zhuǎn)換效率的高低也有著舉足輕重的作用，電源內(nèi)部的元件很多，其中對轉(zhuǎn)換效率影響比較大的是各式的開關(guān)管以及電源的變壓器，其中開關(guān)管涉及到的參數(shù)中，內(nèi)阻直接影響到開關(guān)管的工作損耗，一般來說內(nèi)阻越高，工作時(shí)帶來的損耗會(huì)越大；變壓器在轉(zhuǎn)換電壓時(shí)也同樣會(huì)帶來能量的損耗，因此在這些元件的選擇上，高端電源多使用低內(nèi)阻型開關(guān)管元件來提升轉(zhuǎn)換效率，變壓器也一直有在進(jìn)行改良以提升轉(zhuǎn)換效率并降低發(fā)熱。
NTC旁邊的繼電器有利于提升轉(zhuǎn)換效率
另外減少PC電源的元件數(shù)量也是一種有效降低電能損耗的方式，理論上說去除EMI電路是有利于提升電源轉(zhuǎn)換效率的。只是EMI電路所帶來的保護(hù)作用遠(yuǎn)比去除其之后帶來的轉(zhuǎn)換效率提升要更為重要，因此正規(guī)的PC電源產(chǎn)品是不會(huì)為了些許的轉(zhuǎn)換效率而去除EMI電路，畢竟安全才是需要首先考慮的。當(dāng)然為了降低EMI電路對于轉(zhuǎn)換效率的影響，廠商也不是沒有做過努力，在NTC元件旁邊配置繼電器就是一個(gè)很常見的方法。
NTC元件本質(zhì)上是一個(gè)熱敏電阻，當(dāng)其處于低溫狀態(tài)時(shí)屬于高電阻狀態(tài)，因此在開機(jī)的時(shí)候才能夠起到抑制電流沖擊的作用。而電源工作狀態(tài)后，NTC就沒有別的作用了，雖然其會(huì)因?yàn)殡娏鞯耐ㄟ^而發(fā)熱并逐漸降低電阻，但對于此時(shí)電源來說其已經(jīng)是一個(gè)不必要的額外損耗，這時(shí)NTC旁邊的繼電器就會(huì)短接NTC的兩端，這樣電流就不再經(jīng)過NTC，NTC不再發(fā)熱，重新進(jìn)入高電阻狀態(tài)，為下一次的開機(jī)做好保護(hù)的準(zhǔn)備，同時(shí)電流不再經(jīng)過這個(gè)額外的電阻，損耗自然就降低了，轉(zhuǎn)換效率自然得到提升。
直插式PCB也是一種降低損耗的有效手段
此外縮短電流的行程，增加電流的通過面積，對于提升PC電源的轉(zhuǎn)換效率也是一個(gè)合理的方式。我們都知道線路的電阻與線路的長度和截面積有關(guān)，簡單來說就是線路越短、截面積越大，通過電流時(shí)的電阻就會(huì)越低，損耗和發(fā)熱自然也會(huì)越低。因此有不少電源中會(huì)通過鋪錫的方式來增加電流的通過面積，并通過直插PCB的方式來縮短電流的路程，以此降低電流在傳輸過程中的損耗，達(dá)到提升轉(zhuǎn)換效率的效果。
另外在電源拓?fù)浜陀昧匣疽恢碌那闆r下，原生線材的產(chǎn)品一般在轉(zhuǎn)換效率上會(huì)略高于模組線材產(chǎn)品，因?yàn)槟＝M線材會(huì)有接插件，線材的電阻會(huì)略高于直插在PCB上原生線材，電能的損耗會(huì)更高一些。當(dāng)然這兩者之間轉(zhuǎn)換效差異實(shí)際上并不高，如今基本上都能控制在1%以內(nèi)，基本也就忽略不計(jì)了。
總而言之影響PC電源轉(zhuǎn)換效率的因素有很多，但如何提升轉(zhuǎn)換效率是需要從整體出發(fā)進(jìn)行考慮，并不是簡單地改變一兩個(gè)部分就可以解決的。因此對于消費(fèi)者而言，我們只需要直接看最終結(jié)果來進(jìn)行選擇就可以了。
可能會(huì)有同學(xué)會(huì)問，我該怎么做才能提升電源的轉(zhuǎn)換效率？事實(shí)上如果你不對電源進(jìn)行硬件上的改變，那么其轉(zhuǎn)換效率表現(xiàn)其實(shí)從出廠的那一刻開始就已經(jīng)確定，很難再通過后天的手段進(jìn)行大幅度的提升。當(dāng)然如果你要糾結(jié)那1%甚至不到1%的變化，那么你可以選擇購買一個(gè)功率匹配的穩(wěn)壓器，讓PC電源的輸入電壓維持在較高的水準(zhǔn)，理論上會(huì)有利于PC電源的轉(zhuǎn)換效率表現(xiàn)。對于模組化接線的PC電源，你也可以選擇定制低電阻的模組線材替換原裝線材，一來可以達(dá)到美觀、個(gè)性化的效果，二來也可以降低線材傳輸電能時(shí)的損耗，同樣有利于提升PC電源的轉(zhuǎn)換效率。
定制低電阻模組線可以降低損耗，但效果可能沒你預(yù)想中的明顯
然而這些措施并不一定能帶來省電或者省錢的效果，穩(wěn)壓器確實(shí)可以提升PC電源的轉(zhuǎn)換效率，但是其本身也存在能量損耗，因此綜合下來會(huì)不會(huì)更省電，這恐怕得好好思考一下；定制低電阻的模組線材在理論上也確實(shí)可以減少損耗，但這種低電阻的定制線材往往價(jià)格不菲，而減少的電能損耗則需要花很長的時(shí)間才能抵上定制線材的價(jià)錢，如果你是為了省電費(fèi)而定制線材，這顯然是一筆非常不劃算的買賣，“我為環(huán)保作貢獻(xiàn)”的理由可能還更充分一些。
因此“提高電源轉(zhuǎn)換效率”這個(gè)想法并非不可以實(shí)現(xiàn)，但實(shí)現(xiàn)的代價(jià)并不一定符合我們的最終目標(biāo)。相比之下在選購電源的時(shí)候，選購一款額定功率合適且轉(zhuǎn)換效率表現(xiàn)比較好的產(chǎn)品可能會(huì)更加有效，另外不使用電腦時(shí)進(jìn)行關(guān)機(jī)并切斷電源的輸入也不失為一個(gè)好辦法，與其通過華而不實(shí)的手段來提升電源的轉(zhuǎn)換效率，良好的用電習(xí)慣才是節(jié)能省電的最佳方式。
電源時(shí)經(jīng)常會(huì)看到一些金牌、銀牌以及銅牌的信息，這其實(shí)指的是電腦電源的轉(zhuǎn)換效率，電源的轉(zhuǎn)換效率分為鈦金、白金、金牌、銀牌、銅牌以及白牌等檔次，從上往下，檔次越高，轉(zhuǎn)換效率越高，功率越小，但相對應(yīng)的成本也就越高。
1、白牌電源：20%的負(fù)載可以達(dá)到80%轉(zhuǎn)換率；50%的負(fù)載可以達(dá)到80%轉(zhuǎn)換率；100%的負(fù)載可以達(dá)到80%轉(zhuǎn)換率；
2、銅牌電源：20%的負(fù)載可以達(dá)到82%轉(zhuǎn)換率；50%的負(fù)載可以達(dá)到85%轉(zhuǎn)換率；100%的負(fù)載可以達(dá)到82%轉(zhuǎn)換率；
3、銀牌電源：20%的負(fù)載可以達(dá)到85%轉(zhuǎn)換率；50%的負(fù)載可以達(dá)到88%轉(zhuǎn)換率；100%的負(fù)載可以達(dá)到85%轉(zhuǎn)換率；
4、金牌電源：20%的負(fù)載可以達(dá)到87%轉(zhuǎn)換率；50%的負(fù)載可以達(dá)到90%轉(zhuǎn)換率；100%的負(fù)載可以達(dá)到87%轉(zhuǎn)換率；
5、白金電源：20%的負(fù)載可以達(dá)到90%轉(zhuǎn)換率；50%的負(fù)載可以達(dá)到92%轉(zhuǎn)換率；100%的負(fù)載可以達(dá)到89%轉(zhuǎn)換率；
6、鈦金電源：20%的負(fù)載可以達(dá)到92%的轉(zhuǎn)換率；50%的負(fù)載可以達(dá)到94%的轉(zhuǎn)換率；100%的負(fù)載可以達(dá)到90%的轉(zhuǎn)換率；
1、確定電源的額定功率
2、盡量挑選大品牌
3、電源的散熱也尤為重要
4、各樣的認(rèn)證要看清
5、不要忽略線材的重要性