很多人選購電源時,面對電源結(jié)構(gòu)和用料的介紹總是很糊涂,不知道為啥高端貨會那么貴,這篇文章咱們就來拆解個昂貴的1000W電源,看看里面到底有點啥。
當然PC電源的知識還是很專業(yè)的,由于小熊也不是從業(yè)人員,肯定會有錯誤。即使你看完這一篇也很難搞懂拓撲結(jié)構(gòu)和電器原件的作用。但是不要拒絕知識點,走馬觀花看一下也是漲姿勢。
其實現(xiàn)在500w的電源成為主流和性價比的首選,那為啥不拆一顆500w電源給大家看呢?因為1000w電源的結(jié)構(gòu)和電器元件更加完整,看完這篇1000w的拆解,再去比對500w的,就知道結(jié)構(gòu)哪里簡化了,元件哪里縮水了。
拆解的電源為安鈦克HCG1000 Extreme金牌電源,采用了海韻FOCUS+方案,拆解之前,還是來開個箱吧,要不對不起這電源的顏值 。
▼包裝的配色是玫瑰金, High Current Gamer Extreme,簡稱 HCGX,也就是電源系列的名稱,該系列通過80 PLUS金牌認證,并提供了10年質(zhì)保。
▼打開盒子,電源以及模組線材有無紡布包裹著,此外還有使用說明,電源線和安裝螺絲,在理線方面分別提供扎帶和理線帶。
▼兩側(cè)為玫瑰金色的金屬板,有品牌 LOGO和型號。
▼850w型號的長度是14cm,到了1000w型號短尺寸有點hold不住了,增長到16cm,同時風扇尺寸也增加到了13.5cm。不過對于一個1000w的電源來說也不算很大。
▼全模組輸出接口,提供了8個12V的CPU/顯卡接口,滿足大功率以及多顯卡主機的用戶需求。
▼電源支持Hybrid模式切換功能,在電源輸入口旁邊還有一個按鍵,可以選擇是否開啟。開啟后電源風扇會在低負載時停轉(zhuǎn),提供更好的靜音表現(xiàn)。
▼背面由電源的銘牌顯示,電源采用了單路12V設(shè)計,單路12V輸出達到了83A,即996W,還是偏向游戲應(yīng)用的設(shè)計。
▼CPU,顯卡以及主板線材為一個單獨包裝,其它線材為另一個包裝。
▼1根24pin 主板電源線,2根6+2pin一拖二顯卡供電線,4根6+2pin一對一顯卡供電線,2根4+4pin CPU 供電線。
▼其它線材有12個SATA接口和6個大D接口,另外還有一根大D接口轉(zhuǎn)軟驅(qū)供電線。
▼下面開始殘忍的拆解環(huán)節(jié) ,首先打開側(cè)面。
▼然后把風扇面的保護蓋打開。
▼風扇型號為HA13525H12F-Z,為鴻華FDB液態(tài)軸承風扇,135mm規(guī)格,額定電壓12V,最大電流0.5A,最高轉(zhuǎn)速2300RPM。
和其它家用電器一樣,PC沒法直接使用220v的高壓交流電,需要電源把220v轉(zhuǎn)化為電腦能夠使用的12v以下的低壓直流電。
PC開關(guān)電源轉(zhuǎn)換流程為:
交流輸入→EMI濾波電路→整流電路
→功率因素校正電路(主動或是被動PFC,用于提高整流橋交流電變直流電時的利用率)
→一次側(cè)(高壓側(cè))開關(guān)電路(將高壓電轉(zhuǎn)化為高壓脈沖電)
→主變壓器(轉(zhuǎn)換為12v及其他低壓脈沖電)
→二次側(cè)(低壓側(cè))整流電路(低壓脈沖電轉(zhuǎn)換為低壓直流電)
→電壓調(diào)整電路(例如:磁性放大電路或是DC-DC轉(zhuǎn)換電路)
→濾波(平滑輸出漣波,由電感及電容組成)電路→電源管理電路監(jiān)控輸出→ 得到純凈的12v以下低壓直流電給電腦使用。
PFC電路、開關(guān)電路、低壓轉(zhuǎn)換電路(如雙路磁放大或者DC-DC)是相對獨立的電路,可以任意組合搭配,相對獨立的電路組成不一樣的電源結(jié)構(gòu)。不同的電源設(shè)計搭配,有不同的價格,也有不一樣的轉(zhuǎn)換效率。下面就來看看這款安鈦克HCG Extreme1000W電源是什么樣:
▼HCGX-1000 采用了主動式 PFC+同步整流+全橋 LLC 諧振+DC To DC 的設(shè)計,了解電源的朋友應(yīng)該聞到了熟悉的味道,沒錯!這就是海韻Focus+方案,而 HCGX-1000也是由海韻代工的。
下面按照電源轉(zhuǎn)換流程,再來看看各部分的電器元件。
▼一級EMI部分一般會放在AC輸入端,現(xiàn)在的趨勢是越來越簡化了,一般都喜歡安裝在PCB上了,HCG X1000一級EMI部分還保有一對Y電容,后面還藏一個X電容。
Y電容:連接火線和地線之間,以及零線和地線之間,負責濾除共模干擾及共態(tài)噪聲。
X電容(跨接線路濾波電容):用來并聯(lián)火線與零線間的電容,可以消除來自電力線的低通常態(tài)噪聲。
▼PCB下方有塑料層來絕緣,其中有一個地方鏤空,里面是散熱硅墊,給PCB和焊點提供散熱,延長壽命。
▼二級EMI:有2個共模電感、1個X電容、一對Y電容,以及保護器件:MOV和保險管。
共模電感:用來抑制市電的共模干擾,同時也抑制電源本身的共模干擾對外泄漏。
金屬氧化物壓敏電阻(MOV):并聯(lián)于保險管后端的火線與地線間,目的是抑制市電尖峰,能處理高電流、吸收高能量及迅速反應(yīng)以保護設(shè)備免于瞬態(tài)故障達到額定限制。
保險管:當通過它的的電流值超出額定限度時,會以熔斷的方式來保護連接于后端電路。
▼電源采用全橋LLC諧振架構(gòu),2個整流橋共用1個散熱片,由于有遮擋沒有拍到具體型號。
整流橋:利用二極管單向通過的特性,將220V交流電整流成300V以上的脈沖直流電。整流橋?qū)δ蜏睾湍蛪旱囊蠖急容^高,高溫會嚴重影響整流橋的轉(zhuǎn)換效率,HCG Extreme1000W的整流橋固定于散熱片上,協(xié)助其散熱,有利于長時間穩(wěn)定的運作。
其實整流橋的參數(shù)非常重要,整流橋輸出電流的能力可以看出一款電源虛不虛標。比如海韻Focus+ 850整流橋參數(shù)為600V/15A,即電流為15A,最低電壓為100V,功率就是1500w,再算上效率,80%,那么也有1200w,,對于850w的電源來說有很大的余量。當然HCG Extreme1000W的整流橋參數(shù)應(yīng)該會更高,可惜拍不到。
▼主動PFC電路采用了封閉電感,旁邊藍色的是主電容,一顆日立820uF 400V,耐受溫度105℃。
主動PFC放置在整流橋之后。作用除了主動補償交流電的的相位差,讓交流電的波形和時間,盡量和直流電保持一致。簡單來說主動式PFC就是一個有源的升壓電路,通過升高輸入電壓來減少電流在流向下級電路中的電能損耗(同等功率,電壓越高,電流就越低,低電流可以降低在傳輸線路上的熱損耗)。
PFC意思是功率因數(shù)校正,主動式PFC可以達到較高的功率因數(shù),通常可達98~99%以上;被動式PFC的功率因數(shù)只能達到60~70%。但是功率因數(shù)并不就等于轉(zhuǎn)換效率。其實PFC功率因數(shù)高是為國家省錢,而轉(zhuǎn)換效率高才是為用戶省錢。
功率因數(shù)=輸入電源的實際電量÷電網(wǎng)供給電源的電量,即功率因數(shù)越大,電網(wǎng)的能量利用率和穩(wěn)定性就越高(穩(wěn)定性一般指電器對電網(wǎng)的干擾少,例如開啟大功率家電產(chǎn)品的一瞬間,電網(wǎng)電壓都會被瞬間拉低,理論上加入PFC電路后就不會出現(xiàn)這種問題),并且功率因數(shù)所產(chǎn)生的損耗其實是由電力部門負擔的,所以節(jié)省這部分電量是為國家做出貢獻了,用主動PFC電源的小伙伴們是不是敢到很光榮?。?/span>
▼2枚PFC開關(guān)管是英飛凌6R099,規(guī)格為600V/19A@100℃/0.105Ω,左邊的是PFC二極管,也是由于遮擋而無法拍到。前面綠皮的為NTC熱敏電阻,旁邊的是HF46F-G繼電器,這兩個元件為浪涌抑制器件,是中高端電源必不可少的元器件。
負溫度系數(shù)電阻(NTC):串聯(lián)于火線或零線上,啟動時其內(nèi)部阻抗值可以限制充電瞬間的電流值,而負溫度系數(shù)的定義是其電阻會隨其溫度上升而降低,所以隨著電流流過本體使溫度逐漸升高后,其阻值會隨著降低,避免造成不必要功率消耗。
▼全橋LLC諧振的4枚主開關(guān)管(全橋的標志之一就是由四個三極管或MOS管組成的振蕩),的兩個橋臂各使用了兩顆,共計2塊鋁制散熱片,同樣由于遮擋沒有拍清型號,參考海韻Focus+ 850的參數(shù)吧:為GPT13N50DG,規(guī)格為500V/13A/0.49Ω,HCG Extreme1000W的參數(shù)應(yīng)該高于此值。
LLC的特點就是效率高、輸出紋波小、發(fā)熱小、體積小、低EMI、負載可調(diào)范圍大等、可以對輸入/輸出電壓比在很寬的范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié)、可實現(xiàn)MOS開關(guān)管零電壓開通和低電流關(guān)斷,減少開關(guān)損耗,從而提高效率。
▼電源的主變壓器,型號為 VER42BB04,旁邊還有諧振電感和諧振變壓器。
主變壓器:主變壓器的輸入端與開關(guān)管相連,輸出端與二次側(cè)整流濾波電路相連,可以提供低壓(+12V,+5V,+3.3V,-12V,-5V)輸出給整流濾波電路。
▼左上即為5Vsb待機電路。
▼5V 和 +3.3V 電路,采用了 DCtoDC(降壓電源)的設(shè)計,可以有效的在過壓,過流,高溫的情況保護電源電路。
▼模組電路板與主電路板使用金屬針連接,不再有復(fù)雜的飛線。兩層板子中間的貌似有散熱片。
▼DCtoDC子板通常負責5v和3.3v的低壓輸出濾波電路。
在開關(guān)電路中如果我們看不到磁環(huán),而在低壓濾波電路中發(fā)現(xiàn)有兩塊帶有磁環(huán)的PCB板,這就可以判斷DCtoDC模塊。DCtoDC擁有小體積、高可靠性、輸出穩(wěn)壓等等優(yōu)點。而現(xiàn)在不少廠家使用同步整流技術(shù)來提高電源效率,所以現(xiàn)在很多通過金牌PLUS的電源都使用了DCtoDC。
▼ +12V同步整流,金屬板下面有固態(tài)電容。
▼電源的+12V同步整流電路布置在PCB底面,共計配置有4顆MosFET,小熊失誤了,沒有拍清楚具體型號 ,另外IC 也位于PCB背面。
同步整流就是采用通態(tài)電阻極低的專用功率MOSFET,來取代整流二極管以降低整流損耗的一項新技術(shù),它能大大提高DC/DC變換器的效率,并且不存在肖特基勢壘電壓造成的死區(qū)電壓。因為要求柵極電壓必須與被整流電壓的相位保持同步才能完成整流功能,故稱之為同步整流。傳統(tǒng)的二極管肖特基整流在低電壓高電流輸出的情況下?lián)p耗非常大,這時候同步整流的優(yōu)越性就被體現(xiàn)出來。
▼輸出的濾波電容來自日本化工,具體參數(shù)為:3300uF&16V。
▼模組接口PCB上有日化的固態(tài)電容,貌似還有FPCAP固態(tài)電,以及電解電容進行輸出濾波。
通過拆解可以看到這顆安鈦克HCG1000 Extreme 金牌電源內(nèi)部拓撲結(jié)構(gòu)比較齊全,用料也是定位高端。外觀是采用玫瑰金色,比較高調(diào),不過和主流硬件的顏色不太好搭。
此外這款電源線材還有個特色就是配有濾波電容,能夠提高供電的品質(zhì),但是由于位置在連接硬件接口附近,造成這部分線材比較硬,裝機時的美觀程度上打了折扣。如果是自己去定制線材的話也會失去濾波電容的作用,也是種遺憾。
希望看完此文后你對PC電源能從不懂到半懂。最后溫馨提示拆解電源會失去保修,輕易不要去嘗試