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高转换效率蔓延!振华430瓦电源拆解

    泡泡网机箱电源频道6月26日 在《破纪录之作!振华冰山金蝶430W测试篇》,中我们见识到振华430瓦80PLUS金牌电源的接近94%的转换效率,这篇文章中我们把拆解部分的内容补充完整,并附带负载参数。

430瓦80PLUS金牌电源拆解


430瓦80PLUS金牌电源拆解

振华430瓦80PLUS金牌电源

430瓦80PLUS金牌电源拆解

电源线材

430瓦80PLUS金牌电源拆解

电源线材长度

    这颗电源是450瓦功率以下线材最丰富的,没有之一。CPU提供一个4+4PIN接口,够用了。显卡提供一个6PIN和一个6+2PIN,这可以支持当前最高端的显卡了。而430瓦的电源要求他支持双显卡,也实在不合理。所以从CPU到GPU耗电上,振华这款电源已经提供了最多的接头。

    最厚道的地方是其他外设接头,8个SATA供电接口,7个大4PIN接口,一个软驱接口,这在400瓦档电源中应该是独一份。

    这款电源采用了主动式PFC+SF29601控制的LLC半桥+12V同步整流,3.3V和5V直流降压的结构。这是振华在350-550瓦范围内使用的一套成熟方案。

    我们之前看到的冰山金蝶800瓦冰山金蝶600瓦,和将要评测的冰山金蝶1000瓦,则是另一套LLC方案。

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电源内部设计

    关于LLC结构的介绍大家可以参考这里。比较关键的部分是LLC的控制芯片,SF开头,应该是Super-Flower的缩写,这颗IC是振华研发自己开发的控制芯片,对市面上很多CM6901控制器来讲,振华的LLC方案就不太容易被COPY。

    此外振华的LLC方案从轻载到满载一直工作在谐振状态,而不像CM6901那样,在20%(大约)的负载以下还是硬开关的方式。这对提高低载下的转换效率好处非常大。

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EMI滤波电路

    在EMI滤波电路上使用了三个X电容,两对儿Y电容(其中一对儿不在图中)两个共模电感,一个用白色热缩管包裹的保险管做输入的过流保护,浪涌吸收元件呢?往后看。

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主电容

    用黑色热缩管套住的就是用于吸收浪涌的NTC电阻,体积不小,不过在引脚露出较长,虽然除散热片外周围元件的外壳都是绝缘的,但个人建议还是做好引脚的绝缘。黑色的继电器的作用可以点击这里

    从图中也可以看出主电容是一颗日本化工KMR系,105℃耐温,420V耐压,220uF的产品。从品牌、耐温、和耐压上看都能感觉振华在认真选用元件(一般选400V,85℃)。而从容量上看,确实不像采用双管正激结构电源那么大,由于结构不同,保持时间是否能到16ms需要亲手测测才知道,我们还没有示波器的高压探棒,所以对容量方面不做评论。

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主PCB与AC输入的连接

    我个人比较喜欢AC输入采用插座的方式与主PCB连接,这样拍照时比较省事^_^。

    430瓦电源采用了一枚光宝的GBU806整流桥,就算以110V下满载87%的转换效率来算,这枚整流桥都可以支持760多瓦的功耗,超过430瓦非常多。

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整流桥

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LLC开关管

    主开关管(没有拍到)使用了两枚IPI50R250CP,耐压550V,典型导通电阻0.25欧,PFC开关管使用了英飞凌的IPA60R199CP,漏源耐压650V,最大导通电阻0.199欧。英飞凌这两款Mosfet除了导通电阻很低外,还着重降低了栅极电容的,这减少了开关管在要求时间内导通所需的驱动电流,有助于提升转换效率。

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LLC开关驱动变压器

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三个变压器

    最上面的是待机变压器,中间硕大的变压器是主变压器,主变压器分了上下两层绕组,绕线的方法也是申请专利的。LLC电路中一个L是其中的一组绕组,另一个L利用的是变压器的漏感。右下红色的就是LLC电路中的谐振电容。

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12V的同步整流Mosfet

    为了提高低压整流部分的转换效率,冰山金蝶430瓦采用了同步整流的方式处理12V输出,关于同步整流的介绍点击这里。具体实现方式是采用了4枚英飞凌的IPP040N06N3,TO220封装,耐压60V,导通电阻仅有3.7毫欧,可以通过90A电流。两颗并联做整流,两颗并联做续流。功率余量超过额定功率非常多。

    到现在为止,凡是达到80PLUS金牌的电源在3.3V和5V上无一例外都采用了DC-DC的降压设计,而且设计上的同质化也较大(茂达的方案采用较多),振华在之前的600瓦和800瓦上这张PCB子板左右空间狭窄,看不到控制芯片。

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3.3V与5V的DC-DC

    这张可以隐隐约约看到控制芯片,不过芯片上的字有些模糊,从已有的痕迹看应该是仙童出品的控制器,MOSFET的型号还是被散热片罩住了,有待继续深挖。

430瓦80PLUS金牌电源拆解

DC-DC的滤波

    在DC-DC的PCB上滤波有两颗日本化工的固态电容,由主PCB的12V进入DC-DC的滤波是由6颗日本化工KZE系,容量2200uF,耐温105℃的电解电容负责。

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12V滤波电容

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输出线材的处理

    线材全部套了热缩管,做了绝缘,而且根部都箍了金属环,这是处理线材最稳妥的方式,这里还可以看到3颗日本化工KZE系的电容滤波。补充一句:我的相机开了超微距后容易有形状上的畸变,所以照片中PCB板有些弯,实际没有这种现象。

430瓦80PLUS金牌电源拆解

PCB背部

    由于是430瓦的功率,所以补锡并不多,但总体上手工痕迹不少,而且部分地方处理不那么令人满意(主要是引脚的处理),PCB板也应该增加清洗的步骤。

    编辑总结:

    这款电源的包装盒设计的很漂亮,外观装饰工艺不复杂,但标签的设计为黑色烤漆外壳做了主要的装饰,黑色半透明风扇有些和整体配色搭配得当,电源参数标签内容详细,说明规范,线材尼龙网很好看,所以外观上给92分。

    线材上电源提供了足够多的线材,在文章中已经详细描述过了,在吃电大户上提供了足够多的接头,外设接头上的数量也堪称同功率上之最,所以给100分。

430瓦80PLUS金牌电源拆解

测试总评

    振华冰山金蝶430瓦电源使用了效率较高的LLC结构,这在市售450瓦以下的电源中还没有第二个,所以比起大瓦数电源来说杀伤力更强。电源在所有重要的功率部件都采用了知名半导体公司的器件,并且器件规格都很不错,控制还是自己写的。一个电源的做工好坏往往从使用的电容就可以做大概的分级,这款电源内全部是日本化工出品,电源PCB背部做工略粗糙,所以这项给87分

    电压稳定性上,12V和3.3V表现非常出色,5V也是较好的等级,给91分。纹波抑制上3.3V是中上等水准,12V和5V是出色的,所以给90分。采用DC-DC处理3.3V和5V的电源在交叉负载测试中一直是给100分。电源的转换效率最高到了93.91%,所以转换效率上给94分。

    总评:93.4分

80PLUS金牌蔓延!振华430瓦电源拆解

均衡负载参数

交叉负载参数

    最后补上之前测试的均衡负载参数和交叉负载参数,均衡负载是按430瓦加载的,交叉负载是按照450瓦的电源加载的(测试稍微严格了一些)。<

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