狼窝好读版:
https://wolflsi.pixnet.net/blog/post/68533004
Fractal Design ION+ 660P特色:
1.80PLUS白金认证,可确保最佳能源使用量,并将废热产生降到最低,降低风扇转速及内
部元件负荷
2.高输出品质,优良电压调整率,低输出涟波
3.相较于标准线材,超薄UltraFlex带状线材更容易弯折,使线路整理更简单
4.全模组化设计,减少线路凌乱,让电脑组件安装及维护更轻松
5.Fractal Design客制化量身订制Dynamic系列低转速静音风扇,采用FDB轴承,可降低运
作噪音并延长使用寿命
6.半被动式零转速模式,使用者可自行切换打开/关闭,打开后低负载/低温下风扇会停止
运转,使噪音降到最低
7.提供十年产品保固
Fractal Design ION+ 660P输出接头数量:
ATX20+4P:1个
CPU12V 4+4P:1个
PCIE 6+2P:4个
SATA:10个
大4P:4个
外盒正面,印上线路收纳包及电源本体外观照片,下方有品牌商标及产品名称
https://i.imgur.com/RAr69eV.jpg
外盒背面,有80PLUS白金认证标志、10年保固图示、英文产品特色说明、Zero RPM Mode
风扇运转曲线图、产品左侧/右侧/模组化输出插座侧实体照片、品牌商标、产品名称及官
方网址
https://i.imgur.com/SB1Qk6n.jpg
外盒上下侧面,有品牌商标、产品名称、多国语言特色说明
https://i.imgur.com/AknwfWt.jpg
外盒左右侧面,有品牌商标、产品名称、输出接头种类及数量、输出规格表、外观尺寸图
、型号、产地、安规认证标志、交流电源线种类、产品条码、制造商资讯、官方网址
https://i.imgur.com/umu1Dxh.jpg
打开上盖,外盒内侧也有印上品牌商标及产品名称
https://i.imgur.com/PCWmTKH.jpg
独立装袋的注意事项说明、使用说明书、固定螺丝、印有商标的魔鬼毡束带
https://i.imgur.com/I6CBosq.jpg
电源本体外包覆印有商标的黑色不织布套,模组化线材及电源线都收纳在印有商标的黑色
拉链尼龙袋
https://i.imgur.com/bXGKpFK.jpg
打开电源本体的不织布套,可在开口处看到”感谢您选择Fractal Design”字样
https://i.imgur.com/qImctdr.jpg
电源本体外壳采用暗灰色烤漆处理
https://i.imgur.com/Y6WO5OT.jpg
本体外壳左右侧面有灰色商标印刷,侧面的上下外壳接缝处也有不同方向的造型
https://i.imgur.com/bUJyecW.jpg
直条状黑色风扇护网由内部安装,风扇轴心处也有Fractal Design字样
https://i.imgur.com/hBVSIwY.jpg
后方散热出风口处有交流输入插座、电源总开关,其中一张标签贴在这里,上面印上商标
、名称、输入电压/电流/频率、各组最大输出电流/功率、总输出功率、80PLUS白金认证
出风口的开孔实际上内藏玄机,孔有分正方形与长方形,其中还插入未开孔部分,长短孔
配置很像是摩斯电码,从上面数下来第三排,由左边开始看是”‧‧—‧”,与”F”的
摩斯电码相同,下一排是”—‧‧”,也与”D”的摩斯电码相同,等于是在散热网孔内
暗藏了商标英文首字”F”与”D”在内
https://i.imgur.com/m3PC8Vq.jpg
模组化线组输出插座有字样标示,最左侧有ZERO RPM MODE控制开关,打开(ON)时于低负
载/低温下风扇会停止运转,可把低功耗下噪音降到最低,关闭(OFF)时风扇为常时温控运
转
另一张标签贴在这里,上面印上商标、型号、警告讯息、产地、制造商资讯、安规/BSMI
认证标章及产品序号
角落处有防拆易碎贴纸,虽然安装风扇的外壳为一独立外盖,但两张标签盖住四个螺丝,
没有撕下标签是碰不到螺丝的
https://i.imgur.com/ImrGt1y.jpg
从收纳包内取出所有模组化线材及电源线
https://i.imgur.com/pIXYwEJ.jpg
一组ATX20+4P黑色编织网包覆模组化线路,长度为59公分
一组CPU12V 4+4P带状模组化线路,长度为70公分,采用18AWG线材
https://i.imgur.com/ap54i48.jpg
两组显示卡带状模组化线路,提供四个PCIE 6+2P接头,至第一个接头长度为55公分,接
头间线路长度为12公分,采用18AWG线材
https://i.imgur.com/TZ4Tqv8.jpg
三组SATA装置带状模组化线路,其中两条提供四个直角SATA接头,至第一个接头长度为40
公分,接头间线路长度为12公分;另一条提供两个直角SATA接头,至第一个接头长度为65
公分,接头间线路长度为12公分,均采用18AWG线材
https://i.imgur.com/bFgFdmk.jpg
一组大4P装置带状模组化线路,提供四个省力易拔大4P接头,至第一个接头长度为40公分
,接头间线路长度为12公分,采用18AWG线材
https://i.imgur.com/ovPPiRJ.jpg
将所有模组化线路插上的样子,还多出两个ATX-12V/PCI-E用模组化线组插座
https://i.imgur.com/08WArn7.jpg
UltraFlex线材柔软度让线容易弯曲,好整理
https://i.imgur.com/rXUvqzl.jpg
UltraFlex线(上)与一般带状模组化线(下)的比较,UltraFlex线于同样施力程度下,有较
大的可弯曲幅度
https://i.imgur.com/39kwGO5.jpg
Fractal Design ION+ 660P内部结构及使用元件说明简表
https://i.imgur.com/LblWwgg.jpg
Fractal Design ION+ 660P由SIRFA,也就是HIGH POWER品牌电源的制造商代工,采用高
效率电源常见的半桥谐振(HB-LLC)结构,二次侧12V同步整流,经DC-DC转换3.3V/5V
https://i.imgur.com/yjBV9Cb.jpg
使用的风扇为Fractal Design Dymanic X2 GP-14 14公分12V/0.3A 1400RPM FDB轴承二线
式风扇,并设置气流导风片
https://i.imgur.com/9qh8TgC.jpg
电路板背面,焊点整体做工良好,大电流及温度较高区域有额外敷锡处理,位于主变压器
底部的电路板有打孔
https://i.imgur.com/SLxL07Y.jpg
交流输入插座及电源总开关后方电路板上,有X电容放电用CMD02X及随附电阻,不过未加
上绝缘片
电路板另一面有一个X电容,两个Y电容
https://i.imgur.com/jiuFRz6.jpg
主电路板上的EMI滤波电路,有三个共模电感,一个X电容,卧式安装的保险丝外面有包覆
绝缘套管
https://i.imgur.com/awr8Loe.jpg
两颗GBU1506桥式整流器安装散热片上
https://i.imgur.com/HtYeXFu.jpg
APFC电感采用封闭式磁芯结构,右侧有交流输入突波吸收器
https://i.imgur.com/M8tXLWt.jpg
APFC功率元件使用两颗Infineon IPA60R120P7全绝缘封装Power MOSFET及一颗Infineon
IDH06G65C5 SiC Schottky Diode
https://i.imgur.com/kfmiyBO.jpg
APFC电感及电容之间的NTC热敏电阻用来抑制输入涌浪电流,在电源启动后会使用继电器
将其短路,去除NTC所造成的功耗损失
https://i.imgur.com/W9H56GI.jpg
APFC电容采用两颗Rubycon 390μF 400V MXH系列105度电解电容并联组合,确保全载输出
下Hold-up time充足
https://i.imgur.com/8nIhnjs.jpg
一次侧半桥谐振(HB-LLC)功率级使用两颗Infineon IPA60R120P7全绝缘封装Power MOSFET
https://i.imgur.com/orIKBON.jpg
一个谐振电感与两个谐振电容组成一次侧LLC谐振槽,电感下方为一次侧MOSFET隔离驱动
变压器,其旁边为一次侧电流侦测用比流器
https://i.imgur.com/jO0edrd.jpg
12V功率级主变压器,外部包覆黑色聚酯薄膜胶带
https://i.imgur.com/NDokAjr.jpg
辅助电源电路一次侧整合式电源IC,为杰力科技EM8569D整合式电源IC
https://i.imgur.com/wcBFS8h.jpg
APFC电容旁的子卡上有Champion CM6901X,用来控制12V功率级一次侧HB-LLC以及二次侧
同步整流
https://i.imgur.com/A3FGllN.jpg
12V功率级二次侧采用六颗Infineon BSC027N04LS MOSFET来组成全波同步整流电路,12V
与GND大电流路径上以敷锡的方式来增强载流能力及协助散热,MOSFET上方长方形焊点也
可将热量传导至电路板正面的金属散热片,风扇温控热敏电阻(编号TR2元件)安装在变压
器二次侧中央抽头焊点的旁边
https://i.imgur.com/fpvOjyu.jpg
此电源供应器于5VSB电路额外设置两颗Infineon BSC0906NS MOSFET,当电源启动后会将
5VSB供应来源由辅助电源电路切换至DC-DC的5V输出,以降低辅助电源电路的电力消耗,
提高整体转换效率
https://i.imgur.com/VhW6PY6.jpg
12V输出滤波电路采用Nichicon FP系列固态电容及Rubycon YXG系列电解电容
https://i.imgur.com/1a321cR.jpg
3.3V/5V的DC-DC电路安装在垂直子板上,上方有环形电感及Nichicon FP系列固态电容
https://i.imgur.com/Eh47wrS.jpg
子板背面,DC-DC的控制核心为ANPEC APW7159C双通道同步降压PWM控制器,3.3V及5V的功
率级均采用两对四颗Infineon BSC0906NS MOSFET,共配置两组
https://i.imgur.com/xm1Gm7y.jpg
模组化输出插座板正面各插座旁安置不少Nichicon FP系列及Nippon Chemi-con PSF系列
固态电容,加强输出滤波效果
https://i.imgur.com/c8NSz3g.jpg
模组化输出插座板背面敷锡增加载流能力,并未覆蓋绝缘片
https://i.imgur.com/W35bxHb.jpg
电源管理电路与APFC电路设置在同一张子卡上,中间使用光耦合IC进行隔离信号传输
一次侧APFC电路控制核心为Infineon ICE3PCS01G,二次侧电源管理电路使用SITI PS224
电源管理IC,负责监控输出OVP/UVP/OCP/SCP及接受PS-ON信号控制、产生Power Good信号
,另外旁边还有一个STC15W408AS微控制器,推测该控制器可能负责3.3V/5V电压回授补偿
控制、风扇低瓦停转控制、关机后风扇延时关闭等控制机制
https://i.imgur.com/gDqfX45.jpg
接下来就是上机测试
测试文阅读方式请参照此篇:电源测试文阅读小指南
http://wolflsi.pixnet.net/blog/post/67908465
依照80PLUS认证测试电流设定,Fractal Design ION+ 660P于20%/50%/100%下效率分别为
91.22%/92.61%/90.55%,符合80PLUS白金认证要求20%输出90%效率、50%输出92%效率、
100%输出89%效率
从电源本体及线组插头处测试的电压差异,会对效率产生0.08%至0.68%左右的影响
https://i.imgur.com/aETmzcI.jpg
3.3V/5V/12V综合输出下各段转换效率表,于输出64%时3.3V/5V达到电源供应器标示最大
总和功率限制,所以3.3V/5V电流达13A以后就不再往上加
https://i.imgur.com/Fu8eMNO.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)
https://i.imgur.com/j1CUYKb.jpg
综合输出5%至100%之间3.3V输出电压最高与最低点差异为48.9mV
https://i.imgur.com/QPQ6c21.jpg
综合输出5%至100%之间5V输出电压最高与最低点差异为19.3mV
https://i.imgur.com/oCwNENw.jpg
综合输出5%至100%之间12V输出电压最高与最低点差异为27mV
https://i.imgur.com/NH07aHL.jpg
综合效率测试结束时于输出100%下电源供应器内部红外线热影像图,温度由高而低排列分
别是桥式整流89.3℃,二次侧79.2℃,主变压器78.5℃,3.3V/5V DC-DC区74.7℃,一次
侧72.3℃,APFC区64.2℃
https://i.imgur.com/ppsQK7t.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/gKuqFvY.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)
https://i.imgur.com/oV4mptD.jpg
纯12V输出4%至100%之间3.3V输出电压最高与最低点差异为46.5mV
https://i.imgur.com/WyNMx1Q.jpg
纯12V输出4%至100%之间5V输出电压最高与最低点差异为39.2mV
https://i.imgur.com/9OjzwvK.jpg
纯12V输出4%至100%之间12V输出电压最高与最低点差异为17mV
https://i.imgur.com/TqNqZgP.jpg
纯12V效率测试结束时于输出100%下电源供应器内部红外线热影像图,温度由高而低排列
分别是桥式整流85.4℃,主变压器75.3℃,二次侧74.3℃,一次侧68.1℃,APFC区63.1℃
,3.3V/5V DC-DC区45.5℃
https://i.imgur.com/hFugVSl.jpg
纯12V效率测试结束时于输出100%下电源供应器模组化输出插座红外线热影像图,温度较
高点为42.4℃
https://i.imgur.com/XAYCKJQ.jpg
综合输出3.3V/13A、5V/13A、12V/46A满载输出下Hold-up time时序图,从交流中断处当
成起点(0.000s)时,于17ms(0.017s)时12V输出开始小幅压降,于21ms(0.021s)时各输出
电压开始呈现雪崩式下跌,符合Intel制定Hold-up time需高于16ms的要求
https://i.imgur.com/e4LjQ9N.jpg
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
空载下12V/5V/3.3V涟波如下图,无特别明显不同的波形出现
https://i.imgur.com/eRLFt6U.jpg
当12V负载开始增加,电路从轻载模式跳入谐振模式,这时12V会开始出现涟波
https://i.imgur.com/pGs0dHd.jpg
于3.3V/13A、5V/13A、12V/46A静态负载输出下,12V/5V/3.3V各路低频涟波分别为
20.4mV/22.4mV/12.4mV,高频涟波分别为14.8mV/24mV/10.8mV
https://i.imgur.com/znLjVeN.jpg
于12V/55A静态负载输出下,12V/5V/3.3V各路低频涟波分别为21.2mV/20mV/10.8mV,高频
涟波分别为16mV/20.4mV/11.2mV
https://i.imgur.com/vi7VYlc.jpg
3.3V启动动态负载,最大变动幅度262mV,同时造成5V产生56mV、12V产生122mV的变动,
3.3V电压变动高峰处维持时间在400微秒左右
https://i.imgur.com/IHa3xv9.jpg
5V启动动态负载,最大变动幅度为218mV,同时造成3.3V产生62mV、12V产生152mV的变动
,5V电压变动高峰处维持时间在360微秒左右
https://i.imgur.com/SyREceC.jpg
12V启动动态负载,最大变动幅度为450mV,同时造成3.3V产生78mV、5V产生58mV的变动
https://i.imgur.com/JGWBr5A.jpg
本体及内部结构心得小结:
1.全模组化设计,搭配编织网包覆及带状线材,线材材质较软,方便整理,大4P采省力易
拔设计,未提供小4P电源接头或转接线
2.在后方散热出风口开洞中埋藏了摩斯电码”F”及”D”的内码
3.直条状风扇护网由内部固定,虽可单独拆固定风扇的那面外壳,但螺丝都被标签挡住
4.风扇运作模式具备标准温控及低负载下停转功能,电源输出关闭后风扇仍会运转一段时
间来协助内部散热
5.交流输入插座后方元件固定在独立电路板上,不过未包覆绝缘片
6.主电路板背面焊点整体做工良好,一次侧Power MOSFET使用全绝缘封装,避免灰尘/湿
气累积而发生漏电情形
7.采用英飞凌APFC,搭配虹冠HB-LLC及同步整流输出12V,并透过DC-DC转换出3.3V/5V
8.内部主要功率元件使用知名品牌(Infineon)产品
9.固态与电解电容采用日系品牌(Rubycon/Nippon Chemi-con/Nichicon)
10.5VSB具备辅助电源电路转DC-DC 5V切换功能,可降低电源运作中辅助电源电路的消耗
,提高转换效率
11.除一般监测输出电压电流的电源管理IC外,还额外增加一个微控制器,控制电源供应
器部分功能
各项测试结果简单总结:
1.依照80PLUS认证测试电流设定,Fractal Design ION+ 660P于20%/50%/100%下效率分别
为91.22%/92.61%/90.55%,符合80PLUS白金认证要求20%输出90%效率、50%输出92%效率、
100%输出89%效率
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,桥式整流器都有最高的
温度,另外主变压器、二次侧、一次侧等区域也有明显温度
3.全负载输出时,切断AC输入(模拟电力中断),17ms时12V输出开始小幅压降,22ms时各
输出电压才呈现雪崩式下跌,符合Intel制定Hold-up time至少16ms的要求
4.空载下无特别明显不同波形出现,电源脱离轻载模式进入谐振模式,就开始产生涟波
5.输出涟波测试,电源供应器于于3.3V/13A、5V/13A、12V/46A静态负载输出下
12V/5V/3.3V各路低频涟波分别为20.4mV/22.4mV/12.4mV;于12V/55A静态负载输出下
12V/5V/3.3V各路低频涟波分别为21.2mV/20mV/10.8mV
6.动态负载测试,12V有比较大的变动幅度450mV,3.3V/5V的变动幅度分别为262mV/218mV
,3.3V/5V电压变动高峰处维持时间在400微秒左右
报告完毕,谢谢收看