实验室肌肉男!旌宇1250瓦电源细拆解
泡泡网机箱电源频道7月16日 2009年夏天泡泡网电源横测中我们曾经仔细拆解过长城巨龙1250这颗电源。他和今天拆解的旌宇1250瓦80PLUS都同出自长城,而长城巨龙1250电源的效率是80PLUS铜牌。这颗达到了金牌,怎么做到的呢?
旌宇1250内部结构
整体看过去,这套方案根源于长城的1250巨龙,在一次侧上布线一致,二次侧上改动较大,由于效率的提高,二次侧散热片也不需要那么厚实,从前的双路磁放大处理的3.3V和5V被两张降压的DC-DC小PCB代替。
一级EMI滤波
在AC输入口上设置了一个X电容,一对儿Y电容,泄电的电阻并在零线和火线上。不过露出的引脚都没有做绝缘保护。
二级EMI滤波
因为功率较大,二级EMI滤波也必须下足够多料才能保证通过EMI的测试,长城是有全套EMI测试设备的厂商,这方面是很令人放心的。这里设置了两个X电容,一个差模电感,两个共模电感,一对儿Y电容。
整流桥
两个整流桥前前后后贴了三张散热片,把型号都挡住了,不过对1250瓦电源而言还在使用GBU封装规格的整流桥体型有些小,要安全无恙的处理这部分的热量,多贴些散热片还是有必要的。
继电器与浪涌吸收器
大功率电源主电容容量很大,通电时容易有很大电流,所以在接入其他元件前要设置一个枚大些的浪涌吸收器。图中灰色的片片既是。他的后面是继电器,开机后马上短路掉浪涌吸收器,可以让它尽快恢复状态,为下一次浪涌的到来做好保护的准备。
滤波整流之后电流进入了PFC电路,在这里由PFC控制器控制PFC开关管的占空比,以此达到输出380V左右的近似直流。
PFC电感
Boost电路中的电感就是我的手指头指的地方,确实是少见的大电感,磁芯直径超过43mm,为了减少直流电阻双线并绕。
主电容
主电容是两颗Teapo耐压420V,耐温105℃,容量390uF的产品并联,等效780uF,耐压和耐温上都不错,不过这么优异的电源里我还是希望看到日本化工的电容,中高端甚至中端的电源用台系一线电容Teapo是常见的。
PFC开关管
三枚英飞凌的SPW35N60C3开关管并联做PFC的开关管,耐压650V,每颗可以支持通过34.6A的电流,并联后功率余量非常大。导通电阻0.1欧,Coolmos C3系列的Mosfet口碑很不错,以至于现在已经推出到C6系列。
主开关管
主开关管采用两枚英飞凌SPW24N60C3 Mosfet串联组成双管正激的结构,现在80PLUS金牌榜上确有相当一部分电源采用的是这个结构达标的,不过和数量更多的LLC结构金牌比起来,双管正激只能将将过线,这也是为什么在前一篇电测试中最高效率并没有预期那样好的原因。
PFC/PWM控制器
PFC和PWM的控制器是我们常见到的CM6802TAHX,使用虹冠电子的控制器,能通过80PLUS金牌,基本都和虹冠的某些“参考”设计有一些联系。
电源设计中原理图和理论有了以后最大的难度就是变压器的设计,不过因为水平有限,又没法深入拆解,所以变压器部分在拆解中总是遗憾。
主变压器
待机控制芯片
中间黄豆似的变压器是PWM驱动变压器。最右边的是待机变压器,为5Vsb提供电流,并为控制芯片供电。由于待机芯片的开关管集成在芯片内,还为芯片贴了散热片。
温度采集点
即便采用了同步整流的方式处理输出,二次侧部分还是温度最高的地方,所以温度采集也设置在这里。
同步整流
同步整流部分采用7枚英飞凌IPP034NE7N3的开关管,3枚做整流4枚做续流,每颗耐压75V,典型导通电阻3.4毫欧,可以通过100A电流。凡是使用Mosfet模拟肖特基工作的设计,这部分的功率余量都非常之多。
DC-DC子板
对3.3V和5V的处理采用DC-DC的变换,这对提升转换效率有很大帮助。控制器被挡住,不过应该也是茂达的AWP7073之类的芯片,四颗MOSFET两两并联。滤波的电容是Capxcon的固态电容,输入一颗16V 330uF,输出三颗16V 330uF。
二次侧最大的储能电感负责12V和-12V的输出,磁芯尺寸也硕大,线径超过1mm。
二次侧储能电感
输出侧的滤波电容也都是Teapo的,为12V输出滤波的有4颗3300uF和3颗2200uF的电容,算非常多了,这款电源在纹波抑制上表现出色,多少有他们一些功劳,不过优异电源中全部是台系品牌电容还是有些不搭配。
输出侧线材处理
这是一种最规范的输出线材处理方式,即在线材根部箍了金属环,又根根套了热缩管绝缘。
二次侧监控PCB
从二次侧监控的子PCB板上看,贴片工艺控制得非常棒,而且清洗环节也非常到位。
PCB背部情况
双层的PCB板使用了大量贴片元件,工艺上可以看出工厂规模比较大,但同步整流上的飞线让我感觉此版设计并没有成熟,或者送测的只是样品版本。
同样的情况
同样的情况也发生在这里。不过我们应该给予充分理解,很多厂商希望尽早让自己的重量级产品曝光,于是送测的都是测试版,最后量产的一定是改进版。工程样品免不了有这些改进的痕迹。
最后补一张
3.3V和5V的输出纹波一样很低,主要贡献在这里,24PIN接口上挂了不少滤波的电容,离接口越近的滤波效果越好。
这款电源外观上做了认真的设计,这是做高端显卡积累的经验,虽然电源上也已经有了相当时间的积累,但包装盒与说明书里都没有找到12V1-12V6的对应接口,想知道只能打开外壳查看PCB上的标注。电源的外观非常好看,颜色也很大胆,参数标签上缺少最重要的12V联合输出能力,这也是长城一惯缺少的部分,在OEM产品上也体现了出来,外观上给83分。
线材上电源提供了6个显卡接头,可以支持3张显卡的并联,但1250瓦级别的电源心理机箱,CPU接口虽然提供的8PIN足够大部分的使用,但没有考虑到双CPU主板上的应用。另外SATA口和大4PIN口非常多,线材部分给84分
测试总结
这款电源所有功率部件采用了知名半导体公司的器件,整流桥贴覆散热片。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Teapo台系一线品牌。长城的品质控制应该很不错,不过这颗明显是工程样机,希望量产时可以解决掉手工痕迹,设计与做工上给80分
电压稳定性上,12V较好,3.3V和5V比12V更稳定一些,这样的成绩是千瓦级别中难得一见的,给77分。纹波抑制上12V,3.3V和5V表现的出色,这可算非常大的一个惊喜,给95分。交叉负载上因为采用了DC-DC的设计,3.3V和5V又是170瓦的输出所以肯定满分。电源的转换效率最高90%,给90分。
总评:87.0分<