997元高效900W電源是如何煉成的

金 戈

作為國內(nèi)電源行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)品牌，航嘉電源深受廣大消費(fèi)者的喜愛，其冷靜王、磐石，多核等系列電源在同類產(chǎn)品中一直擁有很高的點(diǎn)名率和裝機(jī)率。此次，航嘉發(fā)布的x7電源是一款旗艦級產(chǎn)品，額定功率高達(dá)900W，并完美地通過了80PLUS銀牌認(rèn)證，一上市就引起了極大的轟動(dòng)。

航嘉X7是怎樣達(dá)到89％以上的高轉(zhuǎn)換效率的呢?它在技術(shù)上有什么特點(diǎn)呢?而且售價(jià)是怎樣控制在千元以內(nèi)的呢?為此我們邀請到了航嘉電源產(chǎn)品工程師胡逢橋先生(下文簡稱胡)，請他來談?wù)勥@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(chǎn)品，應(yīng)用了哪些技術(shù)?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(chǎn)品，應(yīng)用了全橋移相，交錯(cuò)式PFC，同步整流等先進(jìn)的技術(shù)特別是全橋移相是國內(nèi)電源廠商首次應(yīng)用，也是國際上領(lǐng)先的技術(shù)，體現(xiàn)了航嘉技術(shù)方面的綜合實(shí)力。其實(shí)2007年中旬項(xiàng)目就開始了，在2007年年底已經(jīng)向外界發(fā)布過一次首樣，當(dāng)時(shí)已經(jīng)做到了900W，但由于考慮到方案的性價(jià)比達(dá)不到一元一瓦的目標(biāo)再加上國內(nèi)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(shè)計(jì)方案進(jìn)行了調(diào)整。到了去年年底，這個(gè)方案完成了小批量試產(chǎn)。直到現(xiàn)在，當(dāng)技術(shù)，生產(chǎn)和市場都做好了充分的準(zhǔn)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(shè)計(jì)生產(chǎn)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(rèn)證則意味著什么呢?特別是對于消費(fèi)者而言。

胡：80PLUS認(rèn)證是對于一款電源節(jié)能水平的一個(gè)客觀的判斷。測試的參數(shù)中最重要的是電源的轉(zhuǎn)換效率，電源的效率越高就越省電。這里我做個(gè)計(jì)算：如果一個(gè)電腦負(fù)載功耗有500W，每天運(yùn)行8個(gè)小時(shí)，這樣連續(xù)運(yùn)行三年后，如果用X7和用一臺(tái)轉(zhuǎn)換效率是75％的電源進(jìn)行比較，兩者的耗電量相差：(500÷0.75-500÷0.89)×8×365×3÷1000≈918.63度。可以看到，和市場上的主流水平的產(chǎn)品比較，X7在三年時(shí)間會(huì)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(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)為環(huán)保也做出巨大貢獻(xiàn)。

MC：剛才您說，X7電源是得益于全橋移相，同步整流，交錯(cuò)式PFC等技術(shù)的應(yīng)用。其中，交錯(cuò)式PFC到底與普通的PFC有什么區(qū)別呢?有什么好處?

胡：交錯(cuò)式PFC是為了提高功率因數(shù)，電源的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)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(gè)不得不提到主動(dòng)式PFC，常規(guī)設(shè)計(jì)的主動(dòng)式PFC通常采用一個(gè)大電感，見下圖：

而交錯(cuò)式PFC，也可以理解為雙主動(dòng)式PFC，樣子和單主動(dòng)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(gè)大電感，前者只有一個(gè)大電感。

原理圖看起來有些專業(yè)，我可以給大家打個(gè)比方兩個(gè)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(cuò)式PFC設(shè)計(jì)，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(shí)上，X7并不是航嘉第一次應(yīng)用這個(gè)技術(shù)的產(chǎn)品，早在去年年底的多核R85上已經(jīng)采用了。

MC：全橋移相又是怎樣一個(gè)技術(shù)呢?據(jù)相關(guān)資料了解，全橋移相普遍應(yīng)用于大功率電源，它與正激有源箝位技術(shù)有什么關(guān)聯(lián)呢?

胡：全橋移相是一種對開關(guān)管，主變壓器等部分電路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的說法，和Intel Core i7 CPU采用Neha-lem架構(gòu)有相似的地方，我們的X7在PWM控制上應(yīng)用了Ti公司的UCC3895DW和IR公司的IR2113S MOS驅(qū)動(dòng)芯片來精確控制四個(gè)MOS管的開關(guān)。而采用雙管正激的設(shè)計(jì)會(huì)采用兩個(gè)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(huì)降低損耗。

而與正激有源箝位技術(shù)相同之處，在于都通過應(yīng)用零電壓開關(guān)(ZVS)技術(shù)來減少開關(guān)損耗，實(shí)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(yīng)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(chǎn)品上應(yīng)用了正激有源箝位技術(shù)。

MC：我們從80PLUS網(wǎng)站上了解到。X7在典型負(fù)載下的轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了89.26％，不過那是在115Vac標(biāo)準(zhǔn)下的測試結(jié)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(jié)果，這對于國內(nèi)用戶當(dāng)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?yàn)槿绱耍捎谖覀儑鴥?nèi)市電輸入是220Vac，所以我們在發(fā)布會(huì)現(xiàn)場能給大家演示轉(zhuǎn)換效率在典型負(fù)載超過90％，這已經(jīng)達(dá)到金牌的指標(biāo)要求了。當(dāng)然，這一點(diǎn)也是80PLUS認(rèn)證存在不完善的地方，沒有照顧到220Vac的市場。

MC：X7除了在設(shè)計(jì)方面做得非常出眾，其他細(xì)節(jié)方面還有什么特點(diǎn)嗎?

胡：X7在設(shè)計(jì)方面可以說是航嘉集大成的產(chǎn)品，除了應(yīng)用了全橋移相，交錯(cuò)式PFC、同步整流等先進(jìn)的技術(shù)，還有很多細(xì)節(jié)值得說說。比如在風(fēng)扇的下部增加了一個(gè)PCB原料板來提高散熱效果。這樣做可以將氣流強(qiáng)行導(dǎo)向前方發(fā)熱元件(即主變壓器，主開關(guān)管等)集中的死角，讓氣流由前向后流動(dòng)，形成散熱通道，保證整體散熱效果。散熱片的四個(gè)角通過兩個(gè)螺釘、輸出線材上部，電容上部增加腳墊等來固定，避免振動(dòng)產(chǎn)生噪音。

再如，我們首次應(yīng)用黑色鍍金PCB工藝，這樣可以提高PCB的導(dǎo)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(lán)寶石的，正是這些細(xì)節(jié)保證了X7的品質(zhì)和效率都是超乎尋常。

MC：現(xiàn)在市場上千瓦級電源的售價(jià)非常昂貴，很少有控制在千元以內(nèi)的價(jià)格，請問航嘉在使用了如此多先進(jìn)技術(shù)和扎實(shí)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(jià)比，批量化的生產(chǎn)，采購以及公司嚴(yán)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(jià)格。我們并不是僅僅想證明自己的實(shí)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(chǎn)品線上，多款來自冷靜王、磐石、多核等系列的電源產(chǎn)品，在市場上的點(diǎn)名率和裝機(jī)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(diǎn)依然是250W～600W的主流功率電源上，力求將優(yōu)秀的技術(shù)應(yīng)用于這些產(chǎn)品上，打造80PLUS全系列的產(chǎn)品。并且，更著重在“高性價(jià)比”上下功夫，不會(huì)為了迎合80PLUS認(rèn)證而推出消費(fèi)者買不起的產(chǎn)品。

我們認(rèn)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(yùn)行更穩(wěn)定的產(chǎn)品。

從廣義的角度，我們也一直認(rèn)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?yàn)殡娮赢a(chǎn)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(rèn)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(rèn)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(fèi)。正是由于企業(yè)這種片面的認(rèn)知，DIY行業(yè)普遍存在一種對豪華用料的非理性追求。

當(dāng)然了，我們并不是說，為了改善產(chǎn)品性能而采用更好的用料這有什么問題。相反。我們認(rèn)為，任何改善品質(zhì)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(shè)計(jì)理念的做法。

另外，從廣義節(jié)能的角度，越是主流級別的產(chǎn)品越需要堅(jiān)持這樣的設(shè)計(jì)理念。基于此，航嘉何時(shí)將應(yīng)用在X7電源上的先進(jìn)技術(shù)用于主流級別產(chǎn)品，這是值得我們期待的!