序言
銀欣靜音系列電源里的游俠產品線,Strider Plus ST60-PS 600W銀牌電源亦跟隨大趨勢,實現了LLC化,我們來看看,以主動PFC電路+LLC+同步整流+DC2DC等技術特性的ST60-PS,比起原來的雙管正激拓撲,差異在哪里。產品特點:
- 80Plus銀牌認證,主動功率因素校正電路;
- 14CM短身設計;
- 可以在40攝氏度環境下24/7連續輸出600W功率;
- 單路12V輸出,電流高達49A;
- 低至18分貝的靜音散熱風扇;
- 3%電壓穩定度及低紋波噪音;
外包裝
包裝盒:
外包裝正面:
背面的多國語言產品主要特徵介紹:
各路電壓的電流輸出能力:
各路接口介紹:
LOGO一側:
主要特性圖示:
開箱
開箱圖:
所有物品一覽:
全模組化短身電源設計:
輸出線材一覽表:
電源主散熱風扇進氣口一面,用的是12cm風扇:
電源底部:
電源銘牌及產品序列號、安規認證信息:
模組化接口一側,清晰標記了接口用途:
AC交流電源插座及電源開關一側:
拆解篇
從結構特徵上說,ST60-PS延續了本系列的「大風車「結構特徵,為了適應短身設計,應用了12cm的散熱風扇。風扇工作電壓12V,額定功率2.1W,折算電流約0.18A,由溫度控制實現靜音效果:
內部元件及線路總覽,典型的全模組化電源佈局:
PCB背面,單面PCB,加有大量的敷錫進行增流:
各部分電路功能介紹:
EMI電路一側:
PFC電路一側:
模組化接線子PCB,各路電壓均有使用電解電容進行接口側的濾波:
主PCB引出線區域:
主變壓器一側:
模組化接線子PCB背面,大面積覆銅+敷錫增流:
輸入AC電源線EMI濾波子板,上面有Y電容以及X電容電荷泄放電路:
AC電源線進線區域,有兩級級Y電容、X電容及共模扼流圈的EMI濾波元件;AC輸入整流橋則安裝在背後的黑色散熱片上,8A600V元件,餘量非常充足:
aPFC電感是磁屏蔽的大體積鐵氧體磁芯電感:
PFC電容是松下的UQ系列390uF/400V高壓電解,85攝氏度下2000小時壽命:
PFC功率管及LLC功率管等元件集中安裝在一片散熱片上:
PFC升壓二極管是PI公司的LQA08TC600 8A/600V規格;PFC MOS管則是兩枚英飛凌並聯,各項參數餘量否非常充足;
PFC控制子板,Champion的CM6502方案:
背後還有一枚CM03X的配套IC用於提高輕載效率:
LLC的兩枚功率MOS管,英飛凌的SPP20N60C3:
ST60-PS高壓部分的DC2DC電路使用的是串聯諧振(LLC)拓撲結構,上圖中部位置的藍色元件就是LLC中的諧振電容元件,背後的鐵氧體磁芯屏蔽電感則是LLC電路的諧振電感:
LLC控制子板,用的是Champion的CM6901X方案,Champion為整個電源提供了高壓側全套的控制方案:
LLC的主變壓器,採用了低壓線圈直接引出銲接到PCB的低損耗方式,下邊的小變壓器是將副邊LLC MOS驅動信號傳輸到原邊的脈沖驅動變壓器:
12V的同步整流管,英飛凌的IPP034NE7N,一共四枚、5vsb待機電路的整流肖特基管SBL05L40C等被安裝固定在同一片散熱片上;另外風扇溫控電路的溫度取樣熱敏電阻,也被安裝在此塊散熱片上:
12V的濾波電容,全部都是TEAPO的電解電容:
5V和3.3V的DC2DC子板,鐵硅鋁雙線並繞電感,全組態的扼流圈及固態電容,用料相當扎實:
DC2DC控制IC用的是APW7159,MOS則是各路兩上管兩下管的增強模式:
另外在主PCB上還用了CLC電路對輸出作進一步濾波:
ATX的管控IC是PS224,一枚多路過欠壓、過流、短路保護IC,並且提供PG信號:
5vsb待機電源電路,使用了整合開關管的智能功率IC,TNY278,典型的反激式PWM電路:
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0.7W功率;開機(短接PS_ON與GND)主電路上電後,零功率輸出時,消耗3.5W功率,非常高效。
靜態運行測試:
測試配置:
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2.00%;
5V,線材輸出端電壓跌落3.38%;
3.3V,線材輸出端電壓跌落4.52%。
本項測試中的12V穩壓特性不錯,但5V和3.3V兩路DC2DC的電壓變化較大。
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。
在整機滿負載輸出功率時:
12V電壓紋波Vp-p值為56.8mV;
5V電壓紋波Vp-p值為25.6mV;
3.3V電壓紋波Vp-p值為19.2mV。
整機滿負測試的紋波圖:
滿載下12V電壓紋波呈現比較明顯的100Hz低頻份量,並伴隨一定的噪音,成因猜測是由PFC電容儲能相對較小,同時高壓DC2DC電路為LLC拓撲,動態較低等導致的。
整機轉換效率測試:
考察電源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:
110VAC輸入下,測試樣品在三個典型負載點的效率表現均高出80plus銀牌認證達標值。僅在100%測試點與金牌效率擦肩而過。在220VAC輸入下具有92.9%的半載轉換效率,滿載轉化效率為87.27%(計分成績)。
測試至120%額定負載時12V電壓出現較明顯跌落,130%負載輸出時12V電壓已經無法保持穩壓特性,本項測試認可測試樣品20%(計分成績)的超載輸出能力。
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49A,電壓12.236V(初始電壓12.430V),紋波56.0mV Vp-p,電壓波動-1.56%(計分成績);
5V:輸出20A,電壓4.946V(初始電壓5.152V),紋波17.6mV Vp-p,電壓變動-4.00%(計分成績);
3.3V:輸出20A,電壓3.226(初始電壓3.367V),紋波16.8mV Vp-p,電壓變動-4.18%(計分成績)。
額定電流下的12V電壓負載調整率還算不錯, 5V和3.3V雖然DC2DC電路都帶遠端電壓檢測,但是因為單面PCB及布線等原因,未能實現更高的負載調整率。
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120%額定輸出功率,110VAC輸入下測試至100%額定輸出功率,測試樣品具有很好的功率因素校正表現:
風扇轉速測試:
ST60-PS的溫控風扇輕載靜音表現較為到位,雖然測試環境溫度高達30攝氏度,轉速也僅在負載超50%才開始攀升,滿載轉速1800rpm:
5VSB待機電源轉換效率:
5VSB輸出為1A,2A,3A(220VAC下)時,效率分別為:78.2%,82.3%,83.1%。
(二)動態測試
12V:5.0A-15.0A,跳變保持3ms,跳變擺率1A/us;
5V:2.0A-6.0A,跳變保持10ms,跳變擺率1A/us;
3.3V:2.0A-6.0A,跳變保持10ms,跳變擺率1A/us;
12V動態性能: 12V動態響應符合典型的LLC電路特徵,2200us(計分成績)的環路響應、電壓重建時間。
5V動態性能、3.3V動態性能: 測試樣品這兩路電壓的在動態負載下表現出輸出電壓出現振盪的情況,嚴重影響了動態性能,希望僅是樣品的個體情況:5V環路響應、電壓重建時間7200us(計分成績),3.3V環路響應、電壓重建時間16000us(計分成績)。
測試評分:
按CHH電源測試體系的計分公式,ST60-PS成績為:
100(滿分)
減9.04【紋波測試子項=0.1*(各路額定電流下紋波值之和)】
減9.74【電壓穩定度子項=1*(各路額定電流下電壓偏離之和)】
減6.37【整機效率子項=0.5*(100-220VAC下額定功率效率)】
減3.93【動態測試子項=1*log(各路動態響應重建時間均值us)】
加2.00【40%超載輸出能力】
=總分72.92,屬CHH評級中的「Good」(不錯)級別電源。
總結
從80 PLUS官網連看:http://www.plugloadsolutions.com/80PlusPowerSuppliesDetail.aspx?id=62&type=2
其實ST60F-PS得到的是金牌,但從80 PLUS官方的測試報告看得出金牌過得較為勉強,所以廠商在無法保證每一顆量產產品都能獲得金牌的情況下自己主動下降到銀牌等級
- 220Vac下可媲美金牌電源的高轉換效率;
- 全模組化接線。
不足:
- 紋波,穩壓,動態表現有待提高。
來源:Chiphell