省電節能80PLUS金牌電源供應器新技術與市售產品分析

前言：電腦用電源供應器節能認證，業界公認的標準是由美國ECOS所管理的80 PLUS認證機制作為核心，針對多組電壓輸出，一共分四種等級認證，目前相關業者針對最高等級80 PLUS金牌已陸續出貨，如何看各家金牌等級的產品水準證明自己的技術內涵，也是業界與消費者所關注的重點。

本文：由Google, HP, Intel, Microsoft等企業於2007 成立的拯救氣候運算計畫(Climate Savers Smart ComputingSM) ，提出對電腦電源供應器的效率提升期許，以降低耗電量。此目標於2008年一月納入80 PLUS認證計畫內。Climate Savers 會員，都應盡力採購越高省電效率的電源供應器於其電腦系統內。

美國ECOS所管理的80 PLUS認證機制，將電源供應器分四種等級認證，分別為：80 PLUS 標準(>80%)、80 PLUS銅(>82~85%)、80 PLUS銀牌(>85~88%)及80 PLUS金牌(>87~90%)。

從2009年COMPUTEX展上，各大品牌電源供應器商已經在為自家80 PLUS金牌宣傳，但到09年底，才見到商品的蹤跡，可見由銀牌跳升到金牌，中間有一定的技術門檻。

80 PLUS金牌創造電源供應器技術發展

為了達到80 PLUS金牌的效能，各家無不卯足全力透過新技術發展，以達到高轉換率的效能，提升電源供應器的效率，對於眾多廠商都極盡心力設法達成。

然而在既有的架構與技術下，效率要提升到金牌水準，升級零組件用料只是最簡單的方式，但是其成效有限，仍會造成量產品效率表現不如預期的現象。

部分廠商利用新技術，研發創新「動態混合變頻變壓諧振科技」 (DHT-Dynamic Hybrid Transformer Topology)，達到高效率與高穩定性的電源供應器。

諧振科技 (Resonant Topology)其實早已被廣泛應用在很多產業上，例如LCD螢幕這類固定耗電範圍的產品上。

諧振架構的特性是可以擁有很高的效率表現，但輸出電壓穩定性卻不易控制，特別是像PC電源供應器，動輒數百瓦的動態負載變化，容易造成電壓不穩而使系統損毀，過去PC廠商來說，著實是一項技術上的挑戰，不敢貿然採用，但為了跨越金牌的門檻，成功克服這樣不易控制的特性，研發出高效率同時又具備穩定性的電源供應器系列。

所謂的DHT動態混合變頻變壓轉換技術其實融合了三種技術在內，動態諧振變壓陣列技術、動態變壓轉換技術、動態變頻轉換技術，透過諧振電感與主變壓器 加上驅動變壓器以及5VSB變壓器 的協同運作下達到可靠的功率。

舉例來說，DHT 傳統靜態設計PSU就像一般無變速設計淑女車，適合輕鬆漫遊用途，但它無法於載重/高速/爬坡騎乘下省力，靜態設計較便宜也好製作，但它只能在特定的負載下達到最佳運作效率，就像一般無變速的淑女車一樣，容易騎乘又不昂貴，但如果遇到爬坡/載重/加速狀況，可就一點都不省力了。

創新動態設計PSU就像可變速型的腳踏車，可以視路況調整齒輪比，達到最省力的效果，輕鬆達到高效率雙動態設計不易控制且造價較為昂貴，但可以在寬廣的負載範圍下都能達到最佳效率表現，就像有變速功能的腳踏車一樣， 就算是費力的上坡、載重、高速騎乘，都能輕鬆應付。

此外除了電源本身的效率外針對高功率的電源供應器所產生的「熱」問題，也是技術考量的重點，部分廠商利用直立式混合電容陣列技術，採用高效固態電容與電解電容，搭配直立式銅片結構，耐大電流並提升電流傳導。

或是內建散熱警衛 (HeatGuard)，利用此一機制系統關機後，電源風扇持續運作30-60秒，協助系統排除餘熱並延長系統壽命。

市售PLUS金牌產品分析

此次就市售80 PLUS金牌挑選四款不同產牌商品，從用料、安全性、靜音、可靠度、Ripple、De-rating等面向分析，為求客觀不公布廠商名，純以技術面探討，左至右分別為A、B、C、D。

A的效能是這四台中最佳的，採用日系的主電容、以及日系低阻抗電解電容，在較差的溫度與環境也較不受影響、利用四片陽極電鍍鋁片散熱提供較多的散熱能力，此外DC到DC線路設計，12V的直流轉換成3.5與5V使效率最佳化，用料、安全性、靜音、可靠度、Ripple、De-rating等都表現不錯。

B廠採用變頻設計，效率確實表現優秀，但是有犧牲安全性來換取省電表現的疑慮，在安全性上單組+12V設計， 無OCP保護設計，輕載時風扇不轉，因此無噪音但在中載後風扇起轉，美觀的蜂巢式設計的風扇網反而將擴大風切聲，略顯吵雜，但在Ripple、De-rating等表現不錯。

C廠採用習知雙晶順向線路設計，加上高等用料，省電表現不錯，單組+12V設計， 跟B廠一樣無OCP保護設計，可靠度、Ripple表現略優於B廠。

D廠採用習知雙晶順向線路設計，犧牲安全性、穩定性來換取省電表現，安全性上無防突波保護設計( Inrush protection)，電壓大於200VAC 的地區來說很危險，單組 12V，無OCP保護設計，25C溫度下可足瓦輸出， 但在 35oC環境下只剩900W, 代表在大於 40度C環境下將只有更低的輸出功率，在 ripple noise過濾上有做降低成本。

電源供應器在PC上扮演著重要的角色，80 PLUS金牌市售價動輒上萬台幣，香性對於品質要求以及願意付這一筆錢的消費者，追求的應該是以品質放在第一順位，所以有扎實的用料與良好的效能與安全性是大家所需求的，80 PLUS金牌等級的商品，不應該用降低成本的理由去犧牲用戶追求品質的權益，在未來跨越80 PLUS金牌達到鑽石級的類型也應該朝著此目標，才是PC發燒級用戶願意投資金錢購買的動力。