金 戈
作為國內電源行業(yè)的領導品牌,航嘉電源深受廣大消費者的喜愛,其冷靜王、磐石,多核等系列電源在同類產品中一直擁有很高的點名率和裝機率。此次,航嘉發(fā)布的x7電源是一款旗艦級產品,額定功率高達900W,并完美地通過了80PLUS銀牌認證,一上市就引起了極大的轟動。
航嘉X7是怎樣達到89%以上的高轉換效率的呢?它在技術上有什么特點呢?而且售價是怎樣控制在千元以內的呢?為此我們邀請到了航嘉電源產品工程師胡逢橋先生(下文簡稱胡),請他來談談這款平民化的高功率電源是如何煉成的。
MC:X7作為航嘉的旗艦級產品,應用了哪些技術?能否向大家簡單介紹一下它的誕生過程呢?
胡:X7作為航嘉自主研發(fā)的電源中功率和效率都是最高的產品,應用了全橋移相,交錯式PFC,同步整流等先進的技術特別是全橋移相是國內電源廠商首次應用,也是國際上領先的技術,體現(xiàn)了航嘉技術方面的綜合實力。其實2007年中旬項目就開始了,在2007年年底已經向外界發(fā)布過一次首樣,當時已經做到了900W,但由于考慮到方案的性價比達不到一元一瓦的目標再加上國內多顯卡互聯(lián)的高功率電源需求也并未形成,我們就對X7的設計方案進行了調整。到了去年年底,這個方案完成了小批量試產。直到現(xiàn)在,當技術,生產和市場都做好了充分的準備,我們才正式向外界發(fā)布。
MC:據(jù)我們了解,由大陸廠商自行設計生產的千瓦級電源屈指可數(shù),而通過80PLUS銀牌的則更少,航嘉X7是為數(shù)不多的幾款之一,通過此認證則意味著什么呢?特別是對于消費者而言。
胡:80PLUS認證是對于一款電源節(jié)能水平的一個客觀的判斷。測試的參數(shù)中最重要的是電源的轉換效率,電源的效率越高就越省電。這里我做個計算:如果一個電腦負載功耗有500W,每天運行8個小時,這樣連續(xù)運行三年后,如果用X7和用一臺轉換效率是75%的電源進行比較,兩者的耗電量相差:(500÷0.75-500÷0.89)×8×365×3÷1000≈918.63度??梢钥吹剑褪袌錾系闹髁魉降漠a品比較,X7在三年時間會節(jié)約近千度電,這樣看來,X7對于普通用戶可以帶來巨大的經濟效益,同時為環(huán)保也做出巨大貢獻。
MC:剛才您說,X7電源是得益于全橋移相,同步整流,交錯式PFC等技術的應用。其中,交錯式PFC到底與普通的PFC有什么區(qū)別呢?有什么好處?
胡:交錯式PFC是為了提高功率因數(shù),電源的穩(wěn)定性設計的,而功率因數(shù)0.9以上是節(jié)能與否的要求之一。說到這個不得不提到主動式PFC,常規(guī)設計的主動式PFC通常采用一個大電感,見下圖:
而交錯式PFC,也可以理解為雙主動式PFC,樣子和單主動式PFC差不多。但從外觀看,有顯著的不同,顧名思義,后者是兩個大電感,前者只有一個大電感。
原理圖看起來有些專業(yè),我可以給大家打個比方兩個電感對于電路而言,就好比是單車道的馬路拓寬為雙車道,可以提高通車速度,改善道路安全。采用交錯式PFC設計,它能夠大大減小電源在低壓、大電流下電感損耗急劇增加帶來的高損耗以及高熱量,提高電源的效率和穩(wěn)定性。事實上,X7并不是航嘉第一次應用這個技術的產品,早在去年年底的多核R85上已經采用了。
MC:全橋移相又是怎樣一個技術呢?據(jù)相關資料了解,全橋移相普遍應用于大功率電源,它與正激有源箝位技術有什么關聯(lián)呢?
胡:全橋移相是一種對開關管,主變壓器等部分電路設計結構的說法,和Intel Core i7 CPU采用Neha-lem架構有相似的地方,我們的X7在PWM控制上應用了Ti公司的UCC3895DW和IR公司的IR2113S MOS驅動芯片來精確控制四個MOS管的開關。而采用雙管正激的設計會采用兩個MOS管,這樣相同功率的情況下,前者的MOS管理論上電壓只有后者的二分之一,這樣不僅可以減小MOS管的要求,也會降低損耗。
而與正激有源箝位技術相同之處,在于都通過應用零電壓開關(ZVS)技術來減少開關損耗,實現(xiàn)電源高效。不同之處,全橋移相相對而言更適合在大功率電源上應用。因此,我們可以看到,我們是在功率500W上下的磐石800(600W)、多核R85(450W)兩款產品上應用了正激有源箝位技術。
MC:我們從80PLUS網站上了解到。X7在典型負載下的轉換效率達到了89.26%,不過那是在115Vac標準下的測試結果,如果在我國的220Vac環(huán)境下有什么不同嗎?
胡:如果說區(qū)別的話,在220Vac環(huán)境下,電源的效率要高于在115Vac下測試的結果,這對于國內用戶當然是好事。主要是由于相同輸入功率下,電壓越小,電流越大(P=UI),而相同阻值下,電流越大功耗越大(P=I2R)。正因為如此,由于我們國內市電輸入是220Vac,所以我們在發(fā)布會現(xiàn)場能給大家演示轉換效率在典型負載超過90%,這已經達到金牌的指標要求了。當然,這一點也是80PLUS認證存在不完善的地方,沒有照顧到220Vac的市場。
MC:X7除了在設計方面做得非常出眾,其他細節(jié)方面還有什么特點嗎?
胡:X7在設計方面可以說是航嘉集大成的產品,除了應用了全橋移相,交錯式PFC、同步整流等先進的技術,還有很多細節(jié)值得說說。比如在風扇的下部增加了一個PCB原料板來提高散熱效果。這樣做可以將氣流強行導向前方發(fā)熱元件(即主變壓器,主開關管等)集中的死角,讓氣流由前向后流動,形成散熱通道,保證整體散熱效果。散熱片的四個角通過兩個螺釘、輸出線材上部,電容上部增加腳墊等來固定,避免振動產生噪音。
再如,我們首次應用黑色鍍金PCB工藝,這樣可以提高PCB的導電性,PCB更抗氧化,易上錫和易焊接。再比如用料方面,X7絕對也是全一球流水平,PWM采用的TI的3895方案,MOS管采用仙童或東芝的,大電容采用日本藍寶石的,正是這些細節(jié)保證了X7的品質和效率都是超乎尋常。
MC:現(xiàn)在市場上千瓦級電源的售價非常昂貴,很少有控制在千元以內的價格,請問航嘉在使用了如此多先進技術和扎實用料的前提下是怎樣控制成本的?
胡:相比同功率電源,航嘉X7具有超高的性價比,批量化的生產,采購以及公司嚴格規(guī)范的管理,加上超薄的利潤使得X7 900W擁有了997元的優(yōu)惠價格。我們并不是僅僅想證明自己的實力,可以做出高功率高效能的電源,更是想讓優(yōu)秀的研發(fā)成果惠及大眾用戶,做到“平民化的奢華”。
節(jié)能不僅是節(jié)約電能
一直以來,航嘉電源將大部分精力放在250W~600W級別的產品線上,多款來自冷靜王、磐石、多核等系列的電源產品,在市場上的點名率和裝機率均是名列前茅的。
在訪談中,我們了解到,航嘉電源未來的重點依然是250W~600W的主流功率電源上,力求將優(yōu)秀的技術應用于這些產品上,打造80PLUS全系列的產品。并且,更著重在“高性價比”上下功夫,不會為了迎合80PLUS認證而推出消費者買不起的產品。
我們認為,對于任何電源企業(yè)而言,做一款能夠通過80PLUS的電源并不難,難就難在同樣的用料成本下做出效率更高,運行更穩(wěn)定的產品。
從廣義的角度,我們也一直認為,通過不惜血本的方式來提高效率,對于電源企業(yè)而言并不是一種節(jié)能的表現(xiàn),理由很簡單。因為電子產品的用料(如銅、鐵、鋁等)本身也是一種能源,而且是不可再生的。
在節(jié)能的認知上。不僅電源行業(yè)存在這樣的片面性,其他DIY行業(yè)也普遍如此。不少人認為只要降低了電耗就是節(jié)能的全部,而忽略了用料本身的資源浪費。正是由于企業(yè)這種片面的認知,DIY行業(yè)普遍存在一種對豪華用料的非理性追求。
當然了,我們并不是說,為了改善產品性能而采用更好的用料這有什么問題。相反。我們認為,任何改善品質為目的的舉措都是值得肯定的。但相比之下,我們更加欣賞那些以在同等用料條件下追求更高性能為設計理念的做法。
另外,從廣義節(jié)能的角度,越是主流級別的產品越需要堅持這樣的設計理念?;诖耍郊魏螘r將應用在X7電源上的先進技術用于主流級別產品,這是值得我們期待的!