在进行了全汉AU500和振华GX650的拆解之后,下篇开头我们会对Cougar GX600进行拆解,随后是三款电源的用料对比分析、测试以及最终的评分对比。
◆ 骨伽GX600 拆解及电路解析(Internal Design & Build Quality)
Cougar GX600散热风扇
Cougar GX600使用的风扇来自Power Logic东莞动力,型号PLA14025S12M EP,12V/0.4A,Hydro-Dynaamic轴承(也就是油封轴承的一种)噪音比普通滚珠轴承小。
Cougar GX600使用的是CM6802控制的主动PFC+双管正激+同步整流+DC-DC结构,PCB为FR4双面板。
电源内部总览
PCB背面,大面积的敷锡作为导流散热之用,有少量补焊,工艺优良(点击可放大)
GX600的一级EMI使用独立子板焊接在AC插座背面,有一个X电容和一对Y电容
L、N线分别穿过一个磁环再用端子插到主板上
主PCB上的EMI电路
为了节约面积,GX600的两颗共模电感跨接在X电容上方并使用安规胶固定,主PCB上的EMI电路包括一颗保险管、两颗MOV、两颗X电容、两颗共模电感、一对Y电容、NTC热敏电阻也有两颗,Cougar GX600的EMI电路很完整。
一次侧
在这个角度可以看到PFC升压电感与共模电感之间的第二颗MOV和一颗绿皮的NTC热敏电阻,另外一颗NTC热敏电阻则是在主电容旁边。Cougar GX600使用两颗NTC热敏电阻和两颗MOV来吸收浪涌以及减少发热损耗。从这里我们可以看到传统的硬开关拓扑从一开始就在元件上进行优化来减少损耗。
整流桥为GBU1006,规格10A/600V,与PFC级共享一个散热片,余量较大
PFC电容来自松下,HD系列,规格390μF/420V/105℃,胶水神马的就请无视吧
两颗PFC开关管为英飞凌第六代的CoolMos,型号IPP6R190E6,规格59A / 650V,通态阻值0.19Ω
快速恢复二极管来自NXP,型号BYC8-600,8A / 600V,TO-220封装,背面贴有绝缘垫
主开关管与PFC管一样是英飞凌的IPP6R190E6
主变压器为ERL-39规格,二次侧散热片共有8颗管子
GX600的主变压器次级线圈抽出的引线作为+12V同步整流信号线,二次侧散热片上共有8颗管子,最左和最右的管子分别是5Vsb的整流管和-12V的7912稳压管。
5Vsb整流管,10A/60V,TO-220绝缘封装
+12V整流分为2组进行
其中+12V的整流分为2组进行,每一组安装在一个散热片上再拧到主散热片上,每组各三颗管子,其中一颗Ubiq QM6020AP(198A / 60V / 3.8mΩ)MOS作为整流,两颗PFC PFR30L60CT(30A / 60V)肖特基整流管续流,整流之后再分别输出到各自的储能电感。
两个储能电感分别负担2路+12V
GX600拥有2个+12V的输出储能电感,每个分别负担两路+12V。每个+12V储能电感的输出滤波都为CLC二阶滤波,每路分别使用一颗2200μF/16V的Teapo电解电容作为第一阶滤波,经过2颗磁棒电感之后再由2颗100μF/16V的Teapo固态电容进行滤波。
5V和3.3V的生成使用的是茂达的方案,APW7073作为主控,上下桥各使用2颗APM2556N(60A / 25V / <10mΩ)和 2颗APM2510N(50A / 25V / <20mΩ)MOS并联。
5V DC-DC子板
3.3V DC-DC子板跟5V DC-DC子板基本一样
DC-DC子板上各有2颗180μF的固态电容,输出滤波同样是CLC滤波
输出线材,基本都套上热缩管避免误触短路
模组PCB,用了5颗100μF的固态进行输出滤波
模组PCB背面
GX600的主控来自Champion虹冠,CM6802SAHG
SITI点晶科技的PS223监控IC提供OVP\UVP\SCP\OCP\OTP保护
PI公司的TNY279PN待机IC
◆ 用料规格汇总对比(Component Specifications)
三款电源的用料规格我们列出一个表以供查阅,标红的栏目表示元件规格级别更好一些。
单纯从表格内容来对比都可以看出GX600这一列被填充了最多,堆了最多的料,主要的原因是双管正激这种硬开关拓扑需要依靠高规格的元件参数来提高到金牌效率,LLC谐振和ACF有源箝位单管正激由于先天在结构上占优势,可以减轻对高规格元件的依赖。
主电容方面,容量最高的是振华GX650,使用了560μF/400V的主电容,比AU500的主电容的两倍还要高(虽然GX650比AU500的瓦数高出150W),GX600使用的松下390μF/420V的电容。
升压二极管方面,振华GX650使用了一颗CREE的C3D06060碳化硅肖特基二极管,6A/600V,而其他两款电源都使用了超快速恢复二极管,碳化硅肖特基二极管相比传统使用的超快速恢复二极管,其反向恢复时间几乎为零,可以在减少自身开关损耗的同时减少整个主动PFC电路的损耗,对于提高电源效率都有帮助。
紧接着是主开关管,AU500使用的是英飞凌C3系列CoolMos,振华GX650使用的是英飞凌开关损耗以及导通损耗最小的CP系列CoolMos,GX600使用的是E6系列的CoolMos,CP系列比起C3和C6/E6的性能指标还要更高一些。从PFC到主开关这部分的用料则是振华GX650占优。
最后的滤波输出方面,AU500是清一色的台系Capxon KF系列电解电容,振华GX650所使用的第一阶滤波为6*2700μF 日系NCC KZE电容,+12V、+5V和+3.3V输出滤波分别为一颗订制的高烟囱KZE,容量3300μF、2700μF和2700μF。而Cougar GX600的输出滤波电容同样来自台系品牌Teapo,+12V使用了2颗Teapo 2200μF电解和4颗Teapo 100μF固态,+5V则是2颗820μF的固态,3.3V是一颗820μF和一颗470μF的固态。
整体上看,振华GX650在这三款电源中的用料稍胜一筹,但如此堆料最后表现出来的电气性能又如何,还得看下面的测试。
◆ 均衡负载汇总及效率测试(Efficiency)
均衡负载测试结果汇总
均衡测试中电流的加载值按我们评测体系规定的比例进行加载,测得的数据整理为表格进行汇总。
转换效率(Efficiency Test)
转换效率同样汇总为折线图,其中的PF值为230V环境下的PF值。
看完图表可能大家对这三款电源的转换效率表现印象不太深刻,我们挑几个项目放在一起对比就能看出问题了。选出的几档功率输出值用于模拟我们的实际使用情况,在这个时候我们的测试体系的优越性就体系出来了,如果按照电源负载百分的测试结果来进行对比(例如80Plus的测试模式),是看不出在同一使用环境中的差异的。我们挑出电源输出50W、100W、300W,并且附上最高和平均效率的情况来进行对比,其中50W模拟待机或者低功耗状态下的实际输出情况,100W为典型应用,例如网页浏览或者办公,300W为游戏。
软开关拓扑的两颗电源和硬开关拓扑的GX600在这里就体现出差别,特别是低载部分,硬开关模式的电源想要把低负载效率提高不是一件容易的事情。
230Vac转换效率对比
待机效率测试(Standby Efficiently Test)
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。从我们v1.01版本测试体系开始增加了2档待机电流测试,以适应对5Vsb日渐增长的需求。从结果来看,AU500和GX600待机效率中表现还优于振华GX650,这要归功于前两者在电路方面所做的优化。
◆ 电压稳定性测试(Voltage Stability Test)
电压偏离率:电压偏离率是指输出电压偏离额定电压的程度,计算公式为:(最大偏离电压-额定电压)/ 额定电压x100%,Intel ATX12V 2.3.1和EPS2.92规定-12V最大允许偏离率为10%,其他各路最大偏离率允许值为5%。
电压跌落率:电压跌落率是指输出过程中电压的变化率,计算公式为:(最大输出电压-最小输出电压)/ 额定电压x100%,同样-12V允许值在10%以内,其他各路的输出电压变化率最大允许值为5%。
全汉这个ACF方案的电压稳定性一直都不太理想,相对来说+12V的波动比较大,5V也略微偏高。使用了DC-DC技术的GX650和GX600在这一项表现比较稳定。
◆ 满载纹波测试(Ripple and Noise Test)
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 ATX12V 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。
我们使用数字示波器在20MHz模拟带宽下按照Intel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,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。
以下的纹波截图按照12V高频、12V低频、5V高频、5V低频、3.3V高频和3.3V低频的顺序排列,读者可点击图片下方的按钮对切换不同电源相同项目进行对比。
12V高频纹波
12V低频纹波
5V高频纹波
5V低频纹波
3.3V高频纹波
3.3V低频纹波
AU500各路表现出来都是很明显的100Hz分量,270μF的主电容对于500W的电源来说可能稍显不足,这也可能是导致100Hz的低频分量从PFC级混进最后输出的主要原因;
GX650 +12V表现出来主要是LLC典型的100Hz分量,得益于一排NCC电容,GX650的纹波抑制能力还是收到不错的效果;
GX600的+12V纹波略微有些高,但还没到上限的三分之二,5V和3.3V除了GX650之外,其他两款电源的表现都不是特别好。
纹波的表现取决于电路的设计和用料,电路优化的水平以及用料是否大方在这里就体现出来了。
低频纹波对比
◆ 交叉负载测试(Cross Loading Test)
交叉负载测试项目我们按照Intel ATX12V 2.3和SSI EPS12V 2.92电源设计指导的要求,制定出500W、600W和650W的电源的交叉负载图表。
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,例如接驳相当多的3.5寸硬盘同时启动,可能会达到这一个点;
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,也是很典型的情况,例如使用固态硬盘,并且进行游戏的情况下可能达到这一个点;
交叉负载的测试与前面的均匀负载测试的评判标准一致,除了-12V偏离率最大允许值在10%,其他各路最大偏离率允许值都为5%,三路主输出超过3%的我们将标橙色,而超过5%的将加粗标红。
交叉负载电压表现
从最近的测试来看,12V和5V使用联合稳压方式的AU系列在交叉负载中表现并不是特别好,在D点中出现偏离超过3%的情况,3.3V在C点也一度偏离4.85%。两款使用DC-DC技术的GX电源则表现比较接近,GX600有两次超出3%的情况,GX650则是表现最好的一款,只有一次5V在A点超出3%。
◆ 保持时间测试(Hold-up Time Test)
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(PG)信号的保持时间。
SSI EPS12V 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18ms,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。
12V保持时间
5V保持时间
Power-OK保持时间
从条形图可以更直观地反映出问题,两颗软开关拓扑电源在保持时间项目完胜双管正激的GX600。虽然AU500的主电容只有270μF/450V,但得益于ACF拓扑,在保持时间上面表现相当抢眼。GX650的5V保持时间长达46.8ms,5V的保持时间满分无疑。
测试当中的输出电压保持时间不足,意味着硬盘磁头可能来不及归位,SSD的掉电保护动作也不能及时完成,而Power-OK信号保持时间的不足可能导致电脑在短暂掉电过程中发生自动重启,让用户损失尚未保存的数据。
◆ 总结:得分以及购买建议(Conclusion)
电源得分
从军威的现代战争350W评测开始,我们都对评测的电源进行基本性能的评分,按超能网的电源评测体系,本次评测的三款金牌电源的超能指数从高到低分别为:
振华GX650:77.50分;
全汉AU500:75.35分;
骨伽GX600:71.97分;
振华GX650是这三款入门级金牌电源中综合性能最好的一个。当然由于我们的评测标准相当苛刻,目前还没有超过80分的电源出现,接近80分的电源已经算是输出品质优秀的电源。
最终得分
整体评价与购买建议
电路结构方面,这三款电源分别代表着目前主流的三种电源结构:ACF有源箝位单管正激、LLC半桥谐振和双管正激。可以看到双管正激方案提升到金牌效率需要更多的成本,无论是从物料上还是从设计上。ACF有源箝位单管正激和LLC半桥谐振在效率上就拥有先天优势,实现高转换效率相对容易,同时也降低了对高规格元件的依赖。在这种情况下,使用高效能的拓扑为基础并且进行堆料的,例如振华GX650便可以实现更好的输出性能。
实用功能方面,在应用章节我们已经对这部分做了详细的分析,能否走背线以及拉载大功率显卡无非是线材设置是否合理以及电源输出分配的问题。性能表现最佳的GX650在线材的设置上也颇为人性化,反而骨伽GX600搭配了3种不同的CPU供电接头让人有点摸不着头脑,事实上只需要一个4+4Pin就可以满足CPU供电的需求,当然走背线的前提是线材必须足够长。
全汉AU500没有设计模组化接线,拉载显卡的能力也稍弱,我们在额外的测试测得其单路+12V的保护点在37A左右,接近两路+12V之和,厂家完全可以把两路+12V进行合并,然后设定联合输出保护点,以满足显卡的需求。
同时也有网友问到为什么不选择同系列模组化版本的Aurum650M进行评测,小编的回答是,Aurum650M的定价在900元人民币,已经不属于本次评测的入门级金牌电源的范畴。
噪音控制方面,两款使用了14cm风扇的GX都表现不错,AU500使用的是12cm的风扇,温控设定也较为保守,这导致风扇的转速略微有些高,但整体来说还是属于可以接受的范围。
每瓦价格方面,价格方面可以参考下表,其中最便宜的是骨伽GX600,报价599元,每瓦单价仅需要1元人民币,每瓦价格最高的是全汉AU500,但其性能并没有跟其每瓦价格成正比,总的来说,我们更推荐每瓦价格居中,性能更优秀的振华GX650。
整体评价
游客 2013-08-02 21:42
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20#
游客 2013-08-02 21:34
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游客 2013-06-09 12:35
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游客 2013-05-11 18:26
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游客 2013-01-05 01:04
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超能网友 2012-12-15 15:39 | 加入黑名单
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游客 2012-12-15 15:39
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游客 2012-11-27 21:19
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游客 2012-11-27 14:27
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游客 2012-11-27 11:04
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游客 2012-11-26 21:20
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游客 2012-11-26 20:49
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游客 2012-11-26 20:41
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游客 2012-11-26 20:25
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游客 2012-11-26 18:29
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游客 2012-11-26 18:28
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游客 2012-11-26 18:13
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游客 2012-11-26 17:46
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游客 2012-11-26 16:01
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