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這一篇的主題是80 PLUS,我將用簡單方式為大家介紹 80+ 電源供應器的相關知識。

 

(註: 電源供應器 = Power Supply Unit = PSU)

 

為方便各位讀者檢索閱讀,本文將分成多個部份說明 (現在支援文章內跳躍,請點擊目錄小標直接切換段落/Part): 

 

 [目錄,請點擊]

#1 80 PLUS 電源供應器基本概念

#2 80 PLUS 對消費者的好處有哪些?

#3 80 PLUS 的六個等級

#4 80 PLUS 的認證與應用範圍

#5 各種 80 PLUS 電源供應器的認證數量?

#f 心得與感想

 

 

 

#1 80 PLUS電源供應器基本概念

 

對於一般消費者來說,看到 80 PLUS 的第一個問題,通常是:「什麼是 80 PLUS 電源供應器?

 

80 PLUS 是一種認證系統,它的重點是針對電腦用電源供應器之能源轉換效率進行分級。重點如下:

 

(1)能源轉換效率是指交流電經由電源供應器處理後,轉換為直流電的功率比例

 

80 PLUS 的基本要求: 輸出端 (DC) 的瓦數,必須不低於輸入端 (AC) 的 80%

 

舉例: 100W 的 AC 輸入,必須至少有 80W 的 DC 輸出,80W/100W = 0.8 = 80%

 

(2)名稱由來,80 PLUS 代表電源供應器能源轉換效率可達 80% 或以上,因而得名。其圖示中文意思為能源轉換效率「80 趴起」

 

(3)起源: 80 PLUS 系統在 2004 年登場,之後陸續擴展為 6 個等級,並有對應的 logo。

 

(4)應用範圍: 個人電腦界,包括 PC 桌機、工業電腦、伺服器、資料中心......。

 

簡單說,推動 80 PLUS 的目的為節能與環保

 

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#2 80 PLUS對消費者有哪些好處?

 

80 PLUS 的轉換效率,對用戶最大好處為: 省電 (=省電費)

 

假設舊式無 80 PLUS 之電源供應器轉換效率為 65%,PC 每天需要開機 12 小時,平均電費一度電 4 元。

 

一台平均瓦數 200W 的 PC,若改用 80 PLUS 白牌電源供應器將可省下多少電費?

 

計算如下:

 

(1)AC 方面,80 PLUS 款只要提供 250W (算式: 200/0.8),便能推動 200W 之輸出 (DC 端)

 

舊式 PSU 卻需要 307.7W (算式: 200/0.65)。所以,兩者差異多達 57.7W

 

(2)一天 12 小時的累計 kWh 差異為 0.692.3 kWh (算式: 57.7 * 12 小時)。(kWh = 「瓩⋅時」=「千瓦·時」=「1 度電」)。

 

(3)一年 365 天的總電度數共累計 252.7 度 (算式: 0.692.3 * 365 )

 

(4)全年電費差別為 1010.8 元 (算式: 252.7 * 4 )

 

下載: 80 PLUS 電源供應器省電費計算器 (XLS)

 

使用方法,請在黃框的 5 個項目內,一一輸入實際數字,之便會在「結果」區出現自動計算的電度與電費相關數字

 

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高轉換效率還能帶來其他兩個好處:

 

(1)低廢熱

80 PLUS 的 AC to DC 轉換,包含電路的必要消耗,最多只有 20% 變成熱能

 

因為熱源減少了,所以有機會間接省到冷氣費

 

(2)低噪音

因為廢熱減少,電源供應器內的散熱風扇不再需要全速運轉,因此可以做到精確溫控與低轉速

 

有些廠商的產品,甚至標榜全機只搭配散熱片,完全無風扇!

 

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#3 80 PLUS 的六個等級

 

從 2004 的基本 80 PLUS 白牌開始,到 2022 年/4月為止80 PLUS 已發展為六個等級的認證

 

從低到高包括:白牌 (或稱標準)、銅牌(Bronze)、銀牌(Silver)、金牌(Gold)、白金牌(Platinum)、鈦金牌(Titanium、鈦牌)。

 

產品加掛著 80 PLUS logo,表示你買的電源供應器具備新式節能設計,能提供優良能源轉換效率

 

能源轉換效率,公式:Eff = DC 輸出瓦數 / AC 輸入瓦數。它是指交流電經由 PSU 轉換為直流電的功率比例。傳統非 80 PLUS 之電源供應器可能只有 65% 到 70% 或更低。

 

以近期 PC 週邊廠商力推的 80 PLUS GOLD (80+ 金牌)為例,它規定了 AC 115V 一般桌上型電腦電源供應器,其能源轉換效率必須符合:

(1)於 20% DC 輸出時,不低於 87%

 

(2)於 50% 半額輸出時,至少要有 90%且 PFC 功率因數校正必須大於或等於 0.9。(編按: PFC = Power Factor Correction)

 

(3)100% 全功率輸出時,能源轉換效率至少達 87%

 

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從表中我們可以看出:

 

(1)一般桌機 AC 115V 電源供應器,在 50% 輸出時的轉換效率最高例: 700W 電源供應器,工作耗電量為 350W 時

 

(2)不同的 80+ 等級認證會有不同的轉換效率 & 輸出功率百分比規定。

 

(3)80 PLUS Titanium 鈦金牌的轉換效率最優而且它對 10% 低負載區間也有要求意即在低功耗的文書作業時,也必須做到 90% 轉換效率

 

(4)115V Internal vs. 115V Industrial,兩者對細節之要求是不一樣的。工業用 115V 電源供應器從 80 PLUS 銀牌起跳,並增加 10% 負載的定義

 

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#4 80 PLUS 的認證與應用範圍

 

除了最常見的桌機 AC 115V 電源供應器以外,80 PLUS 還涵蓋其他 4 種電壓與應用類別

 

包括: 115V 工業電腦類、230V 之備援電源伺服器、230V 無備援電源伺服器類 (non-redundant)以及資料中心 380V DC  (最新追加)。

 

(1)80 PLUS - 115V Internal

115V 內接電源供應器認證,適用於一般桌機、工作站和單顆內建電源非備援伺服器之應用。

 

非備援英文為 non-redundant,機器內只有單顆電源供應器,電源若壞了整台電腦就不能運作。

 

(2)80 PLUS - 230V Internal

230V 內接電源供應器認證,適用於備援伺服器、資料中心應用。

 

編按:備援英文為 redundant,意思是指機器內備有兩顆或以上電源供應器,它們會一起工作並互相支援。優點為,即使其中一顆故障,也不影響機器正常運作。
 

(3)80 PLUS - 115V Industrial

工業用電腦類別的 115V 電源供應器認證,適用於任何實體外觀設計。

 

例如: 嵌入式、封裝式、開放框架、機架式、DIN 安裝。它的規格要求跟桌機 115V 有些許差異。

 

(4)80 PLUS - 230V EU Internal

230V 的非備援用電源供應器且符合歐盟電源要求之認證,適用於單電源配置的 230V 桌機、工作站和伺服器應用。

 

(5)80 PLUS - 380V DC

380V 直流電源認證,適用於備援、資料中心應用。此為新增項目,撰文當時尚未有任何產品在清單內。

 

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以下為最新 80 PLUS 五大應用類別的電源轉換效率與 PFC 之規格對照表

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#5 各種 80 PLUS 電源供應器的認證數量?

 

以下為各類別 80 PLUS 電源供應器的已認證數量與現況分析

 

(1)115V Internal

第一台 80 PLUS 電源供應器為海韻電子 Sea Sonic SS-400HT (80 PLUS Standard)。本類別從 2005 年開始起跑,截至 2022/4/2 為止,總認證數量已累計到 8215 台。

 

數量前三為 80 PLUS 銅牌 (2931 台)、80 PLUS 金牌 (2373 台) 與 80 PLUS 白牌 (1374 台)。

 

(2)230V Internal

此類別中,80 PLUS 白金牌數量最多。
 

(3)115V Industrial

此類別從 80 PLUS 銀牌開始,但累積數量還不多,全部認證總數只有 6 台。

 

(4)230V EU Internal

此類別集中在 80 PLUS 白牌 & 80 PLUS 銅牌。

 

(5)380V DC

此為新增項目,目前尚無任何數量之認證型號。

 

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#f 心得與感想

 

參考 80 PLUS 認證電源供應器資料庫,我們可以看出 115V 桌機用的 80 PLUS Platinum 白金牌認證比例,近年有逐漸增加趨勢。

 

80 PLUS GOLD 部份,仍受到相當重視。

 

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80 PLUS 能帶來省錢、節能與環保的優點基本上 80 PLUS 白牌已有不錯性能

 

是否要追求最高的 80 PLUS 認證等級,則需要比較購入成本與附加功能是否划算。消費者仍需要考慮價差回本時間

 

建議各位先透過 80 PLUS 電源供應器省電費計算器 (XLS)試算,於了解省電情況後,就能有最佳判斷

 

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