抓住即将逝去的美丽 航嘉R80电源拆解

    泡泡网机箱电源频道2009年8月31日 这次横测中300瓦及以下的电源并不太多，可能是因为各家展示实力的产品均没有部署到这个功率。而航嘉是个例外，因为多年以来300瓦电源是航嘉的重要市场，所以这次横测中也送来一款在此功率上代表他们实力的电源：多核R80。

    2007年8月，Intel E6600的价格和现在Q9200差不多，中端是E4300，低端是E2140，AMD那边主力是Athlon64 X2。总的来说四核时代还未到来，双核全面普及，航嘉多核R80也就顺应了那时的市场，诞生了。

航嘉多核R80 电源

    电源外壳采用镀镍工艺，和R85相比少了拉丝效果，散热上使用了一枚12cm风扇，电源的绿色包装盒非常养眼，这是一款通过了80PLUS白牌认证的电源，并且在输出部分采用了同步整流的设计，这些对于07年的电源市场而言，都是非常高端的。放在现在也仍强过300瓦的其他装机电源。

    电源盒子里附带了一款识别假钞的钥匙链，市场里配机的用户和商家也许都会用得上它，这让人想起R85电源附带了一个塑胶防震垫，航嘉在人性化服务上高人一等。

    电源的好坏从标签上就可以看出端倪，航嘉R80是一款额定300瓦的电源，型号中出现的数字不会误导消费者认为这是一款350W或者400W电源。

    AC输入上完整标注了电压、电流、频率三个项目。12V输出分为2路，各路的限流定在18A，并明确写明联合输出22A，不错。3.3V与5V的电流为18A和12A，联合输出最大为120W。电源的参数标签是比较详实的。

    电源的线材没有用尼龙网包裹，除一些信号线采用了22AWG的尺寸外，其他都使用了18AWG。电源在给处理器供电上提供了4+4PIN的方式，可以满足各种需要，给显卡供电只有一个6PIN的接口，当然，一个300W的电源也无法带多个显卡，所以一个6PIN也还说的过去。还有4个SATA供电口和3个大4PIN，可以满足绝大部分的需求。

    多核R80电源采用了主动PFC+半桥结构电路+二次侧同步整流的结构。电源内有两条散热片，分别安放着一次侧高压元件和二次侧低压元件，二次侧散热片用螺丝又拧上一组鳍片，增强散热，这也可算航嘉风格。

    电源AC输入口附近空间紧张，只安放下一个X电容，消除零线与火线上的共模干扰，AC输入走到PCB板之前还经过了一圈磁环的滤波，可以去掉较高频率的杂波。之后的EMI滤波都坐在了PCB的右上角，一颗共模电感，一颗差模电感，一个X电容，两对Y电容。在这部分R80的做工和用料是足够的。

    滤波后的电流进入整流桥，交流电变成了带有脉动的直流，航嘉在R85和最近刚刚发布的X7电源都都使用了新电元的器件，这款电源是U8KBA80R，可以传输8A的电流，因为电源在AC输入口上只写了220V输入电压，所以留出的余量是比较大的，不过这枚整流桥没有贴在散热片上。

    主动PFC电路将整流后的脉动直流升高为380V左右的稳定高压直流，并将输入电流波形校正为同相正弦波使得PF接近1。

    PFC开关管使用的是英飞凌的20N60C3，耐压650V，可以传输20.7A电流，导通电阻0.19欧，。快速回复二极管使用IXYS的器件，在升压电路中大电感使用绝缘胶布包裹，虽然无法得知感值，但这枚电感体积比较大。

    半桥电路中两个比较重要的电容上分别会加200V左右的电压，开关管交替工作时，使不同方向的电流通过变压器的一次侧线圈。

    半桥电路中两个BJT开关管为仙童的J13009，当两个储能电容由升压电路充电时，两个BJT交替地将电容充电。可以传输12A的电流，对付300W的额定输出还是足够的。

    电源的变压器有三个，最大的负责输出主输出，中间的是半桥结构电源中的驱动变压器，最右边的是为待机5V输出电流的待机变压器。

    同步整流是一种有效提升电源转换效率的技术，因为传统中常使用肖特基二极管做二次侧的半波整流，虽然肖特基管的速度可以跟上PWM产生的开关频率，但它在导通电流时有正向压降，一般根据温度和电流大小不同在0.55-0.7V之间，所以如果希望输出为12V，则需要在进入整流管前把电压调整到12.5-12.7V才可以，这样的压降实际就是损失。

    具体计算方法在某些肖特基二极管的Datasheet中有，举例来说，如果意法的30L60CT肖特基管传输30A电流时会有14.4W的热损耗。这样的热损耗在12V输出上所占比例会比3.3V输出上小很多，所以同步整流用在3.3V上的意义更大。假如使用了Mosfet，导通电阻4毫欧，那么当传输30A电流时，热损耗大约为3.6W。航嘉这款R80就是在3.3V一路上使用了同步整流。

    电源的二次侧散热片上一共有6个管子，其中两个意法的STPS30L60CT，负责12V的输出，可以传输60A电流，设计余量非常大，这么安排主要是为了并联肖特基二极管后可以降低电阻，两个意法的STPS30L30CT负责5V的输出，留出的余量同样非常大，也是为了降低电阻提升效率。一个意法的STPS30L45CW，和一个是IRF的MOSFET irf1404负责3.3V的输出，STPS30L45CW做了续流。此路没有看到整流控制器，应该为自驱动式，把irf1404的栅极与主变压器次级绕组相连。虽然rif1404的可以传输的电流很高，但3.3V一路的瓶颈在30L45CW上，所以大约只能输出18A左右的电流，这和电源标签上数字差不多。

    电源输出侧的子板上有三个AS339比较器，一个服务于P.G.的反馈，另外两个是12V1与12V2，和3.3V与5V的过流保护监控。

    电源的PCB板背部可见上图，航嘉使用的的机器堆锡，比国内或台系很多厂的工艺都要好。

    编辑总结：

    航嘉这款额定300W的电源外壳采用镀镍工艺，在这个瓦数下很难在其他电源中见到。电源使用了主动PFC+半桥+3.3V半同步整流的设计。不知道航嘉在送测80PLUS做认证时具体的负载情况怎么样，但即便3.3V使用了同步整流，整个结构还是半桥，所以能达到80PLUS的效率级别和使用较好的元件，并联肖特基二极管的做法是分不开的，同时这款电源也展示了航嘉设计师的实力。随着市场中元件价格下降，PC电源采用半桥+部分输出同步整流的设计不会有发展的趋势，出现在航嘉电源中也只是个例。想了解这款电源在电测试中的表现请继续关注我们的横测文章。<