80PLUS金牌第5波!振华冰山金蝶400瓦
泡泡网机箱电源频道8月23日 自从80PLUS出现后沉闷4、5年的PC电源产品一下有了新的发展方向,且不论这个认证的不合理之初,从整体看它的出现促进了转换效率的提高。而这个发展方向一旦明确,今后我们用到的电源效率还会继续提升。
5年后如果半数的人都用上了80PLUS金牌电源,肯定会有人提到振华这个厂商,因为把80PLUS金牌平价化普及化的第一个厂商就是他们,而且是在起步阶段唯一一个这样做的。今天我们见到的是振华冰山金蝶400瓦电源。这也是我们测试振华冰山金蝶系列的第五颗电源。
这款电源延续了振华一贯的包装,这个包装从风格上看应该是有研发背景理念的人做出来的,因为盒子上有很多设计与用料上的卖点。整个包装上能让人留下深刻印象的就是“蝴蝶”,这也是振华的Logo。
电源包装盒
冰山金蝶400瓦
散热网孔
14cm大风车风扇
电源的外观和从前冰山金蝶的外观保持一致,线材上采用了很“毒”的花纹,供电接口出的金属镀金,以提高转换效率,不过为了达到超高的转换效率,线材上没有采用可拔插的设计。
线材的可插拔化设计被很多厂商的宣传部门称为“模组化”,甚至是“模块化”,这给不少用户造成了误解,听上去很玄的概念,其实只是部分线材的可插拔而已。
电源的好坏从参数标签上就可以看出端倪,我们曾经统计过市售355款电源的参数标签,所有型号实瓦实标的厂商中振华就是其中之一。这颗电源额定功率400瓦,型号中出现的数字也是400。
电源参数标签
电源线材
电源线材长度表
这颗电源是400瓦功率以下线材最丰富的。CPU提供一个4+4PIN接口,够用了。显卡提供一个6PIN和一个6+2PIN,这可以支持当前最高端的显卡了。对于单显卡的电脑而言从CPU到GPU耗电上,振华这款电源已经提供了最多的接头。其他外设接头方面,3个SATA供电接口,6个大4PIN接口,一个软驱接口,也已经足够用了。
振华在低瓦数电源的斩获颇丰,据悉台湾市场中80PLUS金牌等级的电源市场占有率已经超过了60%,如果专门统计600瓦以下的80PLUS金牌市场占有率的话,振华应该更高。这款额定400瓦的金牌电源效率表现如何呢?
转换效率变化
这款电源从25%负载开始,直到100%负载的广阔负载区域中电源的转换效率一直维持在90%以上,这种表现在300-450瓦这个档次的电源中排位如何,各位可以参考下一页的对比。
功率因数变化
功率因数也是80PLUS对电源的要求,不过远没有效率那么严格,只要正常工作的主动式PF电路就可以达标,振华冰山金蝶400轻松过关。
为了增加电源转换效率的对比性,我们统计所有测试过的300瓦-450瓦电源的表现,具体情况分20%负载效率、最高效率、满载效率。首先看一下20%负载下的情况。
20%负载时转换效率对比
最高转换效率对比
满载时转换效率对比
有80PLUS金牌,在这项对比中会有压倒性的优势,一般来说送测媒体的电源基本都属于市场中不错的产品,能在这些电源中拔得头筹,含金量更高。三个负载点上TOP3全都是振华的冰山金蝶系列。
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。
12V输出电压变化1.00%
5V输出电压变化1.80%
3.3V输出电压变化0.61%
5Vsb输出电压变化1.40%
电源稳定性方面有对比后数据才更具参考价值,各位玩家可以看下一页的对比。
我们从曾经测试过的电源中整理出所有功率在300瓦-450瓦之间的产品,这一页比较它们之间的电压稳定性。
12V输出稳定性对比
5V输出稳定性对比
3.3V输出稳定性对比
由于选择的功率范围属于低瓦数电源,这部分电源的稳定性很容易把控得比较好,比如12V的稳定性上,大家基本都控制在1%的浮动以内。
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,所以输出的电压不可能是一条直线,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。
50%负载下3.3V输出纹波20.9mv(上限50mv)
50%负载下5V输出纹波19.5mv(上限50mv)
50%负载下12V输出纹波26.0mv(上限120mv)
在50%负载下各路输出的纹波都超低,我开始期待它在满载时输出的纹波了。
满载时的纹波更能体现电源设计上的性能,12V不应该超过120mv,3.3V和5V不应该超过50mV。
100%负载下3.3V输出纹波36.3mv(上限50mv)
100%负载下5V输出纹波27.4mv(上限50mv)
100%负载下12V输出纹波52.1mv(上限120mv)
这颗电源的纹波抑制水准比较好!尤其是12V输出的纹波在满载时还不到规范的一半。各位可以参考下一页中和它功率相近的另外16颗电源的纹波。
12V输出纹波抑制对比
5V输出纹波抑制对比
3.3V输出纹波抑制对比
各位可以综合效率、电压稳定性、纹波三项的成绩,选出心中最满意的电源。
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。通过不同的搭配,让电源有时12V输出比例高,有时3.3V和5V输出比例高,这时考察电源在不均衡负载下,电压的调节能力。
交叉负载测试
大功率电源的交叉负载测试需要注意图中的三个点,红色2、3测试点处有时会触发低压保护自动关机,蓝色测试点8是12V输出最大的功率点,考验电源的肌肉程度。
无一例外的是,所有采用DC-DC处理3.3V和5V输出的电源在交叉调节上的能力都是完美的,因为这种结构让12V、3.3V和5V的输出分别独立,互相之间没有影响。这颗冰山金蝶400的表现也是这样,不过因为本身12V电压较高,所以如果只看测试电压结果的话会感觉便宜12V基准较多,但这并不是这颗电源的12V的均值,这颗的均值应该在12.35V左右。
这款电源采用了主动式PFC+SF29601控制的LLC半桥+12V同步整流,3.3V和5V直流降压的结构。这是振华在350-550瓦范围内使用的一套成熟方案。
我们之前看到的冰山金蝶600瓦,冰山金蝶430瓦,冰山金蝶450瓦是一套设计方案,冰山金蝶800瓦和将要评测的冰山金蝶1000瓦则是另一套LLC方案。
电源内部设计
这颗电源比较关键的部分是LLC的控制芯片,这颗IC是振华研发自己开发的控制芯片,对市面上很多CM6901控制器来讲,振华的LLC方案就不太容易被COPY。
PCB版本号
开发的日期是2010年4月23日,这和450瓦金牌的版本是一致的,看来这个结构的电源从那一天起就已经很成熟了。
EMI滤波电路
二级EMI滤波
在EMI滤波电路上使用了三个X电容,两对儿Y电容(其中一对儿不在图中)两个共模电感,一个用白色热缩管包裹的保险管做输入的过流保护,浪涌吸收元件呢?往后看。
主电容
用黑色热缩管套住的就是用于吸收浪涌的NTC电阻,体积不小,不过在引脚露出较长,虽然除散热片外周围元件的外壳都是绝缘的,但个人建议还是做好引脚的绝缘。黑色的继电器的作用可以点击这里。
从图中也可以看出主电容是一颗日本化工KMR系,105℃耐温,420V耐压,220uF的产品。在之前《帮助你了解电源之保持时间》的文章中我们看到过,冰山金蝶400在满载输出情况下的保持时间超过19ms,很争气。
主PCB与AC输入的连接
我个人比较喜欢AC输入采用插座的方式与主PCB连接,这样拍照时比较省事,元件也不会被其他东西挡住。
430瓦电源采用了一枚光宝的GBU806整流桥,就算以110V下满载87%的转换效率来算,这枚整流桥都可以支持760多瓦的功耗,超过430瓦非常多。
整流桥
LLC开关管
主开关管使用了两枚IPI50R250CP,耐压550V,典型导通电阻0.25欧,PFC开关管使用英飞凌的IPB60R165CP,漏源耐压650V,最大导通电阻0.165欧,25℃下可以传输21A电流。
LLC开关驱动变压器
三个变压器
最上面的是待机变压器,中间硕大的变压器是主变压器,主变压器分了上下两层绕组,绕线的方法也是申请专利的。LLC电路中一个L是其中的一组绕组,另一个L利用的是变压器的漏感。右下红色的就是LLC电路中的谐振电容。
12V的同步整流Mosfet
为了提高低压整流部分的转换效率,冰山金蝶400瓦采用了同步整流的方式处理12V输出,关于同步整流的介绍点击这里。具体实现方式是采用了4枚英飞凌的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。
到现在为止,凡是达到80PLUS金牌的电源在3.3V和5V上无一例外都采用了DC-DC的降压设计,而且设计上的同质化也较大(茂达的方案采用较多),振华在之前的600瓦和800瓦上这张PCB子板左右空间狭窄,看不到控制芯片。
3.3V与5V的DC-DC
这张可以隐隐约约看到控制芯片,不过芯片上的字有些模糊,MOSFET的型号还是被散热片罩住了,有待继续深挖。
DC-DC的滤波
在DC-DC的PCB上滤波有两颗日本化工的固态电容,由主PCB的12V进入DC-DC的滤波是由6颗日本化工KZE系,容量2200uF,耐温105℃的电解电容负责。
12V滤波电容
输出线材的处理
线材全部套了热缩管,做了绝缘,而且根部都箍了金属环,这是处理线材最稳妥的方式,这里还可以看到3颗日本化工KZE系的电容滤波。
PCB背部
由于是400瓦的功率,所以补锡并不用多,PCB板比之前评测过的冰山金蝶430瓦要干净了许多,振华对媒体的意见时常做出迅速的反应,这在所有电源厂商中并不多见,也给我们留下了很好的印象。
编辑总结:
这款电源的包装盒设计的元素很多,电源体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,黑色半透明风扇有些和整体配色搭配得当,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,在吃电大户上提供了足够多的接头,外设接头上的数量也堪称同功率上之最,所以给100分。
测试总评
振华冰山金蝶400瓦电源使用了效率较高的LLC结构,这在市售400瓦的电源中还没有第二个,所以比起大瓦数电源来说杀伤力更强。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,控制还是自己写的。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,这款电源内全部是日本化工出品,用料方面和450瓦也很相似,所以这项给87分。
电压稳定性上,3.3V表现非常出色,12V和5V也是较好的等级,给89分。纹波抑制上3.3V、12V和5V都是较好的水平,所以给85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。电源的转换效率最高到了91.44%,所以转换效率上给91分。
总评:92.0分
均衡负载参数
交叉负载参数
最后补上之前测试的均衡负载参数和交叉负载参数。■