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先马年度给力之作,省电王600W电源评测

先马年度给力之作,省电王600W电源评测

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◆ 前言(Introduction)

我们在之前对先马的白金电源Froza Pro 700、黑魅370都做过拆解试用。省电王600W是我们拆解过的第三款电源,同时也是我们正式测试的首款先马电源。

与大部分主打价格战的国产品牌不同,先马对产品的个性化和技术水平的追求一直没有停止过。例如在白金电源Froza Pro系列上使用高效率的拓扑,搭配被玩家推崇的Sanyo Denki 9S散热风扇,低端的黑魅系列也使用了电压稳定性较强的双磁放大技术,相比市面上绝大多数低端电源在电压稳定性上有一定的性能优势。

本次我们测试的省电王600W依旧延续了双磁放大输出设计,但二次侧引入了同步整流混合肖特基整流,有效地提升了输出效率,后面的测试也显示这种少见的结构成效不错。

先马 省电王600W

先马省电王600W电源规格

◆ 包装、外观及附件(Packaging , Exterior & Attachment)

先马的电源惯用这一种硬纸盒包装

包装上有明显的85标志,表示电源在典型负载下拥有85%的效率

包装背面是对电源省电和规格的介绍

包装两侧,一面是品牌的宣传,另外一面则是线材长度和接口的数据

硬纸盒和珍珠棉的搭配可以有效抵抗外力冲击,防水防潮的塑料袋也必不可少

先马省电王600W使用0.8mm的蓝色皮纹漆

原生接线包裹蛇皮网

电源的标签,双路12V各25A,额定600W

省电王600W使用的是半模组化接线设计,所有的模组化插口定义都一致,线材通用

12025规格的散热风扇

蜂巢式散热孔和独立AC开关

出厂质保标签,拆解就必须揭开

虽然现在的IDE电源接口使用频率比较少,但先马还是使用易插拔设计

电源全部配件

◆ 电源拆解及电路解析(Internal Design & Build Quality)

先马省电王600W散热风扇

省电王600W的风扇来自悦伦,型号D12SM-12,12V/0.3A,油轴,最高转速转速为1650RPM,最高风量为70.5CFM,最高噪音值为33dB。悦伦这一把风扇在电源中算是很常见的型号。

先马省电王600W使用的是主动PFC+双管正激+同步整流/肖特基整流混合的结构。PCB为单面板,主控未知。

电源内部总览

PCB背面在高压侧覆有一张绝缘绵垫,这张棉垫出现在这里是为了防止蚊虫爬进电源内部导致电源短路

取走海绵垫可以看到PCB背部的情况,SMT工艺,输出端有明显的补焊

省电王600W的一级EMI使用一张子板焊接到AC插座上面

从电源的排气孔可以看到EMI子板上具有一个共模电感,一个X电容和一对Y电容

从另外一个角度看,共模电感和外壳之间垫有一张塑料片作绝缘处理

主PCB上的EMI电路

主PCB上的EMI电路包括MOV、保险管、X电容、共模电感、NTC热敏电阻各一个,Y电容一对,省电王600W的EMI电路很完整。

整流桥为GBU806,规格8A/600V,安装有一个散热片,余量较大

PFC升压电感由一个30mm直径的铁硅铝磁环绕制,磁环规格偏小了点

PFC电容来自深圳青松,ZT系列,规格330μF/450V/105℃,耐压值跟容量还可以

主变压器骨架规格为ERL-39,次级线圈引出接线作为+12V同步整流的驱动信号

两个磁放大电感是双磁放大电源的一大特征

待机变压器骨架规格为EEL-19

一次侧散热片上有两颗PFC开关管和一颗快速恢复二极管

其中两只TO220封装的PFC开关管来自美国IXYS公司,型号IXTP450P2,规格16A/500V/330mΩ;快速恢复二极管来自PI公司的Qspeed系列,型号LXA04T600,规格4A/600V。

PWM级散热片

两只主开关管与PFC开关管使用的是相同的型号,同是TO220封装,来自美国IXYS公司,型号IXTP450P2,规格16A/500V/330mΩ。

二次侧散热片的整流管

从这里开始,先马省电王600W开始出现一些与普通电源不同的地方,+12V为同步整流设计,而5V和3.3V则是保留传统的肖特基整流设计。+12V的同步整流信号从变压器的次级线圈引出,直接使用变压器的信号作为同步整流的驱动信号。这样一来+12V的输出效率得以提升,而这种规格的MOS相对于大电流的肖特基管还是有一定的价格优势,先马做到了效率与成本的平衡。

二次侧散热片的另外一面

12V整流为两颗Ubiq公司的QM6020AP,规格60V/198A/3.8mΩ;5V整流为两颗台湾统茂S20C45C,规格20A/45V,两颗3.3V的则是PFC公司的PFR30L45CT,30A/45V。

主变压器次级线圈抽出的引线作为+12V同步整流的信号线

储能滤波输出部分,三组独立输出,这是省电王600W电压表现稳定的原因

+12V的输出储能电感为一个33mm的铁硅铝磁环饶制,5V和3.3V则分别是一个24mm的铁粉芯磁环。滤波方面使用的电容都来自承兴Chengx,12V用了3颗2200μF/16V的电容和2个磁棒电感进行滤波,5V使用2颗2200μF/10V的电容和一个磁棒电感组成π型滤波,3.3V则是2200μF的电容加上一颗3300μF/10V的电容和一个磁棒作为输出滤波。

承兴的滤波电容

输出接线的处理方面,先马一贯的做法是把线材套了热缩管再进行焊接,做工比较规范

模组化接线板的PCB

由于成本的考虑,这一个PCB没有额外的滤波电容

省电王600W的主控在洗版时已经被抹掉,可能是来自Champion的CX680X系列

待机IC来自上海集驰电子,集成5Vsb MOS

电源监控IC自矽创电子(Sitronix),ST9S429-PG14,提供OVP、OCP和UVP保护

◆ 用料规格、测试项目说明与装机应用(Component Spec,Test description & Installation)

用料规格(Component Specifications)

用料规格我们列出一个表以供查阅。

从下面部分开始的内容就进入到装机测试和上机测试部分的内容。电源的测试和打分的详细规则详情可以看我们的评测介绍文章《如何看懂电源评测,超能网电源评测体系介绍》。

测试项目

装机应用(Installation)

装机应用主要分为两个部分,分别是背部走线和带大功率显卡。

在后续的测试我们沿用首篇电源横评《三英战吕布?四款300元热门电源横评》里所得出的数据,在一个中塔机箱NZXT H2内要完成背线需要满足两个条件一个是“24Pin线材最少需要45cm以上”,另外一个则是“辅助供电的4Pin或者8Pin需要55cm以上”,再对测试的电源进行对比,判断是否能够在主流的中塔机箱进行背线。

先马省电王600W的24Pin和4+4Pin CPU辅助供电线缆分别达到60cm和70cm,在普通中塔机箱走背线是毫无压力的。

而带大功率显卡则需要满足“电源有2个甚至多个6+2Pin的PCIe供电接口且+12V输出功率能满足显卡满载需求”,先马省电王600W拥有2个6+2Pin PCIe供电接口,+12V1输出最高值为25A/300W,按GTX580单卡最高功耗244W来算都可以满足需求,只要是使用单芯片的单卡平台,省电王600W都可以胜任。

i7-3770K平台功耗对比(注意是整机功耗)

◆ 效率及电压稳定性测试(Efficiency & Voltage Stability Test)

均衡负载测试结果汇总

均衡测试中电流的加载值按我们评测体系规定的比例进行加载,测得以下的数据。

先马省电王600W均衡测试结果汇总

转换效率(Efficiency Test)

先马省电王600W在100W下的三档低负载输出效率表现不错,75W的输出已经接近80%的效率,低载的输出表现甚至超过了某些通过80Plus认证的电源。对于用户来说,这一个功率段输出效率较高带来的就是电脑在处于待机或者轻载的状态下能更节约电量。在250W的时候电源输出效率达到峰值,为86.592%,按115V测试整个电源的效率可能会偏低几个百分点,小编估计这颗电源的输出效率可以达到铜牌标准(82%,85%,82%效率)。

转换效率

转换效率对比,先马省电王600W与铜牌电源处于同一水平线

待机效率测试(Standby Efficiently Test)

按Intel ATX12V 2.31规范中的推荐值,5Vsb在100mA/250mA/1A的负载下转换效率应该高于50%、60%、70%,待机空载小于1W。而最新欧洲的2013 ErP Lot 6要求纯待机(5Vsb加载值为0的情况下)模式下的消耗值不得超过0.5W,从测试结果来看,省电王600W 在待机效率中的表现都很优秀,而且电压控制也较为准确。

值得一提的是,目前使用USB为手机、平板充电或者带移动硬盘的情况非常多,为了应对目前越来越多的周边外设,从本次测试开始,我们在待机效率项目增加2档测试值,从1A提高到2A,由此来检验电源待机一路的输出质量和效率。

电压稳定性(Voltage Stability Test)

电压偏离率:电压偏离率是指输出电压偏离额定电压的程度,计算公式为:(最大偏离电压-额定电压)/ 额定电压x100%,Intel ATX12V 2.3.1和EPS2.92规定-12V最大允许偏离率为10%,其他各路最大偏离率允许值为5%。

电压跌落率:电压跌落率是指输出过程中电压的变化率,计算公式为:(最大输出电压-最小输出电压)/ 额定电压x100%,同样-12V允许值在10%以内,其他各路的输出电压变化率最大允许值为5%。

省电王600W +12V 偏离0.83%,跌落0.21%

省电王600W +5V 偏离3.18%,跌落1.48%

省电王600W +3.3V 偏离1.21%,跌落1.12%

均衡负载中的电压表现情况我们也使用图表表示。省电王600W的电压稳定性表现不错,电压的波动都控制在1.5%以内,12V的电压稳定性表现非常出色,但5V比3%略微高了一点点。

◆ 满载纹波测试(Ripple and Noise Test)

纹波和噪声是电源直流输出里夹杂的交流成分,如果用示波器观察,就会看到电压上下轻微波动,像水波纹一样,所以称之为纹波。按照Intel ATX12V 2.3.1规定,+12V、+5V、+3.3V、-12V和+5VSB的输出纹波与噪声的Vp-p(峰-峰值)分别不得超过120mV、50mV、50mV、120mV和50mV。过高的纹波会干扰数字电路,影响电路工作的稳定性。

我们使用数字示波器在20MHz模拟带宽下按照Intel规范给治具板测量点处并接去耦电容,对电源进行满载纹波的测量。示波器截图分为低频下和电源开关频率下的波形,低频下的纹波峰峰值作为打分基准,开关频率下的纹波波形及测量值作为参考。

先马省电王600W +12V高频纹波 41.0mV

先马省电王600W +12V低频纹波 52.0mV

先马省电王600W +5V高频纹波 28.0mV

先马省电王600W +5V低频纹波 41.0mV

先马省电王600W +3.3V高频纹波 37.0mV

先马省电王600W +3.3V低频纹波 41.0mV

先马省电王600W在纹波部分,+12V的低频纹波为52mV,处于中等水平,而5V,3.3的低频纹波都略微有点高。

◆ 交叉负载与保持时间测试(Cross Loading & Hold-up TimeTest)

交叉负载测试(Cross Loading Test)

交叉负载测试项目我们按照Intel ATX12V 2.3和SSI EPS12V 2.92电源设计指导的要求,制定出600W电源的交叉负载图表。

值得注意的是,我们并非原封照搬设计规范,而只选择其中比较有实际意义的4个测试点,分别是交叉负载框里的左下、左上、右上和右下角四个点。

这四个点的意义分别为:

左下角(A点):整机最小负载; 左上角(B点):辅路最大负载、12V最小负载; 右上角(C点):辅路最大负载、整机满载; 右下角(D点):12V最大负载、辅路最小负载;

测试点的X坐标表示总的+12V的输出功率,Y坐标表示+5V和+3.3V的输出功率之和。

交叉负载的测试与前面的均匀负载测试的评判标准一致,除了-12V偏离率最大允许值在10%,其他各路最大偏离率允许值都为5%。

600W电源 交叉负载图

先马省电王600W 交叉负载电压表现

先马省电王600W属于双磁放大电源,交叉负载项目的表现可以远远甩开这个价位的其他单磁电源,由于电源的基准电压设定偏高,5V一路在C点掉出3%,其他部分没有什么问题。

保持时间测试(Hold-up TimeTest)

掉电保持时间(Hold-up Time)是指电源掉电之后电压输出值跌出范围允许的5%的时间,我们测量的是+12V、+5V和Power-OK信号的保持时间。

SSI EPS12V 2.92服务器电源设计指导中对输出电压保持时间的要求是电源在75%的负载下保持时间应该大于18ms,而Power-OK信号的保持时间要求是大于17ms。

掉电保持时间如此受关注,是因为其很大程度上关系到硬件的寿命,Power-OK保持17ms意味着面临17ms以内的掉电情况时电脑能持续运行而不出现关机、重启的状况,而各路电压保持18ms或者更长的时间,是为了在掉电发生时各个硬件能够做出应急处理,比如机械硬盘的磁头归位,SSD的掉电保护。

先马省电王600W 12V保持时间34.4ms

先马省电王600W 5V保持时间22.4ms

先马省电王600W Power-OK信号保持时间22.4ms

在保持时间项目,省电王600W在保持时间里达到了EPS12V标准,这跟PFC级的用料以及电压设定有一定的关系,可以在后面的基准分数打分占到不小的优势。

◆ 总结:得分及购买建议(Conclusion)

电源基准得分

按超能网的电源评测体系,先马省电王600W各方面表现均衡,基准项目得分是51.15,在这里开始我们把最终的得分换算成超能指数(也就是原来的基准得分百分比得分),先马的省电王600W换算成超能指数为73.07分,鉴于我们的评分标准非常苛刻,能够有这样的表现已经属于非常不错的电源。

基准得分

整体评分与购买建议

电路结构方面,省电王600W是先马自主研发的双管正激+同步整流混合肖特基整流方案。在电压稳定性方面要强于普通使用单磁路放大技术的电源,在+12V输出上使用同步整流可以大大提高其转换效率,同时也控制了物料的成本。但5V和3.3V的纹波略微高了一些,好在低负载的情况下这一问题不会造成影响。

实用功能方面,省电王600W使用了半模组化接线,包裹的蛇皮网(编织网)属于比较软的类型,适合走线,线长走背线也毫无压力,但模组线只搭配了2条,相对比较少,厂商表示以后会把模组线进行单独零售。

噪音控制方面,这一款悦伦12cm油扇,风扇的转速并不算太高,只有电源在满载时噪音才会凸显出来。

每瓦价格方面,省电王600W在元件的用料上留有一定的余量,其官方报价为299元人民币,是平均每瓦不到0.5元,而性能可以碾压同价位绝大多数电源。(这么便宜性能这么好的电源不来一个真的大丈夫?)

先马省电王600W

鉴于先马省电王600W在整体性能上表现均衡以及出众的性价比,我们授予它“超能网编辑推荐奖”银奖,这是我们进行电源评测以来的首款获奖产品。

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