狼窝好读版:
https://wolflsi.pixnet.net/blog/post/69485086
thermaltake TOUGHPOWER PF1 850W特色:
●80PLUS白金认证转换效率,正常负载下效率高达92%,节省电能消耗,降低废热产生
●全模组化设计,黑色带状模组化线路,安装便捷,整线轻松
●处理器12V供电提供2组4+4P接头,支援Intel/AMD最新处理器/主机板平台
●半桥LLC谐振转换,搭配12V同步整流及3.3V/5V/-12V DC-DC转换设计,使12V可用功率
最大化,并改善各输出电压交叉调整率,同时维持输出低涟波噪声、±2%电压调整率、
16ms以上断电维持时间
●采用长寿命12公分风扇,搭配智慧温控,使用者可开启/关闭Smart Zero Fan(智慧零转
风扇),开启后低负载输出下风扇自动停转,兼顾静音及高效散热
●全日系电容,加强可靠度及耐用度,保证足瓦连续输出能力,并提供十年产品保固
thermaltake TOUGHPOWER PF1 850W输出接头数量:
ATX20+4P:1个
EPS 4+4P:2个
PCIE 6+2P:6个
SATA:12个
大4P:4个
小4P:1个(透过大4P转接)
▼外盒正面有商标、特色、外观图、80PLUS白金认证标章、产品名称
https://i.imgur.com/WUO4Txw.jpg
▼外盒背面有商标、英文产品特色/说明图表、接头实体图/数量、输入/输出规格表、厂
商资讯、条码、产地、安规认证标章
https://i.imgur.com/SYfGXr5.jpg
▼外盒上/下侧面有商标及多国语言产品特色说明
https://i.imgur.com/SbqBBt6.jpg
▼外盒左/右侧面有有商标、风扇护网外观图、80PLUS白金认证标章、产品名称
https://i.imgur.com/sVBDWBO.jpg
▼包装内容,除电源本体及纸本说明文件/保证书外,随附一个印上商标的黑色尼龙收纳
袋,用来放置模组化线组/交流电源线/配件
https://i.imgur.com/ceo80E8.jpg
▼本体外壳采用黑色烤漆处理,尺寸为150mm(W)x86mm(H)x140mm(D),属于短机身机种
https://i.imgur.com/ZDR8njX.jpg
▼本体两侧均有长条圆孔网状通风口,并贴上印有商标/产品系列/80PLUS白金认证标章/
产品名称的装饰贴纸
https://i.imgur.com/oeyiZ8a.jpg
▼直接在外壳上冲压长条圆孔网状风扇护网,中央有商标铭牌,易碎标签黏贴于此面其中
一颗螺丝
https://i.imgur.com/VmQinlI.jpg
▼后方长条圆孔网状出风口处设有交流输入插座、电源总开关及Smart Zero Fan(智慧零
转风扇)开关,交流输入插座上面贴上Smart Zero Fan操作说明贴纸,提醒使用者
https://i.imgur.com/lT4DAd1.jpg
▼模组化线组输出插座,左上有商标,右侧有输出埠标示图样
https://i.imgur.com/6oppVep.jpg
▼本体背面的规格标签,标签印上商标、产品系列、产品名称、输入电压/电流/频率、各
组最大输出电流/功率、总输出功率、型号、安规认证标章、80PLUS金牌认证标章、条码
、警告讯息、产地
https://i.imgur.com/G6pegxA.jpg
▼自收纳袋中取出所有模组化线组、交流电源线及配件,模组化线组分成两组,使用魔鬼
毡束线带綑扎固定
https://i.imgur.com/e6tAMr0.jpg
▼美规插头(NEMA 5-15P)3x0.75mm2 交流电源线、塑胶束带及固定螺丝
https://i.imgur.com/Q4KprLo.jpg
▼一组长度59公分主机板电源黑色带状模组化线路,采用16AWG/18AWG/20AWG线路,提供1
个ATX20+4P接头
https://i.imgur.com/1r1M4Dj.jpg
▼两组长度64.5公分处理器电源黑色带状模组化线路,采用16AWG线路,每组提供1个EPS
4+4P接头
https://i.imgur.com/t28OToZ.jpg
▼三组显示卡电源黑色带状模组化线路,每组提供2个PCIE 6+2P接头,至第一个接头
16AWG/18AWG线路长度为50.5公分,线路上面固定间隔绑上黑色塑胶束带,接头间18AWG线
路长度为14.5公分
https://i.imgur.com/D9hbAdt.jpg
▼三组SATA接头黑色带状模组化线路,每组提供3个直角及1个直式SATA接头,至第一个接
头18AWG线路长度为49.5公分,接头间18AWG线路长度为14.5公分
https://i.imgur.com/amennrr.jpg
▼一组大4P接头黑色带状模组化线路,提供4个省力易拔大4P接头,至第一个接头18AWG线
路长度为49.5公分,接头间18AWG线路长度为14.5公分。提供一组大4P转小4P转接线,
22AWG线路长度为15公分
https://i.imgur.com/yvzjpRo.jpg
▼将所有模组化线路插上的样子
https://i.imgur.com/b6Z2OVy.jpg
▼thermaltake TOUGHPOWER PF1 850W内部结构及使用元件说明简表
https://i.imgur.com/4vRCy7M.jpg
▼内部结构图,thermaltake TOUGHPOWER PF1 850W采用APFC、HB-LLC(半桥谐振)、二次
侧同步整流输出12V,并经由DC-DC转换3.3V/5V/-12V。采用单面SMD电路设计,将所有SMD
元件置于电路板的上层,让风扇气流可以直接吹到元件,可避免电路板背面热量累积。另
外在电路板中央的主变压器/辅助电源电路变压器区域覆蓋黑色绝缘胶片,DC-DC电路也直
接设置在主电路板上
https://i.imgur.com/Yy9NAV5.jpg
▼风扇为深圳宝迪凯BDK12025MS(TT-1225) 12公分12V/0.3A四线式风扇,并内建气流导风
片
https://i.imgur.com/iysgBiU.jpg
▼电路板背面没有任何元件,焊点整体做工良好
https://i.imgur.com/Bi3l1Mq.jpg
▼输入插座后方加上2个Y电容,磁芯及风扇模式开关线路有包覆套管,输入插座及开关焊
点无包覆套管
https://i.imgur.com/HBCgYNm.jpg
▼主电路板交流输入端卧式安装的保险丝外面包覆套管,突波吸收器位置(标示MOV1处)未
加上元件,EMI滤波电路有2个共模电感、2个X电容及4个Y电容。黑色圆饼状NTC热敏电阻
用来抑制输入涌浪电流,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/ypIfC7u.jpg
▼2颗GBU1506L桥式整流器涂抹散热膏后装在散热片上
https://i.imgur.com/7y8NGHB.jpg
▼APFC电感采用环形磁芯,并用黑色固定胶加强固定
https://i.imgur.com/t3pzsMq.jpg
▼桥式整流器、APFC及一次侧功率元件均安装在同一片散热片上,APFC使用2颗Lonten龙
腾LonFET系列LSB65R070GF TO-247封装Power MOSFET及1颗Global Power泰科天润
G3S06506J TO-220ISO内绝缘封装碳化硅二极管,一次侧使用2颗NCE无锡新洁能
NCE65TF130F TO-220F全绝缘封装Power MOSFET。TO-247属于非绝缘封装,安装时需要使
用绝缘导热垫,TO-220ISO属于内绝缘封装,后方金属耳片与内部二极管绝缘,所以不需
使用绝缘导热垫及绝缘垫圈,可和TO-220F全绝缘封装一样涂抹散热膏后直接锁在散热片
上
https://i.imgur.com/cejnLbc.jpg
▼APFC电容采用2颗并联配置的Rubycon MXK系列390μF 420V 105℃电解电容,总容值为
780μF
https://i.imgur.com/recBAID.jpg
▼右下谐振电感与谐振电容组成一次侧LLC谐振槽,谐振电容左侧为一次侧电流侦测用比
流器,比流器上方为一次侧功率元件隔离驱动变压器。左上主变压器采用交错结构绕组,
二次侧平板状绕组和一次侧Litz wire绕组交错相叠。隔离驱动变压器、谐振电感与比流
器包覆黑色聚酯薄膜胶带,主变压器磁芯外包覆耐热胶带
https://i.imgur.com/UKYGM7C.jpg
▼左侧为辅助电源电路变压器,右侧主变压器的二次侧平板状绕组直接焊接在电路子板上
的实心金属条,再焊接至主电路板
https://i.imgur.com/VU0x1Pp.jpg
▼APFC控制电路区与辅助电源电路区用黑色绝缘胶片覆蓋住,保护电路元件。绝缘胶片底
下有Champion CM6500UNX PFC控制器,以及辅助电源电路一次侧Excelliance MOS杰力
EM8564A整合式电源IC
https://i.imgur.com/a9UfO5l.jpg
▼功率级二次侧区域配置图一览,红框为12V同步整流MOSFET,绿框为12V输出滤波,紫框
为3.3V/5V DC-DC
https://i.imgur.com/sZ0E3ow.jpg
▼安装在电路板正面的12V同步整流功率元件,采用6颗Advanced Power Electronics富鼎
先进AP4N1R8CMT-A MOSFET组成全波同步整流电路。左侧黑色绝缘胶片底下有Champion
CM6901X谐振控制器
https://i.imgur.com/AyhOdjw.jpg
▼12V输出滤波电路有Nippon Chemi-con固态电容/电解电容及黄色磁芯电感
https://i.imgur.com/0ApsEJH.jpg
▼直接设置在主电路板上的DC-DC电路,负责将12V转换成3.3V/5V输出,每组DC-DC使用
Anpec APW7164同步降压控制器搭配2颗Advanced Power Electronics富鼎先进
AP4024GEMT-HF MOSFET组成,采1HS+1LS配置,还有直立安装的环形电感及Nippon
Chemi-con固态电容
https://i.imgur.com/ZIwM1Cq.jpg
▼SITRONIX ST9S313-SAG二次侧电源管理IC,负责监控输出电压及接受PS-ON信号控制、
产生Power Good信号。左侧风扇控制IC正面无编号印刷
https://i.imgur.com/g6GX3w6.jpg
▼模组化输出插座板背面没有元件,部分线路敷锡加强载流,未加上绝缘隔板
https://i.imgur.com/c07tHfC.jpg
▼模组化输出插座板正面加上11颗Nippon Chemi-con固态电容,强化输出滤波效果
https://i.imgur.com/FCW6mRk.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
▼thermaltake TOUGHPOWER PF1 850W于20%/50%/100%下效率分别为
92.11%/92.95%/90.29%,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0.04%至0.37%的影响
https://i.imgur.com/bf7evOe.jpg
▼thermaltake TOUGHPOWER PF1 850W于10%、20%、50%、100%的交流输入波形(黄色-电压
,红色-电流,绿色-功率)。50%输出下功率因子为0.9906,符合80PLUS白金认证要求50%
输出下功率因子需大于0.95的要求
https://i.imgur.com/FDWGYxi.jpg
▼进行综合输出负载测试,输出37%时3.3V/5V达到电源供应器标示最大总和功率100W,所
以3.3V/5V电流达12A以后就不再往上加,3.3V/5V/12V电压记录如下表
https://i.imgur.com/KXdcIUX.jpg
▼综合输出6%至100%之间3.3V输出电压最高与最低点差异为31.7mV
https://i.imgur.com/BNZDSDA.jpg
▼综合输出6%至100%之间5V输出电压最高与最低点差异为30.9mV
https://i.imgur.com/XNMBp1n.jpg
▼综合输出6%至100%之间12V输出电压最高与最低点差异为34mV
https://i.imgur.com/c9DrSvF.jpg
▼偏载测试,这时12V维持空载,分别测试3.3V满载(CL1)、5V满载(CL2)、3.3V/5V满载
(CL3)的3.3V/5V/12V电压变化,并无出现超出±5%范围情形(3.3V:3.135V-3.465V,5V:
4.75V-5.25V,12V:11.4V-12.6V)
https://i.imgur.com/enrufMm.jpg
▼进行12V输出负载测试,这时3.3V/5V维持空载,3.3V/5V/12V电压记录如下表
https://i.imgur.com/aQaMSZ1.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16.8mV
https://i.imgur.com/zSnsQC9.jpg
▼纯12V输出4%至100%之间5V输出电压最高与最低点差异为19.3mV
https://i.imgur.com/Lxsry8M.jpg
▼纯12V输出4%至100%之间12V输出电压最高与最低点差异为26mV
https://i.imgur.com/O1hJkYm.jpg
▼电源PS-ON信号启动后直接3.3V/12A、5V/12A、12V/62A满载输出下各电压上升时间图,
从12V开始上升处当成起点(0.000s)时,12V上升时间为13ms,5V与3.3V上升时间为8ms
https://i.imgur.com/QrErpdC.jpg
▼3.3V/12A、5V/12A、12V/62A满载输出下断电的Hold-up time时序图,从交流中断处当
成起点(0.000s)时,12V于18ms开始压降,23ms降至11.4V(图片中资料点标签),符合
Intel制定Hold-up time需高于16ms的要求
https://i.imgur.com/7VfjV34.jpg
以下波形图,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
▼当输出无负载时,12V/5V/3.3V无明显涟波
https://i.imgur.com/CVDVCDd.jpg
▼于3.3V/12A、5V/12A、12V/62A静态负载输出下,12V/5V/3.3V各路低频涟波分别为
22.8mV/21.2mV/9.2mV,高频涟波分别为15.6mV/19.2mV/9.2mV
https://i.imgur.com/L0ICpfw.jpg
▼于12V/70A静态负载输出下,12V/5V/3.3V各路低频涟波分别为21.6mV/19.6mV/7.6mV,
高频涟波分别为14mV/17.2mV/8.4mV
https://i.imgur.com/cnByi1q.jpg
▼3.3V启动动态负载,变动范围5A至15A,维持时间500微秒,最大变动幅度384mV,同时
造成5V产生214mV、12V产生184mV的变动
https://i.imgur.com/0Ag2UQE.jpg
▼5V启动动态负载,变动范围5A至15A,维持时间500微秒,最大变动幅度为444mV,同时
造成3.3V产生284mV、12V产生234mV的变动
https://i.imgur.com/KN6zl41.jpg
▼12V启动动态负载,变动范围5A至25A,维持时间500微秒,最大变动幅度为334mV,同时
造成3.3V产生76mV、5V产生74mV的变动
https://i.imgur.com/zYmktFT.jpg
▼上图为综合输出100%电源供应器内部红外线热影像,温度由高而低排列分别是二次侧
96.4℃,桥式整流92.6℃,主变压器78.4℃,APFC区77.5℃,谐振电感70.5℃,3.3V/5V
DC-DC区69.2℃,一次侧60.9℃。下图为纯12V输出100%电源供应器内部红外线热影像,温
度由高而低排列分别是二次侧94.8℃,桥式整流92.5℃,APFC区76.1℃,谐振电感72.4℃
,主变压器70.2℃,一次侧61.7℃,3.3V/5V DC-DC区49℃
https://i.imgur.com/uKsQI7C.jpg
▼电源供应器100%输出下桥式整流、APFC MOSFET、一次侧(PRI)MOSFET、APFC二极管的红
外线热影像图
https://i.imgur.com/QDML2S8.jpg
▼电源供应器100%输出下主变压器子卡、二次侧同步整流(SR)MOSFET的红外线热影像图
https://i.imgur.com/j9QmI13.jpg
▼上图为电源供应器综合输出100%下3.3V/5V DC-DC电路功率元件及PWM控制器的红外线热
影像图。下图为电源供应器满载下模组化插座的红外线热影像图
https://i.imgur.com/PcWfHQS.jpg
本体及内部结构心得小结:
◆采用全模组化设计,搭配黑色带状模组化线组,CPU供电提供2个4+4P接头,并提供1条
小4P转接线
◆风扇护网直接冲压在外壳上,两侧外壳有辅助通风用开孔
◆交流输入插座后方有Y电容。磁芯/风扇模式控制线路/保险丝有包覆套管,交流输入插
座/风扇模式开关焊点未包覆套管,主电路板输入端突波吸收器位置空焊未装上元件
◆采用虹冠方案APFC、半桥LLC谐振与同步整流输出12V,并透过DC-DC转换3.3V/5V/-12V
◆APFC功率元件使用龙腾TO-247封装MOSFET及泰科天润碳化硅二极管,一次侧功率元件使
用无锡新洁能,二次侧功率元件使用富鼎先进。APFC TO-247 MOSFET使用绝缘垫片,APFC
二极管TO-220ISO内绝缘封装免用绝缘导热垫及绝缘垫片,可直接锁在散热片,同时避免
绝缘破坏后出现短路故障,一次侧MOSFET使用TO-220F全绝缘封装
◆内部电容采用Nippon Chemi-con、Rubycon品牌
◆二次侧电源管理IC仅侦测输出电压是否在正常范围
各项测试结果简单总结:
◆thermaltake TOUGHPOWER PF1 850W于20%/50%/100%下效率分别为
92.11%/92.95%/90.29%,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
◆thermaltake TOUGHPOWER PF1 850W的功率因子修正,满足80PLUS白金认证要求输出50%
下功率因子需大于0.95
◆偏载测试,12V维持空载,测试3.3V满载、5V满载、3.3V/5V满载的3.3V/5V/12V电压变
化,均无出现超出±5%范围情形
◆电源启动至全负载输出状态,12V上升时间为13ms,3.3V/5V上升时间为8ms
◆全负载输出状态切断AC输入模拟电力中断,12V于18ms开始压降,23ms降至11.4V,符合
Intel制定Hold-up time需高于16ms的要求
◆输出涟波测试,空载下无明显涟波;于3.3V/12A、5V/12A、12V/62A静态负载输出下
12V/5V/3.3V各路低频涟波分别为22.8mV/21.2mV/9.2mV;于12V/70A静态负载输出下
12V/5V/3.3V各路低频涟波分别为21.6mV/19.6mV/7.6mV
◆3.3V/5V动态负载测试,变动范围5A至15A,维持时间500微秒,最大变动幅度分别为
384mV/444mV
◆12V动态负载测试,变动范围5A至25A,维持时间500微秒,最大变动幅度为334mV
◆全负载输出下,二次侧有最高温度,桥式整流/APFC/主变压器亦有明显温度
◆热机下3.3V过电流截止点在35A(175%),5V过电流截止点在30A(150%),12V过电流截止
点在99A(141%)
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