乘風破浪開創(chuàng)記錄!海盜船AX850測試
泡泡網機箱電源頻道8月18日 海盜船這個牌子幾乎只做高端硬件,雖然偶爾也有比較平價的東西,但相比他們在高端產品上花費的心思來比還是九牛一毛。
包裝風格,酷
6月份臺北電腦展時他們展出了最新的AX系列電源,這個系列的電源有1200瓦、850瓦、750瓦。其中AX1200已經被發(fā)燒玩家奉若神明,AX850/750采用了另一個結構,當您看過文章就知道是怎么回事了。
我個人更喜歡內包裝這樣的風格:牛皮紙盒上印上Logo和型號,里面裝一個超級完美的電源,樸素又悶騷。
內包裝
包裝內說明書
露出一角
很有質感的袋子
電源包裝盒里有兩份說明書,一份是給用戶看的,另一份是給媒體評測人員看的,海盜船做產品時的角度已經區(qū)別于其他品牌了。既然有評測的指南,那么里面涉及到的內容還是不能落下。下面我將一一談及。
先來看這顆電源的外觀,由于采用了全可插拔式線材設計,所以外表看起來就是一個長方體。
海盜船AX 850電源
電源風扇
電源散熱網孔
專利設計可插拔接口
最下面一排是給CPU和GPU供電的12V與地線,上一排是所有需要用到3.3V、5V還有一些信號線的區(qū)域。一會兒看到內部圖我們就可以理解這樣設計的好處了。
這款電源采用“全可插拔線材”設計,所有線材設計成可插拔式非但沒有降低轉換效率還對效率有一些提高,
12V輸出示意圖
12V的輸出是通過銅柱引出的接口輸出,相比傳統(tǒng)電源使用10cm左右的線材來說效率提高不少。電源內沒有了那些線材,也對散熱通風有好處。
二次側一共就這么幾條信號線
普通的DC-DC模塊需要很多線材
AX850里沒有什么線材
上下兩張圖對比一下就能感到:AX850電源DC-DC模塊沒有使用多少線材。這樣做的好處就是減少線上電壓損耗,騰出空間改善風流,此外制造時也可以省去大量人工插件時間,也提高了良品率。
電源的另一個特性就是“靜”,只有當測溫點的溫度達到一定數(shù)值才會啟動風扇,在測試的前段,電源風扇一直沒有轉,可算絕對靜音,對夜間下載的用戶來說絕對是個福音。
靜音方面的專利
從圖中可以看到采用了三洋溫控風扇后,又設置了靜音方案,也許晚上下載時它的風扇確實停轉,零噪音。
三洋12CM滾珠風扇
電源采用了三洋12cm滾珠風扇,并且是采用了4線溫控方式調速,壽命長噪音低。
噪音變化
在海盜船的官網上有一份AX850的噪音變化圖標,雖然他們把環(huán)境噪音算作基礎0,但還是可以看出規(guī)律來,在50%負載時噪音增加得很緩慢。
電源的好壞從參數(shù)標簽上就可以看出端倪,這顆電源額定功率850瓦,在參數(shù)標簽上出現(xiàn)的數(shù)字也是850,實瓦實標值的提倡。
參數(shù)標簽
12V輸出只設置一路,輸出能力70A,合840瓦,很是強悍,比EPS2.92中850瓦電源交叉負載12V的最高值還多出30瓦左右。3.3V和5V的最大輸出為125瓦,實際能力一定比這個高,但為了送測時12V輸出比例高一些,所以這里還是沒有寫成170瓦。待機輸出電流為3A,不是很嚇人。
再往下就是各國的安規(guī)認證,比較值得稱道的是所有安規(guī)都印上了證書號碼,這是很多廠商做不到或者不敢做的。
全部線材
一水兒的黑線
電源線材長度表
這顆850瓦電源一共有13根線材,27個接頭,幾乎是我們評測過電源線材最豐富的。除了給主板、CPU、顯卡三個部件供電的線纜外,其他線材均是扁線,類似帶狀數(shù)據(jù)線,給人感覺很不錯,但另一個問題就是不太方便評測人員查看電壓。
給CPU供電提供了兩個4+4PIN供電口,可以給雙CPU的主板供電;給顯卡提供了4個6+2PIN供電口,可以供兩張最優(yōu)異的顯卡SLI或者CF;給SATA設備提供了12個供電口,實在太夸張了;另外還有8個大4PIN口。
這顆電源可以應用在以下場合:雙Core i7 920+雙GTX480+14塊硬盤+6個機箱風扇。對走背線比較吃力的主板供電和CPU供電線都設置了60cm的長度。海盜船AX850的線材搭配讓我找不到任何扣分的理由,太完美了。
這是海盜船非常拿得出手的一款電源,通過了80PLUS金牌的認證,應該可以達到87%、90%、87%的效率(輕載、典型負載、滿載下),這是在115V下應該達到的成績,拿到220V下,應該比上述成績再高1-3%,跟據(jù)電流大小變化。
轉換效率變化
在220V下的表現(xiàn)分別比金牌線超了1.35%、1.23%、1.70%,富余量并不是很多。
功率因數(shù)變化
功率因數(shù)也是80PLUS對電源的要求,不過遠沒有效率那么嚴格,只要正常工作的主動式PF電路就可以達標,海盜船AX850輕松過關。
為了增加電源轉換效率的對比性,我們統(tǒng)計所有測試過的750瓦-950瓦電源的表現(xiàn),具體情況分20%負載效率、最高效率、滿載效率。首先看一下20%負載下的情況。
20%負載時轉換效率對比
最高轉換效率對比
滿載時轉換效率對比
對于800多瓦功率的電源而言,如果轉換效率低于80%,那無異于一個大火爐,現(xiàn)在廠商送測的電源基本都是效率比較高的產品。
電壓穩(wěn)定性測試顧名思義是要看電壓穩(wěn)不穩(wěn),我們把負載從10%加到100%,觀察其各路電壓變化。因為凡是送來做評測的電源都是經過檢測的,很少出現(xiàn)不合格的情況,我們只關心電壓的變化值。變化越小就代表越穩(wěn)定。
Intel在ATX12V電源規(guī)范中對輸出電壓有限制,12V輸出的電壓應該在12.6-11.4V之間;3.3V輸出應該在3.14-3.47V之間;5V輸出應該在4.75-5.25V之間。絕大部分電源都不會超出此范圍。
12V輸出電壓變化1.92%
5V輸出電壓變化2.6%
3.3V輸出電壓變化3.03%
5Vsb輸出電壓變化2.6%
之前我們在評價電壓穩(wěn)定性時總是憑印象,缺乏對比的結果對讀者來說容易乏味,從這篇起我們在電壓穩(wěn)定性、轉換效率、紋波抑制上三項的測試中加入同級別電源的對比。
我們從曾經測試過的電源中整理出所有功率在750瓦-950瓦之間的產品,這一頁比較它們之間的電壓穩(wěn)定性。
12V輸出穩(wěn)定性對比
5V輸出穩(wěn)定性對比
3.3V輸出穩(wěn)定性對比
比較有意思的一點,同一個結構的海韻X-750的表現(xiàn)要好一些。這些成績僅供玩家參考。
因為是開關電源,電能在儲能元件中少不了存入與泵出的過程,所以輸出的電壓不可能是一條直線,這也就是輸出的紋波產生的原因。此外噪音的來源很多,比如開關管導通與截止狀態(tài)轉變時產生的噪音,外界干擾的。
我們通過示波器觀察紋波電壓的峰峰值。這個數(shù)值越小越好,在Intel ATX電源規(guī)范中12V的紋波電壓應該小于120mV,3.3V和5V應該小于50mV。
50%負載下3.3V輸出紋波10.7mv(上限50mv)
50%負載下5V輸出紋波9.8mv(上限50mv)
50%負載下12V輸出紋波15.8mv(上限120mv)
在50%負載下各路輸出的紋波都超低,我開始期待它在滿載時輸出的紋波了。
滿載時的紋波更能體現(xiàn)電源設計上的性能,12V不應該超過120mv,3.3V和5V不應該超過50mV。
100%負載下3.3V輸出紋波12.1mv(上限50mv)
100%負載下5V輸出紋波12.1mv(上限50mv)
100%負載下12V輸出紋波18.1mv(上限120mv)
這顆電源的紋波抑制水準非常出色!我簡直要給它唱贊歌了,至于好到什么程度,各位可以參考下一頁中和它功率相近的另外8顆電源的紋波。
12V輸出紋波抑制對比
5V輸出紋波抑制對比
3.3V輸出紋波抑制對比
對紋波抑制的性能來說,瓦數(shù)接近的電源更有可比性,所以結果呈現(xiàn)在這里,海盜船AX850的紋波抑制是泡泡網測試過的電源中表現(xiàn)最好的,沒有之一,表現(xiàn)第二好的是同門出身的海韻X-750。
交叉負載中一共6個點,每個點由前后兩個數(shù)字構成,前一個數(shù)字代表12V的輸出功率,后一個數(shù)字代表3.3V和5V的輸出功率。通過不同的搭配,讓電源有時12V輸出比例高,有時3.3V和5V輸出比例高,這時考察電源在不均衡負載下,電壓的調節(jié)能力。
交叉負載測試
大功率電源的交叉負載測試需要注意圖中的三個點,兩個紅點處有時會觸發(fā)低壓保護自動關機,藍色點是12V輸出最大的功率點,考驗電源的肌肉程度。
無一例外的是,所有采用DC-DC處理3.3V和5V輸出的電源在交叉調節(jié)上的能力都是完美的,因為這種結構讓12V、3.3V和5V的輸出分別獨立,互相之間沒有影響。這顆AX850的表現(xiàn)也是這樣,8個測試點上的電壓都和均衡負載中出現(xiàn)的電壓相吻合。
這顆電源的表現(xiàn)是基于它優(yōu)秀的結構,它采用了主動式PFC+CM6910控制的LLC諧振開關+12V同步整流+3.3V與5V的DC-DC降壓變換的設計思路。
電源內部結構
內部功能區(qū)塊
一級EMI濾波電路
電源的一級EMI使用了一顆永鵬電子的整合式EMI濾波輸入插座,并在零線和火線上套了磁環(huán),可以濾掉超高頻的雜波。
整合式EMI濾波插座內部
在這個鋁殼插座內部使用了兩枚差模電感,一對Y電容和一個X電容,在很多電源的一級EMI濾波中都不會設置這樣豐富的元件。二級EMI電路中很明顯的是X電容沒有那么大,在ZVS軟開關電路中主開關管應力小,噪音低,這樣一次側濾波元件規(guī)格也不需要很高就能通過EMC測試。
電源二級EMI濾波
二級EMI電路中的繼電器
電源的二級EMI濾波由一差模電感,一個共模電感,一個X電容,一對兒Y電容,一個浪涌吸收器(黑色熱縮管包裹),一個保險管(黑色熱縮管包裹)和一個繼電器組成。繼電器的應用可以防止浪涌保護器的失效。(電源運行一段時間后關閉,再馬上開啟時浪涌保護器的溫度來不及恢復)
這是一套非常完整的EMI濾波電路,各種保護做的也非常到位,也是我們拆解過程中見到的非常好的一顆。
整流橋
經過濾波后電流就沒有了尖峰和雜波,這以后電流進入整流橋,這款電源用使用了兩枚光寶的GBJ1506,都貼覆在散熱片上。在有散熱片的情況下每一片可以傳輸15A的電流,并聯(lián)后不但可以傳輸30A的電流,還可以降低導通電阻。如果假設電源的轉換效率為90%,則這兩片整流橋理論上可以讓電源輸出2970W的功率,對850W電源而言余量多的令人乍舌。
PFC部分開關管
開關管每一枚可以傳輸15A電流,耐壓600V,漏源導通電阻0.14歐姆。Boost電路中的開關管采用高壓碳化硅肖特基,比FRD的性能優(yōu)越,在反向恢復時產生更小的熱能,也可以工作在更高的頻率。
PFC大電感
主電容規(guī)格
主電容是兩顆日本化工,耐溫105℃,420V耐壓,這兩點和電容品牌都是很過硬的。兩顆390uF的產品,容量上等效780uF,我們之前測試過同樣結構電源的保持時間,當時那一顆是750瓦額定功率,滿載時不足14ms,所以按規(guī)律看,850瓦的功率如果使用同樣的電容量,保持時間應該更少,這是一個遺憾的地方。
電源的主開關管使用了兩枚TO220封裝的英飛凌IPA60R160C6開關管串聯(lián),耐壓600V,導通電阻0.14歐,可以傳輸15A的電流。
主開關管
這款電源的開關利用諧振現(xiàn)象產生的開關頻率,電路課中會講到諧振,不論電感和電容是串聯(lián)還是并聯(lián),總能找到一個頻率的正弦波讓電路中的電流無限大(串聯(lián))或者電壓無限大(并聯(lián))。AX850就是利用這個原理,開關管在開通信號到來之前,管子兩端的電壓Vds已經下降到零,這樣做最大的好處就是大幅度提高了轉換效率。
LLC諧振變化電路
之所以稱之為“LLC”是因為這個電路中使用了兩個電感(L)和一個電容(C),不過這款電源中并不完全是這樣。上圖中Cr在電源中似乎被分成了兩個,分別并在兩個開關管上。
兩個電容
分立的兩顆電容
電路圖中兩個藍色的框對應圖中畫紅框的兩個電容,采用分立的諧振電容后每顆電容只處理一部分電流,所以輸入的電流紋波也相應減小,電容值可以減小。
電源里只有一條散熱片并不代表它沒有二次側,這款電源的設計非常獨到,以至于省略了龐大體積的二次側散熱片和大把大把的線材。
注意四個MOS管
二次側雖然看上去和普通電源那么不同,但作用是同樣的,四顆MOSFET,IPD031N06L3兩兩一起組成全波整流電路,導通電阻僅3.1毫歐,每一顆可以傳輸100A的電流,整套可以傳輸200A的電流,這對12V電壓輸出來說,功率富余的太夸張了!
二次側散熱片
散熱片特寫
圖中開岔的銅片就是二次側的散熱片主體,他們和電源PCB板的銅箔聯(lián)為一體,為散熱創(chuàng)造了更好的條件,另一部分散熱片就是電源的底部外殼,因為MOS管采用了TO252封裝,所以元件型號一面正好面對電源底部,貼好導熱層,外殼就是更大的散熱片。
TO-220封裝的Mosfet
TO-252-3封裝的Mosfet
兩張不同封裝的MOSFET區(qū)別在于引腳長度,實際上這段引腳對功耗也是有負面影響的,海盜船使用的下側封裝格式的MOSFET讓轉換效率進一步提升。
同步整流本身就已經比使用肖特基管做整流提升了效率,在封裝格式上海盜船又進一步做了精巧的設計,讓轉換效率得到最大的保證。
3.3V和5V的輸出采用DC-DC的轉換,完全兼顧了轉換效率和各路調節(jié)完全獨立的優(yōu)勢。這是一個使用同步整流的降壓變換器,輸入為12V,輸出為3.3V或5V。
DC-DC子板上的芯片
DC-DC小卡采用臺灣茂達APW7159控制器,3.3V和5V分別使用了四枚MOSFET,兩枚APM2510N做整流,兩枚APM2556N做續(xù)流。
3.3V和5V的輸出板
輸出側使用了3顆16V耐壓470uF,與8顆6.3V耐壓560uF的電容進行濾波,所有電容均是日本化工的產品,兩個黑色的線圈作為儲能兩路輸出的儲能元件。
二次側濾波電容
3.3V和5V的降壓模塊
控制芯片
十顆日本化工16V耐壓330uF的固態(tài)電容兩顆16V耐壓2200uF日本化工KZE系的電解電容做補充和3顆線圈電感組成了12V的濾波電路。由于開關頻率較高,所以濾波電容也不需要容量太大。而兩顆電解電容也許是在CM6901工作在PWM時做濾波。
這顆電源的內部有很多可看之處,拍照時我會對著它發(fā)呆,下面把這些發(fā)呆圖也一起放上來。
不太好拆
拆解零件
3.3V與5V VRM模塊特寫
發(fā)呆圖
還是發(fā)呆圖
還有部分濾波電容是電解的
二次側監(jiān)控部分
很整齊吧
PCB背部
這篇文章本就很長,又拍了這么多照片,實在是考驗各位的耐心,但出自對它的喜歡,還是折磨了一下自己,寫到這里時公司還剩3個人,已經夜里十一點半了。
這款電源的包裝盒與外觀以黑色調為主,非???,也有游戲發(fā)燒的典型風格,符合海盜船企業(yè)形象,并且在盒子內部提供了非常詳細的說明書,也方便了用戶和測試人員。電源的外觀采用的配色和80PLUS金牌的身份很相符,而且總給我“黑金”的印象,外觀給91分。
這款電源搭配的線材是至今為止我們評測過的電源最齊全的,所有線材都用尼龍網保護,而且都是18AWG的規(guī)格,長度上也很令人滿意,給100分。
測試總結
這款80PLUS金牌電源的設計完全不同于其他任何電源,也是市面上少見的一款模組化輸出反而會增加轉換效率的設計。在創(chuàng)新設計上傲視所有電源,這還需要感謝優(yōu)秀大代工廠海韻。
在所有功率元件上均采用了知名半導體廠商的元件,而且很多元件的設計余量都令人乍舌,電容全部采用日本化工的產品,二次側還大量使用固態(tài)電容。電源采用了LLC的諧振方案,這也是從09年底逐漸開始流行的80PLUS金牌方案,而且這種方案做出的電源轉換效率已經不再是低空擦過金牌線。雖然做工非常不錯,沒有手工痕跡。不過PCB上的還留有很多助焊劑的痕跡,我這算雞蛋里挑骨頭了,比較有把握的是保持時間上有些低。所以設計于做工給88分。
電壓穩(wěn)定性上12V和5V和3.3V表現(xiàn)中上,給75分。紋波抑制上表現(xiàn)太出色了,找不出扣分的理由給100分。交叉負載上,凡是使用DC-DC的都會表現(xiàn)的非常出色,給100分。電源的轉換效最高91.23%,給91分。
最后補充一下價格,雖然國內的報價尚未確定,但定價的方向是“給國內玩家一個驚喜”,所以讓我們期待它的上市吧。
總評:92.1分
均衡負載參數(shù)
交叉負載參數(shù)
最后放上11個均衡負載測試點與6個交叉負載點的測試參數(shù)?!?/P>
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