温度对电源性能的影响
阅读本篇之前建议参考的本站文章：
风冷散热器相关技术浅析之风扇篇
散热专题之计算机散热技术漫谈第一期
在电脑的几个主要发热源中，电源占了不小的比重。假设有一款典型的低功耗文书机或者HTPC，运行功耗100W，电源转换效率75%，那么电源的发热功率就是33W，占了整机功耗的1/3。一台高端游戏主机，运行功耗300W，电源转换效率80%，那么电源的发热功率就是75W。由上面可以看到，电源作为一个热源而言是和一颗主流乃至高端CPU差不多量级的。因而电源的散热系统也有不小的负担。
电源过热会导致哪些问题呢？电源内功率元件、磁性元件、电容器等等的性能指标随温度改变，因而电源的性能对温度比较敏感，最大输出功率、运行效率和寿命都随着温度升高而缩水。更高的温度意味着更差的性能，而更差的性能反过来导致更高的发热使得运行状况进一步恶化。
如下图所示，同输出功率下在室温和50度环境里，同一台电源的效率在轻载和重载端分别跌落了3%、5%之多。
从可靠性的方面讲，电源内部半导体、电容元件的故障率都是对温度敏感的，一般而言，对典型的开关电源来说，25度以上温度每升高10～15度时，它的故障率将加倍，工作在70度时其MTBF（预测平均无故障时间）约是25度下的10%。因而电源的性能、可靠性与散热系统的静音程度实际上是一对矛盾。
解决这一问题的根本手段是提高电源效率以降低电源本身的功耗。在此基础上，以可靠性为主导取向的EPS电源会选择噪音较大但保证性能的散热方案，而家用型电源会在噪音和性能之间折中，在不显著影响可靠性以及外部条件不苛刻的前提下降低转速。
注：其实在同一个设计下高效率和高性能有时也是两个矛盾取向，比如电源的开关损耗随频率上升，而提高频率能降低纹波并减小输出电感和电容。
电源散热结构分析
在ATX机箱的设计中，电源风扇是机箱热量的一个重要出口。从这个意义上讲，电源风扇同时还是机箱内对流的一个动力来源。
Intel的CAG规范中机箱整体风道设计图样
对于CPU散热器，用户有很大的改造余地，可以选用导热性能更好的热管散热片配合高质量的静音风扇，转速也可以自己手动设定或者应用温控调速脚本。而在电源上，转速由电源自己根据温度调压控制（300W以内的电源还经常缺乏温控措施），再加上拆开电源会失去质保，一般用户几乎没有改造余地。所以电源是机箱内部诸多发热源中功耗相当有分量，噪音也不大好对付的一个。
装在机箱里的一张整机平台各部分主要发热量
首先让我们了解一下电源的散热布局。
上面这张图片是一台典型的中档电源Enermax Modu82+ 625W，我们市面上见到的PC电源一般都是这种布局。我把它主要的发热元件加上了注解，我们来看一下：
市电从右上方的三针插座输入进来以后首先要经过右上方小板以及旁边两个电感（包着黑色热缩管）组成的滤波网络，即EMI抑制电路或称EMC电路。接着经过四个二极管组成的整流桥元件（这里贴着黄色散热片）整成脉动直流，然后进入主动PFC电路。主动PFC电路由开关管（MOSFET）、PFC电感和PFC电容组成，将余弦脉冲波形的电压变成平滑的300V高压直流输出给开关逆变级，同时使输入电流波形向输入电压对齐以保持0.9以上的功率因数。跟着由数颗主开关管（MOSFET，半桥结构用BJT管）斩波后经过主变压器降压变换到二次侧，分成数个绕组输出。待机变压器属于独立的待机电路，有时（在半桥拓扑的电源上）还能见到一个略小一些的驱动变压器。变压器的12V绕组输出经过整流和续流管的组合（半桥和全桥结构就全是整流管了）得到+12V输出，+5V和+3.3V的输出或者由变压器绕组通过整流产生，或者从变压器绕组出来通过一个磁放大电感（主变压器左右两边的黑色或黑白相间的磁环）再整流产生。整流部分还要包含一个到数个环状的储能电感、棒状或空心管状的滤波电感以及每路输出的滤波电容。
按照一般的位置排布，从一次侧往二次侧数，主要的发热元件包括：
大电容和PFC电感、整流桥
一次侧开关管和PFC二极管
变压器、磁放大电感
二次侧整流管
储能电感、滤波电感与滤波电容
功率元件布局分析
为了便于读者理解，下面我们再给出几张图（点击放大），对比一下，布局是不是基本一样？
台达P350W，被动PFC单端正激结构，少了主动PFC开关管和主动PFC电感，但多了个PFC大电感
Tt ToughPower QFan 650W，PFC开关管没有和主开关管放在同一张散热片上，而是放在图片最下方的散热片上
银欣ST40F，属于全汉“领航者”系列的半桥结构，因此多出一个驱动变压器，没有PFC开关管，没有被动PFC大电感（老实说这款电源实在是“很不银欣”）
Antec Basiq 500，我们所熟悉的……FSP绿宝的结构。PFC开关管和二极管放在图片最上方的散热片上，主开关管散热片热量减少，做得又矮又薄。监控芯片放在二次侧，因而开关管使用驱动变压器驱动，驱动变压器是PFC电感和大电容下方那个非常小的变压器。
Antec NeoPower 650，海韵代工，大电容挪到了主变压器旁边。和下图大风车结构的NeoPower 650 Blue对比一下？
电源散热结构分类一
看过上一页的诸多例子，想必您一定已经将那些图片印在脑海中了，接下去继续分析。
以这个电源的布局为例，我们将电源翻过来放置，即PCB那边叫底部，大风扇的位置叫顶部，对应机箱前端的叫前方，对应机箱后端的叫后方。常见的散热方式包括：
后置8cm风扇；
顶置12cm或13.5cm（也称14cm）大风扇，俗称“大风车”设计；
前置后置各一个8cm风扇，也称“推拉”式设计；
前置8cm或9cm风扇直吹设计；
顶置大风扇+前置小风扇直吹设计；
顶置大风扇+后置小风扇直吹设计。
1）后置8cm风扇。这是ATX电源最标准的设计，也常用在EPS服务器电源上。
后置8cm风扇的散热方式如上两图所示，电源进风口就开在电源前方，通常呈竖栅格状或者蜂窝状、方格状。在后置风扇形成的负压作用下，空气从前方栅格进入，沿与散热片平行的方向流经散热片和电容、电感、变压器等发热元件，被后置8cm风扇抽出。在后置小风扇的设计中，散热片通常为全高尺寸，比较厚，顶部有大面积的横向鳍片，整体呈T形或L形。外壳侧面对应散热死角的位置一般留有开孔，使得空气从此进入冷却附近的元件，如位于一次侧的PFC电感、大电容等，位于二次侧的滤波电容等。
台达DPS-350AB前方和前上方的大面积开孔
高端电源常见的前方网状开孔，保证空气流通
侧面的补充开孔，进风可以冷却PFC开关管的散热片
T形的散热片，散热面积很大
通常来讲这种一点吸风多点进风的传统设计能为内部元件提供充分的散热，不容易造成散热盲区，散热片有充分的散热面积，在前后式通风设计的机箱中也与整体风道相协调。这种设计的风扇转速通常设定得比较高，8cm风扇最低转速在2000转左右的水平，最高一般在3500转或4000转以上。另外风扇直接靠着机箱外壳，噪音直接传入室内，也显得更明显一些。8cm风扇的PC电源里，中等噪音水平和较吵的电源基本上是一半一半，而一些EPS电源的温控设定非常保守，比如Zippy和PC P&C TurboCool系列，众所周知的走高性能路线的高调品牌，噪音也很高调——即便效率表现并不逊色。
然而8cm风扇的电源不是没有静音设计的，Antec这个牌子似乎对8cm风扇有异常的偏爱（这也和他们的机箱风道设计不无关系），它的电源常以8cm配合较为低转速的温控设定达到静音水平，像最近很火的EarthWatts和NeoPower（也称NeoHE）系列就属于比较静音的8cm风扇电源。再比如银欣Olympia系列的OP1000，500W以内风扇转速控制在2500转，从500W到1000W转速线性上升至4400转，可以保证在日常使用范围内不吵甚至相对安静。事实上8cm风扇在2500转以内可以称得上静音，提高到3000转仍然可以算不吵，而此时风量和风压还是不错的。简单来讲，当电源具备80Plus水平的转换效率时，8cm电源也可以做到在典型负载下静音，但是为了保证高负载下的稳定性需要配合好的风扇调速策略。
下图是PC P&C Silencer 750 Quad的实测风扇转速曲线。8cm风扇，在80%负载内都能保持比较安静的水平。当然，超过80%负载时很快便成为暴力扇了。
双层PCB设计的EPS电源很多也使用后置8cm风扇的散热结构，不过其内部结构和上图就大相径庭了，往往是将PFC和PWM的部分分开放置在两张PCB上，不过风道仍然是平行于散热片的。
Andyson的730W双PCB电源，不过仔细看PCB背面的做工……呵呵
顺便提一句风量和风压的问题。注意同一款风扇在相同转速下，有效风量随压强差升高而下降，风扇的最终有效风量要满足系统散热的要求即带走足够的热量，而压强差要满足系统风阻的要求也即“吹透”。因此在电源内部的散热设计上，在保证不出现散热死角的前提下，要尽量减小系统风阻以提高有效流量，否则就需要靠更高的转速以换来更高的压强差（具体解释请看我们之前撰写的文章
http://www.ocer.net/article/a_show.php?id=309）。PC P&C在其由海韵代工、使用后置8cm风扇散热的Silencer系列当中，将电源加长了少许，令风扇和散热片等大型物件之间留有一定距离。据PC P&C称，这样的设计可以减少风扇进风口处的紊流，令系统风阻得到改善，从而更容易降低风扇转速以实现静音。
从散热片到风扇特意留出了几公分的距离，电源超出了标准长度，但也降低了系统风阻
电源散热结构分类二
2）跟着讲一下EPS电源常用的另一种设计，前置后置各一个8cm风扇分别负责向内吹风和向机箱外抽风，也称推拉式设计。
这个设计适合立式和机架式机箱，一般说来见到这种设计就可以认为是将EPS方案直接移植到发烧电源市场。然而玩家电源从追求性能或增加“高性能卖点”的角度考虑也越来越多地使用这种散热设计了。内地市场上的一个典型产品是鑫谷的劲翔550（CWT PSH方案），还有鑫谷的宙斯盾850（即七盟ST-750EAJ EPS电源）、Tt AH680A（伟训代工）等。
在体形较长的工作站电源上，往往是双PCB相向放置，散热结构和传统ATX电源明显不同，而应用了前进后出的双风扇设计。这样的设计可能有两个考虑，一是利用两个风扇增加静压，二是前置风扇可以对变压器和管子进行有效的局部散热以改善其工作状态，保证输出能力。然而从多点进风一点出风变成一点进风一点出风后，对电源内各处流量分布会有较大的影响，因而需要考虑的情况也比较复杂。
典型的双风扇推拉式结构
而零售市场上的双风扇电源往往是另一种情况，如航嘉极能8688、长城巨龙800SP这两个定位于个人工作站的型号，以及前面提到的鑫谷劲翔和Tt暗黑系列。从上图可以看到这种电源的整体结构和普通电源没什么不同，但是PCB两侧各有一个风扇几乎是紧贴着PCB放置。进风风扇放在中央而出风风扇放在后方一侧，可能是为减少盲区做的安排。转速设定上进风风扇比出风风扇一般要低一个等级，在前方外壳上有时开有额外的进风孔。同样地这种双风扇串联的设计可以增加静压，考虑到面向零售，在中等转速下可以获得较好的静压和总流量。然而上面提到的流量分布改变的问题对于这种全高散热片会更明显一些。从实际的发热元件与散热片、风扇的位置关系看，还是能照顾到包括大电容、输出滤波电容在内的两侧的，主变压器虽然位于进风风扇轴线上的盲区，周围的流通情况也足够照顾到。风扇距离散热片和大元件过近，也会对散热静音产生负面影响。
Tt 暗黑550Plus散热结构
上面这样的设计确实在散热和静音上都没什么问题，在标准ATX尺寸内，后置风扇到大型元件的距离也比较充分。可是，这样的散热片设计和大风车电源的设计是不是太相似了呢？一些零售的双风扇设计确实更像是行销用途多于技术用途。
通常采用前后双风扇设计的EPS电源为了保证各种情况下的可靠性，风扇转速会保持在比较高的水平，会很吵。然而在中等瓦数、定位于玩家市场的双风扇电源上，依靠合理的温控转速策略，也可以在典型负载下做到比较安静的水平（而且这个档次的电源目前普遍具有较好的效率）。比如在温度低的时候前置风扇可以关掉不转或者以较低转速运行。
电源散热结构分类三
3）接着我们来看玩家电源的绝对主流，顶置大风扇吹风的大风车设计，其特点就是顶置一个12cm或13.5cm的大风扇对着PCB直吹，依靠低转速获得较好的静音表现。
顶置大风扇直吹散热方式的优势在于大尺寸风扇带来的大风量和低转速，另外吹风设计以及较浅的纵深对风压的要求也不高。在中载以下一般可以取得比后置8cm更低的噪音，大功率型号的满载噪音相比后置8cm一般无优势。这种设计无法应用在双层PCB的电源上，也无法应用于机架式服务器电源，因此EPS电源很少用这种散热设计，但家用单PCB电源用它就很合适，就连在高端顽固使用EPS设计的台达也推出了DPS-700MB这样的定位玩家市场的14cm大风扇机种。另外这种设计的散热片表面积一般较小，因而需要更大风量保证换热。大风扇下方的气流情况比较复杂，底部容易出现散热死角，而且轴线正下方存在盲区，因而要在发热元件布局、机壳开孔或风道设计上下一些功夫。
从上图可以看出，电源的顶置风扇可以作为CPU风扇的热风出口，这样做是有利有弊的，好处是改善了CPU风扇的出风环境，可以省掉一个机箱风扇，但同时也明显提高了电源进风口的温度，使电源内部环境更差，也可能提高温控风扇的转速。对于静音用户而言，配备了大风车电源后仍然建议配一个静音型后置机箱扇，以保证电源有良好的散热条件。
下面我们以12cm大风车设计的Antec NeoPower 650 Blue对比后置抽风设计的NeoPower 650这对双生子来讲一讲它们之间的差别。
左为Antec NeoPower 650 Blue，右为NeoPower 650 第一个明显差别是散热片。可以看出NP 650的散热片明显高过了变压器，呈T型，顶部是厚实不透风的铝挤成型鳍片，而NP650 Blue的散热片要矮一些，呈Y字形，顶部是弯曲的折叶而且折叶之间留有较大的空隙。这显然是为了适应不同的风向，大风车设计的风是从顶部向PCB吹的，因此散热片要靠顶部的折叶提供有效的对流区域，同时又不能太过密集使得风无法吹透鳍片到达下方的变压器、电容、电感等发热器件。我们来看大风车电源中应用的几种形状的散热片。
左图的Enhance代工的Akasa PowerMax 1KW，散热片整体成型，每个分叉不像上面那种薄片，而是更像“棍子”；右图的CWT PSH方案常用的散热片，鳍片之间几乎密不透风，被笔者鄙视的一类，呵呵
Enermax的Modu82+（左）和AcBel代工的酷冷RPP 750W（右），可以看到典型的顶置分叉散热片
Andyson代工的Ultra X3 1000W（左），厚实的开沟槽的铝片。台达P700（右），一次侧散热片冲压小开叉的设计在航嘉等品牌中也常见到，二次侧散热片顶端前后分叉的设计则更像海韵
全汉的自有品牌Amacrox的电源（左），二次侧散热片上有小规模的分叉，主开关管和PFC开关管分开放在两个散热片上，每个散热片都比较单薄，散热面积小。实际上主开关管和PFC开关管的散热片在500W以下的型号中要更单薄一些，被戏称为“散热棍”。全汉蓝暴2代500W（右），传说中的散热棍，甚至高度也比一般的散热片大为削减。 从上面这些图我们可以看到，大风车电源的散热片形态与后置抽风结构有很大不同，但有一点是需要保证的，散热片中间往往都留出空间或开槽以保证鳍片下方能产生对流。此外大风车电源的外壳开孔位置也明显不同。可以看到后方是大面积的蜂窝状或方形通风孔，而原本后置抽风电源开孔很多的前方却严严实实地堵上了。顶置大风扇的设计主要是希望风向PCB吹，从上往下地与散热片以及直立元件产生对流，从前方外壳反弹后整体从后方的栅格排出。这种设计可以利用大尺寸风扇风量高而转速较低的优势。然而风从风扇吹下来时并不是直直向下走的，而是一个比较复杂的旋涡，碰到各种直立元件后的行为也十分复杂（并不像抽风散热时气流相对平直），因而可能存在一些散热死角。所以大风车电源的外壳上也会有开孔。与后置抽风设计不同，这里的开孔大部分是向外排出热风的。
大风车结构还有一个问题是风量的利用不够充分。我们看最前面提到过的一个电源。
风扇靠近电源后端的小一半出风口被用塑料片挡了起来。对于标准长度的大风车结构而言，出风向下方四周散开，会有一部分空气向后方的栅孔直接吹出或者垂直吹向后半段PCB。这部分气流遇到的发热元件较少，而对于前半段反弹的空气形成了阻挡，导致前方反弹回的气流不能顺畅地排出电源。这部分风量是不容易利用上的。一些电源（尤其是CWT的大风车电源）用塑料片挡住这部分出风的做法，就是希望让风从前半段吹向后方以便整体散热。对于使用了塑料挡风片的电源而言，挡片如果固定不牢，运行中会发生抖动产生明显的噪音。当然这不是一个很大的问题，大部分厂商在这里并不使用挡风片。
思民在其500W以上的大风车电源上使用热管将散热片的热量传导至后方栅格附近的fin，通过这种方式可以更有效地利用出风口的风量，同时散热片的规模借此削减，使得鳍片两旁的变压器、电容、线圈获得更好散热。当然，热管连接的fin处于被动散热的状态，相比CPU、显卡散热器这样主动散热的方式，在单位表面积的散热效果上不见得相当，要靠实测来检验。
大风车电源通常使用12cm风扇（早期有少量9cm风扇的型号，基本见不到了），一些型号使用13.5cm（通常称作14cm）风扇。下面引述本站早先撰写的风扇指南的介绍：
http://www.ocer.net/article/a_show.php?id=309&p=4
“边长8cm，转速约2000rpm即可获得不错的风量及很低的噪音，即便低于此转速也可保证尚可的风量，充分体现了大口径风扇的优势；进一步提高转速至约3000rpm，可获得相当不错的风量与风压，噪音仍然较低；转速超过5000rpm便可列入“暴力”扇之列，噪音急剧增加，挑战人耳的忍耐极限。
边长12cm，转速约1200rpm即可获得不错的风量及很低的噪音，低于此转速虽然风量尚可，但风压较弱，所幸多用于液冷散热排等风道式散热片，用于计算机开关电源散热则对空气流动设计提出了一定要求；进一步提高转速至约1500rpm，即可获得较大的风量，噪音仍可接受；转速超过2000rpm，便可获得颇大的风量，风压尚可，碍于扇叶较大等不利条件，噪音会急剧增加。”
静音电源的风扇，12cm转速起点一般控制在1200rpm左右，典型负载下不超过1500rpm为宜。14cm转速起点控制在800rpm左右，典型负载下不超过1200rpm为宜。这样的电源在典型负载范围内可以视作静音的。如果一个12cm风扇的电源平时转速有1800转，此时噪音已经可闻，不算安静了（而实际上这样的电源并不少，低端电源有很多缺乏温控调速的，风扇转速要高于这个水平）。14cm风扇转速超过1200rpm以后噪音增加也很明显，而且大风扇的振动问题更突出。
关于大风车结构有一个厂商提出了高调的批评。PC P&C在其宣传（
http://www.pcpower.com/technology/myths/）中称：“在负载达到50~60%时问题开始出现，12cm大风扇占据了大约1.5英寸的纵向空间，使得大风车电源的散热片、电容和其它元件相比后置风扇的电源体积缩小了将近30%。小尺寸元件能通过的电流更小，因而大风车电源的最大功率受到限制。此外因为换热面积减小，大风车设计需要更多风量以控制好温度。在80~100%重负载下，12cm风扇的转速会升高，噪音可能提高20dB。”
对于这个宣传我觉得……首先它更多是一种行销口号的性质，只不过是将坚持后置8cm风扇作为自己的一种行销口号。从实际产品来讲，一般说来满载下12cm风扇转速确实达到了转速起点的两倍左右，也就是从1200转左右上升到2500～3000转左右，噪音即使没有相差20dB，一般也提高了至少10dB，所以说高负载下大风车电源一般噪音没有优势是没有错的。然而况，两者满载噪音都在45dB的话，去讨论谁比谁高几个dB又有多大意义呢？
另外让我们看一下Anandtech的这张噪音对比图，对典型的大功率8cm和大风车家用电源的噪音做个了解。
注：声压级别（单位分贝）只是描述噪音的一个指标，并不必然反映两个噪音源谁更吵一些。
Antec TPQ-1000和OCZ ProXstream 1000W都是后置8cm的千瓦电源，Akasa、Enermax、Kingwin、Silverstone、Thermaltake、Ultra都是14cm大风车电源。以后置8cm的Antec TPQ-1000作为噪音基准，可以看到8cm的OCZ电源噪音一直高出10到20dB并稳居最吵电源的位置，Tt ToughPower 1000W则在典型负载下与Antec相当并处于大风车电源中较吵的水平，而其它所有大风车千瓦电源在500W以下都能低于Antec 3～4dB，像绿线银欣ST1000-NV大部分情况下都要更安静，满载时也仅高出2dB。考虑到高端四核+双GPU配置也很难令输出功率突破400W（甚至350W），在这个量级的电源上，大风车获得的典型负载下更安静的效果还是值得的。上图中最低的那条黄线是Akasa PowerMax 1000W，和绿线银欣ST1000-NV以及红线Antec TPQ-1000实际上内部是一样的，由此可以看到Akasa作为一家做散热器的厂商在风扇转速控制上就相当激进，满载下风扇几乎没怎么加速，而银欣的取向更像是在可靠性和静音中取得折中（更倾向于静音一些）。
所以总的来讲，千瓦级的大风车电源其真正可取的地方还在于中低负载下（绝大部分情况）相对低乃至低一两个级别的噪音。当然，对PC P&C的宣传感兴趣的朋友可以搜一下8cm风扇的Silencer 750与几个比较安静的800W级大风扇电源的噪音对比。
注：Antec属于静音取向、性能和静音折中的风格，而OCZ ProXstream则是标准的EPS型产品。虽然PC P&C的电源都是8cm风扇设计，但分成了Silencer和TurboCool两个系列，分别是静音经济型和性能高价型。由前述，电源的性能和噪音控制实际上是一对矛盾体，走高性能取向还是容忍性能的折损换取静音，可以从不同产品的个性上体现出来。
电源散热结构分类四
4）顶置大风扇直吹+前置小风扇直吹以及顶置大风扇直吹+后置小风扇抽风设计。
顶置+后置设计一个众所周知的典型是Enermax，这家厂商在其经典的Noisetaker系列和顶级电源Galaxy系列中均使用了这个设计，Noisetaker是顶置9cm+后置8cm，Galaxy是顶置14cm+后置8cm。增加的8cm风扇主要是调整内部风道，一般运行速度控制在2000转左右以不显著增加噪音，但全负荷运行时也会成为噪音源。在大风扇进风小风扇出风的情况下，电源内部正压或是负压就比较复杂，参考外壳开孔来判断，Noisetaker的顶置和后置风扇风量差不多，构成连贯的风道，从前方开孔处进风，而Galaxy的14cm大风扇风量远高于8cm小风扇，小风扇辅助形成风道，而前方开孔更像是从死角排出蓄热并减少风阻。
左为Noisetaker，右为Galaxy
顶置大风扇和前置小风扇双直吹的设计就比较简单，小风扇是针对散热死角设计的，平时不转，高负荷下启动以对较热部位进行辅助散热。一个典型是海韵M12。
M12系列主要靠顶置12cm风扇直吹散热，前方底部对着一次侧和变压器的6cm小风扇仅在温度上升至阈值后开始吹风消除死角。这样M12的外壳侧面和前方便不再有类似S12的开孔了。
电源散热结构分类五
5）最后来讲一下最近EPS电源上新兴的一个设计，前置一个8cm或9cm的风扇直吹。
具体来讲就是后端原本仅有一个风扇的位置变成全网孔设计，前端内置一颗8cm或9cm的风扇，风向平行于散热片走向，内部往往是双PCB相向放置，这样散热片保证散热面积的同时对气流产生的阻碍小一些。这种设计可以较好地配合立式和机架式机箱风道，在工作站和服务器电源上最近是越来越流行了。相比8cm后置抽风设计而言，同转速下直吹设计可以更有效地利用风压，配合现在电源效率提高的潮流，在噪音控制上也做得比单8cm电源要好一些（另一个原因是前置风扇位于机箱内，离使用者多了一层隔离），缺点是对后端元件的散热能力比较差。前置直吹设计的电源多见于台达、高效、光宝等大厂为DELL、HP等品牌提供的高端图形工作站上，如DPS-800LB、NPS-1000AB、DPS-1050CB等，多搭配9cm温控风扇，因而高度超过标准ATX的限制，需要搭配特别规格的塔式机箱。在零售市场上较早出现的（8cm风扇的）直吹式电源是亿泰兴EPAP-750方案，即亿泰兴零售的ET-750、ET-850以及给银欣做的Zeus系列ST75ZF、ST85ZF，负载调节和纹波性能都非常好。后来银欣旗下的Impervio用这个方案衍生出了Zeus系列更高瓦数的ZU1200M也是直吹风扇设计，不过受限于8cm风扇，都不算静音。
下面几幅图所示是银欣ST85ZF的结构，从内部图可以看到，主要发热元件开关管、整流管、滤波电容、变压器、线圈等均匀分布在风扇轴线两侧，处于风力覆盖范围内。不过主开关变压器、12V整流管、储能电感和输出滤波电容位于远端，接受的风量并不多，在持续满载状态下元件的温度会比较高，尾部加一个排风扇改善风压的话情况还是会好一些。
银欣ST85ZF，风扇位于电源外壳前端，而不是传统的后部。
下面是几乎同一个模子里出来的ZU1200M，前置风扇放到了正中央。最后一张图我特意旋转了180度，便于看出主要发热元件在风道当中的位置。
下面是9cm前置直吹设计的DELL N1000P（NPS-1000AB），第一张图显示风扇在整体的位置；第二张图是PFC和EMI板，实际上是垂直翻转过来安装在电源里的，风向从右向左；第三张是开关逆变级和低压输出，我已经旋转以便保持风向从右向左的一致性。最后一张是从风扇看进去的电源内部，可以看出PFC部分、12V的开关管、整流输出和主变压器位于近端，输入EMI滤波电路和5V、3.3V的整流滤波输出电路位于远端。
双层PCB搭配的前置直吹式散热方式对散热设计有一定要求，感兴趣的玩家可以自行搜集资料。
电源散热风扇分析
讨论完散热结构我们来讲一讲电源风扇。台式机安装的电源风扇通常是轴流风扇，工作电压为12V，边长为80mm、92mm、120mm、135mm，也有辅助风扇或非ATX规格电源的风扇使用更小的70mm、60mm风扇。
从左往右从上往下依次是：
海韵M12上的ADDA（协禧）6cm双滚珠副风扇，
后置抽风和双风扇电源常见的三洋电机8cm双滚珠中速扇，
保锐Noisetaker使用的GlobeFan 9cm双滚珠中速扇
思民ZM460B-APS使用的NMB-松下双滚珠中速扇
保锐Galaxy使用的GlobeFan 14cm双滚珠高速扇
思民ZM1000-HP使用的标称Zalman的14cm双滚珠中低速扇
风扇到电源主PCB的连接通常是标准的红黑两线，通过这样的标准两针接头：
还有三针或者四针的接头，可能有双速控制、自动温控、PWM控制等功能。下面是一个四针的接头。
电源通常是台厂生产，而电源风扇也往往来自台资厂商，常见的品牌包括YATE LOON悦伦、PROTECHNIC（MAGIC）、EVERFLOW、GLOBEFAN（零售品牌为ZAWARD）、YOUNG LIN TECH永林兴、XFAN欣瑞联、T&T等无数品牌。好一些的还有DELTA台达、SUNON建准、ADDA协禧等。追求静音的电源有时会选用日厂NMB的风扇，而EPS电源以及走高性能高可靠性路线的电源上则常见台达、建准、千红以及日厂SANYO DENKI三洋（San Cooler或San Ace）和Nidec日电的小尺寸风扇。如果以CPU风扇和机箱风扇的静音水平来衡量，称得上“静音”的限度是8025风扇不超过1500转，12025风扇不超过1000转，13525风扇不超过800转，木耳朵的玩家可以把这个界限提高到2000转、1300转、1000转，在这个界限下电源仍然是不吵的。超过这个界限，风噪清晰可闻，并且大尺寸风扇的震动问题也可能显现。
号称噪音低于25dBA的电源可以称作“不吵”，噪音低于22dBA乃至20dBA可以认为是静音，标称噪音达到28dBA时已经可比其它噪音源，而噪音标称在30dBA以上的电源可以认为是噪音的主要贡献者了。
如果从风扇标签上来衡量，能看到的指标无非是额定电流、轴承种类。不幸的是，相同尺寸不同厂牌乃至同一厂牌不同设计的风扇，因为性能、功能差异或品质差异，同转速下的额定电流会相差很多。风扇标签上或编号当中一般会出现“B”（代表滚珠轴承或者双滚珠轴承）“S”（代表含油轴承）“BS/1B1S”（代表单滚珠轴承）“L/M/H/U”（代表转速低/中/高/超高）等信息，具体的编号规则要到风扇厂商的网站上去查。
三洋电机Sanyo Denki（San Ace或San Cooler）
http://sanyodb.colle.co.jp/product_db_e/coolingfan/dcfan/cooling_dcfan.html
日电Nidec
http://www.nidec.co.jp/english/product/fm/fm_ultraflo_pdflist.html
http://www.nidec.co.jp/english/product/fm/fm_pdflist.html
美蓓亚NMB（Minebea）
http://www.eminebea.com/usa/eMinebea?lang_code=EN
NMB-松下（品牌NMB-MAT，Panaflo）
http://www.panasonic.com/industrial/appliance/appliance_fans_dc_axial_mm.htm
台达Delta
http://www.delta.com.tw/product/cp/dcfans/dcfans_prod_sch.asp
建准SUNON
http://www.sunon.com.cn/index.htm
协禧ADDA
http://www.adda.com.tw/adda-c/products/index.htm
鑫贺EverFlow
http://www.everflowtech.com/products/Products-2.asp
悦伦Yate Loon
http://www.yateloon.com/style/content/CN-02c/product.asp?lang=3&customer_id=1356&name_id=55015&rid=20793&b=2&b_ten=0
永立Protechnic（品牌Magic）
http://www.protechnic.net.cn/fan/Product.asp
GlobeFan（零售品牌为Zaward）
http://www.globefan.com/products_index02.php?Cid=1077
永林兴Young Lin Tech
http://www.yltc.cn/newEbiz1/EbizPortalFG/portal/html/CategoryProductExhibit.html传祥T&T
http://www.tranyoung.com.tw/products.asp?title_seq=2
电源的控制策略一般是温控调速，也可能和输出功率挂钩。温度探头使用热敏电阻固定在PCB或者散热片的特定位置，风扇转速通过电压控制，电压从6V起步最终增长至11~12V，转速从不到一半增长至接近全速。常见的转速策略可以大体分为三类，一类是EPS电源，一直设定在8cm风扇不低于3000转的水平，属于比较吵的；一种是风扇转速随着输出功率线性增长，在典型负载下会达到“不吵”的水平；还有一种是将风扇加速阈值设在输出功率为50%负载甚至70%负载的地方，在阈值之下的区间因为负担不重，转速相比起始值增长不大，到阈值处迅速变为全速运转或线性增长直至满载下全速运行。
OCZ某双PCB电源较吵的转速设定
OCZ某双PCB电源较吵的转速设定
酷冷550W典型的康舒风格中瓦数阈值转速设定
Tagan旗下一品牌后置单风扇电源线性增长的转速设定
除了温控以外还有PWM方式的转速控制，控制器通过调整PWM信号的占空比改变风扇的转速，可以参考本站的介绍文章或者厂商的介绍页面，如
http://www.adda.com.tw/adda-c/engineering/9wm.htm
电源因为机箱风道的不同，所处的散热环境也可能有很大变化。在一些有独立电源风道或电源位置远离其它主要热源的机箱中进风口温度在30度出头，而在一般的布局中进风口温度可能接近40度，在机架式机箱或空间不充足的家用机箱中进风口温度可能接近50度。40～50度温度环境对电源是最苛刻的，此时电源本身的效率下降，因而温升也上升到最高水平。室温环境内温升在10度左右的电源到了50度环境内温升达到15～20度并不稀奇，甚至进风口温度进一步上升的话，出风温度可接近80度。因而在最苛刻的区间内厂商要保证电源有充足的散热以减少返修率，因而大部分厂商的转速策略是要高于必需值的，也使得电源的噪音偏大一些。将一台常温下静音的电源拿到50度恒温箱里测试，一般电源风扇转速也会明显升高。下面这个例子是PC P&C的Silencer 750，可以看到在阈值（60%负载）以上风扇转速迅速升高，从而在满载下电源的温升从最高值12度跌回到8度。对照右边同为单颗8cm风扇的SP-1000E的温升曲线，可以看到温升曲线和最高温升的显著差异，显然PC P&C的策略是满负荷下提高噪音换取可靠性。
在60%以内负载，一般电源的工作状态良好不容易出问题，这一段的转速控制策略就由厂家发挥了。相当一部分厂家的零售电源到达60%负载时的转速增长不超过20%。
无风扇电源
讲完了常见的风冷电源顺便提一下无风扇电源。无风扇电源通常是每家厂商零售产品中的高端，虽然瓦数只有300～400W，但典型负载到满载的效率要尽可能高，用料要耐受无扇工作下的高温条件，同时为保证效率也要采用低损耗的元件。无风扇电源的几个特点包括较大尺寸的元件，散热总面积很大而厚实的铝散热片，PCB和散热片到壳体有尽量低的热阻，外壳适当位置的密集开孔。此外一些厂商的无扇电源使用了密集的铜鳍片以及热管导热，靠大散热面积和高导热能力尽可能利用气流散热。这里举两个典型产品，一是CWT代工的Antec Phantom系列与Tt Dual Power系列，使用了移相全桥+同步整流的拓扑，效率很高，主要通过壳体散热，前方内置了一个8015的后备风扇在温度超过阈值时进行局部散热。二是FSP的Zen系列300W，属于GreenPower结构的加强版，使用比较耐热和低损耗的元件，同时二次侧整流管使用大量并联的设计减少损耗。可以看到在产品结构和散热方式上的两种不同思路。需要提醒一点，无论是什么无扇电源，其数十瓦的功耗也是需要一定气流以形成对流带走热量的，在全被动散热的配置上建议仍然加装低速机箱风扇并注意合理安排风道。
Antec Phantom 500的外观以及内部结构
FSP Zen 300W方案的ODM型号的外观以及内部去掉散热片后的结构
关于电源的散热与静音我们就谈到这里。老实说电源内部的情况非常复杂而功率又不小，电源散热是一项复杂的系统工程，而风扇本身的设计稍有变化也会有很不一样的性能表现，这些都是专业工程人员和研究人员通过大量理论和仿真、实践才能摸清的。因此做这部分文章时身为一个纯粹爱好者的小编我也很有知识捉襟见肘的感觉。通过以上的介绍，希望大家能明白电源性能、温度与散热和静音之间的联系，了解电源基本的散热方式和温控转速的特点，以便更好地组建适合自己需求的静音系统。
