平民买的起 冰山金蝶400W电源评测
个人PC电脑发展到今天,硬件性能已经到达了一个空前的高度。作为个人PC电脑的动力之源,电源也随之越来越受到用户的重视。
80Plus认证虽然不是一部电源性能的全部,但是这个指标可以从侧面的告诉用户这款电源它的转换效率是什么等级,对应的也可以告诉用户这款电源的用料与效能。
80Plus金牌电源不仅仅是一块省电的电源,更重要的是它可以使电源在工作时候的功耗损失降低,使用户获得更加清凉与安静的使用体验。
80Plus的出现,让电源除了功率作为性能的标尺外又多了一个非常严格的性能指标。80Plus的认证并不是以功率来区分,而是以白牌、铜牌、银牌、金牌来区分。简单的说,同样功率的电源,白牌则是刚刚通过认证而金牌则是成绩最为优秀的。
金牌信念 冰山金蝶全系列终身保固
许多玩家或许对振华这个品牌还比较陌生,其实振华这个品牌早在1991年在台北成立至今已经有19个年头了。早期振华主要面向欧洲、美洲等国外市场,所以其品牌以SUPER FLOWER为名。2009年大举进军国内市场,并向玩家提供了一系列高性能的机箱、电源产品。
振华冰山金蝶400W电源
振华冰山金蝶400电源通过了80Plus金牌认证,其转换效率在20%、50%、100%三个负载下分别要达到87%、90%、87%的转换效率。想到达到这个标准,对于低功率电源而言是相对困难的。毕竟低功率电源的售价决定了其用料,振华冰山金蝶400W电源售价仅499元。凭借五年免费售后,终身保固的政策,一时间市场上还真没有第二款可以与之媲美的产品。
振华冰山金蝶400W电源
冰山金蝶400W电源采用黑色镀镍外壳,金色的SPUER FLOWER标志十分醒目。
振华冰山金蝶400W电源
振华冰山金蝶400W电源通过了80Plus金牌认证,并符合EPS12V Ver2.92规范。业内对于电源规范通常500W以下采用Intel ATX12V规范,而对于500W以上的电源则采用EPS12V规范。
早期的ESP12V规范主要应用在服务器电源上,但是随着显卡与CPU的功耗不断升高。Intel ATX12V规范的形同虚设,唯有要求更高的ESP规范才能适应当下整机功耗的现状。
双卡不愁 单路12V输出远超规范
振华出品的电源除了在品质上都是过牌产品外,其高端产品的模块插线基本都采用了航空化模组接头。这是目前在电源领域唯一使用此接口的品牌。振华也对其使用的航空化模组接头申请了专利。
振华专利航空头模组接口
振华冰山金蝶400W电源线材
振华冰山金蝶400W电源并没有采用全球独一无二的航空模组化接口,直连接线虽然可能会显得线缆杂乱无章,但换回的是转换效率上的提升。从理性选购电源的角度而言,笔者举双手支持这样的设计。
电源散热网孔
振华冰山金蝶400W电源采用菱形网孔散热,电源线插口下方配备了一个电源开关,通过散热网孔我们不难看到内部扎实的元件。
电源铭牌
通过振华冰山金蝶400W电源铭牌,我们可以初步的对该款产品有一个简单的了解。对于目前主流的配置而言,12V输出的电流就尤其重要。冰山金蝶400采用单路12V输出方案,最大输出电流高达33A,达到396W的水平。3.3V与5V采用了目前转换效率很高的DC-DC方案联合输出。
如果此时参照Intel ATX12V规范的话,ATX12V 2.31规定12V输出需要占总功率的80%。换算到振华冰山金蝶上即320W,换句话说冰山金蝶超过ATX12V标准76W。可不要小瞧多的这76W,一颗性能强劲的英特尔新酷睿I5-750处理器的TDP也不过只有95W。
开膛破肚 冰山金蝶400W外壳拆解
对于电源市场严重同质化的今天,很少有几款 电源一经上市就可以引起一番波澜。振华冰山金蝶系列电源如今已经掀起了电源市场的一场非常大的波澜,其意义并不是仅仅加速电源市场过牌(80Plus)话。更是将高品质电源价格全线拉低,让高品质电源门槛降低到平民话。
拆开振华冰山金蝶400W电源外壳
在了解了振华冰山金蝶400W电源的外观及电源参数后,笔者决定拆下电源的外衣,让我们一同了解一下该款电源的内部构造。
散热风扇
首先我们一同来看一下振华冰山金蝶400W电源配备的散热风扇,该款风扇出自日本Globe公司,风扇满载转速约在1300转。
细节设计
振华冰山金蝶400W电源细节设计也十分用心,通常电源都会在靠近散热网的一边采用塑料片来格挡风扇吹出的风。其用意在于增大另一侧风压,使热量更快的排出电源内部。振华冰山金蝶系列电源在这个用于隔离的塑料片一端打了12个小孔,这些小孔的位置处于一次侧整流桥所在的散热片上方,这样做是为了增加散热片上的受风面积。尽管此处基本没有其他电源厂商会去考虑,但是振华电源还是本着为用户负责的态度,细节也丝毫不会掉以轻心。
外壳厚度
对于电磁辐射而言,虽然有机箱的保护,但是电源同样不可掉以轻心。振华冰山金蝶400W电源外壳采用了厚度约0.64mm的镀镍钢板,有效防止电磁辐射外溢。
对于一款转换效率远超金牌标准的产品,其电源构架究竟是什么样子呢?让我们继续了解一下。
余量很足 冰山金蝶400W电路分析
振华目前一共有21款通过金牌认证的电源,其中冰山金蝶系列电源全线都已通过了80Plus金牌认证。究竟是什么使振华生产的电源如此的凶猛呢?让我们一同来看看振华冰山金蝶400W电源内构。
简洁有序的线路板
冰山金蝶400电源的线路板与我们之前拆解的电源相比有很大不同,其电路设计的井井有条,甚至会给人一种用料稀疏的错觉。
粗看整个线路板,根据笔者经验该款电源使用的应该是主动PFC+LLC谐振半桥+12V同步整流方案,3.3V和5V采用DC-DC方式直流降压。
EMI滤波电路
EMI滤波电路采用了三个X电容、两对Y电容和两个共模电感组成了EMI滤波电路,整个EMI部分设计的中规中矩。另外在左侧X电容旁边设置了一颗保险管来实现过流保护。
整流桥与主动FPC
EMI滤波电路后面的电路则是整流桥部分,因为经过EMI滤波后,交流电中就没有高频杂波了。此时电流就要进入到整流桥中进行整流。
光宝GBU806整流桥
对于一款电源而言,其整流桥的选择会决定一款电源的最终品质。振华冰山金蝶400采用了一颗光宝出品的GBU806整流桥芯片,可以提供8A的电流传输。
因为该款电源是通过金牌认证的电源,所以这里估算为87%的转换效率下。理论上可以支持电源输出约760W的功耗,远超额定400W。可以说留有的余量很大。
细心的朋友或者已经注意到,整流桥的背后与散热片之间还有一片导热贴的存在。不得不说一款优秀的电源,细节设计往往是决定品质的重要因素。
舍得下料 冰山金蝶400PFC电路详解
振华冰山金蝶400W电源在整流桥上的用料确实值得称赞,其用料并没有按照市场定位的400W来设计,而是留有了较大的余量。不过仅仅是整流桥用料舍得就代表整个电源么?让我们继续往下看。
主电容器
振华冰山金蝶400W电源的主电容器选用了日本化工的270uF产品,400V耐压,105℃耐温。目前笔者测试的绝大多数产品选择400V主电容器基本都选择耐温85℃,振华如此选择同样也是为电容器留下了较大的余量。
压敏电阻与继电器
上图中,被黑色热缩管套住的绿色元件即用于吸收浪涌的压敏电阻,其充当浪涌保护器的角色。
从外观上看,压敏电阻体积较大,理论上抗冲击力值得信赖。在压敏电阻下方黑色元件就是通常会在大功率电源上才会出现的继电器,继电器与压敏电阻并联。当开机后,继电器两端电压是当前电源电压。如果电压波动瞬间大于继电器最高承受电压,压敏电阻将吸收浪涌电压,从而保护继电器。
FPC电感
振华冰山金蝶400W电源PFC部分的电感线径1mm,选用优质电感自身绕线很密。
主动PFC控制芯片
主动PFC控制器使用了安森美半导体生产的NCP1653A芯片,并设定工作在连续导通模式下(CCM)。这种方案虽然许多厂商也都有采用,只是不同的是这些厂商的方案是轻载时候工作在DCM模式下,重载工作在CCM模式下。反观振华冰山金蝶400W的PFC则一直工作在CCM连续导通模式下。
金牌梯队都在用 LLC谐振电路详解
一款通过80Plus金牌认证的产品,其细节设计往往有过人之处,这点已经在振华冰山金蝶系列电源上有了很好的体现。扎实的EMI滤波、留有较大余量的整流桥和主动PFC等元件的选择都让笔者对核心功率元件的选择充满了期待。
变压器组
冰山金蝶400W电源使用了三个变压器,对于变压器而言铁芯就是心脏。振华冰山金蝶400W电源使用了目前市场紧缺的日本TDK生产的铁芯,相对国产产品豪华了不少。
左侧变压器是待机变压器,中间大个头的变压器是LLC谐振电路的主变压器,右侧的则是驱动变压器。
驱动变压器旁边设计了一颗外表为红色的聚酯薄膜谐振电容,两个谐振电感一个集成在大变压器中,一个利用变压器的漏感。
奢华的二次侧
由于整个电源的PCB设计紧凑,笔者将二次侧的四个开关管清晰的展现给大家,这里向大家表示歉意。
冰山金蝶400W电源想通过金牌认证,其低压整流部分的转换效率就必须做相应优化。冰山金蝶400W采用了同步整流的方式处理12V输出,二次侧散热片正反两面分布着4颗英飞凌IPP040N06N3,采用TO220封装,耐压60V,导通电阻3.7mΩ,可以通过90A电流。其中两颗并联做整流,另外两颗并联做续流。可以说这样的元件用在仅400W的电源上余量很大,可以称之为奢华的用料。
VRM DC-DC模块与滤波电路
目前已经通过80Plus金牌认证的电源中,基本上5V、3.3V输出方面都采用的比较先进的DC-DC方案,只是笔者测试的这台电源的绝缘贴实在太难取下,笔者无法探寻DC-DC模块的具体芯片方案。
不过在DC-DC模块的顶端有两颗日本化工的固态电容器倒是可以清楚辨析,DC-DC模块上方6颗日本化工的KZE系2200uF电容器,耐温105℃。
由于冰山金蝶400W采用的是12V双级滤波设计,所以在同步整流之后,这6颗日本化工KZE电解电容器进行一级滤波。当一级滤波结束后,穿过一颗黄色小电感后由另外几颗KZE电容进行第二级滤波。
LLC谐振电路控制器
之前笔者有向大家介绍过,冰山金蝶400W是一款利用谐振现象产生开关频率。具体的原理大概是利用了电感和电容连接后正弦波让电路中的电流或电压无限大,配合LLC控制器,开关管在开通信号到来之前;开关管两端的电压Vds就已经降到零值,从而大幅提高转换效率。
目前市面上效果不错的LLC方案控制芯片只有三家,海韵和振华的方案都是拥有自主产权。而CM6901则是公开发售的方案,不过相对前两种,CM6901则属于轻载状态下使用硬开关控制。
振华风雨20年 做好产品细节是关键
振华能屹立在当下这样残酷的竞争环境中,其产品必然有自己的核心竞争力。做好电源并不意味着疯狂的堆料,或许一个细节上的设计就可以提升电源整体的实际性能。
电源输出接线
虽然冰山金蝶400W电源并没有设计成模组化接口,但是从线路板上看。其线材根部采用铆钉固定,非常牢固。并且线材根部采用热缩套包裹,绝缘处理十分到位。
电源PCB背面
整个电路板都是采用自动焊接技术操作。只是在接线部分人工上锡补焊,其实这一方面是为了使其通过大电流更安全,另一方面则是帮助散热。
PCB边缘透露小秘密
在整张PCB的边缘,印着不同功率的标识。看来冰山金蝶系列从400W到800W的产品都是使用这一周板型构架,显然本次笔者为大家带来的冰山金蝶400W就是使用这款技术已经非常成熟的方案。
仪器拷问 振华冰山金蝶400效率测试
80Plus认证会考量一款电源在20%、50%、100%三种负载下的转换效率,并以此作为判定一款电源是什么牌的依据之一。其实这三个值的设定并非随便定义,一般称这三种负载情况为轻载、典型负载和满载。
振华冰山金蝶400W电源通过了80Plus金牌认证,根据80Plus官方网站的说明,金牌认证在三种负载状态下需达到87%、90%、87%。对于高功率电源而言,达到这样的转换标准已经很困难。换言之,对于一款售价仅为499元的400W电源而言,更是难上加难。
MT8000工业级电源功率负载仪器
本次测试笔者亲自从市场中找到这款振华冰山金蝶400W电源,确保该款电源为量产市售产品而非工厂样品。测试仪器采用工业级电源功率负载仪,该仪器可以通过设置模拟电源实际的使用状态,以达到各不同阶段的负载。
针对振华冰山金蝶400W电源,我们采用针对金牌电源制定的严格版方案,12V输出配比占总功率的85%。5V、3.3V、5VSB占总功率的15%。因为冰山金蝶400采用的是单路12V输出的方案,所以测试过程中模拟PC实际使用状况。12V输出设定为两路输出,一路12V提供CPU供电,一路12V提供GPU供电。
振华冰山金蝶400电源转换效率
经过漫长的测试,最终通过数据的计算得到了最终的转换效率数据。振华冰山金蝶400电源的转换效率如上图所示,在20%与100%状态下均超越了金牌标准。不过由于80Plus认证环境是110V下,本次测试环境为220V。所以客观的算上电压提升带来的转换效率增长,可以确保该款电源与送测产品用料应该没有差异。
振华冰山金蝶400电源功率因数
振华冰山金蝶400电源的功率因数表现上稍有不足,对于一款采用主动PFC电路的电源而言,10%到50%之间的功率因数稍低。
振华冰山金蝶400电源内构温度(室温26℃)
得益于LLC谐振电路与DC-DC&模组化设计,我们不难看出想新构架对于提升效率有很大帮助,振华冰山金蝶400从30%负载开始效率几乎都在90%以上,这种高效率的好处有很多,尤其是对电源的静音效果而言,可见创新永远是品质的最佳保障。
心脏稳定 振华金蝶400电压偏移测试
一款电源的优劣,转换效率并不是全部。对于PC电脑的其他硬件而言,电源提供的电力是否能符合硬件需要的电压是同样重要的。
Intel电源输出电压规范
Intel作为全球核心硬件规范主导厂商,对于电源输出电压做了明确的规范,目前最新的2.31电源规范中规定除-12V之外的各路输出电压的偏离幅度不得超过5%。
+12V电压偏移情况
+5V电压偏移情况
+3.3V电压偏移情况
测试中+12V输出最大偏离3.5%,电压波动幅度为1.2%;+5V最大偏离1.1%,电压波动幅度为1.0%;+3.3V电压最大偏离0.5%,电压波动幅度为0.9%。三路电压离Intel规定的上限还有很大距离,电源稳定性值得肯定。
表现良好 振华冰山金蝶400纹波测试
对于开关电源而言,在提供电能时,也带来了纹波、噪声等影响电子产品正常工作的影响。纹波电压对高放、本振、混频、滤波、检波、A/D变换等电路都会产生影响,因此电源提供给其他硬件的电流中要想办法尽量减小纹波。
100%满负载情况下的纹波抑制表现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12V输出纹波76.0mv(上限120mv)
100%负载下5V输出纹波38.0mv(上限50mv)
100%负载下3.3V输出纹波38.0mv(上限50mv)
在满载纹波测试环节中,振华冰山金蝶400电源的纹波表现情况比较优秀。通常而言,只要纹波在规范限定之内即合格,在其限定上限一半即优秀,在其三分之二左右即比较优秀。
振华冰山金蝶400电源12V、5V、3.3V在输出纹波上比较优秀,电源纹波噪声抑制较好。
总结:冰山金蝶是平民买的起的电源
对于一款400W的电源而言,其售价在300-500之间是很主流的定价。但是对于一款通过了80Plus金牌认证的电源而言,这个售价就相对低廉的多。
振华冰山金蝶400电源是目前为止400W电源中唯一使用LLC谐振半桥构架的电源,即使在千瓦级水平能够设计出LLC谐振半桥解决方案的也不过两三家厂商。
冰山金蝶400电源是一款革新型产品,用更先进的技术方案获得了更高的转换效率;另外它优化了PCB设计,让电源内部无比整洁。
振华冰山金蝶400电源
另一方面,冰山金蝶400电源在转换效率上几乎所有负载状态下都维持在90%上下。对于目前的电源制造工艺而言,这确实是一大突破,尤其对于400W这样的低功率电源。
冰山金蝶400在确保转换效率的同时,其电压稳定性也比较出色,纹波噪声抑制的也没有缺陷。对于一款售价499元的电源而言,这一切都使振华冰山金蝶400电源朝着更完美的方向迈进。
振华冰山金蝶400电源
全日系优质电容、知名半导体公司元件、优秀方案设计、80Plus金牌认证、终身保固5年免费的售后服务。众多光环下,一时间振华冰山金蝶400W电源毫无对手。在电源市场严重同质化的今天,振华冰山金蝶400W电源独孤求败。
振华冰山金蝶400W的推出使低功率电源也享受到了90%的转换效率,损耗减少对应着功耗的降低。内部元器件的温度降低对应着风扇转速的降低,电源从此也可以追求更低温,更静音。
●选购高转换效率的电源等同于投资省钱
如果我们把选购金牌电源所带来的好处量化为实际的受益时,恐怕电费是最有说服力的佐证。一台计算机配备了普通400W的电源,一年使用3000小时(平均每天8小时)的电脑。假设转换效率是100%时,那么一年的耗电量就是 400(w)÷100%×3000 (h)÷1000 =1200度。但是按照普通电源转换效率为70%来算,那一年的耗电量越是1714度。按照均价电费0.55元一度电,那么一年的费用大约在942元。但是如果我们使用了转换率在90%以上的电源,那么一年的费用仅为733元,二者一年相差209元。
结合振华冰山金蝶400电源的售价,选购冰山金蝶400W电源仅需要比选购普通4000W电源贵百元上下。可是这百元我们仅需要不到半年的时间即可在电费用赚回来,再加上振华电源的五年免费质保,五年内用户会因为选购振华电源反而赚回1045元!
选电源就好比投资,选对了产品不仅不会让您多花冤枉钱,反而还会因此获得不菲的收益。
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