烧水时,用电热水器,电能全部转化内能,那电能等于什么?电功率?电工?

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烧水时,用电热水器,电能全部转化内能,那电能等于什么?电功率?电工?

烧水时,用电热水器,电能全部转化内能,那电能等于什么?电功率?电工?
一、什么是转换效率?
　　为什么会有电源转换效率这个概念呢?这要先从电源的物理结构讲起.大家知道电源其实就是一个由变压器和交流/ 直流转换器以及相应稳压电路所组成的“综合变电器”.这个“综合变电器”里面包含两个主要部件—“变压器”和“电流转换器”,而这两个部件本身就存在着电能的消耗,它们附属的稳压电路自然也不例外,因此电源本身又是一个“耗电器”.输入电源的能量并不能100% 转化为供主机内各部件使用的有效能量,这样就出现了一个转换效率的问题.
　　电源转换效率=电源为主机提供的即时输出功率/输入电源的即时功率× 100%
　　原理就是这么简单,但是,有两点需要注意.
　　1.不同的电源产品,其转换效率不同;
　　2.同一电源产品,在不同的工作状态下,其转换效率也有变化.
　　第一点很容易被人理解,因为不同的电源产品之间,它们内在的变压电路、电流转换器以及功能电路都会有所不同,再加上自身的功率本来就不相同,所以转换效率不同是理所当然的.但是为什么同一产品的转换效率也会变化呢?这就要先从电源的输出电压说起了:电源的输入电压是额定的220V,而输出电压则有+12V、+5V、+3.3V 不同的规范,这就表示电源里至少拥有三种不同(“线圈缠比”、“磁感泄露率”不同)的变压器,由于三种变压器的功耗不尽相同,就意味着+12V、+5V 和+3.3V的电压输出其各自所对应的变压器转换效率亦不相同.
　　一般而言,+12V 电压输出负责为CPU 以及硬盘和光驱的驱动马达供电,+5V 电压输出负责为硬盘和光驱的PCB 电路板供电,+3.3V 的电压输出则是为主板上的内存电路模块供电.当计算机处于不同工作状态时,各部件的使用频率和工作负荷会有所不同,导致不同电压输出回路的工作负荷浮动,所以在不同的工作状态下,电源转换效率也是变化的.
　　通过上面的分析我们知道,电源自身功耗的浮动不是很大,而电源对外输出的浮动就比较大了,所以通常认为电源的输出负载越大,单位负载所“分摊”的电源自身功耗就越小,此时转换效率也就越高.
　　二、电源规范对转换效率的要求
　　小知识:转换效率与PFC 电路功率因数的区别最近有些电源标称自己的转换效率高达98%,但是仔细研究发现他们所谓的“转换效率”实际上是主动式PFC 电路的功率因数,这个因数表征的是有多少电能被电源利用了( 输入电源的实际能量/ 电网供给电源的能量),对于主动式PFC 电路来讲,功率因数可以达到98% 甚至99% 的水平;而我们所谓的转换效率,应该是电源供给其他设备的能量/ 输入电源的能量,二者表征的对象是不一样的.
　　以上就是电源转换效率的基本知识,下面,我们再来了解一下电源规范对转换效率的要求.最初,电源转换效率仅有60%左右;在Intel的ATX12V 1.3 电源规范中,规定电源的转换效率满载时不得小于68%;而在ATX 12V 2.01 中,对电源的转换效率提出了更高的要求—不得小于80%.
　　因此在购买电源时,从它遵循的电源规范上大家就能大致了解其电源转换效率的高低.之所以前后两个电源规范对电源转换效率的规定有如此大的差别,原因有三:
　　（一）、新的ATX 12V 2.01 规范基于新的电气制造技术,可以实现更高的转换效率;
　　（二）、因为主机功耗大幅度增加,如果电源的转换效率不提高的话,那么整机的巨大功耗和发热量将严重影响到正常使用;
　　（三）、更高的环保和节能要求.
　　三、转换效率与我们的关系
　　从电源规范对电源转换效率的严格要求,我们不难看出电源转换效率这个指标的重要意义.那转换效率是如何与我们每个人密切相关的呢?.就典型的ATX 12V 1.3 电源产品来说,其在实际工作中,转换效率大约在70%～75% 之间,也就意味着有25%～30% 的电能被转化为热量白白浪费掉了,以标称输入功率280W的电源产品为例,损耗功率约70W～84W,实际输出功率在200W 左右(刚好满足绝大多数PC的需要).
　　如果换作典型的ATX 12V 2.01 电源,由于转换效率提高到80%～85%,那么电功率的损耗只有15%～20%,因此只要输入功率为240W 的电源就可以达到200W 的实际输出功率.这样算来,二者的功耗相差40W 左右,对于一台每天工作10 小时的PC,一天下来可以节约0.4 度(千瓦时)电,一年下来就是146 度电,以每度电6 角钱计算,光一年节省的电费就是100 元.
　　当然这不仅仅是为个人节省开支的问题,目前我国仍是以火力发电为主,节约用电的同时就是为环保作出了贡献;另一方面,电源转换效率的提高意味着电源自身发热量的减少,这样更有利于降低机箱内的温度.