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巧改插座测功率 用电对比吓您一跳

2009-02-17qinzq《微型计算机》2009年2月上

我们经常在《微型计算机》上看到有关平台功耗及功率的测试,但对于普通读者来说,在没有相关设备的前提下如何测量自己电脑的功耗及功率呢?现在,有一个简单的方法就能实现,你想知道吗?

功耗的计算

以上我们提到了功耗和功率两个概念,功耗指的是设备在单位时间内消耗能量的数量,功率指的是设备在单位时间内输出能量的数量。功耗可以根据电压、电流两个参数算出来,P=电压U×电流I。而功率指的是设备所作的有用功,它要乘上一个功率因数cosφ(cosφ<1),P=U×I×cosφ,因此小于功耗。

自己的电脑功耗到底是多少?平时播放高清电影时,硬解比软解省电多少?玩3D游戏时,高功耗究竟是多少?这些问题相信有不少用户都很关心。要想知道电脑耗电量,简单的方法就是找一个功率表来实际测量,比如《微型计算机》上面经常用到的海韵数字功率表。但是这样的袖珍型数字功率表一般不容易买到,能买到的都是专业设备,不便于携带,价格也很贵,一般家庭也没必要备这种东西。以上介绍的两款功率表也是通过测量电压、电流和功率因数值实时计算得出的功率值。

测试思路

现在,我们介绍一种对电源插座的改造方法,配合海韵数字功率表奥博AOB19有功功率表常用的万用表,就可以测量电脑所消耗的总电流,从而估算出电脑的总功耗。插座谁家都有,万用表就算没有,价格也不贵,因此这个方法很容易实现。


图1:海韵数字功率表

图2:奥博AOB19有功功率表

我们通过在电路中串联电流表,测得整个电路的电流值,然后测试市电电压,再代入估算的功率因数,后得到电脑的有功功率。电脑电源的功率因数的范围一般是在0.7到1之间,如果是被动式PFC电源,功率因数为0.8左右,主动式PFC电源的功率因数在0.9~1之间。如果不代入功率因数,那么测试值就是有功功率和无功功率的总和,也是电脑整机所消耗的功耗。

改造方法

改造需要用到的材料:带开关的电源插座一个、计算机电源的大4Pin D型插头、螺丝刀、回形针、锥子、502胶水、电烙铁。

1.计算机电源的大4Pin D型插头可以从废旧电源上面获取,然后将它进行小小的改造,使之成为测试功率时的插孔。4Pin D型插头一般有四根线,我们可以将其中不用的两根线头抽掉。在每根线的插头上有两片向外张开的金属片,用捋直的回形针从插头伸进去,分别将两个张开的金属片压回去,就可以将线抽出(图3)。


图3

2.打开电源插座后板,找一个可以安装4Pin D型插头的地方(图4)。因为还要把4Pin D型插头剩下的两根线焊接到开关上,所以线的长度要留合适。


图4

3.在插座对应的面板上用锥子钻两个眼,刚好对应4Pin D型插头上留有电线的两个插孔(图5)。这两个插孔就是留给万用表的,所以要保证万用表的插针能够插进去。后将4Pin D型插头用502胶水固定牢。


图5

4.将4Pin D型接口剩下的两根线焊接到电源开关的两端,装上插座后盖,改造完成(图6)。


图6

这样对插座改造的妙处在:不需要中断用电设备就可随时测量,随时撤除测量仪表。

测试方法

将电脑的电源插头插到改造后的插座上,插座的开关要保持断开。在断开状态下,短接D型接口剩下的两个接口就可以接通回路。把万用表拨到交流电流挡,表笔插到两个测试孔中,让电脑消耗的电流都从万用表上流过。此时,电流表以串联的方式处在整个回路中。图7是一台HTPC进行实际测试,硬解H.264 1080p的高清电影时所消耗的电流。电脑电源使用被动式PFC,功率因数估值为0.8。


图7

HTPC硬解时消耗的电流为0.235A,相对空载时仅增加0.016A,并且十分流畅。而软解时电流比空载时增加了0.168A,软解增加的电流是硬解所增加电流的10倍还多,而且还不流畅。因为软解主要是通过CPU进行计算,CPU的负荷非常重,而硬解是主要通过GPU来进行计算的,此时CPU的负载仅在5%左右,所以造成二者很大的功耗差别。真是不测不知道,一测吓一跳。

 表:HTPC消耗电流

 

 测试电流

 电压

 总功耗

 有功功率

 待机

 0.021A

 220V

 4.62W

 N/A

 空载

 0.219A

 220V

 48.18W

 38.54W

 硬解高清

 0.235A

 220V

 51.7W

 41.36W

 软解高清

 0.387A

 220V

 85.14W

 68.11W

在测出电流之后,按下电源开关,此时万用表就以并联的方式连接在回路中,可以随时撤除。如果把万用表拨到交流电压档,还可以测出实际的市电电压,一般在220V左右。然后就可以根据公式P=U×I,算出HTPC的总功耗。如果再乘上一个功率因数0.8,就得到HTPC的实际功率。

注意事项

经过改造后的插座,不仅可以测量电脑的功耗,家里任何其他电器的功耗都可以测。在我们的测试里,通过U×I计算得出的功耗是有实际意义的,因为它能够得出电器一定时间的实际用电量。而要得到功率则要乘以功率因数,功率因数这个数值我们并不能得知,而且得出的功率值对我们而言没有用处,所以功耗更具参考意义。不过,值得注意的是,如果插座上的负载非常大,建议用4Pin D型接口加工测试孔时,换上粗一点的线。还要注意测试的电器功率是多大的,是否会超过电流表的大负载,避免烧表。后,提醒玩家在改造的时候,不要接错电线,避免造成短路现象,同时注意防止触电。

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用户评论

共有评论(2)

  • 2009.02.19 19:26
    2楼

    我的万用表只有直流电流测量,而且上限0.3A,没戏。

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  • 2009.02.18 14:38
    1楼

    早在纸质MC上看过!只能说CPU在PC上的核心地位越来越受到GPU的挑战!但GPU也越来越BT,例如功耗。GPU功能应该有所扩展,nVidia的路子应该是对的,寄希望于OpenCL了!!!

    (0) (0) 回复

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