Corsair AX1200i 評測電源

序言

        高端電源向來是各廠家的必爭之地,新技術、高指標等特徵往往在這些旗艦產品上體現,CHH評測室迎來了民用PC電源頂端產品的制高點-海盜船AX1200i,在CHH的非正式測試中已經得知AX1200i的前輩,AX1200有着非常強勁的性能,那麼,被冠以數字化技術打造的AX1200i,讓我們來看看,它的性能,除了在「i「的後綴上,還體現在哪里。

電源特色:

  1. DSP控制的數字化電源;
  2. Corsair Link技術用於監控電源工作狀態,進行過流保護設置等;
  3. 單路12V100A大電流輸出計,可調配的為多路或單路保護;
  4. 優質全16AWG線材;
  5. 14CM PWM溫控型風扇,兼顧靜音及良好散熱效果;
  6. 大量液態+固態電容進行濾波,關鍵電路使用日系電容; 
  7. 80PLUS白金電源認證,完善的保護、高可靠性設計(50攝氏度),帶自檢功能;
  8. 7年保修。

外包裝

包裝盒:

Corsair AX1200i 評測電源

包裝盒正面:

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側面,低調的一個PLATINUM標記:

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多國語言的簡單介紹:

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再次低調:

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各路輸出額定電流數值,噪音、效率表現圖標,聯合輸出功率數值,各種認證標記等:

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開箱

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內包紙盒:

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線材與電源主體,隨機配送了一條2平方毫米的優質AC電源線:

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繁多的電源線,中間像一個USB插座的線材是Corsair Link連接線:

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各類模組化線材長度及數量規格表:

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Corsair電源現在外殼特徵已經自成體繫了,高端產品堅持用內六角螺釘:

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電源本體側面:

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AC電源接口一面:

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電源外殼一面粘貼了功率銘牌,介紹內容頗為豐富: 

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模組化接口一面,非常多的插座,還有自檢測試按鈕、電源指示燈,CorsairLink接口:

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拆解篇

YateLoon的14cm扇子,電流標稱值….0.7A,非常高,好在這個扇子是PWM溫控的,風扇下方還固定了一塊NTC溫敏電阻,用於檢測環境溫度:

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機殼上的AC電源插座,屬內置一級濾波電路的屏蔽型,另外零火線及開關等均採用接插件的形式固定:

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元件面:

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銲接面:

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EMI濾波及整流元件一側:

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主動功率因數校正電路及DSP控制板:

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模組化接口PCB,用了非常多的電解電容進行接口處的濾波,另外也有銅條作為大電流通路: 

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其中一路DC2DC的子板及5VSB待機電源子板:

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模組化接口PCB背側,與主PCB使用了多根多股粗銅線再串濾波磁環的形式進行電氣連接:

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交流電經兩級共模扼流圈濾波元件後,使用了兩枚25A/600V整流橋並聯整流,元件佈局相當規整:

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涌浪電流抑制電路用的熱敏電阻、繼電器:

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兩個PFC電感,磁環是高導合金粉芯磁環,CH400125,抗飽和能力強,磁導率較高,漆包線分組繞制。另外值得特別說明的是,這兩枚電感是交互式雙相功率因素校正電路的特徵之一。主動功率因素校正電路採用交互式雙相拓撲後,能有效降低主電容、功率元件及電流通路上的RMS電流,提升效率和可靠性,是一種高性能、高成本解決方案: 

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其中的一相APFC功率元件,包括了兩枚IPA60R190E6功率管及一枚C3D06060 高壓碳化硅肖特基二極管,底下的貼片式電流互感器,一枚磁環:

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非常復雜的DSP控制板,高壓側使用了一枚DSP進行電流模式APFC電路的電流、電壓ADC變換、處理,並與低壓側DSP通信;低壓側則是主要用於管理控制功能,高低壓側之間的通訊,除了傳統的模擬式光耦之外,還有一枚6通道的高速邏輯傳輸光耦(PCB背側),整個架構非常高級:

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PFC電容,兩個松下的470UF/450V 105攝氏度,測試中發現PFC電壓高達405V,足以提供非常充足的保持時間:

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AX1200i為了利用機內空間,5VSB的待機電源使用了獨立的子板:

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        這里簡要說說AX1200i的拓撲結構,和AX1200的一樣,原邊的DC2DC級是復合拓撲,採用的是BUCK+iLLC,即BUCK降壓+交互式LLC的結構。先用一組功率管佈置在低側的變形BUCK 拓撲PWM電路作為Current-Fed級,再用兩組並聯、交互的LLC電路,固定傳輸比進行隔離低壓變換。低壓側在進行同步整流後,利用輸出電壓調制高壓側的BUCK級占空比,從而形成電壓反饋的大環路。由於PWM級是接近零電壓開關的BUCK變形拓撲,LLC也是諧振軟開關拓撲,所以整體雖然是**電路,但效率仍非常高,另外BUCK級屬電流型控制的UC3843 純模擬開關電路,所以響應依然能非常迅速。

下圖是另一相PFC電路及其中一相LLC電路功率元件所在的散熱片:

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高壓BUCK PWM級及另一相LLC電路功率元件所在的散熱片:

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高壓BUCK PWM級的功率電感:

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然後就是兩枚碩大的變壓器:

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主12V的整流電路,以為內是兩組互為交互的LLC電路,所以也能看到兩組同步整流元件,MOS用的是英飛凌BSC030N04LS,一共12枚:

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因為12V主電路已經是50%占空比並雙相交互,輸出電路紋波大幅減小,所以可以僅使用整流板子上少量固態電容結合模組化PCB上大量液態電解進行濾波:

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其中一塊DC2DC 低壓轉換子板,鐵硅鋁/鐵鎳合金粉芯磁環電感、固態電容,配置非常高級:

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DC2DC使用了兩上兩下的MOS組態,輸出電流高達30A:

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這里藏了一枚-12V的轉換子板:

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模組化PCB背面使用了大量的MLCC進行高頻濾波:

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測試篇

(一)靜態測試

        待機功率:

        220V輸入下,AX1200i的5VSB待機電源電路消耗0.6W功率;開機(短接PS_ON與GND)主電路上電後,零功率輸出時,消耗10.9W功率。對於結構如此復雜的電源,這個數值表現相當出色,反映出代工廠偉創力實力不凡。

        靜態運行測試:

        測試配置:

        結合AX1200i各路電流額定值,使用以下參數進行靜態輸出測試:

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        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。

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        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0.37%;

    5V,線材輸出端電壓跌落0.18%;

    3.3V,線材輸出端電壓跌落0.27%。

        測試結果表明DSP控制下的電壓校正表現實在是…非常準確。

        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。

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        在整機滿負載輸出功率時:

    12V電壓紋波Vp-p值為14.4mV;

    5V電壓紋波Vp-p值為19.2mV;

    3.3V電壓紋波Vp-p值為15.2mV。

        整機滿負測試的紋波圖

Corsair AX1200i 評測電源

        12V紋波沒有任何低頻份量,這就是復合拓撲結構的優勢,帶有低頻紋波份量的PFC級輸出經過BUCK PWM預調之後,低頻中增益非常高的閉環反饋已經足以濾除PFC級的任何低頻份量。所有電壓紋波在整個負載測試過程中幾乎紋絲不動,切均低於20mV,表現驚人。

        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。AX1200i通過了80Plus白金認證,效率表現自然非常高: 

Corsair AX1200i 評測電源

        220VAC輸入下測試樣品最高處出現在60%左右,為94.44%,100%負載下效率為93.02%(計分成績)。

        測試樣品在220VAC輸入下能超載輸出10%(計分成績),此時效率92.61%,在嘗試20%超載測試時出現保護關停。

        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100A,電壓12.059V(初始電壓12.115V),紋波13.6mV Vp-p,電壓波動-0.46%(計分成績);

    5V:輸出30A,電壓4.991V(初始電壓5.006V),紋波13.6mV Vp-p,電壓變動-0.30%(計分成績);

    3.3V:輸出30A,電壓3.319V(初始電壓3.337V),紋波15.2mV Vp-p,電壓變動-0.54%(計分成績)。

        在單獨測試各路電壓穩壓性能時,除去了各路同時輸出時互相干擾的影響,各路電壓均表現優秀水準,無論是電壓穩定性,還是輸出紋波質量。

        功率因素測試:

        DSP精確運算下的完美體現,即使是220Vac高壓輸入下的輕載工況,PF值亦非常高,一直到接近1.000的水平。

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        風扇轉速測試:

        40%負載以下風扇能保持在停轉狀態,功率提升後隨溫度/功耗上升進行PWM調速,因測試時環境溫度較低,整個負載溫度范圍內都保持了低噪音的表現(測試環境溫度為20攝氏度,樣品處於開放式的狀態)。

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        5VSB待機電源轉換效率:

        5VSB輸出為1A,2A,3A,4A(220VAC下)時,效率分別為:79.6%,80.9%,82.1%,82.8%。

(二)動態測試

        測試條件設置:

    12V:10A-30A,跳變保持1ms,跳變擺率1A/us;

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    5V:3A-9A,跳變保持2ms,跳變擺率1A/us;

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    3.3V:3A-9A,跳變保持2ms,跳變擺率1A/us;

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        12V動態性能:盡管AX1200i是一個末級為LLC拓撲的電源但因為LLC僅作電流傳輸及隔離作用,不直接進行環路控制,而建立環路反饋的是BUCK PWM的預調級,採用的UC3843控制IC屬於電流控制型,亦能快速的響應輸出變化,12V動態表現相當出色,輸出響應負載變化的速度非常快,在電流上升、下降兩種動態下的環路響應、電壓重建時間均為500us(計分成績)。

        5V、3V3動態性能:兩路低壓DC2DC電路動態表現明顯成為AX1200i的短板,波形出現震動及恢復緩慢的情況,兩路電壓環路響應、電壓重建時間將計算的為2000us、1200us(計分成績)。

測試評分:

CHH電源測試體系的計分公式,AX1200i成績為:

100(滿分)

減4.24【紋波測試子項=0.1*(各路額定電流下紋波值之和)】

減1.30【電壓穩定度子項=1*(各路額定電流下電壓偏離之和)】

減3.49【整機效率子項=0.5*(100-220VAC下額定功率效率)】

減3.09【動態測試子項=1*log(各路動態響應重建時間均值us)】

加1.00【超載輸出10%】

=總分88.88,屬CHH評級中的「Awesome 」(優秀)級別電源。

Corsair AX1200i 評測電源

總結

優點:

  1. PC電源史上第一顆DSP控制ATX電源,DSP參與對開關電路的控制,並提供對電源工作狀態進行監控、管理的功能,可玩性非常高;
  2. 優質功率元件,高檔的磁性材料,整潔合理的內部結構;
  3. 各項性能均衡,各路電壓輸出質量非常高,12V動態表現亦很出色;
  4. 12V及5V電壓穩定性非常好;
  5. 大功率下依然能有靜音表現;
  6. 超載能力超強,可玩性非常高。

不足:

  1. 5V和3.3V動態表現有待調優;
  2. BUCK PWM預調級為非DSP控制;
  3. 模組化接口板處的眾多TAICON電容不太搭配;
  4. 扎實的電路所具備的超載潛力未能充分釋放。

Corsair AX1200i 評測電源

Corsair Link軟件試用

將AX1200i的Corsair Link 連接線接進主板的USB口,AX1200i在主機上電後就能被識別為一個USB設備,系統會自動進行驅動程序安裝:

Corsair AX1200i 評測電源

用戶需要到Corsir網站下載Corsair Link軟件。POWER監控的功能界面,下圖的顯示區域可以讓用戶監控AX1200i當前的轉換效率,輸入輸出電壓及功率,以及風扇轉速、電源內部溫度,各路12V電流輸出值等運行狀態參數:

Corsair AX1200i 評測電源

利用Corsair Link軟件還能對AX1200i 12V輸出的過流保護模式進行設置,AX1200i能調配的12V電壓輸出一共為8路,除了各路電流值能實時根據實際輸出電流動態顯示外,用戶還能在12V多路 OCP保護模式下單獨設置每一路的過流保護閥值:

Corsair AX1200i 評測電源

下圖是我們在安裝了Corsair Link軟件,通過軟件建立了與AX1200i通訊聯系之後做超載測試時軟件監控界面顯示情況。測試表明,無論在單路還是多路保護下的軟件設置,AX1200i都因PWM級的過流控制而出現整機過功率保護,影響超載測試項目分數的進一步提升,考慮到AX1200i的第二級PWM仍屬非數字化控制的模擬PWM電路,AX1200i的過功率保護閥值可能難以通過Corsair Link軟件進行調整,最大功率輸出為1412W,與我們之前進行電測使用的專業級電參數儀略有出入,屬正常的測試誤差范圍:

Corsair AX1200i 評測電源

作者:guryhwa
來源:Chiphell