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五面进风的设计!Tt高端QFan电源评测

    泡泡网机箱电源频道2009年11月12日 Tt今年的高端电源是Toughpower系列,近期发布的Qfan是这个系列的新产品,它利用了Tt在散热器产品上研发的成果,如果您还记得火山10这款散热器,那么在Qfan上也会找到这种设计的影子:五面进风!


Tt Toughpower Qfan 650W 电源

电源外壳

    最明显的不同就是电源四周进行开槽,并配合了14cm无边框风扇,这会对增加风量有很多帮助,借用了几年前Tt无比火爆的火山10散热器“五面进风”的设计。

电源背部

电源风扇

    这款电源的外壳和Toughpower XT有些类似,但风扇的颜色换成了白色,配上赭石色的外壳,效果很不错。


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    电源的参数标签贴在底部了,这样可以把字写大一些,多一些,不过这么一页参数不是发烧玩家还真不容易看清楚。这款电源名称中包含的数字和额定功率一直,实瓦实标,值得提倡

电源参数页

    电源的额定功率650W,12V输出分了四路,这和Toughpower的单路12V输出不同,每路限流18A,联合输出功率624W,占额定功率比例很大。3.3V和5V的限流为30A和28A,有意思的是单路标注3.3V和5V的输出功率。

电源模组化输出接口

模组化输出线

线缆长度表

    上图中每条横线代表一条线缆,每个颜色代表一个接头处。这款电源提供了3个显卡供电口,略少,因为我们想接中高端双显卡时只好通过其他口转接了。CPU供电口提供4PIN和8PIN,完全足够。SATA供电口6个,大4PIN共有8个,也完全足够,比较有个性的是电源提供了两个软驱供电接口。

    这款电源和我们之前看到的Toughpower XT系列电源PSH的设计很相似,红色热缩管配绿色变压器的做法也是Made in CWT的标志,电源采用了主动式PFC+CM6800X控制的双管正激+二次侧双路磁放大的方案。

    电源身长16cm,这对650W功率而言大小适中,模组化输出板会占用一部分PCB布局空间,所以内部元件还是很紧凑的。

电源内部结构

    正好在我写这款电源的同时友站ITOCP发布了Tt的另一款Toughpower XT 650W的测试,感兴趣的网友可以在关键部位的元件与纹波上对比两者间的异同。心脏部分,XT 650W使用了CM6802,这颗是CM6800X最近看到的GT AX950AA银牌电源也使用了这枚控制芯片。

一级EMI电路

    电源的一级EMI滤波设计包含一对Y电容,一个X电容(使用黑色热缩管包裹,很好)。

电源二级EMI滤波

    二级EMI滤波使用了3个红色热缩管包裹的共模电感,两对Y电容,一个X电容,一个保险管与一个浪涌吸收器。这款电源在EMI滤波部分的做工非常不错。

    经过EMI滤波后就是干净的交流电了,接下来进入整流桥,这款使用了光宝的GBU1506,安装在散热片上保证了输出能力,耐压600V,可以传输15A电流,这对650W电源而言余量可真不小。

整流桥

    主动PFC部分负责调整电压和电流的相位,让他们可以保持一致,这样在前半个周期内吸收的电能不会在后半个周期又吐回到电网中。这部分是一个典型Boost升压电路,其中开关管采用了两枚英飞凌的SPW20N60C3并联,导通电阻0.19欧,并联的方式有助于提高转换效率。

快速恢复二极管

    快速恢复二极管采用了QSPEED的LQA08TC60,主电容采用了日本化工SMQ系列容量390uF耐压400V,耐温85℃的电容。牌子是非常不错,容量上并不很大。

主电容

    实际设计中只有DELL、HP、IBM这样的客户才会要求电源在100%负载时关机,保持时间在16ms以上。如果客户没有特别要求,基本会控制在80%负载下10ms的设计量。而我们在执行关机时重负荷的程序基本已经停止,100-200W的功耗状态配390uF的主电容还是足够的。

    在整个主动PFC电路中QFAN 650W与XT 650W只有主电容的品牌上有所区别。

    在第二条散热片上安装着电源的主开关管与待机变压器的开关管,主开关管是IRF的IRFP460A,耐压500V,导通电阻0.27欧,这些参数都比刚才的PFC开关管低,不过这个品牌倒是非常的硬,而定位稍高的XT 650W电源在这里继续沿用了英飞凌的20N60C3。因为导通电阻增加的较多,所以转换效率上应该也会比XT 650略低。

主开关管

    作为650W额定输出的电源而言,开关管20A的参数还是有不少余量,向上比Antec的TPN650的24A略少,向下比超频三青金石750的16A多不少。

主变压器

    大块头的绿色变压器是主变压器,不过这次的绿包皮上没有印上参数,小个的是待机变压器。

磁放大电感

    两个红色的磁环做为3.3V和5V的磁放大电感,这样做会让12V、5V、3.3V的输出相对独立,交叉调节的能力强一些。同时您可以在二次侧输出部分找到三枚储能电感线圈。

    电源的二次侧散热片上有四枚肖特基管,均是意法半导体的STPS4045CW,TO247的封装,正向导通压降0.63V,普普通通,耐压45V,可以导通40A电流。两枚并联负责12V的输出,如果假设占空比为典型的35%,则可以提供61.5A的电流,这对于标签上52A的12V输出来说留出不少设计余量。

肖特基管就在这里

    另外两颗负责3.3V和5V,能输出的电流同为30A,对比标签上30A和28A的指标来说是足够的,没有多少余量。

    这部分相比于XT 650W来说要精简了一些,XT 650使用了六枚肖特基管,并且针对12V输出的还是耐压60V的规格。

二次侧监控子板

    在二次侧最边缘有一个子板,在XT系列电源中它可以提供温度的监控,LED灯的指示,与控制风扇延迟停转等功能,不过在Qfan 650W中只有监控的功能。由于线材过密,没有看见上面的芯片。

    在伞状的散热片下面盖着三颗用红色热缩管保护的储能电感,最大的一颗负责12V的输出四线并绕,其他两个相对较小的负责5V和3.3V的输出双线并绕,储能电感方面和XT 650W是一致的。

三个电感藏在下面

输出部分线材处理

    在二次侧滤波部分采用了一水的台系Teapo电容,牌子还是不错的,不过对比XT的日化电容来说略逊一些。

模组化输出接口板

    部分线材在输出端用热缩管保护住了,部分接到模组化输出板上的线材保护并不是太细致,因为在模组化输出板上过的电流比较多,所以另一侧手工堆了很多锡。

   电源的作用是把交流电变成直流电,提供给电脑。能量在转换过程中势必要有损失,转换效率高的电源损失少,我们在图中除了测试结果外还列出了80PLUS白牌的标准。

电源转换效率

    这仅仅是一款通过了80PLUS白牌的电源,在包装和电源外壳上甚至都没有对此进行宣传,只是在官方网站上才标注了一个80PLUS的标志,谁知测出来在220V下的表现的就像个铜牌,最高转换效率近86%,真是挺超值的。

    联想最近备受关注的金牌电源和实际测试的金牌电源来说,这个白牌真是个实实在在的足量。

功率因数

    因为采用了主动式PFC,所以功率因数自然比较高,只要负载过了20%功率因数就一直维持在92.7%以上了,最高为98.7%。

    电压稳定性测试顾名思义是要看电压稳不稳,我们把负载从10%加到100%,观察其各路电压变化。因为凡是送来做评测的电源都是经过检测的,很少出现不合格的情况,我们只关心电压的变化值。变化越小就代表越稳定

    Intel在ATX12V电源规范中对输出电压有限制,12V输出的电压应该在12.6-11.4V之间;3.3V输出应该在3.14-3.47V之间;5V输出应该在4.75-5.25V之间。绝大部分电源都不会超出此范围

第一路12V电压变化0.92%

第二路12V电压变化0.67%

第三路12V电压变化0.92%

第四路12V电压变化1%

    在最重要的12V输出上这款Qfan 650W表现很不错,表现最好的一路上下浮动仅0.67%,最差的也仅有1%。

5V电压变化1.4%

3.3V电压变化1.8%

    在3.3V和5V两路输出上,表现的也不错,都控制在1.8%之内。总的来说这款电源在电压稳定性上的表现很好。

    交叉负载体现的是电源各路(12V、+5V、3.3V)在不同比例输出时电源的表现。可见上图,横轴为12V联合输出功率,纵轴为3.3V与5V的联合输出功率。好的电源可以使绿框的面积最大。

电源交叉负载测试

    对大瓦数电源而言(超过500W)EPS 2.92中规定的测试点实在有些严格,一般来说只有在二次侧使用DC-DC的电源才能做到表现完美,而使用磁放大技术的电源几乎都不能通过(过压、低压保护而关机),尤其是图中左侧红色蓝色两个点的要求对很多电源来说实在太苛刻了。

    为此我们也做了一些调整,左侧红色点原本应该是(1瓦,65瓦)的设置,我们增加到(6瓦,65瓦),这样就一切正常了。

    需要特别表扬的是蓝色点,我们没有改变EPS在这点的参数,但各路电压也维持在正常范围内,非常不错!

    右边(576瓦,26瓦)这个红点也是修改过的,原版的(624瓦,26瓦)跑不起来,通过调整3.3V和5V的联合输出也无法让电源的12V输出达到624瓦的能力,看来确实是实力不济。

    测试中除了蓝色点(超水平发挥点)上5V跌落到4.87V外(2.6%的偏离),其他测试点各路电压稳定的非常好,最大只有1.4%的偏离,这在交叉负载中实属难得。

    对比友站ITOCP对XT 650W的测试看,差别最大的部分就是纹波抑制,为此我们找了找原因,详细对比电源PCB的走线并没有发现什么区别,纹波从PCB上输出后应该有大致类似的幅度。

Qfan 650W的PCB

XT 650W的PCB

    看来PSH的改进版(对应XT 650W)应该在其他地方做了提高,那就是模组化输出的PCB板上,来看下两幅图。

XT 650W 电源 模组输出板

Qfan 650W 电源模组输出板

    在XT 650W的输出板上针对12V增加的4颗电容,并且还为两个8PIN的12V输出预留了插槽位和电容位。在Qfan 650W上没有,看来最后这一步的滤波对纹波抑制的作用真不小。此外对12V滤波有重要作用的就是主PCB上的三颗Teapo 2200uF 16V的电容(线材太密,没有拍到),在XT 650W中使用的是日化出品的电容。

    在规格相同的情况下,不同品牌的电容滤波后效果到底有多大影响不得而知,但两颗孪生兄弟一样的电源在纹波上的差异应该就是由以上两点原因造成的,相信解决起来难度并不会很大。

    编辑总结:

    这款电源的包装盒与外观设计得非常漂亮,Tt的高端产品在外观细节上做工从来都不马虎,我们刚刚评测过的Level 10机箱就是最好的说明,这款电源在风扇上使用了火山10散热器的“五面进风”的设计,风扇品质也很不错,外观上给90分。

    线材上长度足够,大部分接口数量非常充足,但显卡上如果能提供4个PCIE供电就更好了,线材均用蛇皮网保护,18AWG的规格,所以给78分。

测试总评

    这款Qfan 650W电源在所有重要的功率部件都采用了知名半导体公司的器件,并且器件留出的一定的设计余量。电源的做工好坏从电容上就可以大致分级,这款电源里采用了日本化工与台系Teapo的电容,电源的做工也中规中矩,所以给85分

    电压稳定性上,12V表现很不错,3.3V和5V的输出也一样很稳定,给87分。纹波抑制上差异很大,12V超过规范,但3.3V和5V的表现又非常好,只好给59分。交叉负载一项上表现得比较不错,这对一款使用磁放大设计的电源来说很不容易,给85分。电源的转换效率最高到了85.95%,在220V下可以当做一颗铜牌电源,所以给85分。

    总评:81.3分

    首先是3.3V输出在20%、50%、100%负载下的纹波:

3.3V 20%负载纹波

3.3V 50%负载纹波

3.3V 100%负载纹波


    其次是5V输出在20%、50%、100%负载下的纹波:

5V 20%负载纹波

5V 50%负载纹波

5V 100%负载纹波


    接下来是12V的1-4路在20%、50%、100%负载下的纹波:

12V1 20%负载纹波

12V1 50%负载纹波

12V1 100%负载纹波

12V2 20%负载纹波

12V2 50%负载纹波

12V2 100%负载纹波

12V3 20%负载纹波

12V3 50%负载纹波

12V3 100%负载纹波

12V4 20%负载纹波

12V4 50%负载纹波

12V4 100%负载纹波


均衡负载参数

交叉负载参数

    最后放上10%-110%均衡负载的参数和6个点交叉负载的参数,汇报完毕。<

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