[开箱]COOLER MASTER V850 GOLD全模组化电源开箱

楼主: wolflsi (港都狼仔)   2019-03-29 18:14:00
狼窝好读版:
http://wolflsi.pixnet.net/blog/post/67840272
COOLER MASTER V850 GOLD产品特色:
1.转换效率获得80PLUS金牌认证,效率高达90%
2.采用半桥LLC谐振架构及12V同步整流,搭配DC-DC转换3.3V/5V设计,提升效率及输出电
压稳定性
3.采用全日系电容,保证足瓦连续输出能力
4.全模组化设计,PCIE模组化线路采用16AWG线材,可降低线路传输损失及发热,提高电
力传输效率
5.温控13.5公分FDB液态轴承风扇,搭配可切换的40%半无风扇模式,开启后风扇于负载低
于40%时不启动,兼顾静音及高效散热
6.具备完善的输出保护(OCP/OVP/UVP/SCP/OPP/OTP)
7.产品提供十年有限保固
COOLER MASTER V850 GOLD输出接头数量:
ATX24P:1个
CPU12V 4+4P:1个
EPS12V 8P:1个
PCIE 6+2P:6个
SATA:12个
大4P:4个
小4P:1个(转接线)
外盒正面,左上为CM商标及口号”Make It Yours”,左下为产品名称,右侧为产品外观
图,右下为10年保固、40%半无风扇模式及80PLUS金牌认证标志
https://i.imgur.com/KYYKKLw.jpg
外盒背面有产品主要特色简介、线材长度/数量/接头配置表、产品尺寸、风扇转速图表、
转换效率图表
https://i.imgur.com/WNMV9vp.jpg
外盒上侧面有商标、口号、产品名称
外盒下侧面有”想知道更多讯息,请浏览官方网站”的多国语言、联络方式、QR码、条贴
贴纸
https://i.imgur.com/9KmoEVJ.jpg
外盒右侧面有多国语言产品特色说明
https://i.imgur.com/4poNKKC.jpg
外盒左侧面有产品外观图、详细规格表,不过下方输出规格表印刷有错误
https://i.imgur.com/ETJSCqV.jpg
包装内容物,电源本体装在印有CM商标的黑色束口袋,交流电源线/模组化线材装在印有
CM商标的方形黑色尼龙袋,其他还有说明文件、魔鬼沾整线带、塑胶束线带及固定螺丝
https://i.imgur.com/vdNTtNO.jpg
电源本体外观采用黑色消光黑烤漆处理
https://i.imgur.com/jybujJl.jpg
直接在外壳上冲压出六角蜂巢网状风扇进气口,中央有CM商标铭牌
https://i.imgur.com/3ENTfl2.jpg
电源其中一个侧面有CM商标及V850产品名称,并搭配内凹处理及斜线印刷风格设计
https://i.imgur.com/gjmpcHN.jpg
另一侧面有输出规格标签,印有输出功率、型号、输入电压/电流/频率、各组输出电流/
功率、警告讯息、制造商、产地
https://i.imgur.com/mXBmWoO.jpg
六角蜂巢网状散热出风口处有交流输入插座、电源总开关及40%半无风扇模式切换开关,
插座上方外壳有印CM商标
https://i.imgur.com/W8SJp74.jpg
模组化输出插座,ATX24P使用10P+18P插座,CPU/PCIE 12V使用8P插座,周边装置使用5P
插座
https://i.imgur.com/YKlgy3F.jpg
所有的模组化线组均使用全黑色带状线材
https://i.imgur.com/Li1Z4Sw.jpg
一组ATX24P带状模组化线路,长度为64公分,采用18AWG+22AWG组合线材
https://i.imgur.com/uJS6Fv7.jpg
一组CPU12V 4+4P带状模组化线路,长度为65公分,采用18AWG线材
一组EPS12V 8P带状模组化线路,长度为65公分,采用18AWG线材
https://i.imgur.com/RIY4m9a.jpg
三组PCIE带状模组化线路,每组提供两个PCIE 6+2P接头,其中一条至第一个接头长度为
65公分,接头间线路长度为12公分,采用16AWG+18AWG组合线材,另外两条至第一个接头
长度为54公分,接头间线路长度为12公分,采用16AWG线材
https://i.imgur.com/8FwZTd8.jpg
三组SATA带状模组化线路,每组提供三个直角SATA接头及一个直式SATA接头,至第一个接
头长度为49公分,接头间线路长度为11公分,采用18AWG线材
https://i.imgur.com/2gOBL3D.jpg
一组大4P带状模组化线路,提供四个省力易拔大4P接头,至第一个接头长度为50公分,接
头间线路长度为11公分,采用18AWG线材
一组大4P转小4P转接线,长度为12公分,采用22AWG线材
https://i.imgur.com/0T9oOSp.jpg
将所有线路插上模组化输出插座的样子
https://i.imgur.com/GxCU036.jpg
内部结构及使用元件说明简表
https://i.imgur.com/sGFZZJg.jpg
COOLER MASTER V850 GOLD为群光电能(Chicony Power,群光电子转投资的电源供应器厂
商,其前身为高效电子HIPRO)代工,内部结构为一次侧半桥谐振(HB-LLC)功率级、二次侧
12V同步整流、DC-DC转换3.3V/5V的结构布局,采全模组化输出
https://i.imgur.com/wz2G2qI.jpg
采用晋锋APISTEK SAC4H2H 14公分液体动力轴承(HDB)12V/0.5A风扇
https://i.imgur.com/gV1kCff.jpg
主电路板背面,焊点做工良好,大电流路径采用加上金属板(12V/GND)及敷锡来增大电流
承载能力及协助导热,APFC/一次侧谐振/二次侧同步整流的控制IC及二次侧同步整流
MOSFET都安装在主电路板背面
https://i.imgur.com/15Sp0Pg.jpg
移除主电路板后,可以看到桥式整流器、变压器二次侧及同步整流区下方的外壳加上了导
热软垫,协助热量发散,该位置的透明绝缘垫片也进行开孔,使软垫可以接触金属外壳。
为了加强绝缘,桥式整流器的导热软垫下方还多贴了一块黄色聚酯薄膜胶带
https://i.imgur.com/ThwajiA.jpg
交流输入插座后方焊有X电容及Y电容,插座外有屏蔽金属罩,电源开关只切掉L线,输入
插座与电源开关焊点均未包上绝缘套管
X电容使用黄色聚酯薄膜胶带包住,两支接脚之间焊上一个放电电阻,并无使用X电容放电
IC
https://i.imgur.com/6ij55rL.jpg
交流输入线组有套上磁环并用绝缘套管包住,使用插片式连接器与主电路板相接
https://i.imgur.com/nQKua0i.jpg
风扇模式切换开关的焊点及线组均使用绝缘套管包覆
https://i.imgur.com/GHx0EPt.jpg
电路板上输入保险丝有绝缘套管包覆,具备两阶EMI滤波电路,部分元件使用白色固定胶
加强固定
https://i.imgur.com/Lng7xJg.jpg
两颗GBU15JL桥式整流器采并联配置,涂抹散热膏后安装在同一个散热片上
https://i.imgur.com/uFpbjNT.jpg
环形APFC电感并未包覆聚酯薄膜胶带,底座使用白色固定胶加强固定
https://i.imgur.com/iWcfdCQ.jpg
APFC功率元件,有两颗英飞凌Infineon IPP60R120P7 Power MOSFET及一颗CREE
C3D10060 SiC Schottky Diode,三个元件加上绝缘导热片、垫圈及涂抹散热膏后,安装
在与桥式整流器共用的散热片上
https://i.imgur.com/zw3wjbZ.jpg
APFC电容采用Nichicon 560μF 450V GL系列105度电解电容,电容下半部包覆黄色聚酯薄
膜胶带
https://i.imgur.com/xSId1Hv.jpg
位于主电路板背面的英飞凌Infineon ICE3PCS03G APFC控制IC,为APFC电路控制核心
https://i.imgur.com/WZeO9Y1.jpg
一次侧开关晶体由两颗东芝Toshiba TK25A60X全绝缘封装Power MOSFET组成半桥式
LLC(HB-LLC)谐振功率级,并安装在同一个散热片上,元件接脚上套有磁环
https://i.imgur.com/V3SZpwT.jpg
一个谐振电感与两个谐振电容组成一次侧LLC谐振槽,谐振电感外包覆黄色聚酯薄膜胶带
采卧式安装的12V功率级主变压器,一次侧绕组采直接拉线接出,二次侧绕组采用平板状
导体,直接焊至电路板上,绕组部分直接裸露,并未包覆聚酯薄膜胶带
https://i.imgur.com/wgaKHtW.jpg
主电路板背面的MPS HR1000A谐振半桥控制器,为一次侧谐振功率级的控制核心
https://i.imgur.com/R7l65RE.jpg
12V谐振功率级的二次侧采用两颗MPS MP6903同步整流控制器,搭配六颗Nexperia
PSMN2R6-40YS MOSFET来组成二次侧全波同步整流电路,12V与GND两个大电流路径上加装
金属片来增强载流及协助散热
https://i.imgur.com/nwWPdkc.jpg
三颗Nexperia PSMN2R6-40YS并联成一组,共有两组,分别负责正半波及负半波的同步整

https://i.imgur.com/KoLjfzI.jpg
每颗MPS MP6903控制一组MOSFET,共有两颗,分别负责控制正半波及负半波的同步整流
MOSFET
https://i.imgur.com/YUPCMzu.jpg
12V二次侧滤波电路,采用Nichicon FPCAP系列固态电容及Rubycon电解电容,旁边三片直
立金属板可用来协助背面同步整流MOSFET热量发散,其中一片靠近一次侧散热片的金属板
顶端有包覆黄色聚酯薄膜胶带
https://i.imgur.com/Pu0YtT7.jpg
3.3V及5V各有一片DC-DC子卡,正面有封闭式电感及输入/输出固态电容,子卡相邻处设有
绝缘隔板
https://i.imgur.com/ZHBe4Th.jpg
每块DC-DC子卡的控制核心为茂达ANPEC APW7160A同步降压PWM控制器,搭配两颗富鼎先进
APEC AP0403GH MOSFET及一颗富鼎先进APEC AP3N4R0H MOSFET组成交换式同步降压电路
https://i.imgur.com/zAzZIzm.jpg
辅助电源电路与电源管理/风扇控制电路集中在同一片子卡上,右侧为辅助电源电路一次
侧,使用的开关晶体为ST STD4N80K5 Power MOSFET
https://i.imgur.com/okgHPqc.jpg
辅助电源电路一次侧使用的独立PWM控制IC,从其型号编码来看应是订制产品
(从其7pin封装及IC上直条纹标记,推测可能是安森美ON SEMI的NCP1271A)
https://i.imgur.com/47lRDTY.jpg
子板正面有辅助电源电路用的变压器及二次侧整流用MBR20100CTG Schottky Barrier
Diode,用来输出5VSB
变压器包覆黄色聚酯薄膜胶带
https://i.imgur.com/WIrTRDS.jpg
子板左侧为电源管理/风扇控制电路,电源管理IC的型号CP006WD也是属于订制产品(推测
来自伟诠Weltrend),负责监控输出电压/电流及接受PS-ON信号控制、产生Power Good信

https://i.imgur.com/4dMSvro.jpg
模组化输出插座电路板背面采用敷锡来增大电流承载能力,并在上面加上一些滤波用
MLCC(积层陶质电容),不过并未加上绝缘隔板
https://i.imgur.com/pxJp0W3.jpg
模组化输出插座电路板正面安排不少Nippon Chemi-con/Nichicon固态电容来强化滤波效
果,并加上一些增加载流能力的条状金属导体
https://i.imgur.com/alv1YZY.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,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,直到达到电源或电子负载的极限,
3.3V/5V则受限于电源规格标示的总和功率输出能力
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 PC7000数位电表(测试连接负载的输出线组接头上3.3V/5V/12V输出
电压)
3.3V/5V/12V综合输出下各段转换效率表,于输出58%时3.3V/5V达到电源供应器标示最大
总和功率130W限制,3.3V/5V电流达15A以后就不再往上加
https://i.imgur.com/aTdhexy.jpg
综合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)
80PLUS金牌认证要求20%输出87%效率、50%输出90%效率、100%输出87%效率,COOLER
MASTER V850 GOLD于输出19%转换效率为89.5%(+2.5%)、50%转换效率为90.3%(+0.3%)、
99%转换效率为87.6%(+0.6%)
https://i.imgur.com/22FYeCq.jpg
综合输出4%至99%之间3.3V输出电压变化为52mV,可以见到前半段输出电压呈现阶梯状往
上调整
https://i.imgur.com/n397uuP.jpg
综合输出4%至99%之间5V输出电压变化为34.1mV,可以见到前半段输出电压呈现阶梯状往
上调整
https://i.imgur.com/XhBEyH0.jpg
综合输出4%至99%之间12V输出电压变化为1mV,在输出47%至58%时+12V电压有往上进行一
次调整
https://i.imgur.com/6ZW3TYk.jpg
综合效率测试结束时于输出99%下电源供应器内部红外线热影像图,最高温处为主变压器
108.4℃,第二高温处为一次侧谐振电感95.8℃,桥式整流81.1℃,二次侧76.4℃,
3.3V/5V DC-DC区69.6℃,APFC区63.7℃
https://i.imgur.com/5c47CMI.jpg
综合效率测试结束时于输出99%下电源供应器背面红外线热影像图,二次侧区最高温为
78.9℃
https://i.imgur.com/ANBwenT.jpg
纯12V输出下各段转换效率表,这时仅对12V进行负载测试,3.3V/5V维持空载
https://i.imgur.com/rgKqW67.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)
80PLUS金牌认证要求20%输出87%效率、50%输出90%效率、100%输出87%效率,COOLER
MASTER V850 GOLD于输出20%转换效率为90.2%(+3.2%)、49%转换效率为91.6%(+1.6%)、
101%转换效率为88.5%(+1.5%)
https://i.imgur.com/zZLNlNG.jpg
纯12V输出3%至101%之间3.3V输出电压变化为24.7mV
https://i.imgur.com/LAGowNM.jpg
纯12V输出3%至101%之间5V输出电压变化为23.2mV
https://i.imgur.com/JltaDjS.jpg
纯12V输出3%至101%之间12V输出电压变化为15mV,在输出37%至46%时+12V电压有往上进行
一次调整
https://i.imgur.com/hBbKVfY.jpg
纯12V效率测试结束时于输出101%下电源供应器内部红外线热影像图,最高温处为主变压
器115.8℃,第二高温处为一次侧谐振电感99.2℃,二次侧85℃,桥式整流80.7℃,APFC
区65.4℃,3.3V/5V DC-DC区48.1℃
https://i.imgur.com/cKuJ4Ru.jpg
纯12V效率测试结束时于输出101%下电源供应器背面红外线热影像图,二次侧最高温为
84.8℃
https://i.imgur.com/VjDJmqU.jpg
纯12V效率测试结束时于输出101%下电源供应器模组化输出插座处红外线热影像图,最高
温为39.3℃
https://i.imgur.com/SydH4RS.jpg
测试二:
使用常见的电脑配备实际上机运作,并使用SANWA PC7000数位电表透过电脑连线撷取全负
荷运作10分钟下的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28.6mV
https://i.imgur.com/l4FukY6.jpg
5V电压记录,电压最高与最低点差异为26.5mV
https://i.imgur.com/e4g9Dpf.jpg
主机板12V电压记录,电压最高与最低点差异为82mV
https://i.imgur.com/zxs7JV5.jpg
处理器12V电压记录,电压最高与最低点差异为97mV
https://i.imgur.com/45YPwke.jpg
显示卡12V电压记录,电压最高与最低点差异为64mV
https://i.imgur.com/tfz1R6v.jpg
测试三:
使用示波器搭配电子负载进行静态负载下各路低频/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升降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,目的是测试输出暂态响应能力
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蓝色波形为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
在风扇运转的空载状态下,因电路运作模式不同于正常状态的缘故,导致12V低频涟波产
生如下图中波浪状的波形
https://i.imgur.com/AyVVfos.jpg
当12V开始加上负载(>1A)后,上述波形就会消失
https://i.imgur.com/sY7J42H.jpg
于3.3V/15A、5V/15A、12V/58A静态负载输出下12V/5V/3.3V各路低频涟波分别为
34mV/21.6mV/17.2mV,高频涟波分别为15.6mV/19.2mV/14.8mV
https://i.imgur.com/38mBjhl.jpg
于12V/70A静态负载输出下12V/5V/3.3V各路低频涟波分别为36mV/12.8mV/14mV,高频涟波
分别为17.2mV/14mV/15.6mV
https://i.imgur.com/CZUR0zI.jpg
但是当从满载状态下切掉负载,使电源回到空载输出状态时,12V输出波形会出现涟波大
幅增大的状况,会有此种状况是因为所使用的MPS HR1001A谐振控制器为了避免空载下输
出超压,会从正常变频(FM)运作模式切换至Burst模式,透过间歇关闭一次侧半桥MOSFET
驱动信号来抑制输出电压,但会对12V的输出涟波造成明显影响,当把12V输出加上负载,
使其脱离Burst模式后,输出涟波就会恢复正常
https://i.imgur.com/HlG8hq6.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
3.3V启动动态负载,最大变动幅度440mV,同时造成5V产生112mV、12V产生66mV的变动,
3.3V电压变动高峰处维持时间在300微秒左右
https://i.imgur.com/aP7mCXt.jpg
5V启动动态负载,最大变动幅度为334mV,同时造成3.3V产生100mV、12V产生80mV的变动
,5V电压变动高峰处维持时间在300微秒左右
https://i.imgur.com/2aQXI79.jpg
12V启动动态负载,最大变动幅度为274mV,同时造成3.3V产生88mV、5V产生102mV的变动
https://i.imgur.com/fICb1ID.jpg
本体及内部结构心得小结:
1.模组化线材使用黑色扁平线材,PCIE线组使用16AWG线材,增加载流能力,降低传输阻
抗及温升
2.可切换的40%半无风扇模式,开启后风扇于负载低于40%时不启动
3.交流输入插座及电源总开关后方焊点未包覆绝缘套管
4.采用较少见的MPS方案,为一次侧半桥谐振、二次侧12V同步整流、3.3V/5V透过DC-DC转
换的结构
5.主电路板元件排列整齐,背面焊点做工良好,部分元件有点上白色固定胶,需要加强绝
缘处也有使用绝缘隔板、包覆绝缘套管或是聚酯薄膜胶带,一次侧Power MOSFET采用全绝
缘封装,可避免使用一段时间后因灰尘湿气累积而发生对散热片漏电的情形
6.卧式主变压器的绕组直接外露,散热气流可直接吹到绕组,但也更容易累积灰尘
7.背面的导热软垫可将桥式整流及二次侧的热传导至外壳上协助散热
8.模组化插座电路板上使用不少固态电容/MLCC电容来强化输出滤波效果
9.全面采用日系品牌(Nichicon/Nippon Chemi-con/Rubycon)电解及固态电容,确保产品
稳定性及耐用性
各项测试结果简单总结:
115V输入下要符合80PLUS金牌认证,其输出百分比及转换效率要求分别为20%输出87%效率
、50%输出90%效率、100%输出87%效率。COOLER MASTER V850 GOLD于综合输出及纯12V输
出下均可满足认证所要求的效率,部分输出效率超越认证要求达3.2%
从内部红外线热影像图来看,无论是综合输出还是纯12V输出,主变压器都有最高的温度
,另外一次侧谐振电感区、桥式整流、二次侧等区域也有明显温度。还有因为主电路板会
透过导热软垫传导至背面外壳,所以背面外壳也会有一定的温度
实际使用电脑配备测试输出电压变动,各路电压于测试开始/测试中/测试结束时,处理器
12V最大变动幅度为97mV,主机板12V最大变动幅度为82mV,显示卡12V最大变动幅度为
64mV,3.3V/5V最大变动幅度分别为28.6mV/26.5mV
输出涟波测试,电源供应器于于3.3V/15A、5V/15A、12V/58A静态负载下的低频涟波分别
为34mV(12V)/21.6mV(5V)/17.2mV(3.3V);12V/70A静态负载下的低频涟波分别为
36mV(12V)/12.8mV(5V)/14mV(3.3V),不过因为所采用谐振控制IC切换机制的缘故,电源
在空载下以及负载状态变回空载时,会有较明显的12V输出涟波
动态负载测试,3.3V有比较大的变动幅度440mV,5V/12V的变动幅度分别为334mV/274mV,
3.3V/5V电压变动高峰处维持时间在300微秒左右
报告完毕,谢谢收看
作者: cowboyas0413 (我喜欢河马)   2019-03-29 18:27:00
推狼大
作者: apple2517906 (Joker)   2019-03-30 01:34:00
推狼大

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