电源也讲究风道!OC3坦克电源W40评测
泡泡网机箱电源频道10月15日 超频三发布电源正好一年的时间,在去年这个时候超频三电源最大的卖点就是“第一代热管技术”,一年过后电源散热升级了,采用“后斜吹”专利散热设计。
在电源市场想做出让人眼前一亮的外观设计不那么容易,因为凡是在外观上下的功夫对电源的实际性能没有影响,而且电源也不是一个可以方便用来炫耀外壳的硬件产品。
超频三充分利用了自己在散热领域的经验,一步步改善电源内部的散热,这也就是我们今天看到的坦克电源。
从外形上很容易把它和其他电源区分开来,超频三第二代热管电源采用了后斜吹模式,在侧面加装了一枚10cm风扇。
电源包装
装甲车一样的外壳
ATX电源的高度和宽度都是固定的,所以想在侧面安装风扇基本都是8cm直径的,想加更大的风扇,那就是我们最常见的大风车方式。
后斜吹方式
不过ATX电源在纵深尺寸上并没有太多限制,只要能装入机箱即可,所以超频三利用了这一个侧面,在电源的后侧以倾斜角度安装了一枚10cm直径的风扇。
电源外壳上的解释
超频三在电源外壳上就印好了散热风道的示意图,详细的散热风道解释请各位参考下一页的内容。
超频三自己也采用了几种具典型性设计的机箱为各位展示了后斜吹的优势。电源采用的是更高端的T55,不过散热结构上和W40是相似的。
上置电源机箱
T55风流设计
首先是传统上置电源的装机图,在上置电源结构中,以往8厘米风扇电源由于风扇位靠后,距离进气口过远,相对来说,电源内可以吸入的冷风就要少一些。而传统采用12cm风扇的电源风扇位位于CPU散热器出风口,这样电源风扇在工作时难免会将CPU的热气也吸入了电源,从而加重电源散热负担。超频三坦克电源风扇位于电源前端,同时倾斜的风扇位相比水平或垂直方向,吸风空间无疑更大了,并且独特的风道设计让它吸入全是新鲜的冷风。
T55在下置电源机箱中
在时下流行的下置电源机箱中,由于一些新机箱在前面板硬盘位大多预置了风扇,因此风扇吹出的冷风可以直送电源,使超频三坦克电源能够充分利用箱内风道,这样的设计也可以避免12cm风扇从箱底吸尘的问题。
银欣FT02
FT02中的T55
对于一些非主流硬件安装方式机箱,如上图里的银欣FT02,超频三坦克电源依旧可以很好的利用箱内风流为电源提供良好的散热。
电源的好坏从参数标签上就可以看出端倪,这款电源的额定功率为400瓦,型号中出现的数字不会让消费者高估他的功率。
电源参数标签
电源的12V输出能力330瓦,分两路。3.3V和5V的联合输出为120瓦,5Vsb的电流为2.5A,各路的限流和Intel ATX12V 2.31中标明的都一致。
电源线材
线材长度表
电源为CPU提供了一个4+4PIN接口,为显卡提供了一个6PIN和一个6+2PIN接口,他们同在一组线材上,同时使用两个显卡接口会比较考验线材的质量,而其中一条转接出来的显卡供电线却均采用20AWG的规格,这里应该使用18AWG的规格,或者干脆这两个接头安排在两条线上才更安全。
SATA供电口一共6个,大4PIN供电口一共4个,可以满足绝大部分用户的要求了。线材的长度应该是特地加长了,基本都是从52-55cm处安排第一个接口,对走背线最吃力的CPU供电线使用了60cm长度。不过SATA供电和大4PIN供电都没有使用尼龙网线包裹。
这款电源通过了80PLUS白牌的认证,我们来看看在220V输入电压下他的效率表现。
转换效率变化
最高转换效率85.61%,在20%和100%负载下效率分别为81.98%和82.93%。这是一个表现不错的80PLUS白牌电源在220V下的成绩。
功率因数变化
功率因数是一个亮点,这是我测试过所有电源中PF值唯一一颗在220V下,10%负载下就可以上0.9的。
为了增加电源转换效率的对比性,我们统计所有测试过的350瓦-450瓦,14款电源的表现,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%负载下效率对比
最高效率对比
最高效率对比
虽然350-450瓦功率并不高,但高手如云,超频三W40电源的效率表现和大部分实实在在的80PLUS白牌电源是一样的。
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电压输出变化1.83%
第二路12V输出电压变化1.75%
5V输出电压变化1.40%
3.3V输出电压变化0.30%
5V待机电压输出变化2.00%
在我们的测试中还极少有超过Intel的电源规范中规定的电压范围,所以想了解这款电源在同瓦数电源中稳定性的好坏,参考下一页更有价值。
我们从曾经测试过的电源中整理出所有14款功率在350瓦-450瓦之间的产品,这一页比较它们之间的电压稳定性。
超频三坦克电源电压稳定性表现最出色的是3.3V输出,位列14款电源的第一,5V稳定性排在中游,12V稳定性可以参考图表中的结果。
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8.8mv(上限50mv)
50%负载下5V输出纹波20.0mv(上限50mv)
50%负载下12V输出纹波24.2mv(上限120mv)
在50%负载下各路输出的纹波离纹波上限都还很远,我们来看看在100%负载下表现如何。
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10.2mv(上限50mv)
100%负载下5V输出纹波19.5mv(上限50mv)
100%负载下12V输出纹波65.1mv(上限120mv)
这颗电源的纹波抑制在3.3V和5V输出上表现非常出色,尤其是3.3V的表现。12V纹波在满载时的表现也是很好的。各位可以参考下一页中和它功率相近的另外13颗电源的纹波。
这颗电源的纹波抑制在3.3V和5V输出上表现非常出色,尤其是3.3V的表现,位列14款电源的第一。12V纹波在满载时的表现也是很好的。各位可以参考下一页中和它功率相近的另外12颗电源的纹波。
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。
这款电源在3/4/5这三个点上的12V输出各为12.33V、12.31V、12.34V,是高于均衡负载出现的电压值最大的三个点,此外在8号测试点上电压为11.80V,也偏离均衡负载中出现的数值较多,不过都维持在电源规范之内。
5V输出在4/5/6/7四个测试点的电压为4.99V、4.91V、4.94V和4.99V。在8号测试点上电压为5.13V,5V和12V采用联合调压的方式,所以互相间多少还是有一些影响,值的欣慰的是没有任何一点超标。
独立调压的3.3V输出一直控制在3.34V-3.33V之间,很好。
这款电源采用了主动式PFC+CM6800G控制的双管正激+3.3V单路磁放大的设计方案。虽然采用了热管散热与斜后吹的方式散热,但三条散热片都在顶部展开,增大的散热面积。如果您注意过超频三从前的电源会发现W40其实是绿松石系列的散热加强版。
电源内部结构
先来看热管
穿Fin工艺
散热鳍片
电源着重在散热上设计,多鳍片外加热管和散热鳍片本身就提供了不错的散热条件,再加上后斜吹的设计应该可以为电源内元件提供非常不错的风流。
电源的一级EMI滤波电路只有一个X电容(露出的引脚做了绝缘)和为其放电的泄电电阻,其他EMI滤波都做在PCB上,包含一个X电容,一对儿Y电容,两个共模电感,一个保险管做输入的过流保护和一个浪涌吸收器,元件的规格比较小,这和它定位不高,功率不大均有关系。
一级EMI滤波部分
主动式PFC电路采用了两枚仙童的FQP13N50C(12.5A,500V,0.43Ω)并联,可以降低等效导通电阻。PFC电感用蓝色热缩管做了绝缘。主电容是东阳关的400V,85℃,容量为330uF,东阳关是国产电容中首屈一指的品牌。不过和日系电容还是有很大差距。
主电容参数
主开关管采用两枚仙童的FQP13N50C串联组成双管正激结构,参数已经说过,PFC和PWM的开关均有CM6800G控制,控制IC点胶固定在主开关管的散热片上,不知道高温会不会对IC有不利影响。
主变压器
电源的二次侧散热片是三条散热片中最厚重的,并且还配有一组带热管的鳍片,对散热又了进一步的加强。
二次侧输出部分
两枚40L60CT并联负责输出12V,假设占空比为典型值0.35,则他们可以支持电源输出61A的电流,高出额定值27.5A很多。两枚30L30CT负责5V的输出,两枚30L30CT负责3.3V的输出。3.3V和5V输出的肖特基管均可以支持电源输出46A左右电流,也高于额定值很多。只不过管子的耐压比通常见到的45V要低一些。
二次侧的电容两枚2200uF的,四枚1000uF的与一枚3300uF的,品牌不熟悉,在超频三之前的电源中也见到过。
输出线材处理
线材的根部没有箍金属环没有套热缩管,这一点上可以看到制程并不完善,仍需向代工厂提出更高的要求。
线材规格
大4PIN和SATA供电所用的地线、12V、5V、3.3V的线材均是20AWG,这比电源设计规范的建议值低了一个档次。这也是节省成本的一种常见做法。
电源PCB背部
这款电源只使用了单面布线,背部有部分贴片元件,在过流负担较重的地方补锡较多。板子下面垫了绝缘片,背面确实有清洗。
这款电源的外观很特别,这样的外观并不是噱头,确实对散热有实质性帮助。电源的包装也比较突出特点。电源线材部分采用尼龙网线包裹。参数标签标注详细,所以最终外观给87分。
这款电源搭配的线材比较全,部分线材用尼龙网保护,首个接头的长度也设置在52-55cm,部分线材是20AWG的规格,这标志着它在尽量削减成本,而且显卡供电的2个接头都在一组PCIE供电接头上,给75分
这款电源通过了80PLUS白牌认证,设计上和之前超频三入门级主力绿松石是一样的,在部分功率元件上均采用了知名半导体厂商的元件,二次侧元件的功率余量比较多,电容采用大陆的产品。电源采用了比较成熟的双管正激方案。电源的做工上不是很细致,比如残留的助焊剂和线材根部的处理,这也是节省成本的一个体现,设计做工上给75分。
电源3.3V输出的稳定性表现最好,5V表现较好,12V稳定性不占优势,所以给78分。纹波抑制上3.3V和5V表现不错,12V是也不错,不过这和他功率不大有关系给90分。交叉负载上,虽然12V和5V还是联合调压,但变化范围控制的还不错,给86分。电源的转换效最高85.61%,给86分。
总评:82.4分
均衡负载参数
交叉负载参数
最后放上11个均衡负载测试点与8个交叉负载点的测试参数。■<