12V输出纹波变化

5V输出纹波变化

3.3V输出纹波变化

    采用这种结构的电源在纹波抑制方面容易表现不良，这款电源在12V和3.3V输出上的纹波只能算合格，在100%负载下保持在电源规范内，110%负载下刚好超过规范。5V输出上表现中上等，离上限还有40%左右的余量。

    ● 接近完美的交叉负载表现

    图中每个点代表一种功率分配方式，前面的数字是12V的输出功率，后面的数字是3.3V和5V的联合输出功率。这款电源的功率虽然仍在EPS标准内，但因为电源标签上标注的3.3V和5V的联合最大输出为120W，而EPS中这个瓦数的电源应该为140W，所以我们把EPS中交叉负载的一些参数做了适当调整：140W改为120W。虽然减小了，但实际应用中，以12V称霸天下的硬件功耗中，120W分给3.3V和5V是完全足够的。

    由于这款电源在二次侧采用了DC-DC的设计，所以电压的调节部分应该会非常不错，来看一下结果吧。

交叉负载测试

    我们测过的电源在3.3V/5V上的处理可分为两大类，一类采用磁放大结构，一类采用DC-DC结构，凡是磁放大结构的电源都需要对图中左边两个红点特别关注，因为他们有可能在这两点上无法开机，或者电压不正常。

    但使用DC-DC结构的电源只要设计上没有问题，不论什么点，几乎都没有什么异常。这款电源使用的DC-DC结构，在左边两个红点处12V的输出均为12.44V，3.3V和5V在下面的红点处为3.39V和5.15V，上面的红点为3.39V和5.17V，这和他们在均衡负载下的电压几乎一致，也就是说采用了DC-DC的设计后，12V、5V、3.3V三路的电压变化几乎只和自身负载轻重有关，互相之间没有影响。

    右边的红点常常用来查看电源12V的最大输出能力，这款电源完全没问题，一下通过，12V电压为12.38V。

    振华冰山金蝶本应是100分，不过3.3V和5V没有按EPS 2.92标准设置到140瓦，所以应该在最后总评时略扣一些分数。

    ● 电源内部结构和完整的EMI滤波电路

    这款电源采用了主动式PFC+LLC控制的谐振半桥+同步整流和3.3V与5V的DC-DC处理。这也是我们见到的第三颗采用这种结构的电源，而且他们无一例外都是80PLUS金牌认证。

电源内部结构

一级EMI滤波

    一级EMI滤波部分设置了一个X电容，一对儿Y电容，一个差模电感。并用塑料片做了绝缘保护。

二级EMI滤波

    电源在二级EMI滤波部分设置了一个X电容，一个共模电感，一个保险管，一个浪涌吸收元件和一对儿Y电容（没有出现在上图中）。

整流桥

    整流桥单面贴了散热片，而且铝片顶端还开槽了，对散热更加有利。不过由于是型号一面对着散热片，这样一来我们也看不到型号了。

继电器

    电源的浪涌保护器体积较大，看来扛冲击能力不错。继电器并联在浪涌保护元件上，在开机后马上将浪涌吸收器短路掉，下次开机动作时浪涌吸收器还可以起保护作用。

    ● PFC部分电路详解

    电源PFC部分的电感线径1mm，绕线很密，为了增加感量，使用了两个黑色铁硅铝磁芯并靠在一起，体积很可观。

PFC电感

主电容

    一颗330uF和一颗330uF的电容并联，等效电容660uF。还需要补充介绍的是，这两颗电容是日本化工KMQ系的，耐压400V，耐温105℃的。这样的品牌加上660uF的容量，对于600瓦的额定功率来说非常令人满意，保持时间上应该没有问题。

PFC控制器

    PFC控制器使用了安森美半导体的NCP1653A，工作在连续导通模式下（CCM）。

PFC开关管

    两枚主开关管使用两枚英飞凌的IPB50R199CP并联，属于CoolMOS系mosfet，导通电阻很低，只有0.199欧，耐压550V，可以在100℃下传输11A电流。这样的并联方式可以进一步降低导通电阻，提升转换效率。

    ● LLC结构，今年80PLUS金牌的流行设计

    这款电源的开关利用谐振现象产生的开关频率，电路课中会讲到谐振，不论电感和电容是串联还是并联，总能找到一个频率的正弦波让电路中的电流无限大（串联）或者电压无限大（并联）。振华冰山金蝶电源就是利用这个原理，开关管在开通信号到来之前,管子两端的电压Vds已经下降到零，这样做最大的好处就是大幅度提高了转换效率。

LLC谐振变化电路

LLC控制器

    控制的型号已经被刮掉了，不过封装和CM6901都是DIP16的。

PFC开关管

    PFC采用了英飞凌6R125P，耐压650V，导通电阻0.125欧，很低了。可以在100℃下传输16A电流。这对600瓦额定输出来说，余量已经足够了。在所有80PLUS高效率电源中他们的功率器件留出的余量都很多。

变压器

    电源内所有的变压器都采用日系最好的TDK品牌，最大的一颗负责主输出。右侧的变压器用作驱动开关管，变压器前面的红色聚酯薄膜电容是谐振电容，两个谐振电感一个集成在大变压器中，一个利用变压器的漏感。

待机电路控制芯片

    左边一颗是待机变压器，负责给5Vsb供电，给电源内各种芯片供电，待机电路的控制芯片为ICE3B0565，在输入电压为220V下，转换效率可以超过80%。

    ● 同步整流技术提高转换效率

    经过变压器后所有的电压都降了下来，不过还是方波的形式，需要进行整流后才可以形成直流电，而就像刚才所说，能量形式的转变一定会有一些以热的形式损失。

    一般电源在这里使用肖特基二极管进行整流，因为肖特基管从开通到关断这一过程所需的时间很短（肖特基管不存在势垒外侧电荷储存问题）。

Mosfet 做整流

    而这款电源没有采用肖特基管做整流，原因在于这种二极管的损耗无法让电源达到90%的效率。他们改用Mosfet做整流。

同步整流图示

    上图中V1与V2就是整流和续流需要用到的两个Mosfet，原来两个二极管被他们取代了，在作用上和二极管是一样的，但损耗上却有区别。

二极管电流电压特性

    以上可以看到二极管并不是只要有电压就可以做到导通，必须达到一定值才可以，对于肖特基类型的二极管大约在0.5V左右。每导通一次如果都需要加电压，让载流子越过势垒，这其实就是在耗能，而且即便导通后，电流流过仍有导通电阻存在，两部分损耗加在一起，基本就是肖特基管开关时的损耗。

    而使用Mosfet就可以避免掉第一部分的损耗，而只留下了导通时电阻造成的损耗，而且如果这部分选择电阻较低的Mosfet损耗还会更小。这就是为什么很多80PLUS金牌电源在二次侧输出使用同步整流的原因。

同步整流器件

    二次侧使用英飞凌的IPP040N06N3，TO220封装，耐压60V，导通电阻仅有3.7毫欧，可以通过90A电流。两颗并联做整流，两颗并联做续流。功率余量超过额定功率非常多。

    ● DC-DC上的散热和输出线材的处理很到位

    在3.3V和5V的输出上采用了降压变换器，使用了一张独立的PCB板，板子的前后都做了绝缘保护，看不清里面元件的型号。升压电感是黑色磁芯，滤波电容是日本化工的固态电容。

二次侧DC-DC子板

散热的处理

    DC-DC的子板也为上面的开关管设置了散热片，散热片焊在PCB板内的铜箔上，所以不用贴在元件面也会起到散热效果。

输出侧线材

    输出部分的线材处理的比较好，除了线材根部套了箍，还都套上了热缩管，保护部分做的很到位。

滤波电容阵

    这里像个滤波的大水塘，6枚16v，3300uF的电解电容和两枚16V，470uF的电容为12V输出滤波。此外还有3枚16v，3300uF的电解电容为3.3V和5V滤波，好像用不了这么高的耐压。电解电容上标着vent（有防爆设置）和一些安规标志，和一个花写的“P”，难道是松下的？不过CE和TUL认证标在上面，应该是让人放心的品牌。这部分之比800瓦版本少用了一个3300uF的电容，不知道滤波效果为什么没有很大提升。

    ● 最后看一些工艺细节的部分

    背部的PCB一次侧铜箔走的很清晰，二次侧从变压器副边开始大量补锡，很多常看主板显卡的玩家对这样一坨锡非常受不了，没办法，49A的电流要从这里流出必须多来一些锡。电源不是高频的数字电路，这样的工艺足以保证输出质量。

PCB背板

    能达到台达光宝那种看不出手工痕迹的电源品牌在全世界并不多。此外所有贴片电容也都是高品质TDK的。

模组化输出板

    模组化输出板做工略粗糙，而且为了增加过流能力，最远端接口的12V还用一根16AWG的线联了起来。

电容引脚过长

    这里可以看到一颗电容的引脚过长，当初画焊盘时也许这里是一颗容量更大的电容吧。

输出线材规格

    输出线材上部分12V输出和大部分3.3V与5V输出的线材都采用了16AWG规格的线材，已经超过了Intel电源设计规范建议的等级。

    编辑总结：

    这款电源的包装盒设计的很漂亮，外观装饰工艺不复杂，但标签的设计为黑色烤漆外壳做了主要的装饰，蓝色半透明风扇有些和整体配色不太协调，电源参数标签内容详细，说明规范，线材尼龙网很好看，所以外观上给92分。

    线材上电源提供了足够多的线材，在文章中已经详细描述过了，模组化线材和九宫格式的接口非常讨人喜欢，部分12V和地线上用了16AWG的规格，此外线材的长度也完全足够，尤其是提供了三显卡互连所需的足够接口，SATA和大4PIN接口也超级多，在600瓦级别里这是我见过最全的线材，线材上给100分。

测试总评

    振华冰山金蝶600瓦电源使用了效率较高的LLC结构，但这也只是在效率上有优势，在负载变化快速的平台中这种结构存在一些缺陷。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，并且器件规格都很不错。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，这款电源内主电容是日系品牌，二次侧滤波电容不确定品牌，不过也应该是让人放心，电源内部做工略粗糙，所以这项给88分。

    电压稳定性上，12V与3.3V表现非常完美，5V也是优秀的等级，给95分。纹波抑制上12V和3.3V表现及格，5V是中上等水平，所以给65分。采用DC-DC处理3.3V和5V的电源在交叉负载测试中一直是给100分，不过因为3.3V与5V联合输出功率不到140W，所以给97分。电源的转换效率最高到了91%，所以转换效率上给91分。

    总评：89.7分

    ● 最后放上纹波波形与负载参数：

    首先是3.3V输出在50%、100%负载下的纹波：

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50%、100%负载下的纹波：

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50%、100%负载下的纹波

12V 50%负载纹波（低频、高频）

12V 100%负载纹波（低频、高频）

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6个点交叉负载的参数。■