X7 1200W 图文介绍
外观
(备注,此次测试的电源是itocp团购版本,风扇有改动)
磨砂外壳上面贴质保标签,很容易取下
电路简介
航嘉 X7 1200W 采用了 两相交错PFC + 移相全桥ZVS +
同步整流 + DC-DC变换 的高端电源常用设计。
交错PFC可以有效减小主滤波电容的电流压力,有利于输出稳定。
移相全桥ZVS 作为软开关技术的一种,可以明显降低主开关管的功率损耗,
同步整流可以提升整流部分的效率,降低发热。
输出的双路DC-DC,可以完全解决多路输出之间随着负载变化,电压相互影响的问题。
航嘉在一款电源上应用了如此多的先进技术,可以看出,对这款产品还是很重视的。
下面通过照片观察一下各部分的用料情况:
两个 红宝石 MXG 450V 560µF 高压主滤波电容
PFC 管 6R045CP ,背面还有一只 ;右侧直立的小板为 UCC28070 交错式PFC控制器
全桥开关管 43NM60N ,旁边的小板为 UCC3895 全桥控制器,和两颗 IR2113 MOSFET驱动IC
同步整流管 FDP047N10
12V输出电容 16V 3300µF KY 三只
5V 3.3V DC-DC 各有两只固态电容作为输入滤波,两只故态电容作为输出滤波
(图片上无法全部展示)
DC-DC 小板背面
5Vsb 输出,由两只 16V 1500µF 电容 和 一个电感 组成CLC复合滤波
风扇温度控制,感温探头在二次侧同步整流管的散热片上
小细节,手工焊接还是不够精细。
原配风扇的对比图
(普通零售产品使用的是这只12V 0.6A发光风扇)
团够版本使用的是 SANYO DENKI 9S1212P4M011 12V 0.13A 风扇。
航嘉为了改进风路,安装了一只挡风板,但我个人不喜欢这样的设计,所以拆掉了。
9S作为低速大风量风扇,风压表现不佳;再装上挡风板,风量也下降;影响风扇性能发挥。
顺便说一下,X7 1200W 使用了部分模组化接线设计
可以把不需要用到的线材取下,不占用机箱空间,避免了凌乱;可以通过更换不同的线材,满足多种设备不同的需求,更加灵活。
负载测试
因为是大功率电源测试,所有的模组线都插入,负载机的全部测试分路都用上
基本测试
20%负载测试,模拟轻载运转的情形。
X7 1200在电压稳定性,纹波,噪音等各方面都很好。
50%负载测试,标准典型负载,通常电源在这个负载下,性能指标达到最佳。
纹波依然较低,效率明显上升,超过88% (考虑测试设备的误差,达到金牌没问题)
100%负载测试,主要检验电源的输出是否足量,是否有偷工减料。
X7 1200在这里表现正常,外壳温度略高
过流保护测试
X7 1200具有6路12V,这里分别测试了每路12V的过流保护点,正常。
5V 过流保护点在40A以上,未能测出,没有得分
3.3V 过流保护点在40A以上,未能测出,没有得分
PG信号,这是一个重要信号,对应电源24针主插头的灰色线。
主板只有得到电源送出的PG信号后,才会执行开机程序。
X7 1200在这个项目正常。
扩展测试
测试进行过程中发现少量细节问题:
1.
因为要进行低电压保护测试,人为调低电压,发现 PFC 在 130V-180V 之间存在不稳定的切换间隙。
此区间内如果负载很重,且电压正好落在临界值。
则AC输入电流剧烈波动,严重影响测试,需要立刻卸载以保护设备。
(开始以为是PFC高压从380V切换到300V的切换点,后查阅UCC28070资料,应该是内部参数切换引起电流变化)
(仔细分析后认为,应该是测试用调压器内阻偏大所致,看来当时还是应该买5kVA调压器)
(此问题在同样使用UCC28070的X7 900W电源上也存在)
2.
这个电源静态运行功耗偏高,至少比我测过的另外几个大功率电源都高。
空载开机即可达到40W电力损耗。
也就是说,这个电源在160W输出功率以下,效率铁定小于80% ,基本不能用于普通主机,只适合中高端高功耗主机。
航嘉在这款电源上使用了大功率场效应管,虽然安全余量巨大,但也带来了驱动困难,开关速度受影响的问题。
比如PFC级的6R045CP,虽然额定电流非常高(60A 在 25度时),但其输入电容偏大,会给驱动电路带来很大的负担,间接影响开关速度的发挥。
全桥的四只开关管,因为额定电流大,输入电容大,驱动困难,不得不使用IR2113专用驱动IC来驱动。
由此带来的高压侧驱动电路损耗不可忽视。
低压侧同步整流管使用了100V耐压,是为了安全余量考虑,但不可避免造成导通损耗偏高。
再加上DC-DC电路的静态消耗,40W的整机运行消耗也属正常。
从整体的角度说,这样的设计安全可靠,但存在浪费电能的问题。
不过 X7 1200W的前辈,X7 900W ,整机消耗就已经有30瓦,自身内部对比,应该都属正常。
3.
关于电源开关的看法:
航嘉把电源开关串联在5Vsb高压侧,对开关的电流要求大大降低,也算是一种取巧。
但我认为值得商榷。
关闭这个开关并不能够断开高压,实际上主电容仍然有电。
0.6W的输入电路损耗无法切断,待机功耗依旧。
当然也有它的好处:
关闭开关可以迅速可靠的断开输出,回避主电容储能的影响。
(5Vsb 和 PFC PWM的供电电源被断开,因此迅速停机)
传统的AC输入开关在切断以后,电源会工作到主电容电力耗尽才会停机。
对于这种接近1µF/1W的配置,如果仅仅是5Vsb在消耗,时间确实很长。
航嘉这样设计可以做到关闭开关后2秒,就可以插拔内存,给CMOS放电一类。
但是传统设计就要等很久了。。。。
4.
还有一个有趣的现象
航嘉这款电源的继电器是延迟吸合的,也就是主电路开始工作后,大约1秒继电器才吸合。
因此可以趁机观察继电器吸合前后的电力损耗差异。
据我的观察,在400W负载时,差异已经高达10瓦,说明继电器短接热敏电阻非常必要。
另外一方面说,航嘉把大功率热敏电阻放在主电容边上,工作时必须短接掉,否则高温烘烤主电容不是闹着玩的。
高级测试
双路偏负载 和 极限偏负载 在用户实际使用中几乎不可能出现,但却是对电源的 电路设计与用料 异常严格的考验。
X7 1200W 凭借双路DC-DC设计,在这两个测试项目表现出色。
极限低压转换效率,可以考验电源是否在PFC电路中偷工减料。
若有偷工减料,效率会剧烈下降,甚至烧毁。
X7 1200表现正常,证明用料符合要求。
动态性能测试
这不是一个单纯堆极品元件就可以出成绩的项目,需要电源的整体设计水平提高,才能提高成绩。
通过负载机,模拟一个剧烈变化的动态电流,加到电源输出端。动态频率为每秒脉冲的次数。
在动态电流的作用下,电源的输出电压会发生变化,变化的节拍与电流有关,情况也会变得非常复杂。
通过示波器,观察电压的变化情况,和恢复的情况,即可确定电源的设计用料优秀与否。
12V 38A 动态电流 ,电压变化 240mV
环路响应时间100µs,恢复时间 200µs
在1kHz 动态测试时仍然可以表现出环路恢复特性。
并且恢复过程简单,没有反复震荡。
5V 3.3V 的环路响应时间是 200µs ,恢复时间 400µs
Vpp值 200mV 以内。
单次恢复,没有过冲和反复调节出现。
总结
航嘉这款1200W 80Plus金牌电源,在相对低廉的价格内,实现了优秀的性能。
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