[心得] 全汉Hydro PT皇钛极V 750W简介及测试

楼主: wolflsi (港都狼仔)   2017-09-29 15:36:01
全汉Hydro PT皇钛极V 750W简介及测试
狼窝好读版:
http://wolflsi.pixnet.net/blog/post/66060882
HPT750产品特色:
1.80PLUS白金认证高功率输出,最高转换效率可达92%
2.12V单路设计,相容最新ATX12V及EPS12V规范,并支援SLI/CrossFire
3.静音13.5公分长寿液态轴承风扇,搭配智慧风扇转速控制电路及独特不对称散热孔设计
,以更低风扇转速达到相同散热效果并减少乱流产生的噪音
4.12V交换电路独特散热设计,将热传导至外壳协助散热
5.带状排线设计,方便安装整线,降低机壳内气流阻力
6.使用者可自行更换的个性化侧边装饰贴纸
7.具备OCP/OVP/SCP/OPP/UVP/OTP等保护
8.采用全日系电容
输出接头数量:
ATX24P:1个
CPU12V 4+4P:2个
PCIE 6+2P:4个
SATA:10个
大4P:2个
小4P:1个
外盒正面中央为产品实体图片,左上角为全汉商标,左下为80PLUS白金认证标志,旁边有
DC-DC电路、全日系电容、带状排线等特色图示。产品名称”皇钛极V”是用贴纸贴上去,
中间下方为英文名称Hydro PT,右下为输出功率
https://i.imgur.com/evXZmNa.jpg
外盒背面,以实体照片介绍产品各项主要特色、左下为80PLUS及安规认证标志,中央下方
为使用手册QR Code连结及制造商资讯,右下为产品编号/序号管理条码
https://i.imgur.com/9FKpolv.jpg
外盒顶部侧面,有产品名称、输出功率、FSP官方网站网址及FSP POWER APP的QR Code连

外盒底部侧面,以35种语言印出”有关产品详细规格,请浏览FSP官方网站”
https://i.imgur.com/3XCa8MU.jpg
外盒左侧面标注线组配置图、接头数量、交流电源线种类
右侧面标注输入/输出规格表、运作噪音图表、转换效率图表、印有制造商及代理商资讯
的红色贴纸
https://i.imgur.com/fuRF5Ne.jpg
打开包装纸盒,可以看到最新的标语“POWER NEVER ENDS”
https://i.imgur.com/gqx7m6X.jpg
包装内容物有电源本体、说明文件、电源线、固定螺丝及印有全汉FSP商标/标语的黑色封

https://i.imgur.com/7b9iciT.jpg
印有FSP商标/标语的黑色封套内有产品回收资讯、使用说明书,两组电源侧边替换用的个
性化造型贴纸
造型贴纸替换时须注意不可盖到电源上的保固标签
https://i.imgur.com/u1mIrMP.jpg
产品保固卡说明总保固期限、有限保固期限及快速换新年限,并标注代理商联络资讯
https://i.imgur.com/g3Wd9iN.jpg
电源供应器本体使用黑色消光烤漆处理,各线组采直出方式连接
https://i.imgur.com/eKdzU1S.jpg
电源左右两侧有FSP Hydro PT字样装饰贴纸,并依照电源安装位置改变贴纸方向
https://i.imgur.com/iMo7sUI.jpg
散热出风口采用不对称长度椭圆条状开孔设计,交流输入插座及电源总开关设置于此
https://i.imgur.com/ECCgsCV.jpg
椭圆条状开口宽度为4.5mm
https://i.imgur.com/o39bDQg.jpg
最长的椭圆条状开口长度为18.4mm
https://i.imgur.com/irUw26o.jpg
冲压成型风扇护网中央有Hydro字样铭牌,风扇护网周围有银色装饰框
https://i.imgur.com/08GAnmu.jpg
风扇开口宽度为11.4mm
https://i.imgur.com/kQJb8Eb.jpg
手指(食指)可以轻松伸入并接触风扇叶片
https://i.imgur.com/NGTfvdX.jpg
输出规格标签,上有产品名称、型号、总输出功率、输入电压/电流/频率、各组输出电流
/功率、安规认证标志、警告讯息、80PLUS认证标志、产品编号/序号条码及产地
https://i.imgur.com/0NJsNkg.jpg
随附交流电源线为1.25mm2 3C规格
https://i.imgur.com/azwTE8Y.jpg
一组ATX24P编织网包覆线路,长度为59公分
一组分接双头CPU12V 4P+4P带状线路,长度为68公分,接头间长度为20公分
https://i.imgur.com/S6lgwXA.jpg
两组分接双头PCIE6+2P带状线路,长度为50公分,接头间长度为10公分
https://i.imgur.com/a1R4Js8.jpg
两组SATA带状线路,每组提供四个直式SATA接头,长度为49公分,接头间长度为15公分
https://i.imgur.com/NCv1DeY.jpg
一组SATA、大/小4P混和配置带状线路,提供两个直角SATA接头、两个直式大4P接头(无省
力易拔设计)、一个小4P接头,长度49公分,SATA接头间长度为15公分,大/小4P接头间长
度为10公分
https://i.imgur.com/12iQ15Z.jpg
内部主电路板功能分区如下:
红色:输入EMI滤波电路
紫色:桥式整流及APFC电路
水蓝色:辅助电源电路5VSB
黄色:一次侧半桥LLC谐振+二次侧同步整流12V主功率级
绿色:3.3V/5V DC-DC转换电路
https://i.imgur.com/BLnK6e8.jpg
主电路板背面,大电流路径采用敷锡来增大电流承载能力及协助导热
https://i.imgur.com/KpHgRws.jpg
使用永立MGA13512XF-A25 13.5公分12V/0.38A液态轴承风扇
https://i.imgur.com/VAhXloD.jpg
电路板此区域可看到给全模组化机种用的模组化插座电路板预留焊点
https://i.imgur.com/jfl8BAE.jpg
交流输入插座后方加焊两个Y电容与一个X电容,X电容外面包覆黑色聚酯薄膜胶带,接脚
也包覆绝缘套管,不过插座及开关后方焊点则无包覆绝缘套管
https://i.imgur.com/krGWNwK.jpg
L/N电源线及上方的磁环也有包覆绝缘套管
https://i.imgur.com/jM4Bn7t.jpg
电路板上具备两阶EMI滤波电路,共模电感及X电容均以黑色聚酯薄膜胶带包覆,交流输入
端保险丝(紫框)采直立安装,同样包覆绝缘套管,保险丝上方蓝色方形元件是NTC短路用
继电器,电源启动后该继电器会将NTC短路,去除NTC所造成的输入功率损失,保险丝左侧
突波吸收器(红框)则未加上套管
https://i.imgur.com/UYX6hIM.jpg
EMI电路中第一个共模电感下方有防雷击用的玻璃放电管
https://i.imgur.com/yHABsOS.jpg
以屏蔽铜片(内层黄色)及黑色聚酯薄膜胶带包覆的环形APFC电感,电感右边是装在散热片
上的单颗GBJ2506P桥式整流器(红框)
https://i.imgur.com/fy2eJ21.jpg
APFC电路区,左侧红框处为APFC用三颗TOSHIBA TK20A60W TO-220F Power MOSFET,右侧
为APFC控制子卡,卡上控制核心为Infineon ICE2PCS02 CCM PFC控制器(紫框)
https://i.imgur.com/XLIwk5Y.jpg
APFC电路区背面还有一颗PI SEN013DG SENZero家族零损失高压回授电阻解联IC,用途是
电源于待机/关闭/轻载时,降低一次侧高压直流总线上回授电阻产生的功耗损失
https://i.imgur.com/lSZt7XR.jpg
APFC电容采用两颗Rubycon MXH系列420V 330uF 105度电解电容并联组合
https://i.imgur.com/FCw3dbx.jpg
谐振控制子卡,上方核心为CHAMPION虹冠电子CM6901T2X SLS(SRC/LLC+SR)谐振控制器,
为一次侧谐振转换器及二次侧同步整流的控制核心
https://i.imgur.com/r4VaLi8.jpg
子卡位置的主电路板背面有一颗SILICON LABS Si8233BD高/低端隔离驱动IC,其隔离绝缘
电压可达到5KV,用来取代隔离驱动变压器,作为CM6901T2X控制器与一次侧功率元件之间
隔离驱动的桥梁
https://i.imgur.com/f1MfnX4.jpg
一次侧LLC谐振槽的谐振电感(紫框)、谐振电容(红框),其中一颗谐振电容有包覆黑色聚
酯薄膜胶带
https://i.imgur.com/JRpNOqv.jpg
采用两颗STF26NM60N TO-220FP Power MOSFET组成一次侧半桥LLC谐振转换器,前方黄色
环状元件是检测一次侧电流的比流器
https://i.imgur.com/U4I03go.jpg
主变压器,负责12V主要功率传递及产生-12V
https://i.imgur.com/is84ROW.jpg
辅助电源电路一次侧采用PI InnoSwitch家族SC1225K离线式CC/CV返驰式整合电源IC,其
结合一次侧MOSFET、回授控制、二次侧同步整流控制,适用于15W功率输出低待机功耗电
源电路
https://i.imgur.com/87I08hl.jpg
12V/5VSB二次侧同步整流元件均位于主电路板背面,四颗TOSHIBA TPHR8504PL MOSFET(红
框)组成主变压器二次侧全波整流电路,旁边大面积敷锡来加强电流传导能力,并导出
MOSFET热量至电路板及正面散热板
紫框为辅助电源电路二次侧半波同步整流用Infineon IRFR1018E D-Pak MOSFET(同步整流
控制来自SC1225K)
https://i.imgur.com/3tm95Mt.jpg
主电路板与外壳之间加上导热贴片,协助将二次侧/辅助电源电路同步整流功率元件的热
传导至金属外壳上
https://i.imgur.com/JHkkNHD.jpg
电路板正面的二次侧同步整流元件散热用金属散热片,其中一片上方固定热敏电阻
https://i.imgur.com/Bw93wbi.jpg
二次侧散热片旁边是12V输出CLC滤波电路,采用TEAPO固态电容及Nippon Chemi-con电解
电容组合搭配
https://i.imgur.com/2tggcgS.jpg
3.3V/5V DC-DC电路子卡,将12V转换成3.3V/5V
https://i.imgur.com/h4RazbD.jpg
DC-DC电路子卡下方安装富士通FP(红)及Capxon(蓝)固态电容,为输入/输出滤波使用
https://i.imgur.com/NiZ1Z77.jpg
DC-DC子卡上方控制核心为ANPEC APW7159C双通道同步降压PWM控制器,各别驱动两颗Low
Side及一颗High Side的交换式同步降压电路,使用的功率元件均为Infineon BSC0901NS
TDSON-8 MOSFET,共有六颗
https://i.imgur.com/4vMhPvX.jpg
电源管理电路子卡上方SITI PS223H电源管理IC负责监控输出电压/电流、温度保护及接受
PS-ON信号控制、产生Power Good信号
https://i.imgur.com/HOpz9a8.jpg
输出线组尾端处均包覆绝缘套管
https://i.imgur.com/QH1iBzP.jpg
接下来就是上机测试
测试一:
使用电子负载,测试输出的转换效率,同时使用红外线热影像相机撷取电源内部运作红外
线热影像
电子负载机种为四机装,每机最大负荷量为60V/60A/300W,分配为一组3.3V、一组5V及两
组12V
测试从无负载开始,各机以每1安培为一段加上去,直到达到电子负载极限(12V各26A),
3.3V/5V则受限于电源本体总和功率输出能力
使用设备为ZenTech 2600四机电子负载(消耗电力)、HIOKI 3332 POWER HiTESTER(测试交
流输入功率)、SANWA PC5000数位电表(测试线组末端的各组输出电压)
3.3V/5V/12V综合输出下各段转换效率表,于输出60%时3.3V/5V达到电源供应器最大总和
功率限制,故后面测试的3.3V/5V电流就不再往上加
https://i.imgur.com/OZ7gSn6.jpg
各输出百分比下转换效率折线图(横轴:输出百分比、纵轴:转换效率)
输出17%转换效率为90.1%、51%转换效率为92%、99%转换效率为89.3%,均符合80PLUS白金
认证20%输出90%效率、50%输出92%效率、100%输出89%效率的要求
https://i.imgur.com/Md5nOSh.jpg
综合输出99%下电源供应器内部红外线热影像图
https://i.imgur.com/unKSx4h.jpg
纯12V输出下各段转换效率表,这时仅对12V负载测试,3.3V/5V维持空载,3.3V/5V电压于
12V输出0%至100%之间减少10mV
https://i.imgur.com/g765P3U.jpg
纯12V输出各百分比下转换效率折线图(横轴:输出百分比、纵轴:转换效率)
输出19%转换效率为90.9%、50%转换效率为92.6%、99%转换效率为89.8%,均符合80PLUS白
金认证20%输出90%效率、50%输出92%效率、100%输出89%效率的要求
https://i.imgur.com/pdDUkxZ.jpg
纯12V输出99%下电源供应器内部红外线热影像图
https://i.imgur.com/yToFFHp.jpg
测试中发现一个现象,就是EMI第二个共模电感的温度比其他零件还高,达88℃,成为电
源内最热的零件
https://i.imgur.com/7bmlt8e.jpg
测试二:
使用常见的电脑配备实际上机运作,使用SANWA PC5000数位电表透过电脑连线截取
3.3V/5V/主机板12V/处理器12V/显示卡12V的电压变化,并绘制成图表
此测试电脑配备CPU/GPU/机械硬盘于全负荷运作下,其直流耗电量约在600W左右
3.3V电压记录,电压最高与最低点差异为4.8mV
https://i.imgur.com/1If6UuA.jpg
5V电压记录,电压最高与最低点差异为4.5mV
https://i.imgur.com/MceK7tZ.jpg
主机板12V电压记录,电压最高与最低点差异为5mV
https://i.imgur.com/Mu9pQRj.jpg
处理器12V电压记录,电压最高与最低点差异为32mV
https://i.imgur.com/8uI7MIE.jpg
显示卡12V电压记录,电压最高与最低点差异为35mV
https://i.imgur.com/4HmPPpI.jpg
测试三:
使用示波器搭配电子负载进行静态负载下低频及高频输出涟波测量及动态负载测试,动态
负载就是让输出电流于固定斜率及周期下进行高低升降变化,并使用示波器观察
3.3V/5V/12V各路电压变动状况,目的是测试暂态响应能力
使用设备:Tektronix TDS3014B数位示波器
示波器中CH1黄色波型为动态负载电流变化波型,CH2蓝色波型为12V电压波型,CH3紫色波
型为5V电压波型,CH4绿色波型为3.3V电压波型,CH2/CH3/CH4垂直每格20mV
于3.3V/14A、5V/14A、12V/52A输出下12V/5V/3.3V各路低频涟波分别为57mV/24mV/15mV
https://i.imgur.com/aphlm1k.jpg
于3.3V/14A、5V/14A、12V/52A输出下12V/5V/3.3V各路高频涟波分别为56mV/26mV/14mV
https://i.imgur.com/EFcbxNY.jpg
各路动态负载参数设定
3.3V与5V:最高电流15A,最低电流5A,上升/下降斜率为1A/微秒,最高/最低电流维持时
间为500微秒
12V:最高电流25A,最低电流5A,上升/下降斜率为1A/微秒,最高/最低电流维持时间为
500微秒
蓝色/紫色/绿色波型在黄色波型升降交接处摆荡幅度最小、次数越少、时间越短者,表示
其暂态响应越好
因为高效率电源在轻载时会进入节能模式,为了脱离节能模式,测试时会在12V加上一个
10A的静态恒电流负载
3.3V启动动态负载,最大变动幅度为430mV,同时造成5V产生60mV、12V产生90mV的变动,
3.3V电压变动尖波维持时间在200微秒
https://i.imgur.com/trsqTAr.jpg
5V启动动态负载,最大变动幅度为280mV,同时造成3.3V产生40mV、12V产生92mV的变动,
5V电压变动尖波维持时间在200微秒
https://i.imgur.com/yv3WNcE.jpg
12V启动动态负载,最大变动幅度为244mV,同时造成3.3V产生46mV、5V产生48mV的变动
https://i.imgur.com/DSbDvWT.jpg
本体及内部结构心得小结:
1.外壳上散热孔洞偏大,尤其是风扇护网开口,手指及异物等容易侵入电源
2.采用SENZero、5VSB同步整流等方式,都是为了降低待机下功耗
3.内部怕震动的元件都有点上固定胶,需要加强绝缘处也使用绝缘隔板、包覆绝缘套管或
是聚酯薄膜胶带,电压较高的APFC/一次侧Power MOSFET采用全绝缘封装,可避免后期灰
尘湿气累积造成对散热片漏电的情形
4.交流输入插座及电源总开关后方焊点均未包覆绝缘套管,突波吸收器也未加上套管
5.EMI电路具备玻璃放电管,有助于避免雷击造成后端设备损害
6.主电路板背后的二次侧同步整流元件使用导热贴片与外壳接触,协助将热量传导至外壳

7.采用隔离驱动IC取代隔离驱动变压器
8.内部子卡上可以见到共四颗白色可变电阻
9.电解部分为全日系品牌,符合其标榜的"全日系电解电容",固态部分为日系(富士通)+台系
(TEAPO/Capxon)混合搭配
各项测试结果简单总结:
115V输入下要符合80PLUS白金认证,其输出百分比及转换效率要求分别为20%输出90%效率
、50%输出92%效率、100%输出89%效率。全汉皇钛极V Hydro PT 750W综合输出(输出17%效
率90.1%、51%效率92%、99%效率89.3%)与纯12V输出(输出19%效率90.9%、50%效率92.6%、
99%效率89.8%)下均符合80PLUS白金认证的要求
从内部红外线温度图来看,此电源采用二次侧同步整流功率元件装置在背面的设计,透过
传导至外壳、电路板及正面散热板三种方式来散热,因其位置接近风扇转轴下方,气流较
弱,二次侧附近区域整体温度较高,另一个明显高温零件是EMI电路的共模电感,全负载
运中有最高的温度,达88℃,成为电源内最热的零件
实际使用电脑配备测试输出负载能力,各路电压于测试开始/测试中/测试结束时,显示卡
12V最大变动幅度为35mV,处理器12V最大变动幅度为32mV,主机板12V最大变动幅度为为
5mV,3.3V/5V最大变动幅度分别为4.8mV/4.5mV,其变动幅度均不大
输出涟波测试,电源供应器于3.3V/14A、5V/14A、12V/52A静态负载下的涟波表现分别为
57mV(12V)/24mV(5V)/15mV(3.3V)。动态负载测试方面,3.3V/5V有比较大的变动幅度
430mV/280mV,3.3V/5V电压变动尖波维持时间在200微秒,亦无上下摆荡状况,另外因为
3.3V/5V均透过12V转换而来,所以其中一组加上动态负载时会有出现彼此输出略受影响状

报告完毕,谢谢收看

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