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知识要点回顾第三期电脑电源变压方案

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本人的《知识要点回顾》系列终于到第三期了,之所以更新如此迟缓,主要是原计划中话题的切入点定义得太死板。
原出发点是想,由于大家升级都是远离当年自己硬件的热门时代了,真到了升级时恐怕已经是6年乃至10年后的都有,导致手头的硬件缺少查找的资料来源,所以我对这个系列的侧重点主要是回顾远古硬件关键难题,比如《第一期》的Win7下的压路机/推土机的多线程补丁,《第二期》的AMD 1000——4000系列这种连官方都直接不管的显卡在Win10下的解决方案。
但是呢,真正的知识在于日积月累,没有平常的储备知识,就算我在关键节点做了回顾,一般用户也是难以消化的。所以我准备做完这期后,将《知识要点回顾》去掉回顾2字,也说说相对新点的东西。理论上,作为知识去储备,比过了几年后再拿来写,更具前瞻性。好了不废话了,先聊这期。
先说明,以下内容是一种纯粹为了理解而做的归纳,实际情况的科学解释分类要多得多,本文纯粹为了压缩分类,故意做了极致精简,但不影响理解方向。换句话说,很多种类是我强行分在一起的,但不影响结论。


IP属地:广东1楼2021-10-31 22:27回复
    在廉价电源和二手电源方面,一直都充斥着“爆炸”传奇,所以导致新手想捡垃圾,这一环简直就是陨石坑。所以要从根源上了解是哪里出了问题,而不是一味的敬而远之(你可以不买,但你需要不买的知识)。
    虽然各种爆料,拆解,评测的文章和视频不胜枚举,但看完后你总结出属于自己的知识了吗?除了更害怕之外,恐怕和你看之前是一样的,你还是不能用自己的理解去消化看到的内容。所以说,扫盲要扫到根源,而电源的根源问题,其实就是变压方案。


    IP属地:广东2楼2021-10-31 22:30
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      我们常看到的电脑电源,一个金属盒的外观,外面可以看到电源风扇,除此之外,一般人无力理解更多。但你想想,既然它是将墙壁插座里220V电,变成电脑用的低电压,就要知道,电脑其实只用到3种电压,分别是12V,5V和3.3V。
      而我们看到的电脑电源,只是个外观,而里面的变压器可能不止1个,这就涉及到变压方案。简单来说,方案主要分3类————全桥,半桥以及半桥拓补。
      全桥:电源盒里实际装了3个变压器,分别将220V变成12V,220V变成5V,220V变成3.3V。
      半桥:电源盒里实际只有1个变压器。
      半桥拓补:电源盒里实际装了2个变压器,先将220V变成12V,5V和3.3V则从12V来变。


      IP属地:广东3楼2021-10-31 22:32
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        根据能量守恒定律,多出的电并不会凭空消失,而是转成了热。所以电源里才有散热片,而且还配风扇。我知道看到这,你差不多要说你懂了,但是还请你看完。
        接着就要说说,我们平常用的各种硬件,到底用的是哪一路,12V,5V还是3.3V?直接说结论,现代的硬件,用12V的占绝大多数,比如CPU和显卡,甚至风扇都是。有少数硬件分别用5V和3.3V,但占比很低。
        这就是为什么你看一个电源的铭牌,上面标称的12V瓦数巨大,而5V和3.3V加起来才微不足道的瓦数。很显然,在这种大环境下,半桥方案是先天水土不服。


        IP属地:广东5楼2021-10-31 22:35
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          其实啊,电脑之所以有3种电压,也是发展路程中摸着石头过河来的。最开始,电脑都是用3.3V,后来随着技术进步,一部分硬件3.3V带不动,没办法增设了个5V标准,到如今,5V早已带不动主流硬件了,所以就有了12V标准。
          所以半桥方案在发明之初根本就没丝毫问题,当时它根本不需要变3种,只管1路就好了。这存粹是个被发展逼死的方案而已。


          IP属地:广东6楼2021-10-31 22:36
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            但半桥方案毕竟只要1个变压器,全桥方案再好,成本上开局就是输的。那么,半桥方案是怎么撑到今天的呢,或者说,它变不同电压时,是怎么协调的呢?
            首先,多出的电,或者说跟着增压而放大的其它2路,就转成热,散热片和风扇只能将这部分白白排放到空中,没有任何办法。其次,电到热的转变也不可能瞬间达成,而如果不能瞬间达成,那将意味着多出的电都要怼(读dui,第三声)到硬件上,那还不把硬件烧了,所以还有一个主要机制,那就是搭配电容,这样瞬间增大的“废电”,就填充到电容里去。不过最终还是个浪费,因为这个用于泄压的电容并不能当电池,它会继续向散热片转化热,以腾空容积迎接下一波泄压。


            IP属地:广东7楼2021-10-31 22:37
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              好了,终于可以回到爆炸电源上了。爆炸电源的实质,就是用于泄压的电容炸了。仅从安全上来讲,半桥这套电容泄压,只要电容够容量,散热片和风扇满足热转化,其实是很安全的。或者说我要换一个语气来表达,能把泄压的电容撑到爆点(意味着比燃点更高的点),这要电容和散热故意做到极致的差,啊不对,极致极致极致极致的差,才能触发。所以做爆炸电源那帮人,已经不是为了节约成本这么简单的推论了,而是不知道经过千百次的实验,才得出这么个铁定爆炸的配方,就是群变态!
              而简单的节约成本,也就是单纯的带不动硬件而已,电都不够了,上哪爆去?所以这套方案能活活做成炸弹,这不晓得下了多少功夫才做到的,根本不是省钱达成的,这不知下了多大本才研究出来。


              IP属地:广东8楼2021-10-31 22:38
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                好了,上面的也是些气话,关键在于怎么区分变压方案,也就是说怎么知道电源用了哪种方案。拆开验货是不现实的,我们当然是想在到手之前就了解。
                这里有个前提,就是电源必须是3C认证的,因为合法才能信任它上面的铭牌,否则对方根本就不合法,它也就没必要在铭牌上说真话了。
                于是我们就能结合上面的知识来看电源铭牌了。


                IP属地:广东9楼2021-10-31 22:40
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                  由于全桥方案3路独立,所以电源标称的12V最大瓦数和电源的主瓦数相同。举个例子,标称1千瓦的全桥电源,铭牌的12V也是满值的1千瓦。
                  半桥拓补方案,12V为直出,但5V和3.3V要从中分走一部分去转换,所以12V不能满瓦数。但即便如此,12V也非常接近满瓦数。比方说,标称250瓦的电源,12V标称241瓦以上,相较满值差个9瓦的样子。
                  半桥方案,由于只有1个变压器,你想想,如果它把12V变压到满值,其它两路还不撑死,所以它不敢这么做,一开始12V就必定离满值好大一段距离。


                  IP属地:广东10楼2021-10-31 22:41
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                    实际市场中,存在不少处于临界点的产品。
                    比如说标称12V的瓦数值,比电源主瓦数仅少了3瓦,那它是全桥还是半桥拓补呢?由于半桥拓补的12V优秀的也要差8瓦以上,所以3瓦这个差距是做不到的,这说明这货实际是用料太差,导致12V拉不满。
                    比如说标称12V的瓦数值,比电源主瓦数少30瓦,这究竟是半桥拓补用料太差,还是半桥方案用料太好?这里我们已知,半桥拓补的12V是直出的,即便要分少许给其它2路去转换,也不至于要分掉30瓦,所以这是个用料很好的半桥方案。


                    IP属地:广东11楼2021-10-31 22:42
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                      而一个正常的应用软件,如果总是不停执行写零操作,那它其它数据就停摆了,所以不会有正常软件无意义的去这么操作,因此也无法始终保持硬件全功率。正因为不需要永久全功率,现代硬件都是分阶段供电的。
                      我们常听到这么个说法,CPU只能5秒真男人,其实这就是分阶段供电的一种外在表现。现代CPU会有3个阶段,阶段1就是刚说的真男人,连续可持续时间很短,阶段2就是全核睿频阶段,阶段3就是默频状态。
                      当然咯,一些高耗电的CPU比如牙膏11代有4个阶段,12代则达到了5个。实际运行中,并不是某一阶段一直保持运行,实在撑不住了才转下一阶段,不是的。而是随时切换状态,所以我们查看Windows自带的CPU状态图,看到的是心电图那样波浪状的,而不是条横线,然后转成另一条横线。


                      IP属地:广东13楼2021-10-31 22:45
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                        换个明显点的说法,现代硬件,理想中的状态是平均工作于最大值的一半状态,这个平均值才是硬件的真实耗电。你就算买了个标称值是硬件功耗峰值的电源,真要耗起电来,真正帮到你的并不是额定瓦数,而是对于电压突变的应变能力,也就是响应速度。响应速度不行的电源,而定能输出1万瓦也应对不了现代分阶段供电的硬件。
                        于是一个电车难题就摆在电源厂商的面前了,实际上,看上去如今最“拉”的半桥方案,响应速度先天就是最快的。反而全桥方案,照如今英伟达和牙膏厂这么做下去,迟早有哪天就应对不过来了。这才是为什么如今电源厂商都要同时开工3种生产线,谁淘汰谁还不一定呢。


                        IP属地:广东14楼2021-10-31 22:47
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                          我这个+12伏就是跟额定功率一样 用的就是全桥的方案吗?




                          IP属地:湖北来自Android客户端15楼2025-03-02 09:39
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                            安耐美对D.F.X系列的通用规格书中已写明,是半桥LLC+DC-DC设计。
                            没什么好说的,纯纯的主流方案,哪怕败家之眼ROG电源也是这套方案。


                            IP属地:广东16楼2025-03-03 15:09
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