狼窝好读版:
https://wolflsi.pixnet.net/blog/post/69769208
FD ION+ 2 Platinum 860W特色:
●通过80PLUS白金认证,降低废热产生,节省电能消耗及电费支出
●全模组化设计,采用专利UltraFlex柔软线材制作的黑色编织网包覆及带状模组化线路
,安装便捷,整线轻松
●相容ATX2.52,提供1个EPS 8P及1个EPS 4+4P接头,支援Intel/AMD最新处理器/主机板
平台
●单路12V,半桥LLC谐振转换,搭配12V同步整流及3.3V/5V DC-DC转换设计,使12V可用
功率最大化,改善各输出电压交叉调整率
●采用Fractal Design Dynamic系列X2 GP-14 140mm FDB轴承静音风扇,开启Zero PRM
Mode后低负荷/温度下风扇不运转,负荷/温度提高到一定程度后启动温控运转,可在散热
效能与静音中取得平衡,并具备延时运转功能,关机后风扇会运转一小段时间,协助排出
内部热量
●提供OCP/OVP/UVP/SCP/OPP/OTP/SIP/NLO保护
●采用全日系电容
●提供十年产品保固
FD ION+ 2 Platinum 860W输出接头数量:
ATX20+4P:1个
EPS 8P:1个
EPS 4+4P:1个
PCIE 6+2P:6个
SATA:10个
大4P:4个
▼外盒正面印上本体外观照片,左上方有商标、产品名称、输出功率,右下有80PLUS白金
认证标志
https://i.imgur.com/xCS3yOS.jpg
▼外盒背面,有商标、产品名称、输出功率、80PLUS白金认证标志、10年保固图示、英文
产品特色说明、开启/关闭Zero RPM Mode下输出功率百分比VS风扇转速/噪音曲线图、产
品外观尺寸、本体侧面及模组化输出插座照片、输入/输出规格表、输出接头种类及数量
https://i.imgur.com/UoERZdj.jpg
▼外盒上/下侧面,有商标、产品名称、输出功率、多国语言特色说明
https://i.imgur.com/UKpraRY.jpg
▼外盒左/右侧面,有商标、产品名称、输出功率、型号、产地、安规认证标志、随附交
流电源线种类、产品条码、制造商资讯、官方网址
https://i.imgur.com/t2ZuuS2.jpg
▼包装内容,电源本体外包覆印有商标的黑色不织布套,模组化线材收纳在印有商标的黑
色拉链尼龙袋,还有使用说明书、红色纸张注意事项说明、交流电源线(澳规)、印有商标
的魔鬼毡束带、固定螺丝
https://i.imgur.com/F9opCyu.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/D9BhiS9.jpg
▼电源本体外壳采用深灰色烤漆处理,尺寸为150x150x86mm
https://i.imgur.com/vIDEbYn.jpg
▼本体外壳左右侧面有灰色商标印刷,上下外壳接缝处也有不同方向的造型
https://i.imgur.com/Vq2s917.jpg
▼由内部安装的直条状黑色风扇护网,风扇轴心处有Fractal Design字样
https://i.imgur.com/XBXj01O.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、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、80PLUS白
金认证。出风口开孔排列内藏玄机,孔有分正方形与长方形,还插入未开孔部分,长短孔
排列有如摩斯电码,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”—‧‧”,与”D”的摩斯电码相同,等于是在散热网孔内藏了
品牌商标英文首字”F”与”D”在内
https://i.imgur.com/VwgPy3u.jpg
▼模组化线组输出插座有灰色字体标示,左侧为Zero RPM Mode开启/关闭切换开关。另一
张标签贴在这里,上面印上商标、产品名称、输出功率、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
https://i.imgur.com/eRdKRVh.jpg
▼一组ATX20+4P黑色编织网包覆模组化线路,长度为60公分,采用18AWG线路
https://i.imgur.com/MIdrJLG.jpg
▼一组EPS 8P带状模组化线路及一组EPS 4+4P带状模组化线路,长度均为70公分,均采用
16AWG线材
https://i.imgur.com/H4TUGr6.jpg
▼三组显示卡电源黑色带状模组化线路,提供6个PCIE 6+2P接头,至第一个接头16AWG线
路长度为55公分,接头间18AWG线路长度为12公分
https://i.imgur.com/FxmStV7.jpg
▼主机板、处理器、显示卡模组化线材两端接头的内部导体均采镀金处理
https://i.imgur.com/6AdKIfg.jpg
▼三组SATA接头黑色带状模组化线路,提供10个直角SATA接头,两组4接头线组至第一个
接头线路长度为40公分,接头间线路长度为15公分;一组2接头线组至第一个接头线路长
度为65公分,接头间线路长度为15公分,均采用18AWG线路
https://i.imgur.com/ySnehWj.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,至第一个接头线路长
度为40公分,接头间线路长度为15公分,采用18AWG线路。未提供小4P接头或转接线
https://i.imgur.com/neYan4a.jpg
▼将所有模组化线路插上的样子
https://i.imgur.com/6boo8JN.jpg
▼专利UltraFlex线材柔软度示意图
https://i.imgur.com/0SPJ7KP.jpg
▼FD ION+ 2 Platinum 860W内部结构及使用元件说明简表
https://i.imgur.com/zt5Vgpe.jpg
▼FD ION+ 2 Platinum 860W为SIRFA代工,采用APFC、半桥谐振(HB-LLC)、二次侧12V同
步整流,并经由DC-DC转换3.3V/5V
https://i.imgur.com/41WhNlg.jpg
▼使用Fractal Design Dynamic X2 GP-14 FDB 14公分2000RPM DC3-12V/0.4A二线式风扇
,并设置气流导风片
https://i.imgur.com/SdWeap3.jpg
▼电路板背面焊点整体做工良好,大电流区域有额外敷锡处理
https://i.imgur.com/Fg2tgOJ.jpg
▼交流输入插座及总开关加上小电路板,上面有1个X电容、2个Y电容及CMD02X放电IC,小
电路板背面未加上绝缘隔板
https://i.imgur.com/U7NUkW0.jpg
▼交流输入EMI滤波电路有3个共模电感,1个X电容,2个Y电容(藏在X电容下面),2颗
GBU1506桥式整流器安装在散热片上,其中2个共模电感包覆套管并在底部加上固定胶,卧
式安装的保险丝有包覆套管,桥式整流左侧蓝色突波吸收器没有包覆套管
https://i.imgur.com/8uTzrap.jpg
▼安装在散热片上的APFC功率元件,使用2颗Infineon IPA60R099P7全绝缘封装Power
MOSFET及1颗CREE/Wolfspeed C3D08060A二极管
https://i.imgur.com/d4IdBOz.jpg
▼抑制输入涌浪电流的NTC热敏电阻,启动后会使用继电器将NTC短路,避免造成功耗损失
https://i.imgur.com/xmY14vZ.jpg
▼APFC电容采用2颗Rubycon 470μF 400V MXH系列105℃电解电容并联组合
https://i.imgur.com/OSafmd0.jpg
▼安装在散热片上的一次侧半桥谐振(HB-LLC)功率元件,使用2颗Infineon IPA60R099P7
全绝缘封装Power MOSFET
https://i.imgur.com/WeUM6bg.jpg
▼1个谐振电感与2个谐振电容组成一次侧LLC谐振槽。谐振电容上方包覆套管的比流器用
于侦测一次侧电流。比流器左侧一次侧MOSFET隔离驱动变压器外面包覆黑色聚酯薄膜胶带
https://i.imgur.com/H3LzdCw.jpg
▼12V功率级主变压器与辅助电源电路变压器外包覆黑色聚酯薄膜胶带
https://i.imgur.com/AjZ0cK8.jpg
▼位于电路板背面的辅助电源电路,一次侧PWM控制器为SI8016HSP8,一次侧功率元件为
无锡紫光微电子TMD5N70H TO-252表面黏着POWER MOSFET
https://i.imgur.com/CBjpVYP.jpg
▼安装在电路板背面的12V功率级二次侧,采用8颗Infineon BSC010N04LS MOSFET组成全
波同步整流电路。右下2颗Infineon BSC0906NS MOSFET用于5V/5VSB切换
https://i.imgur.com/1gs2Rvf.jpg
▼电源管理电路与APFC控制电路设置在同一张子板上,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
Weltrend WT7527RA电源管理IC,负责监控输出电压/电流、接受PS-ON信号控制及产生
Power Good信号,最左边还有一个STC15W408AS微控制器,负责3.3V/5V电压回授补偿控制
、低温/低负荷风扇停转及关机后风扇延时关闭等控制机制
https://i.imgur.com/kdvsAGq.jpg
▼安装在电路子板的虹冠电子CM6901X负责控制一次侧HB-LLC以及二次侧12V同步整流
https://i.imgur.com/0ojXmHh.jpg
▼12V滤波用Nippon Chemi-con电解电容、Nichicon固态电容及电感
https://i.imgur.com/3x17Bt7.jpg
▼3.3V及5V的DC-DC电路子板正面有2个环型电感。模组化输出插座板背面敷锡增加载流能
力,未加上绝缘隔板
https://i.imgur.com/VodRQ6o.jpg
▼DC-DC电路子板背面,中间为Anpec APW7159C双通道同步降压控制器,左右两侧各有一
组功率级,每组有4颗Infineon BSC0906NS MOSFET,采2HS+2LS配置
https://i.imgur.com/mfLnzyO.jpg
▼模组化输出插座板透过电路板焊盘连接主电路板,正面安置29颗Nichicon固态电容加强
输出滤波效果
https://i.imgur.com/aXxLPw4.jpg
▼Zero RPM Mode风扇模式开关,控制线路有包覆套管,焊点未包覆套管
https://i.imgur.com/fgrR81R.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
▼FD ION+2 Platinum 860W于20%/50%/100%下效率分别为91.9%/92.8%/89.93%,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0.05%至0.53%的影响
https://i.imgur.com/lxrpIym.jpg
▼FD ION+2 Platinum 860W输出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0.9968,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/DZzKAmy.jpg
▼综合输出负载测试,输出52%时3.3V/5V电流达14A以后就不再往上加,3.3V/5V/12V电压
记录如下表
https://i.imgur.com/y24Zf8Y.jpg
▼综合输出7%至100%之间3.3V输出电压最高与最低点差异为55.4mV
https://i.imgur.com/Iws3iCe.jpg
▼综合输出7%至100%之间5V输出电压最高与最低点差异为38.3mV
https://i.imgur.com/QA360mc.jpg
▼综合输出7%至100%之间12V输出电压最高与最低点差异为10mV
https://i.imgur.com/4d36TiL.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/sa13HtO.jpg
▼纯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/SqZxBiH.jpg
▼纯12V输出6%至100%之间3.3V输出电压最高与最低点差异为38.8mV
https://i.imgur.com/fofHDNn.jpg
▼纯12V输出6%至100%之间5V输出电压最高与最低点差异为38.9mV
https://i.imgur.com/v0Nx9w4.jpg
▼纯12V输出6%至100%之间12V输出电压最高与最低点差异为13mV
https://i.imgur.com/SZzrMQZ.jpg
▼电源PS-ON信号启动后直接3.3V/14A、5V/14A、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21ms,5V与3.3V上升时间为3ms
https://i.imgur.com/JKSl6l0.jpg
▼3.3V/14A、5V/14A、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17ms开始压降,21ms降至11.4V(图片中资料点标签)
https://i.imgur.com/AwwS2Ep.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无明显涟波
https://i.imgur.com/oeDrCG8.jpg
▼输出增加至12V/6A时,开始出现涟波,至满载前低频涟波波型维持不变
https://i.imgur.com/ThACAdy.jpg
▼于3.3V/14A、5V/14A、12V/62A(综合全负载)输出下,12V/5V/3.3V各路低频涟波分别为
15.6mV/18mV/11.2mV,高频涟波分别为10.4mV/17.2mV/11.2mV
https://i.imgur.com/reZSuie.jpg
▼于12V/72A(纯12V全负载)输出下,12V/5V/3.3V各路低频涟波分别为
16.4mV/20.8mV/10mV,高频涟波分别为12.8mV/17.6mV/10.8mV
https://i.imgur.com/18fwRhy.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388mV,同时
造成5V产生132mV、12V产生160mV的变动
https://i.imgur.com/mGXxfWP.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374mV,同时
造成3.3V产生128mV、12V产生194mV的变动
https://i.imgur.com/aqmoqJ2.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448mV,同时
造成3.3V产生68mV、5V产生54mV的变动
https://i.imgur.com/0YXs8K5.jpg
▼电源供应器满载输出下内部(上图)及模组化插座(下图)的红外线热影像图(附注:安装
位置环境温度会影响测试结果)
https://i.imgur.com/YGGowL5.jpg
▼电源供应器满载输出下桥式整流(上图)及APFC电感/MOSFET/DIODE、一次侧(下图)的红
外线热影像图(附注:安装位置环境温度会影响测试结果)
https://i.imgur.com/v07T4lF.jpg
▼电源供应器满载输出下谐振电感/主变压器/二次侧(上图)及DC-DC(下图)的红外线热影
像图(附注:安装位置环境温度会影响测试结果)
https://i.imgur.com/dkTB9Gv.jpg
本体及内部结构心得小结:
◆采用全模组化设计,搭配专利UltraFlex柔软线材制作的黑色编织网包覆及带状模组化
线组,处理器供电提供1个EPS 8P及1个EPS 4+4P接头,显示卡供电提供6个PCIE 6+2P接头
,主机板/处理器/显示卡模组化线材两端接头的内部导体均采镀金处理,未提供小4P接头
或转接线
◆直条状黑色风扇护网由内部安装。风扇可选择全时温控运转或是低负荷/温度下不运转
,负荷/温度提高后启动温控运转,电源输出关闭后风扇仍会运转一小段时间,协助排出
废热
◆交流输入插座及总开关加上小电路板,上面有X/Y电容及放电IC,小电路板背面未加上
绝缘隔板。风扇模式控制线、保险丝、共模电感有包覆套管。风扇模式开关焊点、突波吸
收器未包覆套管
◆电路板背面焊点整体做工良好,大电流线路有敷锡处理
◆采用英飞凌方案APFC、虹冠电子方案HB-LLC及同步整流输出12V,并透过DC-DC转换
3.3V/5V
◆APFC/一次侧/二次侧同步整流/DC-DC的MOSFET均使用英飞凌,APFC二极管使用
CREE/Wolfspeed。APFC与一次侧MOSFET使用全绝缘封装
◆内部APFC电容采用Rubycon,电解电容采用Nippon Chemi-con/Rubycon,固态电容采用
Nichicon
◆二次侧电源管理IC可侦测输出电压/电流是否在正常范围
◆模组化插座板与主电路板透过电路板焊盘焊接连接
各项测试结果简单总结:
◆FD ION+ 2 Platinum 860W于20%/50%/100%下效率分别为91.9%/92.8%/89.93%,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
◆FD ION+ 2 Platinum 860W的功率因子修正,满足80PLUS0白金认证要求
◆偏载测试,12V维持空载,分别测试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
◆电源启动至综合全负载输出状态,12V上升时间为21ms,3.3V/5V上升时间为3ms
◆综合全负载输出状态切断AC输入模拟电力中断,12V于17ms开始压降,21ms降至11.4V
◆输出涟波测试,空载时无明显涟波;输出12V/6A以上低频涟波波型维持不变;于综合全
负载输出下12V/5V/3.3V各路低频涟波分别为15.6mV/18mV/11.2mV;于纯12V全负载输出下
12V/5V/3.3V各路低频涟波分别为16.4mV/20.8mV/10mV
◆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
388mV/374mV
◆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448mV
◆热机下3.3V过电流截止点在28A(140%),5V过电流截止点在28A(140%),12V过电流截止
点在94A(131%)
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