狼窝好读版： http://wolflsi.pixnet.net/blog/post/66223062 感谢FB网友出借此颗海韵PRIME Titanium 650W 海韵PRIME Titanium电源采用全模组化设计 https://i.imgur.com/O7Zn7Yl.jpg 电源供应器本体使用黑色消光烤漆处理，左右两侧有PRIME字样银色装饰牌、海韵商标及 Titanium字样印刷，U字造型气流通风开口 https://i.imgur.com/A7GPPcQ.jpg U字型金属银色面板与外壳本体共同组成风扇护网，中央有PRIME字样银色装饰牌，使用沉 头六角螺丝固定风扇 https://i.imgur.com/YNamArW.jpg 网状散热出风口处有商标/输入电压标示铭牌、交流输入插座、电源总开关及风扇模式控 制开关 https://i.imgur.com/9msZHxL.jpg 模组化插座处也有海韵商标及PRIME Titanium字样，插座外有白色印刷标示连接装置 https://i.imgur.com/qPGKoyB.jpg 输出规格标签，上有商标、产品名称、型号、总输出功率、输入电压/电流/频率、各组输 出电流/功率、安规认证标志、警告讯息、80PLUS认证标志、产地，海韵PRIME Titanium 为台湾制造 https://i.imgur.com/FhjwFTg.jpg 一组ATX20+4P编织网包覆模组化线路，长度为60公分 一组EPS12V 8P带状模组化线路，长度为65公分 一组CPU12V 4P+4P带状模组化线路，长度为65公分 https://i.imgur.com/7TVUwUa.jpg 三组PCIE6+2P带状模组化线路，两组为单头，长度为60公分；一组为一分二双头，第一段 长度为55公分，接头间长度为10公分 https://i.imgur.com/NFfVA9a.jpg 三组SATA带状模组化线路，其中两组提供四个直角SATA接头，一组提供两个直角SATA接头 ，三条第一段长度分别为40.5公分/38公分(四个头)、30公分(两个头)，每组接头间长度 均为11.5公分 https://i.imgur.com/G1YVPXq.jpg 两组大4P带状模组化线路，一组提供三个省力易拔大4P接头，第一段长度为40公分；一组 提供两个省力易拔大4P接头，第一段长度为30公分，每组接头间长度均为12公分 https://i.imgur.com/7EfhnRv.jpg 将所有模组化线路插上的样子，线组数量比插座多，可依照装置需求自行调配使用的线组 https://i.imgur.com/bYRaY96.jpg 内部结构图，海韵PRIME Titanium这款电源并未采用钛金电源常见的半无桥/无桥式APFC 电路，而是使用低顺向导通压降的桥式整流器及微调电路来拉高转换效率 主电路板功能分区如下： 红色：输入EMI滤波电路 黄色：桥式整流及APFC电路 水蓝色：辅助电源电路5VSB 紫色：一次侧全桥LLC谐振+二次侧同步整流12V功率级 绿色：3.3V/5V DC-DC转换电路子卡 https://i.imgur.com/zPV5TmB.jpg 使用HONG HUA鸿华HA13525M12F-Z 13.5公分12V/0.36A液态轴承(FDB)两线式风扇，最高转 速为1800RPM https://i.imgur.com/xThAh1E.jpg 主电路板背面，大电流路径采用敷锡来增大电流承载能力及协助导热 https://i.imgur.com/mUbJl1F.jpg 交流输入插座後方有一金属隔离罩及透明绝缘片，里面有电路板安装输入保险丝、X电容 、Y电容 风扇切换开关线路、L/N电源线及上方磁环都有包覆绝缘套管 https://i.imgur.com/DaFnt6e.jpg 交流输入端采用插片式连接器，突波吸收器有包覆绝缘套管，因为保险丝已经设置在交流 输入插座後方电路板上，所以主电路板上就没有设置保险丝 https://i.imgur.com/14ziU8T.jpg 电路板上具备两阶EMI滤波电路 https://i.imgur.com/sQktrIt.jpg 装在散热片上，采并联配置的两颗VISHAY LVB2560桥式整流器，25A*2电流规格对650W等 级电源是太超过了，但使用此款桥式整流器主要是看上其较低的顺向导通压降Vf，一般桥 式整流器的Vf为1.1-1.4V，而这款LVB2560的最低Vf仅有0.76V，更低的Vf可以降低整流时 的功率损失，并减少整流器的发热量 https://i.imgur.com/XDRBrZF.jpg 方形封闭式APFC电感，以650W机种来说其体积相当小巧 https://i.imgur.com/vabcEoy.jpg 固定在散热片上的APFC功率元件，右侧红框处为两颗Infineon IPP50R140CP Power MOSFET，中央绿框处为ROHM SCS110AG SiC Schottky Barrier Diode，因为都不是采用绝 缘封装，所以使用了绝缘垫圈及导热垫片进行固定及绝缘，并涂抹散热膏确保热传导能力 ，功率元件之间黄色方形元件是电流侦测用比流器 APFC电路控制子卡直立安装在散热片後方，并使用黄色聚酯薄膜胶带紧紧包覆，控制核心 为ON semi NCP1654 CCM PFC Controller https://i.imgur.com/6W31cOg.jpg APFC电容采用两颗Nippon Chemi-com 400V 470uF 105度电解电容并联组成，由於空间因 素，一颗使用比较矮胖的KMQ系列，一颗使用比较瘦高的KMR系列，两颗大容量电容并联确 保此电源有足够的Hold-up time(断电保持时间) https://i.imgur.com/KYNS4r7.jpg 全桥LLC谐振转换器一次侧采用四颗Infineon IPP50R199CP Power MOSFET，四颗MOSFET共 用一片散热片，因为采用非绝缘封装MOSFET，为了避免短路，使用绝缘垫圈及导热垫片进 行固定及绝缘，同样涂抹散热膏确保热量能顺利传导 https://i.imgur.com/neXBVaY.jpg 一次侧LLC谐振槽的谐振电感(红框)、谐振电容(水蓝框)，紫框为侦测一次侧电流的比流 器，谐振电感与比流器外包覆黄色聚酯薄膜胶带，主变压器右下的固态电容外面包覆绝缘 套管进行二次绝缘强化 https://i.imgur.com/NGkWsXX.jpg 右侧子卡为12V功率级控制核心，采用虹冠CM6901T6X SLS(SRC/LLC+SR)谐振控制器，控制 一次侧全桥LLC谐振转换器及二次侧12V同步整流MOSFET 左侧子卡为风扇转速控制子卡 https://i.imgur.com/Nx1o5Fh.jpg 子卡位置的主电路板背面有两颗SILICON LABS Si8230BD高/低端隔离驱动IC，其隔离绝缘 电压可达到5KV，用来取代隔离驱动变压器，作为CM6901T6X控制器与一次侧全桥LLC谐振 转换器MOSFET之间隔离驱动的桥梁 https://i.imgur.com/5HLOLrp.jpg 辅助电源电路一次侧功率元件使用STF6N65K3 Power MOSFET，变压器上包覆黄色聚酯薄膜 胶带 https://i.imgur.com/MZhblus.jpg 辅助电源电路一次侧采用Leadtrend LD7750R PWM控制器，安装在主电路板背面 https://i.imgur.com/uBkxr86.jpg 二次侧12V同步整流元件位於主电路板背面，使用四颗ON semi(原 FAIRCHILD)FDMS015N04B MOSFET(红框)组成二次侧全波整流电路，旁边铜箔采大面积敷锡 来加强电流传导能力，并导出MOSFET热量至电路板及正面金属散热片 https://i.imgur.com/wJVQsZq.jpg 主电路板背面与外壳空间处有贴上一块导热贴片，协助将二次侧MOSFET区域的热量传导至 电源外壳上，上方的洞与沟槽都是被电路板上焊点挤压出来的 https://i.imgur.com/lWKKET0.jpg 主变压器旁用来辅助二次侧同步整流元件散热的金属散热片，散热片下方有12V输出CLC滤 波电路用六颗Nichicon固态电容 https://i.imgur.com/AyI7OIl.jpg 12V输出CLC滤波电路的直立电感与Nippon Chemi-con电解电容 https://i.imgur.com/UmTWt7G.jpg 二次侧散热片旁边安装一个小片DC-DC电路子卡，使用一颗Lite-on LSP5523同步降压IC， 将12V转换成-12V https://i.imgur.com/M1xFVpM.jpg 3.3V/5V DC-DC电路子卡，负责将12V转换成3.3V/5V，DC-DC电路子卡正面配置输入/输出 滤波用电感及Nippon Chemi-con/Nichicon固态电容，子卡背面安置ANPEC APW7159C双通 道同步降压PWM控制器，各别驱动两颗Low Side及一颗High Side的交换式同步降压电路， 使用的功率元件均为Infineon BSC0906NS MOSFET，共有六颗，分别将12V转换成3.3V/5V https://i.imgur.com/tab7xMc.jpg DC-DC子卡背面还有覆盖一片散热用金属板 https://i.imgur.com/gOBi51E.jpg 3.3V/5V输出电流侦测用分流器直接安置在DC-DC子卡输出焊点至模组化插座电路板焊点之 间 https://i.imgur.com/Ub10gg0.jpg 位於侧边子卡上的伟诠WT7527V电源管理IC，提供输出过电压/欠电压/过电流保护、接受 PS-ON信号控制及产生Power Good信号 https://i.imgur.com/uRq0Dsz.jpg 模组化输出插座电路板背面，上方插座焊点有敷锡，加上滤波/退耦用表面黏着积层陶质 电容，并使用透明绝缘片整片盖住保护 https://i.imgur.com/fw8i96Y.jpg 模组化输出插座电路板正面，使用四支实心金属条固定电路板，同时也作为传送输出电能 的导体，上方配置不少固态电容(Nippon Chemi-con/Nichicon产品)来强化滤波/退耦效果 https://i.imgur.com/JdkmYxa.jpg 接下来就是上机测试 测试一： 使用电子负载，测试输出的转换效率，同时使用红外线热影像相机撷取电源内部运作红外 线热影像 电子负载机种为四机装，每机最大负荷量为60V/60A/300W，分配为一组3.3V、一组5V及两 组12V 测试从无负载开始，各机以每1安培为一段加上去，直到达到电子负载极限(12V各26A)， 3.3V/5V则受限於电源本体总和功率输出能力 使用设备为ZenTech 2600四机电子负载(消耗电力)、HIOKI 3332 POWER HiTESTER(测试交 流输入功率)、SANWA PC5000数位电表(测试线组末端的各组输出电压) 3.3V/5V/12V综合输出下各段转换效率表，於输出60%时3.3V/5V达到电源供应器最大总和 功率限制，故後面测试的3.3V/5V电流就不再往上加 https://i.imgur.com/ouE4Szv.jpg 各输出百分比下转换效率折线图(横轴：输出百分比、纵轴：转换效率) 80PLUS钛金认证要求10%输出90%效率、20%输出92%效率、50%输出94%效率、100%输出90% 效率，海韵PRIME Titanium 650W於综合输出10%转换效率为89.2%、20%转换效率为92.4% 、50%转换效率为93%、101%转换效率为91.5%，仅有20%及100%输出满足认证要求，10%及 50%输出略低於认证值0.8%~1% https://i.imgur.com/WnXUUkH.jpg 综合输出101%下电源供应器内部红外线热影像图，桥式整流器是最热的区域，为摄氏82.9 度 https://i.imgur.com/oZGLq48.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，3.3V/5V电 压於12V输出0%至100%之间升高40mV https://i.imgur.com/JYsgzA3.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) 80PLUS钛金认证要求10%输出90%效率、20%输出92%效率、50%输出94%效率、100%输出90% 效率，海韵PRIME Titanium 650W於纯12V输出11%转换效率为90.1%、19%转换效率为92.4% 、51%转换效率为93.6%、101%转换效率为92%，除50%输出略低认证要求0.4%外，其他输出 均符合认证要求效率 https://i.imgur.com/gzt0vk5.jpg 纯12V输出99%下电源供应器内部红外线热影像图，最高温处仍是桥式整流器，为摄氏82.9 度 https://i.imgur.com/D1E2ZGU.jpg 模组化输出插座处受到二次侧传来的热量，偏向二次侧的区域有较明显温度 https://i.imgur.com/9M7u02I.jpg 二次侧的热量透过导热贴片传导至外壳上，也有接近摄氏49度的温度 https://i.imgur.com/XyJSiA0.jpg 测试二： 使用常见的电脑配备实际上机运作，使用SANWA PC5000数位电表透过电脑连线截取 3.3V/5V/主机板12V/处理器12V/显示卡12V的电压变化，并绘制成图表 此测试电脑配备CPU/GPU/机械硬碟於全负荷运作下，其直流耗电量约在600W左右 3.3V电压记录，电压最高与最低点差异为41.5mV，开始测试时电压呈现往上升高的现象 https://i.imgur.com/pZNskxR.jpg 5V电压记录，电压最高与最低点差异为39.9mV，开始测试时电压呈现往上升高的现象 https://i.imgur.com/SB0S6e0.jpg 主机板12V电压记录，电压最高与最低点差异为43mV，开始测试时电压呈现往上升高的现 象 https://i.imgur.com/OkUvsDe.jpg 处理器12V电压记录，电压最高与最低点差异为78mV，开始测试时电压最初下降，後来呈 现往上升高的现象 https://i.imgur.com/ZZ4kUmn.jpg 显示卡12V电压记录，电压最高与最低点差异为57mV，因为整机中显卡用电量最大，升高 的电压反而提供压降补偿，使其压降数值减小 https://i.imgur.com/Vp41wZV.jpg 测试三： 使用示波器搭配电子负载进行静态负载下低频及高频输出涟波测量及动态负载测试，动态 负载就是让输出电流於固定斜率及周期下进行高低升降变化，并使用示波器观察 3.3V/5V/12V各路电压变动状况，目的是测试暂态响应能力 使用设备：Tektronix TDS3014B数位示波器 示波器中CH1黄色波型为动态负载电流变化波型，CH2蓝色波型为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，CH2/CH3/CH4垂直每格50mV 於3.3V/11A、5V/12A、12V/46A输出下12V/5V/3.3V各路低频涟波分别为 20.4mV/16.4mV/9.2mV https://i.imgur.com/iK4VJzt.jpg 於3.3V/12A、5V/12A、12V/46A输出下12V/5V/3.3V各路高频涟波分别为 10.4mV/15.6mV/9.2mV https://i.imgur.com/iMMgPZ8.jpg 各路动态负载参数设定 3.3V与5V：最高电流15A，最低电流5A，上升/下降斜率为1A/微秒，最高/最低电流维持时 间为500微秒 12V：最高电流25A，最低电流5A，上升/下降斜率为1A/微秒，最高/最低电流维持时间为 500微秒 蓝色/紫色/绿色波型在黄色波型升降交接处摆荡幅度最小、次数越少、时间越短者，表示 其暂态响应越好 3.3V启动动态负载，最大变动幅度为266mV，同时造成5V产生58mV、12V产生58mV的变动， 3.3V电压变动大幅震荡维持时间在200微秒 https://i.imgur.com/9O3ob0a.jpg 5V启动动态负载，最大变动幅度为192mV，同时造成3.3V产生48mV、12V产生84mV的变动， 5V电压变动较大幅震荡维持时间在200微秒左右 https://i.imgur.com/Q2tsduh.jpg 12V启动动态负载，最大变动幅度为274mV，同时造成3.3V产生38mV、5V产生34mV的变动 https://i.imgur.com/z5PBw5F.jpg 本体及内部结构心得小结： 1.钛金电源中普遍搭载无桥式/半无桥式的APFC电路，海韵PRIME Titanium却选择使用低 压降损失桥式整流器及标准APFC电路，表示对其他部位效率精进有信心 2.具备风扇模式切换开关，低输出/低温下风扇停止运转，改善噪音表现 3.模组化插座板透过金属支撑架及焊接点与主电路板输出端连接，减少电能传输损失 4.并联两颗大容量APFC电容，可保持较长的断电维持(Hold-up)时间 5.一次侧使用隔离驱动IC取代传统隔离变压器 6.APFC/一次侧MOSFET均使用非绝缘封装，只靠螺丝垫片与导热贴片进行绝缘，须注意日 後灰尘湿气累积是否可能造成对绝缘方面的影响 7.主电路板背後的二次侧同步整流元件处有加装导热贴片，可透过电源外壳协助散热 8.电解部分与固态部分均为日系品牌 各项测试结果简单总结： 80PLUS钛金认证要求10%输出90%效率、20%输出92%效率、50%输出94%效率、100%输出90% 效率，海韵PRIME Titanium 650W仅在综合输出20%(转换效率92.4%)和101%(转换效率 91.5%)、纯12V输出11%(转换效率90.1%)、19%(转换效率92.4%)、101%输出(转换效率 92.4%)这五项符合钛金认证效率要求，其他输出点转换效率差异略低於0.4%~1% 海韵PRIME Titanium 650W从内部红外线温度图来看，整流器是温度最高的点，其次是主 变压器，而二次侧除了正面散热片加大，同时将热传导至背部外壳来散热，全负载下的温 度并没有想像中的高 实际使用电脑配备测试输出负载能力，负载开始提高耗电量时，电源供应器的输出电压也 会略微提升，作为压降补偿。各路电压於测试开始/测试中/测试结束时，显示卡12V最大 变动幅度为57mV，处理器12V最大变动幅度为78mV，主机板12V最大变动幅度为为43mV， 3.3V/5V最大变动幅度分别为41.5mV/39.9mV 输出涟波测试，电源供应器於3.3V/12A、5V/12A、12V/46A静态负载下的低频涟波表现分 别为20.4mV(12V)/16.4mV(5V)/9.2mV(3.3V)。动态负载测试方面，12V有比较大的变动幅 度274mV，3.3V/5V的变动幅度分别为266mV/192mV，3.3V/5V电压变动尖波维持时间在200 微秒左右，无明显持续上下摆荡情形，另外因为3.3V/5V均透过12V转换而来，所以其中一 组加上动态负载时会有出现彼此输出略受影响状况 报告完毕，谢谢收看 --

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