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電源：轉(zhuǎn)換效率達(dá)到90％多

PS4的特點(diǎn)之一是，內(nèi)置了把插座供給的AC電力轉(zhuǎn)換成DC的電源。任天堂的臺(tái)式游戲機(jī)“Wii U”和美國(guó)微軟的“Xbox One”就沒(méi)有內(nèi)置，而是利用外置AC適配器。

PS3也內(nèi)置了AC電源，不過(guò)PS4提高了其轉(zhuǎn)換效率。PS3的轉(zhuǎn)換效率為80％多，而PS4達(dá)到了90％多。“通過(guò)采用低損耗器件等提高了效率”（SCE第一事業(yè)部 設(shè)計(jì)部部長(zhǎng)赤澤亨）。PS4的耗電量最大為250W，“在250W級(jí)的AC電源中屬于高效率”（某電源技術(shù)人員）。

設(shè)定為250W是“為了機(jī)身的小型化”（SCE的赤澤）。超過(guò)250W的話(huà)，電源連接器的端子數(shù)就要變成3根，會(huì)導(dǎo)致電源尺寸變大。因此設(shè)定為250W，把連接器控制為2端子。

PS4的AC電源模塊似乎配備的是雙系統(tǒng)。主板為12V系統(tǒng)，其他為4.7V系統(tǒng)。均具備DC-DC轉(zhuǎn)換器電路，前段配置了PFC（Power Factor Correction）電路（圖6）。12V系統(tǒng)的DC-DC轉(zhuǎn)換器為絕緣型，估計(jì)是適合高效率化的同步整流式LLC共振型�！癙FC的效率為95％，DC-DC轉(zhuǎn)換器電路應(yīng)該在96～97％左右”（上述電源技術(shù)人員）。這兩個(gè)電路相乘，超過(guò)了90％。

圖6：實(shí)現(xiàn)90％多的轉(zhuǎn)換效率 PS4比PS3提高了電源模塊的轉(zhuǎn)換效率。雖然還取決于運(yùn)行情況，不過(guò)PS3的轉(zhuǎn)換效率為80％多，而PS4達(dá)到了90％多。電源模塊好像主要由PFC電路和DC-DC轉(zhuǎn)換器電路構(gòu)成。部件用途、企業(yè)名稱(chēng)和電路等由《日經(jīng)電子》推測(cè)。

支持快速的負(fù)荷變動(dòng)

向CPU和GPU供電的主板電源電路可以說(shuō)是游戲機(jī)特有的，可以看出針對(duì)負(fù)荷變動(dòng)的周密對(duì)策（圖7）。玩視頻游戲時(shí)，根據(jù)場(chǎng)面的不同，CPU和GPU的負(fù)荷會(huì)快速變動(dòng)。例如，在游戲內(nèi)的角色靜止時(shí)與高分辨率的多個(gè)角色激烈動(dòng)作時(shí)，CPU和GPU的電流會(huì)激烈變動(dòng)。

圖7：采用“3段構(gòu)造”應(yīng)對(duì)負(fù)荷變動(dòng) 圖片相當(dāng)于圖3的14和15。主板上的CPU/GPU用電源電路為抑制負(fù)荷快速變動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電壓變動(dòng)，安裝了鋁電解電容器、積層陶瓷電容器和旁路電容器三種電容器。部件的用途、性能和企業(yè)名稱(chēng)等由《日經(jīng)電子》推測(cè)。

而且，由于向CPU和GPU供給的電流較大，電流的變動(dòng)幅度也很大。CPU配備雙相電源電路，GPU配備4相電源電路。從電源電路采用的電源IC和電感器等來(lái)看，估計(jì)CPU用電源電路具備最大40～50A的載流量，而GPU用電源電路具備最大100～140A左右的載流量。

為抑制激烈的負(fù)荷變動(dòng)產(chǎn)生的紋波，CPU和GPU用電源電路的輸入側(cè)采用安裝了鋁電解電容器、積層陶瓷電容器和旁路電容器的“3段構(gòu)造”。上述電源技術(shù)人員評(píng)價(jià)稱(chēng)，這是“非常精心的設(shè)計(jì)”。