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2010年电源洗牌开始!冷静王WIN7评测

    泡泡网机箱电源频道2009年12月17日 国内电源市场航嘉长城是两个最大的品牌,如果他们一齐动作,意味着电源市场将有重大变化。今年他们确实做到了同步:在入门级电源采用更先进的结构。这种变动中消费者是受益的一方,其他国内电源厂却面临在2010年洗牌。


    冷静王出了很多代,每次微软推出新版本操作系统,航嘉都要“挂靠”一个型号,相信几年之后还会有“冷静王 WIN8”出来,这种挂靠方式对最初级用户来说容易得到潜意识中的认同,不知微软会不会考虑让航嘉支付部分广告费用 ^_^

航嘉 冷静王 WIN7电源

电源风扇

电源散热孔

    航嘉这款冷静王WIN7电源没有任何外壳上的装饰,最简洁的锌钢板,配12CM大风车方式的散热,散热孔很大,有助于散热,线材没有尼龙网线包裹。所以这一定是入门级的电源,不一样的是航嘉这一款采用了主动式PFC+双管正激结构的300W电源

■ 电源标签改进很大,线材配置缺陷多

    电源的好坏从标签上就可以看出端倪,这款电源的名称中没有包含数字,300瓦的额定功率对渠道商和消费者来说都很清楚。

电源参数标签

    电源的12V分为两路,每路限流定在18A,标注联合输出电流为22A,这很好,国内厂商往往缺少这个重要数字,而在这颗入门级电源上清晰的读到这个数字,航嘉起了很好的带头作用。此外3.3V和5V的输出限流分别为18A和15A,联合输出功率120W,待机5V的输出为2.5A。建议航嘉给这些参数列成表,方便消费者查看。

电源线材

电源线材

    图中每一条横杆代表一条电缆线,给CPU供电提供了一个4+4PIN,足够用,给显卡供电的有一个6PIN接口,如果能提供两个就更好了,因为300W电源带GTX260+双核处理器也没有太大问题。SATA接口4个,对入门级用户足够了,大4PIN接口略少,除了接光驱外只剩下两个了。

    线材没有使用尼龙线保护,22AWG、20AWG、18AWG三种线材都用来传输功率了,这低于电源规范中的建议设计。

■ 转换效率离80PLUS还有一段距离

    先来看看转换效率的表现如何,航嘉从前这个价位的电源转换效率最高在75%左右。

转换效率变化

    电源从90W功耗开始转换效率就一直高过76%,最高为79.4%,虽然和80PLUS还有不小距离(主要是20%点上差距太大),但比从前还是有4%左右的提升。

功率因数变化

    采用了主动式PFC后,功率因数一直维持在90%以上,最高到98.9%,功率因数的提高会减少电源对电网的干扰,也会减轻电源一次侧的元件的负担。

■ 电源稳定性是产品亮点

    下面四个图表是电源12V1,12V2,5V,3.3V在负载从10%-110%下的电压变化,完美情况应该是不论负载大小,电压都应该死死保持在12V、5V、3.3V,不过这是不可能的,一般规律是随着负载加重,电压下降。

    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。

第一路12V输出变化0.75%

第二路12V输出变化0.67%

    两路12V输出非常稳,负载从30W到330W变化中,变化都没有超过1%,但很明显可以看出航嘉针对12V的负载专门设计了调压的电路,不过调的略微过了头,随着负载增加,电压竟然略微升高了。

5V输出变化2.2%

3.3V输出变化2.73%

    5V和3.3V的输出都控制在3%之内,较好,不过相比12V来说要逊色不少。

■ 纹波抑制很不错

    因为是开关电源,电能在储能元件中少不了存入与泵出的过程,所以输出的电流不可能是一条直线,这也就是输出的纹波产生的原因。此外噪音的来源很多,比如开关管导通与截止状态转变时产生的噪音,外界干扰的。我们通过示波器观察纹波电压的峰峰值。这个数值越小越好,在Intel ATX电源规范中12V的纹波电压应该小于120mV,3.3V和5V应该小于50mV。

第一路12V输出纹波变化

第二路12V输出纹波变化

    12V输出的纹波控制得非常不错,100%输出时也没达到规范的一半,不过同样开关频率下的小功率电源的纹波确实会占一些便宜。

5V输出纹波

3.3V输出纹波

    3.3V和5V两路输出的纹波也不错,都在规范的一半左右,原因和功率较小确实分不开。

■ 交叉负载两个测试点12V过高

    交叉负载中一共8个点,每个点由前后两个数字构成,前一个数字代表12V的输出功率,后一个数字代表3.3V和5V的输出功率。

交叉负载测试

    这个测试为了查看电源在不均衡负载中电压调节的能力,理论上12V,5V,3.3V都应该稳定在12V、5V、3.3V,但因设计上的原因,有些12V和5V使用了同一个调节反馈,而实际使用中也许需要调节的只有12V输出,当把12V调到合理的电压后5V也随之改变,可5V本该不变化的,这就是我们考察交叉负载的原因。

    来看这个电源的情况,图中红色的两个点上12V的电压超标,下方的为12.7V,上方的为12.62V,八个点中只有这两个点的电压超标了。

    再看右侧的两个蓝色点,12V的电压为12.41V,这也超过了均衡负载中12V的变化范围,下方的点5V电压为5.15V,超过了均衡负载中的最高值,12V过低,低过了均衡负载中的最低值。

    总的来说这款电源在交叉负载中的表现无法达到ATX12V 2.31中的规定。

■ 300瓦电源采用主动PFC+双管正激

    这款电源实际已经上市了,新品送测一般早于产品上市,看来这次不论是航嘉还是经销商都有些迫不及待了,我们仔细看看这款让他们迫不及待的电源做工如何。

电源内部结构

    这款电源使用了主动式PFC+CM6802控制的双管正激+3.3V单路磁放大的结构,再重复一次,航嘉已经开始在他的入门级电源上使用了更好的方案。

一级EMI滤波

    电源在交流电输入口设置了一个X电容,地线接电源外壳,火线领先套好磁环滤掉GHz等级的高频杂波。

二级EMI滤波

    剩下的EMI滤波都做在了主PCB上,包含两个共模电感,一对Y电容,一个浪涌吸收元件,一个保险管。这款电源在EMI滤波部分做工刚刚好,没有偷料。这在国内厂家300W电源中难得见到。

■ 主动式PFC部分做工

    经过EMI滤波后就是比较干净规整的正弦交流电了,这时电流送入整流桥中,这款电源使用的整流桥没有贴覆在散热片上,建议做一些改进。

整流桥

    这款电源的整流桥采用了兼容型号的2SB60A,原型号应该是新电元的D2SB60A,查看新电元的参数,有散热片可以传输2A电流,没有时1.5A,假设电源的转换效率为80%,没有散热片时要输出300W的功耗还真有点困难。

PFC开关管

    主动PFC电路中使用了一枚意法的STP10NK60ZFP做开关管,导通电阻0.65欧,可以传输10A电流,对300W电源来说留出了很多余量。

PFC电感

快速恢复二极管

    快速恢复二极管采用NXP半导体的BYC8-600,他们和PFC电感组成了升压电路,并调整电流与电压的相位。

■ CM6802控制的双管正激结构

    在开关部分使用CM6802作为PFC和主开关管的控制芯片,这和航嘉在R80上的做法是一致的,据说R80的新版也要做成类似的设计。

CM6802控制芯片

主开关管

    两枚意法的STP10NK60ZFP组成了双管正激结构,参数已经说过不再重复,对300瓦来说留出了合理的设计余量。

主电容

    一枚HEC耐压450V,耐温85℃,180uF做主电容,牌子不是高端货而容量也不大。

两个变压器

    主变压器负责输出12V,5V和-12V几路,小块头是待机变压器,负责提供控制芯片供电和5V待机输出。

■ 肖特基管参数没看到

    二次侧输出部分有3个电感,两个大一些的是储能电感,小的一个负责3.3V的磁放大。

二次侧的电感

比较郁闷

    三枚肖特基二极管分别负责12V,5V和3.3V的输出,比较郁闷的是其中两个上面淋了胶看不见型号,只有一个STPS3045CT。

电源二次侧输出

    一颗16V,2200uF,一颗16V,1000uF的电容负责12V输出的滤波,三颗10V,2200uF的电容负责3.3V和5V的滤波,电源的品牌是Fcon,没有名气。

电源PCB背板

    可以看到这款电源的开发型号为HK400-51AP,电源在设计中大量使用了贴片元件,300瓦电源除了长城外的其他国内厂商中还没有这样的波峰焊和贴片工艺(印象中金河田有一款350瓦还不错)。

■  编辑总结:

    这款电源外观没有任何装饰,包装上也很简单,参数标签上标注出12V联合输出,并且没有虚标,综合这三个方面外观和包装给70分。

    线材上电源提供了最基本的设置,没有使用尼龙网保护,还混合着20AWG和22AWG的线材,给50分。

测试总评

    这款电源在部分功率部件采用了知名半导体公司的器件,整流桥没有贴覆散热片,参数上很紧张。一个电源的做工好坏往往从使用的电容就可以做大概的分级,这款电源内电容是HEC和Fcon的,和入门级的身份相配。如果在国内厂商300瓦电源中做横向比较,这款电源的结构和工艺都属上乘,这是非常值得鼓励的,用料和做工上给71分

    电压稳定性上,12V表现非常出色,3.3V和5V的表现较好,给85分。纹波抑制上12V,3.3V和5V表现的非常好,但这和他功率较小有关系,所以给90分。交叉负载一项上表现不尽如人意,给50分。电源的转换效率不到80PLUS标准,给71分。

    总评:69.6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(低频、高频)

3.3V 50%负载纹波(低频、高频)

3.3V 100%负载纹波(低频、高频)


    接下来是5V输出在20%、50%、100%负载下的纹波:

5V 20%负载纹波(低频、高频)

5V 50%负载纹波(低频、高频)

5V 100%负载纹波(低频、高频)


    接下来是12V输出在20%、50%、100%负载下的纹波。

12V 20%负载纹波(低频、高频)

12V 50%负载纹波(低频、高频)

12V 100%负载纹波(低频、高频)

12V2 20%负载纹波(高频、低频)

12V2 50%负载纹波(高频、低频)

12V2 100%负载纹波(高频、低频)


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8个点交叉负载的参数。<

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