由于最近问题我在 SuperUser 上问过，我想问另一个问题。现在计算机电源的效率等级为 80% 以上。我的问题来自一个希望是误导的地方：为什么效率这么差？我们在哪里损失了功率？
答案1
考虑到最高效的汽油动力汽车的效率约为 30%，我认为情况并没有你想象的那么糟糕。但答案主要是电阻损耗。当你试图让电子移动并停止时，它们会相互摩擦，并与它们穿过的材料摩擦。这种摩擦会浪费你用来移动它们的一部分能量，这些能量会以热量的形式释放出来。
此外，电源还存在电感损耗。当你让电子移动时，就会产生磁场。当你停止它们时，就会破坏这个磁场并收回大部分能量。事实上，这就是开关电源将电能从一种电压转换为另一种电压的工作原理。
当你建立和破坏磁场时，附近的材料会与磁场对齐，然后抵抗你破坏它的企图。当这些磁域翻转排列时，它们会再次相互摩擦，从磁场中窃取能量。当你破坏它时，你永远不会得到建立它时那么多的能量。这也会以热量的形式释放出来。
答案2
可以设计出效率超过 90% 的电源。但是，这些电源不一定适合大众消费电源。例如，无损缓冲器需要额外的硬件来存储来自抑制 EMI 源的能量，而不是将其转换为热量（这意味着损耗）。
非常高的效率的另一个问题是负载范围。没有电源在允许的功率范围内具有恒定的效率。更糟糕的是，输入电压也是可变的，因为大多数电源预计可以在 110VAC 和 230VAC 下正常工作。
法规规定的损耗源是 PFC 或功率因数校正。相对高功率的设备需要对电网“友好”。预调节器 PFC 电路增加了另一级开关功率转换。因此，即使在最佳情况下，您也会在 PFC 顶部堆叠反激式电源（电源）。因此，90% 的非常好的效率将变成 0.9x0.9 = 0.81%！
真正高效的电源是工业“砖”格式的 DC/DC 转换器，这种转换器需要在相对较小的外壳中处理非常高的功率水平。如果您的输出实际负载为 600W，而 PSU 的大小与 2.5 英寸硬盘驱动器相当，那么额外的 10% 废热会对热管理产生很大的影响。
事实上，废热是工程师喜欢设计高效供热系统的主要原因。能源效率是令人欣喜的副产品。