超越金牌海韵,唯有白金海韵 力拔山河气盖世 LLC全桥谐振独

电源供应器

  • 超越金牌海韵,唯有白金海韵 力拔山河气盖世 LLC全桥谐振独领风骚

     超越金牌海韵,唯有白金海韵 力拔山河气盖世 LLC全桥谐振独

    自从2010年以来,在高阶平台的搭机零件组合中,海韵「X系列」电源供应器,一直是憨人胖达的口袋名单之一;兼顾静音、用料及高转换效率优点,让一票金字塔顶端的玩家们讚不绝口。经过一年多的 沉潜累积,海韵电子这次

    将更加精进扎实的技术,融铸于新一代白金牌产品─”SeaSonic Platinum-1000”,企图向市场宣誓︰唯有海韵,才是电源供应器领域的先行者。

     超越金牌海韵,唯有白金海韵 力拔山河气盖世 LLC全桥谐振独   ■      散热/静音 两全齐美 了解海韵精神的朋友都知道,海韵电子对于静音的追求永无止境。以本次送测的SeaSonic Platinum-1000而论,若整机平台功耗在300瓦以下(低于30%负载),则散热风扇将进入无响模式,停止运转;超过之后,则以低转速静音运转,此时噪音控制于16分贝之内;而当平台功耗超过500瓦时(高于50%负载),则风扇进入高转速的散热模式。这就是业界赫赫有名的三阶段风扇控制设计(Hybird Silent Fan Control),保证了电源供应器运转时的低噪音并兼顾高性能。 然而,部份玩家对于散热的要求高过于静音需求,在这个情况下,若平台负载低于30%而使得风扇静止不转时,似乎并不为这些玩家所乐见。因此,海韵这次在Platinum白金系列中,添製了一个「风扇控制切换开关」,让玩家们可以自由选择S2FC(静音+散热模式)或是S3FC(无响+静音+散热模式)的风扇控制状态;即使负载远低于30%,亦可驱动风扇以低转速静音运转,可说是两全齐美。 另一方面,承袭X系列电源供应器的优良传统,SeaSonic Platinum-1000同样採用三洋电机的SanAce风扇,运作电压12V、运作直流电0.19A、最高转速2200RPM、最大风量70.6CFM,保证运作寿命40000小时。这颗风扇的特点在于採用了三个旋转平衡支点(一般风扇只有两个),大幅增加轴承工作寿命,海韵可说不惜下血本也要给玩家顶级用料。 超越金牌海韵,唯有白金海韵 力拔山河气盖世 LLC全桥谐振独图 / 海韵创业界先河,提供三阶段温控模式以平衡静音与散热。   超越金牌海韵,唯有白金海韵 力拔山河气盖世 LLC全桥谐振独图 / 三洋顶级双滚珠12公分扇,型号是9S1212F404。出风处有扰流板,使散热更流畅。   ■      优雅细緻的EMI滤波保护整流电路 照往例,当胖达一收到测试新品时,「杀肉病」总是会情不自禁地发作;一切只为直击内部核心全貌,完整传达真相,满足DIY玩家们的好奇心与求知慾。这次也不例外,由拆机现场,可以发现SeaSonic Platinum-1000在电源线接口插座背部,使用了一颗整合式铝壳输入插座作为一级EMI滤波侧,初步将市电里的高频杂波加以过滤。 另一方面,笔者特别注意到主PCB板连接至总开关处,并非以传统焊接方式处理;海韵改用模组式接线作工,因此SeaSonic Platinum-1000是一颗不用动焊枪,也能够谈笑间「完全杀肉」的电源供应器。对于有志研究或改造的朋友来说,极为便利。 经过一级EMI滤波处理,交流电流经二级EMI滤波侧,主PCB板上的EMI抑制元件,主要由一颗差模电感、一颗共模电感,再加上两枚X电容、四枚Y电容所构成。细细品味后可以发现,所有磁性元件绕线都极为扎实,整体设计对于降低电磁的传导干扰与辐射干扰有大有裨益,比起以往胖达接触过的高阶电源供应器来看,SeaSonic Platinum-1000在两级EMI滤波保护整流上,可说是箇中翘楚、作工极为优雅细緻。 超越金牌海韵,唯有白金海韵 力拔山河气盖世 LLC全桥谐振独图 / 红框内为两级EMI滤波处理元件。白框内为继电器、蓝色框内为X电容、黄框内为Y电容、灰色框内为差模电感、橘色框内为共模电感。   ■      盛名之下无虚士 新元LL25XB60整流桥  台电送到家中的交流电,首先经过电源供应器两阶段的EMI滤波之后,供电起点中的杂波与幅射干扰可说是被过滤得相当彻底。下一个阶段,电流迈入SeaSonic Platinum-1000的整流桥元件内,将交流电转变为直流电,再接手给主动式功率因素校正电路(APFC)进行处理。 俗话说得好,正所谓︰「英雄所见略同」,胖达近期杀肉的几颗旗舰级电源供应器当中,日系大厂新元(Shindengen)电机出品的LL25XB60几乎是不二之选;各大厂的RD们彷彿是达成共识一般,LL25XB60可说是众望所归。由于这颗整流桥具有low VF 低顺向电压之特性,因此功率损失相较一般凡品低上许多,有效提高整体电源效率。另一方面,LL25XB60最大耐压600V,允许通过最高25A的电流,工作温度在-55℃至150℃之间。但让人更加吃惊还在后头,SeaSonic Platinum-1000一出手就是重拳,用洒料式的手法堆上两枚LL25XB60,合计最大允许通过50A的电流。 读者们必需了解,以1000瓦额定功率来说,使用一枚LL25XB60已经是杀鸡用上牛刀、绰绰有余,超出额定功率甚多;何况一次用上两枚LL25XB60,难道说杀一只鸡需要用上两把牛刀?那九把刀岂不是只能杀4.5只鸡!(编按︰离题了…) 憨人推想,大概是SeaSonic Platinum-1000为了保证各种负载条件下,都能完美实现白金牌的严苛转换效率,并保障至少七年以上的工作寿命与高效率,因此才一次用上两枚整流桥。同时在LL25XB60本体侧加装了鳍型散热片,由细节来看海韵电子的大气用料、种种用心,都无疑让这颗白金牌电源供应器的含金量可说是纯到发光,让笔者十分心仪折服。就像是︰《那些年,我们追的电源供应器》。(编按︰这次绝对没有离题!) 超越金牌海韵,唯有白金海韵 力拔山河气盖世 LLC全桥谐振独图 / SeaSonic Platinum-1000的电力规格及安规表   ■      猛虎硬爬山 主动式功率因素校正电路(Active Power Factor Correction) 交流电经过整流桥后转性为直电流,抵达PFC一次侧。作为一款旗舰中的旗舰,SeaSonic Platinum-1000的主动式功率因素校正电路(APFC)具备全球通用全域电压(Full Range)特性,毋需费心手动切换,自动侦测输入电源的电压,完美支援100V~240V交流电。 专心观察海韵配料走线,可以发现整流桥旁边的PFC电感,为直径40mm的大型铁镍合金粉芯磁环电感,以双路并联分组绕製,同时以透明胶片和机壳之间加以隔绝,防止漏电的情况发生。 PFC电路上採用了两片英飞凌(Infineon)出品之IPW60R099CP并联。这对Mosfet以TO247封装、600V耐压、31A的电流,性能非常强悍。最令人吃惊得在于导通电阻参数值,竟然只有99毫欧姆!一般而言,高阶电源供应器在这个部份的参数值大约是200~400毫欧姆,旗舰级电源供应器也都是保持在100~300多毫欧姆;海韵砸料式的手法,採用导通电阻值如此低的Mosfet,想必是下足了重本,如此气魄在一片cost down成性的红海中的确极为罕见。 此外,并搭配一枚CREE出品的C3D10060高压碳化硅萧特基二极体作为快速回复Mosfet之用;600V、10A的规格,即使用在2000W电源供应器上都嫌绰绰有余,对千瓦级产品来说简直是大材小用了!另一方面,在整流桥和PFC开关散热片之间的散热片群组上有四个Mosfet,这个部份则採用了英飞凌的IPP60R190C6,650V耐压,最大耐20.2A电流,以两个为一组,两路开关交替导通,组织成为全桥架构。而SeaSonic Platinum-1000的APFC电路中,最引人注目的莫过于採用了三颗日本化工出产的KMR系列高压电解电容,每颗耐压420V、耐温105℃、耐容330Uf,这三颗精实小钢炮携手并联,APFC电容总量等效990uF,容值功率比接近1︰1,配得起「海阔天空」的评价。 而隐身幕后,运筹帷幄,将APFC电路各元件整合起来,以CCM(continous current mode)平均电流模式控制的幕后功臣,则是ONSEMI NCP1654B;运作频率为65Khz,能够在相对较低的频率下进一步提昇SeaSonic Platinum-1000转换供率,达到99%的终级境界,为白金认证的夺得可说是功不可没。 超越金牌海韵,唯有白金海韵 力拔山河气盖世 LLC全桥谐振独图 / 红色框为英飞凌IPW60R099CP;蓝色框为CREE C3D10060高压碳化硅萧特基二极体;绿色框为日本化工KMR系列高压电解电容。   ■      欲与天公试比高海韵LLC谐振全桥架构(LLC Full-Bridge Resonant Converter) 市面上许多产品,同样都是通过白金牌认证,同样都是LLC谐振拓朴,但是全桥架构(full-Bridge)硬是高出半桥架构(half-Bridge)一截。两者主要的差距在于半桥开关结构较为简单,成本上较为低廉,相对上电流杂波较多,电源动态相形之下也较为失色;全桥架构则不然,成本更高、结构相形複杂,但也同时克服了半桥结构不足之处,表现上因此更上一层楼。因此,如果说LLC谐振架构(LLC Resonant Converter)是当今家用电脑中,电源供应器领域里转最为先进的电源架构,那幺LLC谐振全桥架构(LLC Full-Bridge Resonant Converter),绝对是制霸这个架构中的王者。 SeaSonic Platinum-1000透过CM6901控制IC产生的LLC驱动讯号,通过一颗脉冲驱动变压器,向一次侧的四片全桥LLC Mosfet传递驱动讯号,关于这颗控制IC的特性,胖达在上一期行家出手单元中有详尽的介绍,有兴趣的朋友不妨翻阅。 SeaSonic Platinum-1000通过四片英飞凌CoolMos C6 IPP60R190C6 Mosfet,再从PFC电容中抽取出电流驱动LLC谐振电路,相对于LLC半桥架构,LLC全桥使用了两片Mosfet在整流期承受高压,承受电压应力的能耐更强,对于千瓦级功率之白金牌认证的夺取,可说功不可没。另一方面,SeaSonic Platinum-1000谐振电路变压器,採用了更加厚实的ER42磁心(magnetic core),降低高RMS谐振电流下的磁通密度,有效减少铁损(core loss);初次级绕组皆採用利磁线绕组,大幅减缓集肤效应(skin effect)所导致的铜损,对于效率的提昇亦助了一臂之力。此外,LLC谐振电路上有一颗牛奶糖形状的蓝色谐振电容器,规格为68nF / 630V,材质为金属化聚丙烯薄膜,具有自回复特性;谐振电感则是SeaSonic Platinum-1000另一个突破性的进化点,独立採用了小型PQ3220磁芯电感,摒弃常见谐振电感与主变压器磁整合的省钱方案,由这件「最重要的小事」可以发现,海韵电子为达成顶尖品质与顶尖效能,砸钱下重料,一点也不手软! 超越金牌海韵,唯有白金海韵 力拔山河气盖世 LLC全桥谐振独图 / 蓝色框内为两级EMI滤波侧;绿色框内为新元LL25XB60整流桥;黄色框内为APFC电路;红色框内为LLC谐振电路;灰色框内为12V整流滤波电路;橘色框内为5Vsb/-12V整流电路;紫色框内为5Vsb/3V DC to DC整流电路。   SeaSonic Platinum-1000将家中市电转换成电脑零件用直流电的旅程︰ 100V~240V交流电→两级EMI滤波侧→整流桥→APFC电路→LLC谐振电路→12V直流电→DC TO DC模组→5V/3.3V直流电。  ■      海韵二次侧整流进化论 电流通过一次侧LLC谐振全桥后,将电流转性为高压脉冲直流电,透过相对应的变压器转换后,输出平台所需之电压;此时,只要再经二次侧整流,即能成为电脑零组件运作所需要的直流电。 SeaSonic Platinum-1000在这个部份埋下两路重兵,以CM6901指挥官提供SR输出控制,每路以四片英飞凌最新Optimos三代BSC018N04LS并联,进行同步整流。这片最新科技,耐压40V、每片可传输100A大电流,导通电组最高1.8毫欧姆,这些同步整流管皆以PG-TDSON-8封装,D级做为散热片直接焊在PCB板上,相对于他厂旗舰电源以T0-220封装,更能减缓热损。因此海韵匠心独运,将这部份设计到PCB板背部,利用导热胶贴,进行双向式被动式散热;因此,整个架构具有极低的导通损耗,完美实现整机超高转换效率,同时常保关键元件之寿命。 另一方面,为了降低大电流长时间通过PCB累积过多废热的情况发生,一般高阶电源大多採取PCB大量敷锡手段加以解决,SeaSonic Platinum-1000直接焊上许多长条柱状纯铜金属条,作为更有效率的散热手段;类似的手法我们可以在一些高阶显示卡上看到,但在电源供应器上极为罕见。憨人胖达大胆推测,这应该是海韵将生产製程作了相当程度的自动化昇级,才能淬炼出如此登峰造极的绝品,可以称得上是白金中的白金。 超越金牌海韵,唯有白金海韵 力拔山河气盖世 LLC全桥谐振独图 / 红色框内为英飞凌BSC018N04LS,以四颗为一路。橘色框内为长条柱状纯铜金属条,在高阶显卡上也能觑见其身影出没,但在电源供应器上并不常见。此外,蓝色框内的巨型散热片,也是极为豪气的作法,常保元件凉爽、延年益寿。   超越金牌海韵,唯有白金海韵 力拔山河气盖世 LLC全桥谐振独图 / 海韵匠心独运,以导热胶贴合热源,利用比热差与大截面积之优势,进行双向式被动式散热。   ■      5V / 3.3V Conveter 演译DC TO DC的真善美 我们在前一期杂誌中讨论到传统电源对于5V和3.3V的处理手法,对于周边元件有时难免造成伤害;同时,也提到DC TO DC Conveter是走在时代尖端的设计方式。身为电源科技的领航员,海韵电子理所当然在旗舰产品Platinum-1000採取了DC TO DC的设计,是以电源供应器中的5V和3.3V是由12V输入后,经过DC TO DC处理后所输出。其中DC TO DC电路控制IC为APW7159,实现了两路交互式BUCK控制功能,5V和3.3V各自採用了三片Renesas RJK0332DPB,每枚最大耐压30V,最大耐电流30A,通态电阻为3.6毫欧姆,并以一上两下的开关组态组成Buck电路。值得一提的是,这部份Mosfet由前一代海韵名作X系列的D-pak方式进化为LF-pak封装,使得引脚ESL更小、性能更强;同时降低热损,只能说强中自有强中手。X系列电源神砲的桂冠,看来是该让给Platinum-1000了。 另一方面,5Vsb待机电路採用了小功率EF20变压器;控制IC方面则用了和X系列系出同门,採用英飞凌CoolSet智慧型PWN功率IC IC2QR4765;5Vsb待机二次侧为CLC π型滤波,同样从善如流採用了日本化工KZE级电解电容。整体来看,只能说海韵的白金牌有非常大的进化;绝对不像有些不负责任的厂商,把金牌架构随便堆个料认证后再拿出来卖。由此而论,海韵的研发人员,的确十分的可靠、用心,值得消费者多多给予掌声。 超越金牌海韵,唯有白金海韵 力拔山河气盖世 LLC全桥谐振独图 / 模组化连接埠侧,两组DC TO DC电路产生5V及3.3V电压,并焊上了不少日本化工所出品的固态电容。 超越金牌海韵,唯有白金海韵 力拔山河气盖世 LLC全桥谐振独图 / 这是模组化连接埠侧的背面,可以发现海韵独家专利的DC TO DC电路与主PCB版之间的连接走线设计。   ■      谷泽…超越你的天才终于出现了….. 憨人还记得念国中的时候,班上的同学都不爱算数学;但不分男女,都非常投入着迷于井上雄彦《灌蓝高手》的连载中。还记得当连载到湘北在全国大赛遇到三连霸冠军山王工业,狐狸流川枫和红髮和尚樱木花道,双双跨越瓶颈,突破那个叫泽北还是北泽的呛秋球员防守。那一幕,不知道有多少读者泪流满面,心中跟着安西教练一起吶喊︰「谷泽…你在天上看到了吗?超越你的卓越天才终于出现了…..」。 当胖达花了无数时间、心血,完全摸透这颗电源的一切时,不禁边写边浮现了上述的回忆。是的,虽然X系列还没死,所以也不在天上,因此各大通路都买得到;但是,超越X系列的卓越天才已经出现了!下一幕,樱木闪过众人,在空中飞跃着,将要强力灌篮的那一刻,安西教练接着说︰「而且…还是两个……!!」。是的!所以,超越X系列的天才也有两颗,一颗是这期所介绍的Platinum-1000,那幺,下一颗又是何方神圣?就让我们下一期在新品报导中,拭目以待。(To be continued…) 超越金牌海韵,唯有白金海韵 力拔山河气盖世 LLC全桥谐振独图 / Seasonic Platinum-1000的监控模组,上面的主IC是PS232F,提供四路12V、5V、3.3V的过电流保护、电源管控,等其他保护功能。   超越金牌海韵,唯有白金海韵 力拔山河气盖世 LLC全桥谐振独图 / 这才是真正的「开箱文」(把机箱脱光光),憨人胖达的完全杀肉实录,在此告一段落,后会有期。   规格 最大输出功率1000W80PLUS认证白金牌+12V设计四组接线设计全模组化电源线主机板×1、CPU×2、PCI-E×3、SATA/IDE×5接头数主机板20+4pin×1CPU 4pin×1、CPU EPS 8pin ×1PCI-E 6+2pin×6SATA×11、大4pin×8、小4pin×2体积深度19 cm风扇大小12 cm保固七年保固  厂商名称 海韵电子工业股份有限公司联络电话 (02)2659-0338

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