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LSI狼
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LSI狼的大頭照
 

加入日期: Apr 2004
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文章: 6,019
Cooler Master Silent Pro Hybrid 1300W模組化電源供應器簡介及測試

本文同步發表於港都狼窩

這次測試的SPH1300並非標準盒裝版,所以只有取得電源本體、模組化連接線、風扇線及固定螺絲,未包含風扇轉速控制面板


電源本體外觀,表面經黑色磨砂烤漆處理,摸起來與一般烤漆有所不同


後方散熱出風口,除****流輸入插座及電源總開關外,還有COOLER MASTER商標裝飾圖樣


散熱風扇護網採用蜂巢網狀設計,中央有COOLER MASTER商標圓牌,銀色的裝飾外框造就雙色風格,風扇固定螺絲為內六角型


電源外殼兩側均有"SPH1300W"印刷字樣,隨著安裝方向不同而改變字體方向


此電源採全模組化設計,電源本體未有任何直出線路,取而代之的是各類線材使用的模組化插座,除了插頭型式、顏色的差異外,也印上各插座連接的線組名稱


輸出規格標籤,此電源12V採單路配置,最大總和功率為105A 1260W


主要電源接頭,模組化線材提供1組ATX 24P及2組ATX/EPS12V 4P+4P接頭,ATX 24P線組長度63公分,ATX/EPS12V 4P+4P線組長度為70公分


顯示卡電源接頭,四組模組化線材提供8個PCIE 6+2P接頭,接頭採並聯配置,線路長度為65公分,接頭間線路長度為10公分


週邊裝置電源接頭,五組模組化線路提供5個標準大4P、1個小4P及12個90度SATA接頭,線路長度至第一個接頭為49公分,接頭間線路長度為9公分


另外提供兩組風扇專用線路,兩組線路長度為46公分,可連接2個3PIN/4PIN風扇


除了ATX 24P線路採隔離網包覆處理、風扇線路採雙絞外,其他模組化線路均採用扁狀平行排線,線色均為黑色

所有的模組化線路接上後的樣子


內部結構圖,為Enhance代工,內部仍沿襲之前Silent Pro Gold的HTT、Hyper Path、Hybrid Transformer的設計
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
散熱片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


使用永林興代工(貼紙貼Cooler Master)DFS132512H 13.5公分12V 0.25A HysInt軸承(液態軸承的一種)風扇帶動散熱氣流


交流輸入插座後方焊上額外的Cx及Cy電容,線路套上磁環,不過包含電源總開關在內的所有焊接點均無使用絕緣套管包覆


右方交流輸入端的保險絲與突波吸收器並未加上套管,電路板上裝設兩階EMI濾波電路,過濾及隔離交流線上的雜訊干擾
濾波後的交流電先送入左方安裝在散熱片上,相互並聯的兩顆BU1506橋式整流器,再送入APFC電路


APFC電路的環型電感與輸出電容群,輸出電容由松下HC系列105度電解電容,420V 330uF兩顆與420V 470uF一顆共同並聯而成


APFC與功率級主要開關晶體均使用英飛凌SPW35N60C3 MOSFET,因為使用改良型順向電路的關係,功率級還會多用一顆FAIRCHILD FQPF8N80C MOSFET作為輔助開關


結合Hyper Path、Hybrid Transformer兩項主要設計的功率級主變壓器,將同步整流MOSFET直接結合在變壓器板狀繞組與散熱片上,達成縮短傳導路徑及散熱的效果


輔助電源電路及其變壓器,核心為SanKen STR-A6062H小功率整合型電源IC,通電後常時供應5V待命電源


功率級二次側使用六顆英飛凌IPP015N04N MOSFET構成同步整流元件


APFC、功率級、電源管理電路控制子板,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


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,週邊再搭配一些傳統電解電容


輸出端線組尾部使用熱縮套管套住,避免彼此相碰


二次側輸出端電解電容主要使用NCC與Rubycon兩大品牌,圖為用於5VSB輸出端的Rubycon ZLH電解電容


模組化插座電路板,上方安裝電解電容及MLCC(積層陶質電容),提供額外濾波效果,右下角處使用一組小型DC-DC電路轉換出-12V電源供應主機板負電壓所需



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


5V


3.3V


注意事項:
因為模組化加上未設計獨立回授線路的關係,各組輸出壓降情形明顯,從測試二可以得知3.3V在超過20A輸出後會掉到5%誤差外(紅字部分),且轉換效率因插座、線路壓降所導致的損失而下降,換句話說模組化後金牌就沒了

報告完畢,謝謝收看
     
      
舊 2012-01-26, 11:40 PM #1
回應時引用此文章
LSI狼離線中  
seafood&rush
Junior Member
 

加入日期: Jun 2005
文章: 786
謝謝狼大詳細的測試 辛苦了∼

話說∼模組化的power越來越多了,不知道使用一段時間後,模組接頭氧化所造成的問題會不會很大呢??
 
舊 2012-01-26, 11:53 PM #2
回應時引用此文章
seafood&rush離線中  
asusk8n
Major Member
 

加入日期: Jan 2011
文章: 193
台灣的氣候潮濕加上冬冷夏熱, 不太適合用模組化 Power 還是感謝狼大分享.
舊 2012-01-28, 09:40 AM #3
回應時引用此文章
asusk8n離線中  
sorrojvr
Golden Member
 
sorrojvr的大頭照
 

加入日期: Apr 2008
文章: 2,556
做工很不錯...

不過24P就不用模組化了,因為是一定要插的
舊 2012-01-28, 03:36 PM #4
回應時引用此文章
sorrojvr離線中  


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