PC电源的保持时间是用来作什么的?

PC电源的保持时间这个参数并非严格意义上的断电保护机制,而是一种确保断电保护机制可以实行的措施,真正起做用的仍是硬件或者是整套平台自身的断电保护措施。html

 

在咱们的电源评测中,超能指数评分占大头的是电源的转换效率、纹波电压以及输出电压稳定性(包括均衡负载与交叉负载),这三个参数每每也是消费者最关注的部分,也是电源产品的重点优化部分。然而还有一个参数,它在咱们的评分中比重并不大,平常使用中得以体现机会也很少,可是它一直存在于PC电源的开发规范中,并且预计将来很长一段时间也不会从相关规范中去除,那就是PC电源的保持时间。安全


PC电源不只要看额定功率,保持时间也要一个重要参数服务器

那保持时间是个怎样的参数呢?其实意思很好理解,就是PC电源失去市电输入后,依然能维持正常输出的时间。这个时间通常来讲很是短暂,一般只有几十毫秒甚至十几毫秒,说是“眨眼之间”丝绝不过度,显然不是留给咱们作什么紧急操做的。既然如此,为何PC电源的设计与开发规范中依然有这么一个参数呢?此次咱们就来好好谈谈这个“保持时间”的真正意义。微信

保持时间的规范:最低标准为16毫秒架构

目前与保持时间有关的PC电源设计规范主要是两个,一个是英特尔制定的ATX 12V规范,其要求PC电源在100%负载的状况下,各路输出保持时间不低于16毫秒;另外一个则是SSI EPS12V 2.92服务器电源设计指导,其要求电源在75%的负载下各路输出的保持时间应该大于18毫秒,而Power-OK信号的保持时间则是大于17毫秒。测试

那么这个16毫秒或者17毫秒是以什么做为标准来进行制定呢?这个与PC电源的交流输入有关系,seo站群查询,目前世界上的家用交流输出大致上是两种规格,一个是110V@60Hz,另外一个是220V@50Hz,其中110V@60Hz规格下一个交流周期就是16.7ms(1000ms/60Hz),同理可得220V@50Hz的交流周期为20ms(1000ms/50Hz),所以PC电源在保持时间上的设计规范,电影下载,其实是要求电源能够作到“输入断开后至少在一个交流周期内保持正常输出”。优化

上图是讯景XTi 850电源+12V输出的保持时间测试结果,图中正弦波表明的是交流输入,能够看到在交流输出断开后,表明+12V输出波形的直线依然维持了一段时间才降低为0,此时+12V输出终止。而交流输入终止与+12V输出终止之间的时间差,就是讯景XTi 850电源+12V输出的保持时间。spa

因为电源内部架构各有不一样,所以电源各路输出的保持时间也是各不相同的。目前业内主要考量的是电源的+12V、+5V与PG也就是Power-Good信号的保持时间,其中PG信号是电源正常工做的一个指示,主板只有收到电源的PG信号才进入工做状态。因此按照相关的电源设计规范,电源各路输出的保持时间必须大于等于PG信号的保持时间,这样就能够避免电源在失去PG信号前各路输出就已经终止、主板的保护机制未能正常执行的尴尬。设计

至于为何保持时间的规范是按照110V@60Hz的16ms到17ms制定,而不是选择220V@50Hz的20ms做为最低标准,这里面就涉及到一些历史缘由了,包括目前全球范围内家用交流规格至今不统一也一样是历史缘由,这里咱们就不深刻讨论了。htm

那么是PC电源里面的哪个部件决定电源的保持时间?

决定PC电源保持时间的其实并非仅仅是一两个部件,而是与电源的架构、用料甚至是作工都有关系的,不过要说到那哪一个部分影响比较大,那天然就是在电源中的主电容了。电源的主电容除了对高压侧起到滤波做用外,其还能够进行储能,在失去电流输入后,其依然会保持必定时间内的对外放电,确保后续电路的正常运行,所以增大主电容的容量,能够有效提高电源的保持时间。

不过主电容的容量也不是越大越好,越大容量的电容体积也越大,充电时间也会越长,对于电路的后续调整也会产生较大的影响。所以额定功率是多少的电源,该配置多大容量的主电容,都是须要通过计算才能得出来的。


采用双管正激架构的讯景XT 500电源配置有330μF的主电容

以如今常见的电源架构如双管正激、LLC谐振等来讲,通常0.5μF/W就基本上能够保证电源的保持时间能够达标,也就是额定500W的PC电源,其主电容应该不低于250μF。而为了确保有更充分的保持时间,厂商在设计电源的时候也会留出更多一些的余量,其中采用双管正激架构的电源对主电容的容量比较敏感,所以主电容的容量会高一些,500W电源多数会配置330μF的主电容,而采用LLC谐振架构的电源则要求相对宽松一些,一样是330μF的电容能够作到额定功率550W的水平。


旗舰级的讯景XTi 850电源配置有两个主电容,等效容量达到940μF

而在旗舰级的PC电源中,其主电容与额定功率的比例会更大一些,大都接近甚至超过1:1的比例。以讯景XTi 850电源为例,其额定功率为850W,可是配置了两颗470μF的主电容,等效容量为940μF,留出的余量能够说是很是充足。

固然大容量的主电容并不只仅是为了增长电源的保持时间,其在PC电源里还有着其余更多的做用,这里就不一一详细叙述了,咱们会在后续的课堂文章中再行讲解。

保持时间的实际意义:让UPS或者其它硬件的断电保护有更充足的响应时间

PC电源在断开输入以后仍然能够在一个交流周期维持正常输出有什么实际意义呢?很显然这不是留给咱们作什么紧急处理的,而是让其余响应时间更短、运做速度更加敏捷的保护措施能正常生效的,而这个保护措施就是UPS(Uninterruptible Power System或Uninterruptible Power Supply),即不间断电源。


图片源自维基百科,UPS的工做方式

UPS直接与PC电源的输入端相连,在市电输入正常的状况下,它在给PC电源提供稳压做用的同时,自身也会进行充电。而当市电的电压不足甚至断开链接后,UPS会释放自身储存的电能,经过逆变器输出到PC电源上,让PC电源可以在一段时间内保持正常输出。

按照UPS的相关设计要求,其必须在输出断开后的一个交流周期内进入供电状态,而在这切换的瞬间PC电源一样会失去外部输入,所以PC电源必需要在UPS切换为供电模式的期间维持正常输出,方可确保整机的正常工做,这就是为何PC电源的设计规范中会有保持时间这样一个参数的缘由。


硬盘断电保护依靠的主要仍是自身

值得一提的是,关于PC电源保持时间的实际意义,还有一种广泛流传的说法是让机械硬盘的磁头能够在失去电力以前就归位到安全区域,这样就能够起到保护硬盘的做用。但实际上这个说法并不彻底正确,实际上PC电源与硬盘直接并无直接的信号传输,他们相互之间只是供电与被供电的关系,所以在PC电源供电中断以前,硬盘是没法判断PC电源是否失去市电输入,本身是否须要执行断电保护的。

能把断电保护信号传输给硬盘的,实际上也就主板有这个能力,主板判断电源供电是否正常主要是依靠电源给出的PG也就是Power-Good信号,在失去这个信号前主板都会认为PC电源供电正常。所以在SSI EPS12V 2.92服务器电源设计指导中,其要求电源各路输出的保持时间要比PG信号的保持时间更长,就是为了让主板有向其余硬件发出断电保护信号的时间,同时其它硬件也有更充分的时间执行本身的断电保护机制。

因此PC电源的保持时间这个参数并非严格意义上的断电保护机制,而是一种确保断电保护机制可以实行的措施,真正起做用的仍是硬件或者是整套平台自身的断电保护措施。对于须要保持长时间稳定工做,且须要保证数据安全的PC平台来讲,除了电源的保持时间要达标以外,配置一套UPS仍是颇有必要的。更多有关硬件问题能够联系小超哥微信(9501417).

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