Antec HCP-1000 Platinum 評測電源

序言

繼性價比版的EA platinum白金電源後，Antec終於拿出了80plus白金認證性能版的拳頭產品：HCP-1000 Platinum。與當前的兩款HCP產品一樣，HCP-1000 Platinum仍由台達代工，在結構特徵上與HCP-750/850較為相似，有Antec參與設計的痕跡：採用了LLC諧振拓撲+同步整流+DC2DC架構以獲得極高的效率；在PFC電路、LLC變換電路及DC2DC電路上都有所增強；在主變壓器、同步整流輸出、PCB連接及模組化接口設計等方面均具有當前電源製造的領先水準，接下來是CHH對HCP-1000 Platinum進行的詳細測試、拆解，以驗證這款電源是否真具有HCP旗艦級電源應有的性能。

電源特色：

LLC全橋諧振拓撲，超高效率，80Plus白金牌認證，高電壓穩定性；
7年質保；
業界領先的16針模組化接口可同時兼容一組16針或兩組8針連接線；
135mm DBB silence雙滾珠軸承高可靠性靜音風扇；
主動PFC功率因素校正技術；
單路大電流12V輸出；
完善的電路保護功能；
優質日系固態電容、105攝氏度耐溫電容；
全模組化接線+黑化線材。

外包裝

紙盒外包裝延續了Antec新款電源的樣式：

貼了「白金「的包裝盒正面，1000W持續輸出功率，全模組化接線，最高效率94%等：

多國語言的電源特點介紹：

符合ErP Lot6的超低待機功耗要求，模組化線材連接電源一側使用了黑色，便於在黑化的機箱里面實現隱蔽布線的效果，兼容性非常高的模組化接口設計：

介紹了電源的尺寸，HCP-1000 Platinum長19cm：

介紹高效電源如何幫用家節省電費：

各路電壓及電流分配介紹：

開箱

一個電源本體的無紡布袋，一個收納模組化線材的線包：

模組化線材都比較緊湊，明顯能感覺到沒有HCP-1200的線材那麼僵硬：

附送的一個AC電源線也非常高規格，三芯14AWG（2.08平方毫米），耐溫105攝氏度線規，誠意十足：

模組化線材長度及數量規格表：

外觀側視圖：

電源正面風扇進氣口，除了Antec的標識外，沒有太花哨的東西：

電源兩個側面：

模組化接口一側，各個接口的都標注了12V電壓的分配情況：

電源銘牌，印有規格型號、額定電流、功率及安規等認證情況：

AC電源插座及開關一側：

拆解篇

先前介紹過HCP-1000 Platinum在機械和電路方面的結構都與HCP-750/850相近，屬「大風車」結構電源，代工廠台達這次給HCP-1000 Platinum使用了自產的風扇，AFB1312M，雙滾珠軸承，額定電流0.38A，AFB系列風機里的非標產品，推測風量可達110CFM，轉速約2300RPM；但對白金電源來說，這個風扇僅需要工作在低轉速范圍即能滿足大部分工況下的散熱需要：

內部電路、元件圖，黑色阻焊的PCB，Antec高端產品的特徵：

主PCB背面，HCP系列獨有的高水平布線，敷錫增流隨處可見：

電路各功能區域介紹：

EMI濾波電一側，Y電容、X電容均使用了熱縮管進行包覆，細節處理上追求可靠性的用意十分明顯：

PFC電路一側，在這里也能清晰看到HCP-1000 Platinum電源的結構組成-一主一副的兩板PCB形成「L「字母構型：

模組化接口一側的PCB，兩PCB間使用了高可靠性的螺絲緊固連接方式，另外也能觀察到，模組化接口小部分位於主PCB上，多數位於模組化接口PCB上：

LLC諧振變壓器及管控子板一側，所有元件與外殼間加強絕緣的措施十分充足：

下面的拆解我們把主PCB和模組化PCB進行分離，從下圖的視覺能夠見到清一色的日化高速電解電容：

銅條和螺絲雙重緊固，當然，這些金屬緊固件也作為12V電流由主PCB流向模組化PCB的通路：

模組化PCB內里也有乾坤，原來是由一張模組化接口PCB和一張DC2DC PCB所組成：

兩張小PCB間用了非常厚實的金屬件銲接相連，兩側為5V和3.3V的電流通路，中間為地線通路：

模組化接口PCB上加焊了大量的紅寶石ZLH系列高速電解電容、金屬化陶瓷電容進行接口供電的濾波，另外也能觀察到，此PCB上空焊了一組28PIN連接器，這是ANTEC還留了一手，看來基於本方案的更大功率HCP-1200/1250 PLATINUM已經猶抱琵琶半遮面：

模組化接口一側的外殼，空焊的接口對應外殼處沒有留出接口安裝孔，是不是我們簡單的把外殼割出開口並且在模組化接口PCB上加焊連接器即能升級至HCP-1200/1250 PLATINUM呢？

電源外殼處的AC電源插座、電源開關及其上的X、Y電容EMI濾波元件：

主PCB上的EMI濾波元件，完整的兩級EMI濾波，保險管及MOV壓敏電阻用以對涌浪電壓進行防護：

值得特別說明的是，HCP-1000 Platinum 這兩枚分別躺着和立着的共模扼流圈，使用了VAC的高品質非晶磁環，抗飽和能力強，磁導率高：

濾波後的AC電源隨即進入兩枚新電元的LL25XB60，600V25A高規格整流橋元件進行整流，整流橋元件安裝在獨立散熱片上進行散熱：

40MM直徑的大體積鐵鎳合金粉芯，俗稱高通磁環的PFC升壓電感，並且做了EMI屏蔽處理，使用了1.4mm直徑的漆包線，繞線緊密、均勻，電感附有環氧樹脂板基座進行固定、絕緣：

PFC 電路功率元件，佈置於一片大散熱片上，其中的MOS管運用了3枚並聯A&O品牌的AOTF27S60，27A600V規格，通態電阻0.16歐，TO220絕緣封裝。A&O的高壓MOS在過往的PC電源中比較少見，但能進入台達元件采購名錄的，相信品質一定不成問題；PFC升壓二極管為CREE品牌的C3D10060，10A600V規格高壓碳化硅肖特基二極管，白金電源必備元件之一：

PFC高壓電解電容為日化KMR系列的470uF/450V 型號，耐溫特性為105攝氏度下2000小時，兩枚並聯，PFC電容總容量為940uF，非常接近1W/uF的水平；相信通過大PFC電容容量及較高PFC電壓設計，能有效降低改善輸出的100Hz紋波份量：

從PFC電容下方的絲印可以發現，HCP-1000 Platinum的PCB設計能對應容量更大的35mm直徑高壓電解電容，如此說來，具有更大功率的HCP-1200/1250型號是理所當然的了：

PFC控制子板，控制IC是Champion的CM6502S+PI SenseZero SEN013DG（背面），CM6502S提供了90%+效率電源產品的PFC電路解決方案，能實現接近ZVS的MOS開關切換，較一般的控制IC有超過2%的效率提升；SEN013DG能提供有源可控的三路高壓線電壓檢測，消除待機狀況下傳統使用電阻對高壓線電壓進行檢測的損耗：

PFC電路具有更高效的控制機制，相應減小了在PFC電流檢流元件上對降低功耗的要求，HCP-1000 Platinum採用了多枚無感電阻並聯的檢流方案：

由於PFC電容較大，為了減小電源上電瞬間極大的PFC電容涌浪電流對元件的沖擊，HCP-1000 Platinum使用了NTC電阻搭配繼電器的防涌浪電流保護電路：

HCP-1000 Platinum採用了LLC全橋諧振拓撲，比起半橋LLC電路，全橋LLC每付對角橋臂在換流期間有兩枚MOS管串聯承受高壓，耐受電壓應力能力更強，在KW級以上的大功率場合能提供更高的可靠性。下圖是四枚LLC全橋管中的兩枚，採用了英飛凌最新的諧振電路專用MOS，COOLMOS CFD2系列的的IPA65R110CFD（65F6110），TO220絕緣封裝，通態電阻110毫歐，快恢復的體二極管特性，能夠避免諧振電路MOS管硬換流時體二極管反向恢復過慢導致意外貫通，使全橋電路具有更強健的可靠性：

全橋LLC諧振拓撲的控制電路佈置於副邊，控制IC是CM6901，電壓型諧振電路+副邊同步整流控制IC。該IC配合一枚UCC27324P MOS專用驅動IC提供LLC諧振拓撲四枚全橋管的所有驅動信號；CM6901同時也產生二次側的同步整流驅動信號，則通過圖片下方的一枚UCC27324D MOS專用驅動IC進行驅動：

四枚全橋管使用了同一個EE22脈沖變壓器產生驅動信號，這個變壓器個頭雖小，但其具有一個初級繞組，四個次級繞組的復雜結構：

全橋LLC諧振變換電路的諧振電感，一枚PQ3220磁芯的電感，由於與副邊元件距離較近，電感纏繞了耐高壓絕緣膠布：

全橋LLC諧振變換電路的諧振電容，並聯使用兩枚高壓金屬化聚丙烯薄膜電容以滿足承載較大的LLC諧振 RMS電流的要求：

LLC電路的諧振電流檢流元件，與常見的檢流方式不用，台達為HCP-1000 Platinum配置了最直接、最迅速的檢流方案-電流互感器直接串接進LLC諧振迴路中，以便能實時監控LLC諧振電流，進行過流保護：

為了讓玩家瞭解HCP-1000 Platinum主變的特點，我們把主變及SR整流PCB形成的一體化變壓器+同步整流模塊拆下來，這個模塊整合了功率傳輸、同步整流、散熱及溫度檢測等功能：

HCP-1000 Platinum的精髓所在-LLC諧振變壓器。大家知道，HCP-1200及HCP750/850使用的主變也僅採用了PQ3230磁芯，而HCP-1000 Platinum的主變規格提高了兩檔至PQ4035磁芯，以適應更大的功率傳輸：

這枚變壓器元件初級為大線徑利茲線，次級多組薄銅皮並聯，能有效降低LLC諧振變換電路的大RMS電流在主變繞組上的導線損耗；除此之外，這種緊湊型變壓器比起常見的EC、ER磁芯，次級銅線的變壓器結構，在勵磁電感、漏感等變壓器參數上一致性更好，更有利於大功率電源提供穩定可靠的輸出：

主變次級繞組與同步整流元件的連接方式，也是HCP-1000 Platinum先進的結構特點之一：各次級繞組引腳直接銲接至同步整流管D極所在的PCB覆銅，實現次級繞組間、並聯的同步整流管間均衡的通流。由此主變+同步整流管PCB形成了一體式的功率傳輸組件，達到了直接輸出12V直流的功能，解決了傳統連接方式因次級大RMS經集流線路導致分流不均、積熱、導通損耗過大的不足：

同步整流管使用的是TO252封裝的英飛凌IPD031N060N3G Optimos3代超低內阻MOS管，一共8枚，分4組佈置；這小片同步整流子PCB，是4層PCB，目測每層覆銅厚度至少2OZ，提供非常低的導通電阻及良好的散熱效果：

同步整流管表面貼裝了散熱片進行散熱，如下圖：

整流後的12V電壓隨即進入一片極為豪華的固態陣容陣列進行濾波，以獲得平滑的12V直流輸出。這固態電容陣列由16枚日化PSF系列 470uF/16V鋁固態電容組成，每枚ESR低達11毫歐，漣電流5.4A，絕對能滿足任何低紋波的需求。經過濾波的12V直流再通過下圖中的4枚藍綠鐵粉芯環扼流圈進行高頻份量的濾除，這些扼流圈的直流等效電阻同時作為檢流電阻提供過流檢測；除去這四路12V輸出，HCP-1000 Platinum還直接從12V所在的PCB引出第五路12V輸送至DC2DC子板供產生5V和3.3V電壓使用：

從下圖固態電容中嵌焊的銅片可以看到，HCP-1000 Platinum連降低固態電容在極大RMS電流下的發熱及為PCB增流都考慮到了。

12V輸出經扼流圈之後再用日化的KZE高速電解電容做第二級針對低頻紋波的平滑、濾波，總共使用了3枚2200uF/16V及兩枚1500uF/16V電解電容，至此HCP-1000 Platinum壯觀的CLCπ型濾波網絡構建完畢：

DC2DC子PCB上的其中一路低壓DC2DC電路，12V輸入側電容、輸入扼流圈、BUCK電路元件、輸出濾波電容、輸出扼流圈，完整、追求輸出質量的的電路結構：

DC2DC的電感是3線並繞的鐵鎳合金粉芯環，屬高成本磁材元件：

BUCK轉換電路的MOS元件為英飛凌的BSC042N03L 3G ，PG-TDSON-8封裝，坊間說的八爪魚MOS，提供非常小的寄生參數並且改善散熱。為了充分利用風流散熱，台達在MOS周邊加焊了金屬件輔助散熱：

兩小PCB中的大體積連接難於可靠的分離再焊回，DC2DC電路控制IC無法直接觀察到型號，但按台達解決方案的慣例，推測為仙童的SG1577，交互式的雙路BUCK控製器。

5Vsb待機電路控制IC是PI公司的TNY280 tinySwitch智能PWM功率IC，對於一般5vsb電流額定值為3A的待機電源來說，TNY280這個元件的功率餘量非常大：

待機電源電路的小功率反激PWM變壓器，周圍用絕緣膠布包覆：

5Vsb的肖特基整流二極管，有一片小散熱片輔助散熱：

5vsb待機電壓為CLC π型濾波，使用了日化KZE和紅寶石ZLH高速電解電容：

管控及保護子板，使用台達自家的house keeping IC，型號為DWA103，具有各路電壓的UVP、OVP等功能：

各路的過流保護功能則使用四運放IC LM339的分立電路搭建形成，這部分電路還需有獨立調節四路12V過流保護點的功能：

風扇的溫控功能也在上圖的子板中實現，溫度感應的NTC熱敏電阻被佈置在同步整流管PCB中。

測試篇

（一）靜態測試

待機功率：

220V輸入下，HCP-1000 Platinum的5VSB待機電源電路消耗0.6W功率（110Vac下為0.4W）；開機（短接PS_ON與GND）主電路上電後，零功率輸出時，消耗6.6W功率，這個功耗數值非常低，是目前CHH評測過的同功率范圍金牌以上效率的電源中最低的。

靜態運行測試：

測試配置：

結合HCP-1000 Platinum各路電流額定值，使用以下參數進行靜態輸出測試：

電壓穩定性測試：

考察各路電源在整個測試功率范圍內的穩定程度，電壓變動值越小越好。

測試中在額定負載范圍內的各路電壓變動情況為：

12V，線材輸出端電壓跌落0.07%；

5V，線材輸出端電壓跌落0.57%；

3.3V，線材輸出端電壓升高0.15%。

上述結果表明HCP-1000 Platinum各路電壓遠端檢測、控制功能效果優秀，但我們也觀察到，5V和3.3V兩路電壓隨電流增大的過程中並不是單向變化的，而是存在微小幅度的先降後升情形。

電壓紋波測試：

考察各路電壓在整個測試功率范圍內的紋波峰峰值電壓，值越小越好。

滿載時12V紋波主要為PFC級電壓引入100Hz低頻份量，幅度非常小，未見有可明顯觀察到的高頻噪音。因為全橋LLC諧振拓撲屬於PFM調制模式，其諧振頻率隨負載變化，各路電壓紋波在調頻過程中相繼產生干涉，致使紋波變化過程出現非單向變化。特別是在10%的極輕載時，5V和3.3V分別有43.2mV和31.2mV的紋波。

整機滿負測試的紋波圖：

在整機滿負載輸出功率時：

12V電壓紋波Vp-p值為18.4mV；

5V電壓紋波Vp-p值為16.8mV；

3.3V電壓紋波Vp-p值為12.8mV。

幾乎不需作任何帶形容詞的點評-各路均壓制在20mV以下。

整機轉換效率測試：

考察電源整機在整個測試功率范圍內的效率表現。其中，220V輸入測試至130%額定輸出功率范圍。

220VAC輸入下，HCP-1000 Platinum具有優異的效率表現，半載效率高達95.12%；在輸出足1000W功率的時候效率仍高達94.55%（計分成績），由此可見，HCP-1000 Platinum功率元件用料完全具有更高輸出功率的水準。

HCP-1000 Platinum在220VAC輸入下能超載輸出30%（計分成績），此時整機輸出功率為1300W，效率仍高達為92.75%，12V電壓紋波僅微升至23.2mV。嘗試進行40%超載輸出測試時電源關停保護。

HCP-1000 Platinum在110VAC輸入時，滿載效率有91.60%，HCP-1000 Platinum的PFC控制IC能實現類ZVS的軟開關效果，配合LLC諧振拓撲獨特的原邊開關管ZVS及同步整流管ZVS特性，即使在110Vac輸入下的重載階段，整機效率也保持的非常好。

整個超載測試過程中電源未出現異常聲響。

各路電壓拉偏測試（負載調整率）：

考察各路電壓在最大額定輸出電流下的電壓、紋波數值，其中紅色字體標記的測試結果作為電壓穩定性及紋波表現的計分項目：

12V：輸出82A，電壓12.211V（初始電壓12.237V），紋波20.8mV Vp-p，電壓波動-0.21%（計分成績）；

5V：輸出25A，電壓4.996V（初始電壓5.043V），紋波17.6mV Vp-p，電壓變動-0.93%（計分成績）；

3.3V：輸出25A，電壓3.342V（初始電壓3.357V），紋波16.0mV Vp-p，電壓變動-0.45%（計分成績）。

單路額定電流測試時的電壓穩定性與紋波數值比起前述測試時略大，但控製得仍十分理想。

功率因素測試：

在測試功率范圍測量整機功率因素。220VAC輸入測試至130%額定輸出功率，110VAC輸入下測試至100%額定輸出功率。HCP-1000 Platinum的PF校正功能效果良好。

風扇轉速測試：

HCP-1000 Platinum的風扇調控策略實施起來依靠整機高效表現顯得較為從容。10%-70%負載階段風扇僅以不到700RPM轉悠；越過80%負載後轉速開始提升，額定負載時轉速達到1510RPM。對於14CM風扇來說這個轉速可能還是稍高，但在實機使用環境下，此時機內聲響最大的部件應該不會是電源的風扇。考慮到HCP-1000 Platinum轉換效率具有寬裕的達標餘量，其實Antec可以略微犧牲重載下的效率性能以換取更安靜的噪音表現。

5VSB待機電源轉換效率：

5VSB輸出為1A，2A，3A（220VAC下）時，效率分別為：82.3%，87.2%，90.0%。明顯5VSB待機電源從高規格的智能功率IC上討到不少效率方面的便宜。

（二）動態測試

12V：8.2A-24.6A，跳變保持800us，跳變擺率1A/us；

5V：2.5A-7.5A，跳變保持1ms，跳變擺率1A/us；

3.3V：2.5A-7.5A，跳變保持1ms，跳變擺率1A/us；

12V動態性能：HCP-1000 platinum的12V動態表現較以往測試的電壓型LLC諧振變換拓撲電路快速許多，我們無法深入研究代工廠台達是否在吃透CM6901電路的同時加入了提高電壓型LLC諧振拓撲電路動態響應性能的獨門技術，但可以肯定的是，HCP-1000 Platinum的方案不是生搬硬套CM6901規格書里的範例。12V電壓的電流上升、下降兩種動態下的環路響應、電壓重建時間為分別為520us與320us，平均時間為420us（計分成績），甚至比起一些調教不好的雙管正激電路還要快速。

5V、3V3動態性能：5V電壓的動態性能成為了HCP-1000 platinum唯一的痛，電流突增時電壓不幸出現了約50mV振盪，導致電壓基線無法及時回位，我們選取了與電流突降時相近的波谷作為時間測量點，5V的環路響應、電壓重建時間分別為900us、1100us（計分成績）；同樣DC2DC單路結構的3.3V電壓動態表現較5V要好很多，電壓反饋修正較為及時，即使同樣出現基線回位較慢的現象，但未觀察到有振盪發生，3.3V的環路響應、電壓重建時間均為400us、400us（計分成績）。

測試評分：

按CHH電源測試體系的計分公式，HCP-1000 Platinum成績為：

100（滿分）

減5.44【紋波測試子項=0.1*(各路額定電流下紋波值之和)】

減1.59【電壓穩定度子項=1*（各路額定電流下電壓偏離之和）】

減2.84【整機效率子項=0.5*(100-220VAC下額定功率效率)】

減2.78【動態測試子項=1*log（各路動態響應重建時間均值us）】

加3.00【超載輸出30%】

=總分90.35，屬CHH評級中的「God-like」（神器）級別電源。