PCDVD數位科技討論區 - Cooler Master Silent Pro Gold 600W模組化電源供應器簡介及測試

本文同步發表於港都狼窩

外盒正面，金色底的正面中央印上產品名稱及瓦數的黑色字體，80PLUS金牌認證LOGO擺在右側

外盒背面，印上產品及輸出相關規格、專利重點特色(HTT、HYPER PATH、HYBRID TRANSFORMER，後續會進行介紹)、風扇轉速及轉換效率圖表

外盒底面，改為黑色底金色字體，右下方則有NVIDIA SLI認證及產品五年保固圖示

外盒側面，還印上"Silence is Golden"(沉默是金 :laugh: )

內容物一覽，電源本體與印上SILENT PRO GOLD金色字樣的線材收納包，所有線組收納於內

電源本體外觀，外殼採消光黑烤漆處理

後方蜂巢網狀散熱出風口，設置交流輸入插座及電源總開關，還有裝飾用的Cooler Master商標

金色烤漆的風扇護網中央有Cooler Master商標裝飾圓牌

電源側面名稱及瓦數字樣印刷，兩面印刷方向依照電源裝設位置而改變

金色的模組化線材連接插座，上方標示出連接的單元名稱，右下則加註接腳定義，線材穿出孔周圍使用橡膠襯圈保護，避免線材受損

與最新款的Silent Pro Hybrid 1300W長度比較

輸出規格標籤，12V採單路配置，最大輸出為48A 576W

主要電源接頭，電源本體直出一組ATX 20+4P接頭及一組ATC/EPS 4P+4P接頭，線長分別是50公分(ATX 20+4P)及60公分(ATX/EPS 4P+4P)

顯示卡電源接頭，兩組模組化線路提供2個PCIE 6P及2個PCIE 6+2P，採並聯配置，線路長度至第一個接頭為59公分，接頭間線路長為10公分

週邊裝置電源接頭，五組模組化線路提供9個直角刺破型SATA接頭、4個省力易拔大4P及1個小4P，線路長度至第一個接頭為45公分，接頭間線路長為9公分

電源本體直出線路採用傳統黑色隔離網包覆處理，模組化線路則採用平行扁狀排線，線色統一為黑色

模組化線組連接插頭，PCIE與週邊裝置用的插頭型式不同，避免插錯

所有模組化線路插上電源供應器的樣子

內部結構圖，為Enhance代工，內部配置不同於一般電源，專利"HTT"設計將內部散熱片改為L型配置，增大通風空間減少氣流死角，讓熱量更有效被帶走
功率級一次側結構採改良型雙晶順向式(除兩顆主要開關晶體外，外加額外輔助開關晶體進行箝位/重置，可減少損失及增加變壓器使用率)，二次側採同步整流輸出12V，並透過兩組DC-DC電路轉換出3.3V及5V

採用永林興DFB122512M 12V 2.8W 12公分雙滾珠風扇帶動散熱氣流

交流輸入插座後方額外加上Cx及Cy電容，並在L/N線與地線上纏繞磁環，加強濾波效果
電源總開關採單刀單擲，僅切離黑線，所有焊點處並未進行包覆處理

交流進入電路板後經保險絲及突波吸收器，進入兩階EMI濾波電路，進一步過濾及隔離雜訊，保險絲本體使用套管包覆，突波吸收器則無
左方單顆GBU1006橋式整流器固定在一次側散熱片上，協助發散運作時產生的熱量

APFC電路，輸出電容採用兩顆松下UQ系列420V 270uF 85度電解電容並聯

一次側兩顆主開關晶體為ST W20NM50 500V-0.2ohm-20A MDmesh Mosfet及一顆輔助開關FAIRCHILD FQPF8N80C 800V-1.55ohm-8A QFET Mosfet，前方為驅動用隔離變壓器(T3)及檢測電流的比流器(T5)

整機控制電路子板，右側一次側PFC/PWM主控制核心為Champion虹冠CM6802SBHX EPA/85+類ZVS PFC+PWM整合控制器，特點是強化過的PFC及提供節能的PWM模式，加上類ZVS(零電壓交換)開關模式，在滿載與輕載都能維持良好效率
另外加上CM03X PFC節能控制器及UNITRODE UC2715D互補式開關晶體驅動器(利用單PWM信號同步控制主開關及輔助開關)，力求減小各輸出百分比下的轉換損失
左側為二次側電源管理電路，使用SITI點晶PS232S電源管理IC，監控各路輸出電壓、電流、短路，並接受來自主機板的PS-ON信號控制及產生PG信號

特製的主變壓器，使用兩項新技術：Hyper Path與Hybrid Transformer

Hyper Path為變壓器二次側片狀繞組直接與同步整流用MOSFET相連，達到最短傳輸路徑，減少因為傳輸路徑造成的阻抗損失
Hybrid Transformer則是將變壓器二次側片狀繞組及同步整流用MOSFET一起固定在散熱片上，可以降低變壓器本身內部熱量，減少因熱產生的損失並縮小變壓器體積

二次側同步整流MOSFET，採用IR IRFB3207 75V-0.0036ohm-180A HEXFET Mosfet四枚，將變壓器二次側輸出整流為12V，同步整流驅動信號來自變壓器整流信號繞組，並未使用獨立的SR控制IC

輔助電源電路及變壓器，使用SanKen STR-A6062H低噪音低待命電源整合MOSFET電源IC，通電後常時供應5V待命電源

3.3V/5V用兩組DC-DC電路子板，每組使用APW7073同步降壓PWM控制器，搭配ST STD85N3L 30V-0.0042ohm-80A STripFET V Mosfet構成2HS+2LS DC-DC同步降壓電路，電路板上方輸入/輸出側濾波及儲能各使用兩枚固態電容

輸出線組端，各線組於焊點處均使用套管包覆

模組化插座電路板，可以看到預留給更高瓦數機種的插座焊點，上面還有三顆小型電解電容，提供額外濾波功能

二次側及控制電路採用NCC(日化) KY/KZE/KZH系列105度電解電容

接下來就是測試

測試一：
使用標準電腦配備實際上機運作，並使用SANWA PC5000數位電表透過電腦連線截取3.3V/5V/主機板12V/處理器12V電壓變化，並繪製成圖表

測試配備1：
處理器：Intel Core 2 Quad QX6700 @ 3.6GHz(400*9) 1.45V
主機板：ASUS MAXIMUS II GENE
記憶體：Transcend JM800QLU-2G * 2
顯示卡：ASUS EAH4870X2/HDTI/2G
硬碟：WD 3600ADFD(36G 10000RPM) + WD WD2000JD(200G 7200RPM)
其他：水冷幫浦 * 1、12公分風扇 * 5、8公分風扇 * 2

3.3V電壓紀錄：

5V電壓紀錄：

主機板12V電壓紀錄：

處理器12V電壓紀錄：

測試二：
使用電子負載，測試輸出的轉換效率，電子負載機種為ZenTech 2600四機裝，每機最大負荷量為60V/60A/300W，分配為一組3.3V、一組5V及兩組12V
測試從無負載開始，各機以每5安培為一段加上去，直到電源無法承受或是達到電子負載極限(12V各25A，3.3V/5V則受限於電源本體輸出能力)
使用設備為ZenTech 2600四機電子負載(消耗電力)、HIOKI 3332 POWER HiTESTER(測試交流輸入功率)、PROVA CM-01交直流勾表(測試輸出電流)、SANWA PC5000數位電表(測試輸出電壓)

各段輸出表如下：

測試三：
使用電子負載進行動態負載測試，動態負載就是讓輸出電流呈固定斜率及週期進行高低變化，並使用示波器觀察電壓變動狀況，目的是考驗電源暫態響應能力
使用設備：Tekronix TDS3014B數位示波器

各路動態負載參數設定
12V與5V：最高電流15A，最低電流2A，上升/下降斜率為1A/微秒，最高/最低電流維持時間為500微秒
3.3V：最高電流12A，最低電流2A，上升/下降斜率為1A/微秒，最高/最低電流維持時間為500微秒
示波器中黃色波型為電流波型，藍色波型為電壓波型，垂直每格500mV，水平每格200微秒
藍色波型在黃色波型交接處擺盪幅度最小、次數越少、時間越短者，表示其輸出暫態響應越好

測試實機照：

12V

3.3V

測試心得：
1.測試一電壓變動程度方面，3.3V/5V/主機板12V/處理器12V於測試時最大降幅分別為10mV/10mV/20mV/40mV，測試中電壓並無發生大幅變動，也未發生測試開始後電壓仍緩慢下降的情形

2.測試二各段輸出與效率，此電源在低於20%的17%輸出效率為88.03%，28%的91.13%、56%的92.21%、84%的91.36%與111%的89.37%，符合80PLUS金牌於百分之20-50-100輸出下的87-90-87轉換效率標準；電源測試至125%輸出效率仍有88.97%

3.測試三動態負載測試，電流變化時12V均維持在原輸出電壓附近，無明顯上下擺動情形，最大幅度440mV，而5V與3.3V在輸出電壓如當時影隼II測試的結果一樣，帶有高頻雜訊成分(波型顏色較淡部分)，電壓最大變動幅度分別是910mV及640mV

針對3.3V/5V發生的雜訊問題，嘗試使用額外電容，並聯在輸出端上，看是否有改善
12V外掛一顆SANYO SEPC 16V 470uF固態電容

測試波形

5V外掛一顆SANYO SEPC 6V 1500uF固態電容

測試波形

3.3V外掛一顆SANYO SEPC 6V 1500uF固態電容

測試波形

可以見到3.3V/5V波型獲得大幅改善，高頻雜訊消失了，且各電壓最大幅度也降低為410mV/580mV/320mV，同樣的試驗在影隼II上也能獲得輸出改善，會再進行把電容改入電源內的效果試驗

報告完畢，謝謝收看