FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

序言

        全漢FSP 在Aurum 系列金牌電源取得成功之後,再順勢推出了Aurum S GOLD系列進一步搶占市場。今天評測的Aurum S Gold電源在繼續提供金牌高轉換效率的同時,進一步提升了產品的性價比。Aurum系列所使用的全漢自行開發的一次側PFC+2PWM、二次側同步整流+AC2DC的兩顆高集成度專用IC等技術特徵得以保留。讓我們來看看Aurum S Gold 550這款電源性能如何。

主要技術特徵:

  • 兼容ATX12V v2.3 & EPS12V v2.92等規范
  • 效率超90%,80Plus金牌標準認證
  • 單路12V輸出
  • 工業級元件,105攝氏度日系電解電容
  • 安靜、耐用的液態軸承散熱風扇
  • 全面的保護功能

外包裝

Aurum系列簡潔、色彩分明的紙盒外包裝:

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

外包裝上標明了「GAMER&WORKSTATIONS「應用及「ALL JAPANESE CAPACITORS」的特點,顯示出全漢電源高品質的特點:

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

技術特徵介紹,提供了包括各路電壓的電流設置、風扇轉速、線材配置等信息:

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

多語種說明:

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

紙盒側面另一面:

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

開箱圖

開門見山的內部包裝,電源四周有泡棉保護:

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

性價比型產品加上原生線材電源,配件相對較少:

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

電源外觀保持了AURUM系列的特點:

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

全部線材類型及長度一覽表:

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

AURUM全系列電源採用相近的外殼,散熱風扇防護網造型亦近乎完全相同:

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

電源銘牌,標記了輸入輸出的參數以及通過的安規認證等:

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

AC電源插座及出風口。大面積使用了箭型開孔。全漢介紹是此種形狀的開孔能在保證EMI不外泄的情況下提升機內熱氣流排出速度: 

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

輸出線材及接口接口一面:

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

拆解篇

測試樣品屬於「大風車「結構電源。散熱風扇是YATE LOON電子出品的D12SM,12V額定電壓下工作電流0.30A:

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

線路板內部圖:

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

主PCB背面,包括二次側兩路電壓的同步整流元件在內,使用了大量的貼片元件,另外也看得出為了縮減成本,PCB使用了單面板:

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

機殼內電源插座及開關圖,L、N進線間對地連接了一對Y電容:

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

主PCB各部分電路及功能介紹:

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

機內EMI抑制電路,由兩枚X電容,兩枚共模扼流圈及一枚差模扼流圈,兩枚Y電容組成的EMI電路。整流橋安裝在了一枚獨立的小散熱片上並用絕緣膠布包裹: 

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

有源功率因素校正電路中的升壓電感元件,較粗的漆包線繞線,並且加了銅箔屏蔽層隔絕電磁輻射:

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

圖中小磁環電感是Aurum系列電源普遍採用的用於改善主動PFC電路升壓二極管關斷條件、提高轉換效率輔助輔助電感元件。背後亦能看到主升壓場效應管22NM60及升壓二極管STTH8R06FP,上述功率管參數規格完全足以應付測試樣品對應的功率:

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

PFC主電容,日化KMQ系列270uF/450V,具有105攝氏度下2000Hrs壽命。PFC主電容容量耐壓充足,保持時間不成問題;主電容邊上的兩個管子來自於Aurum特色電路-有源箝位單管正激拓撲的PWM主變換電路。PWM主開關是英飛凌的CoolMos C3器件,SPP17N80C3,規格為800V耐壓,最大工作電流17A。輔助開關管為仙童的FQPF3N80C。有源鉗位的軟開關技術使得主PWM變換電路效率得到較大的提升:

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

PWM電路的主變壓器,AurumS系列電源功率最高型號可輸出足700W,得益於有源鉗位電路的變壓器磁通能雙象限擴展,使磁芯利用率提高,一個體積不大的變壓器既能輸出700W大功率:

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

上述一次側的PFC+主PWM+待機PWM電路均由全漢自行開發、擁有專利的20針IC-FSP6600所提供。為了便於在單面PCB上走線,這個IC被設計在一片子PCB上:

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

有源箝位單管正激電路的二次側整流濾波元件12V與5V屬聯合穩壓的二次側輸出結構。變壓器具有兩副低壓繞組,整流後再通過耦合電感進行儲能,提升聯合穩壓的交叉調整率,再用獨立的CLC濾波電路進行濾波:

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

大量使用日化的大容量電解電容進行低壓輸出的濾波,產品的紋波抑制表現、工作壽命得到明顯改善:

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

上圖可以看到固定在散熱片上的12V同步整流用MOS管,因為使用了高規格的MOS做同步整流管,僅配備非常小的散熱片。

下面是AurumS電源獨特的3.3V電壓的生成電路,結合全漢自行開發的二次側專用IC FSP6601,用類似於BUCK同步整流的高效方式形成3.3V電壓:

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

自主開發的二次側控制IC:

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

部分同步整流管被佈置在了PCB背面,直接利用PCB銅箔散熱,大電流覆銅都做了敷錫處理,降低損耗:

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

二次側管控電路所在的子板,使用IC是 Weltrend的WT7572,一枚具有四路電壓監測及保護能力ATX電源管理IC:

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

測試篇

(一)靜態測試

        待機功率:

        220V輸入下,測試樣品的5VSB待機電源電路消耗0.8W功率。開機(短接PS_ON與GND)主電路上電後,零功率輸出時,電參數儀顯示電源消耗功率在8.0-9.5W之間跳變,應該是FSP6600根據電路消耗的電流,使電源電路在極輕載下進入跳週期或打嗝綠色工作模式。

        靜態運行測試:

        測試配置:

        結合測試楊平各路電流額定值,我們使用以下參數進行靜態輸出測試:

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

        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。

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

        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1.74%;

    5V,線材輸出端電壓跌落0.7%;

    3.3V,線材輸出端電壓跌落0.3%。

        評測人員在測試過程中發現測試樣品在10%-100%負載器件都能保持非常好的電壓穩定性。

        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。

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

        在整機滿負載輸出功率時:

    12V電壓紋波Vp-p值為27.6mV;

    5V電壓紋波Vp-p值為21.2mV;

    3.3V電壓紋波Vp-p值為22.0mV。

        整機滿負測試的紋波圖

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

        從各路電壓的額定功率負載測試紋波圖可見,各路電壓都看得出有較為明顯的100Hz紋波,雖然波形比較怪異,但是紋波幅度的改善應與測試樣品使用的高品質日系濾波電容有關。

        整機轉換效率測試:

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

        從220VAC及110VAC兩種輸入電壓下的效率對比可以看出,220VAC的效率表現明顯好於110VAC,而且高效率區間范圍廣,平坦。最高效率表現出現在50%負載處的91.16%,滿載轉換效率為90.65%(計分成績)。220V下能超載測試至120%(計分成績),嘗試沖擊130%輸出時12V電壓出現過低的異常而宣告失敗。

        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42A,電壓11.888V(初始電壓12.095V),紋波28.0mV Vp-p電壓波動-1.71%(計分成績);

    5V:輸出22A,電壓4.972V(初始電壓5.036V),紋波17.6mV Vp-p電壓變動-1.27%(計分成績);

    3.3V:輸出26A,電壓3.270V(初始電壓3.303V),紋波16.0mV Vp-p電壓變動-1.00%(計分成績)。

        測試樣品相對於以往的aurum系列電源各路電壓的負載調整率改善明顯。

        功率因素測試:

        測試功率范圍測量整機功率因素。220VAC及110VAC輸入測試均至100%額定輸出功率。220VAC下的主動功率因素校正電路能把PF值提升至最高0.993,110VAC下的PF值則能高達0.996。

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

        風扇轉速測試:

        風扇轉速呈現出隨負載變動的溫控特性,在半載輸出以下的功率區間,風扇轉速均保持在低速范圍,噪音控制表現較之以往Aurun電源有較明顯改觀:

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

        5VSB待機電源轉換效率:

        5VSB輸出為1A至3A(220VAC下)時,效率分別:72.2%、至78.1%、82.1%

        FSP6600內部的反激PWM控制電路效果效率表現較好。

(二)動態測試

        測試條件設置:我們在動態測試中按每路10%-30%額定輸出電流情況進行測試: 

        12V:4A-12A,跳變保持1ms,跳變擺率1A/us;

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

        5V:2.2A-6.6A,跳變保持2ms,跳變擺率1A/us;

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

        3.3V:2.6A-7.2A,跳變保持10ms,跳變擺率1A/us;

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

        12V及5V動態性能:12V及5V兩路電壓動態下的波形均較為典型,電流上升、下降兩種動態下的環路響應、電壓重建時間均值分別為600us、1400us(計分成績)。

        3.3V動態性能:此路電壓在瞬態情況下電壓恢復過程較長電流突增時電壓跌落較大。電流上升、下降兩種動態下的環路響應、電壓重建時間均值為6250us(計分成績)。

測試評分:

CHH電源測試體系的計分公式,測試樣品成績為:

100(滿分)

減6.16【紋波測試子項=0.1*(各路額定電流下紋波值之和)】

減3.98【電壓穩定度子項=1*(各路額定電流下電壓偏離之和)】

減4.68【整機效率子項=0.5*(100-220VAC下額定功率效率)】

減3.43【動態測試子項=1*log(各路動態響應重建時間均值us)】

加2【超載輸出20%】

=總分83.75屬CHH評級中的「Excellent」(出色)級別電源。

FSP Aurum S GOLD 550 評測電源

總結

優點:

  1. 應用了全功能、高度整合的兩枚自主研發專用控制IC,技術含量高,極好的成本控制方案;
  2. 應用了LCD諧振的ZCS軟開關PFC電路、有源箝位單管正激軟開關PWM電路、3.3V的AC2DC BUCK電路等特色電路,給人耳目一新的感覺; 
  3. 220VAC下極高的轉換效率;
  4. 電路整體做工、元件用料較為扎實,大量使用105攝氏度日系電解電容,有利於提升工作可靠性。

不足:

  1. 3.3V電壓的動態表現有待提高。

作者:guryhwa
來源:Chiphell