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海盗船SF450电源

2017-01-18蓝色

个人电脑 2016年10期
关键词:线材纹波固态

蓝色

SF 450在各个测试项目中都有着优秀的表现,我们几乎没有发现它有明显的短板,就连中、大功率SFX电源都会考虑放弃的保持时间也全部符合要求,堪称是—款几近完美的SFX电源。

在PC玩家这一群体中,他们无不都对ITX“小钢炮”青睐有加,因为现在的迷你平台不仅体积小,而且性能也不弱于标准ATX平台。不过,这类迷你结构的PC在配件的选择上多少会有些局限性,尤其不宜选择体积较大的硬件,为此体积娇小的SFX电源就成为了很多迷你平台的首选。现在市面上已经有不少适合高性能迷你平台使用的SFX电源,海盗船SF 450电源就是其中很有代表性的一员。

SF 450属于标准的SFX电源,外型尺寸为125×100×64mm,重量855克,它采用全模组线材设计,配置9cm直径散热风扇,额定功率为450W,并通过了80Plus金牌认证。SF 450电源支持1 00V至240V交流输入,采用单路+12V设计,输出电流最高可达37.5A;+5V和+3.3V为DC to DC设计,输出电流分别为最高15A和最高20A,联合输出功率为100w;+5V待机输出则为最高为2.5A。目前SF 450的售价为699元,可享受7年质保服务。

SF 450采用全模组线材设计,所有线材均为扁平线,提供有1组24pin主供电、1组4+4pin CPU供电、2组6+2pin PCI-E供电、1组共计4个SATA供电以及1组共计4个D型4pin供电接口的线材。不过,考虑到多数迷你平台的使用需要,所有线材的长度都比较短,其中24pin主供电线材长度为30cm,其余线材长度均为40cm。SF 450配置的是9cm散热风扇,支持低负载、低温风扇停转技术,也就是说,在100w以下的负载情况或者电源内部温度较低的时候,风扇是不会转动的。

SF 450使用的风扇是自家的NR092L,规格为DC 12V/0.22A,属于9cm直径的超薄型散热风扇。正如前文所述,该电源支持低负载低温风扇停转技术,在负载不超过100W以及电源内部温度不高的情况下,其散热风会停止转动,此时,电源工作在零噪音的被动式散热模式。随着负载的提升以及电源内部温度的升高,SF 450的风扇会自动开始低速运转,满载时,风扇转速大概在1300RPM左右,对于9cm风扇来说这个转数并不高,工作噪音还是很低的。

经过拆解可以看到,电源内部元件排列紧密而有序,空间利用率是比较高的。PCB背面的焊接工艺也较为优秀,焊点整齐且饱满均匀,看上去很是舒服。在电路设计方面,SF 450采用的是主动PFC+半桥LLC谐振+同步整流+DC to DC结构,这个架构在80Plus金牌电源中比较常见。

电源的一级EMI布置在独立PCB上,一对Y电容、一个X电容和一个共模电感,二级EMI则布置在主PCB上,配置有两个共模电感、一对Y电容和一个X电容,MOV与热敏电阻齐全,整体用料扎实。主动式PFC电路中,主电容为日化KMw系列,规格为390u F/420v/105℃。

电源的整流桥、PFC开关管、PFC二极管以及主开关管均使用同一块散热片进行散热,其中整流桥型号为GBUl508,规格为600v/15A:PFC开关管为AOK42S60,规格700V/25A;PFC二极管是C3D04060A,规格为600V/4A;主开关管是两个FCP104N60F,规格为600V/24A。

SF 450的+12V输出采用同步整流设计,4枚MosFET布置在主PCB的背面,型号为AO N6590,规格为40V/100A。+12V的输出滤波为4枚固态电容,规格为470 u F/16V。电源+5V与+3.3V采用的是DC to DC设计,电路布置在独立的子PCB上,每路配置有两枚Mos FET,型号为BSZ040N04LS,规格是40V/40A,采用固态电容进行输出滤波。另外,电源的模组接口同样布置在独立的子PCB上,并配置有大量的固态电容进行输出滤波。

SF 450是一款80Plus金牌认证电源,自50W负载输出开始转换效率已经超过80%,在230Vac的条件下,输出转换效率最高可以超过93%,平均效率接近92%以上,其表现是十分优秀的。按Intel ATX12V 2.31规范中的推荐值,5Vsb在100mA/250mA/1A的负载下转换效率应该高于50%、60%、70%,待机空载小于1W。有鉴于此,我们的测试体系也开始增加了2档待机电流测试,以适应对5Vsb日渐增长的需求。

纹波和噪声是电源直流输出里夹杂的交流成分,如果用示波器观察,就会看到电压上下轻微波动,像水波纹一样,所以称之为纹波。按照Intel ATXl2V 2.3.1规定,+12V、+5V、+3.3V、-12V和+5VSB的输出纹波与噪声的Vp-p(峰-峰值)分别不得超过120mV、50mV、50mV、120mV和50mV。过高的纹波会干扰数字电路,影响电路工作的稳定性。

子PCB上,配置有大量的固态电容进行输出滤波

测试中,我们使用数字示波器在20MHz模拟带宽下按照Intel的规范给治具板测量点处并接去耦电容,对电源进行满载纹波的测量。示波器截图分为低频下和电源开关频率下的波形,我们以低频下的纹波峰峰值作为打分基准,开关频率下的纹波波形及测量值作为参考。SF 450在满载时的12V、5V、3.3V低频纹波为29mV、11mV和12mV,纹波控制非常优秀,已经达到了高端电源的水准,以一款SFX规格的产品来看,我们已经很难要求它做得更好了。

在交叉负载测试项目中,我们同样按照Intel ATX12V 2.3和SSI EPSl2V 2.92电源设计指导的要求,制定出550W电源交叉负载图表。值得注意的是,我们并非原封照搬设计规范,而只选择其中比较有实际意义的4个测试点,分别是交叉负载框里的左下、左上、右上和右下角四个点。这四个点的意义分别为:左下角(A点):整机最小负载;左上角(B点):辅路最大负载、12V最小负载,例如多个机械硬盘同时启动的情况;右上角(C点):辅路最大负载、整机满载;右下角(D点):12V最大负载、辅路最小负载,例如使用单个固态硬盘运行3D游戏的情况;测试点的X坐标表示总的+12V的输出功率,Y坐标表示+5V和+3.3V的输出功率之和。

交叉负载的测试与前面的均匀负载测试的评判标准一致,电压偏离额定值越少越好,除-12V之外各路偏离率允许的值都为±5%。SF 450在交叉负载(拉偏测试)中的表现同样出色,最高的电压偏差也不过是1%左右,这样的表现比起很多额定功率同样为450W的标准ATX电源还要好。

掉电保持时间(Hold-up Time)是指电源掉电之后电压输出值跌出范围允许的5%的时间,我们测量的是+12V、+5V和Power-OK(Powe r-Good)信号的保持时间。SSI EPSl 2V 2,92服务器电源设计指导中对输出电压保持时间的要求是电源在75%的负载下保持时间应该大于18m s,而Power-OK信号的保持时间要求是大于17ms。

掉电保持时间如此受关注,是因为其很大程度上关系到硬件的寿命,Power-OK保持17ms意味着面临17ms以内的掉电情况时电脑能持续运行而不出现关机、重启的状况,而各路电压保持18ms或者更长的时间,是为了在掉电发生时各个硬件能够做出应急处理,比如机械硬盘的磁头归位、SSD的掉电保护等。

SF 450的保持时间是在75%负载(DC输出337.5w)的情况下测得的,对于12V和5V,合格的标准是保持时间等于或者大于18ms,Power-OK(或者称PG,PowerGood)时间应该等于或者大于17ms。SF450电源的+12V为20 4ms,+5V和PowerOK则为20.8ms和18.8ms,三组成绩都超过了合格线。

根据我们的评分标准,SF 450在测试中获得的性能指数为98.70分,这个成绩在SFX电源里堪称是顶尖水平,即便是放在标准ATX电源里面也是罕见对手。可以说,SF 450在各个测试项目中都有着优秀的表现,我们几乎没有发现它有明显的短板,就连中、大功率SFX电源都会考虑放弃的保持时间也全部符合要求,堪称是一款几近完美的SFX电源,以699元的价格来看绝对物有所值。如果你需要一款高性能的SFX电源,海盗船推出的这款SF 450将是你的绝佳之选。

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