電源供應器噪音設計要求

電源供應器是少數電腦零組件中需要配置散熱風扇的硬體之一,也因此電源供應器是僅次於CPU散熱器以及顯示卡外產生噪音的硬體之一,當電腦玩家們對電腦的硬體規格要求越來越高的同時,電源供應器的輸出瓦數也提高了,相對的電源內部也產生更多因為能量轉換而產生的熱能需要依靠風扇去散熱。為了滿足多數電腦玩家們的需求,電源供應器在設計上除了提高能量轉換效率以降低熱能產生外,工程師們也努力在電子零組件的布局上著墨,以利線路結構散熱系統的建置,同時在散熱風扇的選用也需要考量。

過去在散熱方面電源供應器的開發設計通常只考慮到自身輸出的穩定與品質,往往忽略電腦玩家對噪音的忍受程度,隨著電競產業的發展,以及玩家們玩遊戲時不想受到電腦噪音的影響,期待會發出噪音的零組件在零件耐溫可以忍受的前提下去調整風扇轉速,好讓噪音降到最低或是可以接受的範圍。全漢企業是少數電源供應器專業製造廠商,我們在公司的研發大樓與工廠都設置有半無響室,並在開發流程的驗證程序中要求每一個產品都需要測試這個項目,要求在重要零件的溫升條件下除了符合安全規範的要求外,同時降低散熱風扇轉速到客戶要求的水準,當新產品到工廠量產時,工廠的品保人員也隨機抽查樣品到工廠的無響室確認量產的產品是否與研發的測試數據一致。下圖是半無響室的側寫照片。

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全漢企業的測試程序中明確定義電源供應器的噪音量測方式,首先將待測物至於測試平台的中間,設定收音麥克風以斜角30度的角度對準電源供應器上的散熱風扇,將電源供應器的輸入電源接到外部的可程式化交流電源供應器,同時將輸出接至外部的可程式化直流負載器。此時測試工程師會依據客戶要求或是公司內部規定調整交流輸入電壓以及直流負載去測試電源供應器的噪音水準,測試的連接圖如下:

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全漢企業的標準內規是測試電源供應器在三種交流輸入電壓設定下〈安規測試最高電壓、標準市電電壓、安規測試最低電壓〉去調整六種不同負載條件〈0%、20%、40%、60%、80%、100%〉,且在待測物開機並預熱20分鐘的條件下量測記錄值。新機種的風扇轉速調整常常耗時很久,並不是風扇轉速調低去壓低噪音即可,測試工程師還會反覆去量測調整過後的風扇轉速是否會影響重要零組件的溫升數值,直到所有的溫升數據在範圍內且噪音值也在客戶或是PM的同意下才可以放行到下個階段。

業界一些品牌廠商並非專業的電源製造廠商,有能力驗證的品牌廠商會要求它們的製造商在調整電源供應器風扇轉速與噪音的同時不可以犧牲零件溫升數值,但有能力驗證這些項目的品牌廠商並不多,加上電源供應器製造商只有少數幾間有半無響室以及其他其它溫升測試設備,因此許多品牌廠商的商品在追求低噪音的同時卻也犧牲了品質,請消費者在購買時一定要挑選有設計能力與口碑的品牌廠商產品。

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