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给大家拆卸一个新产品电源:全汉刚推出Hydro PTM X PRO系列产品电源,手上版本的为1000w,从包装上能够看见该电源已通过80plus白金牌的验证。
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电源机壳为灰黑色,内部结构使用了LLC半桥拓扑结构电路原理。
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额定值1000w的输出功率,单通道 12v设计, 12v的电流输出做到83.33A,已经达到1000w。
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这一款电源仅有13cm的长短!与规范ATX电源长短14cm对比,有着更强安装兼容模式,在一些特殊主机箱中,这一点尤为明显。
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详尽的拆箱一部分见下面的视频
越少越好用!13cm长KWATX电源Hydro PTM X PRO拆箱共享
下面来拆卸下这枚13cm长“小电源”,看看到底有什么秘密?
电源拆卸
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最先注重拆卸电源会有着很高的风险性丧失质保,不推荐一般耗费者这样做,危险的事情让我来!
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最先看来风机:因为电源长短仅有130m,一定是要不了135m的风机。
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风机是一颗120mm FDB液压轴承风机,载满噪声36dB(A)。来源于中国台湾永立,型号规格为MGA12012XF-O25,7风扇叶片设计方案,工业风,产品卖点是中使用寿命,在工作温度60℃能够有10万个小时以上使用寿命。同时还具备ECO智能启停操纵作用,30%负荷下,风机转停,完成0噪声!
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电源本身异常紧密,终究它仅有13cm的长短。
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解读实际电子器件以前,简单科普一下,自然自己并不是专业人员,难免有疏忽不正确的地方,也欢迎大家强调。
绝大多数的电器产品应用直流电,由于电子元件不能对交流电流这类变动的自变量开展正确判断推理。因此PC电源的作用是把相对较高的交流电流(AC)变为PC工作中所需的相对较低的直流电(DC),其实正中间还会继续通过脉冲(直流电)电这一环节。
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在电源里的实际全过程如下所示:交流电流在过滤和整流器后变成直流电,进到开关电源电路变成高频率脉冲直流电,再送至变电器降血压获得低电压的脉冲电,在通过整流器和过滤后最后获得计算机所需要的,相对性清澈的低电压直流电。
这也是一个开关电源的常见步骤,特征是在一次侧(变电器以前)维持髙压、高频率情况开展过滤和总结,因为电容及其变电器大小和电流工作频率反比,那样电气元器件就能做的非常小,此外电源开关电源也可以根据与此相接耗电量机器的功能损耗尺寸来自我调节,从而减少热值,提高工作效率,也更环保节能。缺点是设计方案比较繁杂,有高频干扰。与此相对性便是线形电源,有兴趣可以自主查一下在其中的差别。
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掌握大约的基本原理,再去推荐下电源每个的部分功效。这一款Hydro PTM X PRO电源使用了主动型 PFC LLC 串联谐振 同步整流 DC To DC 设计。溶解底下低通滤波器,开关电源电路,逆变电路,变压器电源电路,低电压变换电源电路这些,全是相对独立性的电源电路。
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电源的那一侧,从左往右分别为:低通滤波器→整流桥(一次侧)→的部分主动型 PFC构造。
EMI低通滤波器
的作用是对交流电流开展过滤,用于滤掉市电力网里的工作电压磁法勘探和高频干扰,并且也避免开关管所产生的高频干扰传送到市电力网中,产生对于其他大功率电器的高频干扰。一般都有一级EMI和二级EMI构造。
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Hydro PTM X PRO的的一级EMI放到AC键入位置上。一级EMI有独立的PCB十分罕见,外界还有一个遮掩做为维护。PCB里侧能够看见Y电容,但看不见X电容,不知是立即省去,或是藏到Y电容的下边。除此之外输电线套着有磁芯以降低干扰,一个铁氧体磁芯电磁线圈则立即放置于主PCB上,边上还有一个保险丝管。
Y电容:负滤掉共模干扰及共态噪音;X电容:清除来源于电缆线的高一般态噪音。
铁氧体磁芯电磁线圈:清除电缆线低通共态及其频射噪音。
保险丝管:当根据它电流值超过额定值程度时,便以融断的方式去维护联接于后端电源电路。
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二级EMI有2个共模电感、1个X电容、一对Y电容。保护器件的MOV并没有缺乏。在一旁还可以看到三块黄色的CBB电容,跳山羊地放到变电器底端,应该是受制于PCB长度才进行了这种设计。
X电容承担滤掉差模干扰;Y电容承担滤掉共模干扰;共模电感用以滤掉共模干扰。
氢氧化物瓷片电容(MOV):抑止电压顶峰,能解决高电流、消化吸收高效率能量并迅速反应以保障机器设备可免于暂态常见故障超出额定值限定。
一次侧逆变电路
整流桥能是4颗二极管构成,还可以是单独电子器件构成。这一款Hydro PTM X PRO应用一颗YANGJIE(扬杰)的GBJ2506P,规格型号为600V/25A,其均值整流器电流达到25A,那样按最少工作电压100V测算,输出功率便是2500w,是个规模不经济值:80%,那也是有2000w,能够看见容量是很大的。此外整流桥私有一个散热器。
假如整流桥的输出功率会比电源的最大功率低,就证明这枚电源虚高了。
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在整流桥后有一个电磁阀和一个NTC热敏电阻器的搭配。
计算机从制冷机情况运行的时候会造成一个很大的浪涌保护电流,很有可能损坏电源和主机内部。NTC热敏电阻器的功效恰好是避免浪涌保护电流的毁坏。因为他也可以根据环境温度的改变更改阻值,热态时电阻器巨大,限制启动冲击性电流。根据大电流后,NTC发热阻值降低为零,电流做到标准值。这时候电磁阀工作中,将NTC从电路板上断掉,促使NTC环境温度快速降低,修复高阻状态,为下一次启动过流保护充分准备。
主动型PFC和开关电源电路
主动型PFC用以提升整流桥交流电流变直流电后的使用率,一般由主电容和电感器构成。
PFC即功率因数校正器,他在整流桥后可以积极赔偿交流电流的相位角,在沟通转换成直流电时提升电源对市电能使用率,但是并不是电源转化效率,根本无法为顾客划算,反而是为祖国划算,也可以减少电源对电压电力网的影响和耗损。
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Hydro PTM X PRO主电容为二颗铝电解电容,均来着NIPPON CHEMI-CON(日化),单珠规格型号为470μF(电容值)/450V/105℃,二颗并排就可以做到940μF。
主电容的作用是确保后端稳压管水平,另外还要有一定的储能技术水平(主电容的容积),便于做到Intel ATX12V标准满负荷输出下维持时间不少于16ms的规定,即沟通交流键入被截断后, 5V输出坠落至4.75V(小于指标值5%)的时间也,主要是用于维护固态硬盘。维持时间自然可以根据容积用公式计算计算,这里就不详细介绍,终究个别差异与设计要素可能会影响其充分发挥。一般来说470μF能让600w以上电源达到维持时间的需求,二颗并排容积翻倍,为1000w的电源应用,多余充足。
电源开关电源的本质就是开关电源电路了,关键原理是由上桥和下桥MOS管轮着通断来储电和充放电,把髙压的直流电转变成高频脉冲电流。因为需要轮着电源开关MOS管,因此称之为电源开关电源。
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Hydro PTM X PRO的开关电源电路具有独立的散热器,选用2颗MOS管,型号规格为英飞凌6r125p,规格型号为16A@100℃;26A@25℃;漏源极击穿场强是650V。在一旁还可以看到一颗二极管(2根针角),为变压二极管,其的作用是进行电磁能累加以后产生300V以上变压全过程,型号规格是一颗意法半导体STPSC BH065DI,规格型号为650V/6A。
变压器电源电路
变电器结构类型把电源防护变成一次侧(髙压侧)和二次侧(低电压侧)两大类。
伴随着很多年市场竞争,现在基本只看到了多管正激和LLC谐振拓(分钟桥和全桥)。前边说过了电源开关电源的基本原理,开关姿势并不是瞬间进行,总会有一定的耗损,LLC对比多管正激能更好的处理耗损难题,因而高效率上能做到更高一些。
Hydro PTM X PRO使用的是LLC谐振拓扑结构,是如今中高档电源主流的计划方案。一般会有3个电力变压器,主变压器是极大的;边上的为串联谐振变电器,并装有直插式独立的PCB;在远侧还有一个5Vsb休眠变电器。
LLC由2个电感器和一个电容串连成的。特点是高效率、输出谐波失真小、发烫小、体型小、低EMI、负荷可调式范围广等、能够对键入/输出电压比在很宽范围之内进行控制、可以实现MOS开关管零电流开启和低电流关闭,降低开关损耗,提高工作效率。
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LLC分成半桥结构及全桥结构,全桥标志是什么4个三极管或MOS管构成,半桥则仅有2个,因为电源构造太紧密了,拍不上型号规格,官方网详细介绍又说成半桥LLC。
二次侧的电压调整与低通滤波器
以下是 12V的整流器,里面是5V 和 3.3V 的整流器。
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12V整流器一部分也是有单独的PCB板,能够看见上面还有许多固体电容,下边也有半封闭式的电感器,主变压器上边有一个铜片,或许就能兼具整流器的部分排热,对于底端是二极管或是MOSFET总拍不了了(该是MOSFET)。
专用型输出功率MOSFET具备电阻器很低的特性,比传统的整流二极管能够进一步降至低二次侧整流器耗损,选用MOSFET的线路规定栅极电压一定要和被整流器工作电压的相位差维持同歩来完成整流器作用,故称作同步整流。
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5V 和 3.3V 电源电路,使用了 DC to DC(降血压电源)设计,便是直流电对直流降血压输出,将工作电压相对较高的12V电流转化成5V和3.3V电流输出,主要特点也是非常高的转化效率。
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5V 和 3.3V 电源电路又被放到直插式的PCB上,从间隙能够看见除开2个电感线圈外(各自承担5V 和 3.3V),还有一些固体电容。
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模块插口PCB上有很多固体电容,都为日本化工厂电容,用于开展最后输出过滤。
电源管理方法处理芯片
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DC-DC模块PCB板反面有非常多的电气元器件。
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APW7159C是两路控制芯片,做为DC/DC的主板芯片,根据调节其PWM(压摆率)来调节输出的高效工作电压尺寸。
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好像一路配备2个MosFET,另一路是4个MosFET(?),都来自英飞凌,实际主要参数未查到。
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在PCB上还可以看到一颗伟诠WT7527,用以电源维护作用,适用3.3V,5V,12V输出的欠压保护、过电压及其过电流保护。
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这类深蓝色带黑点的东西在PCB上也非常多,为TOCOS的转盘式滚动可调电位器,是一种可变电阻器。
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电源主PCB侧板的线排和点焊加工工艺十分干净整洁,有点儿令人费解的是正脸为黑色,反面竟然是的绿色。
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主PCB反面也是有非常多的电气元器件,NSi6602,苏州市纳芯微的隔离式双通道内存栅压控制器,将LLC控制板输出的推动信号隔离并驱动二颗LLC开关管,内嵌控制器,可以直接推动MOS管。简单化电源开关电源初中级电路原理,与此同时提高工作效率。
最常见的防护元器件是光耦,可是光耦内部结构并没有控制器,必须外接的独立驱动器,使用起来比较麻烦。
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虹冠CU6510,很可能就是LLC部分的主控芯片。
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从PCB上判断该方案可用于750/850/1000w的电源。不过现在只有850和1000w的产品开卖,未来不知道会不会有750w的电源产品。
最后
拆解这颗Hydro PTM X PRO电源给我最大的感受就是超级紧凑,并使用很多直插式的独立PCB,毕竟在比较小的面积里达到白金级别的千瓦电源用料,不得不充分的利用空间,想来工程师也是费了很多脑筋来设计这颗13cm长的电源。
另外值得一提就是Hydro PTM X PRO的效率,虽然没有使用全桥的LLC结构,但它的效率却极高。从80PLUS官网上查到:在10%负载时转换效率在89.93%,在50%负载下转换效率为93.13%(都是115v下的测试值)。
而在全汉自家实验室测得效率值更高:230v & 10%的低负载情况下,超过~92%的效率。
通常认为在低负载下大电源比小电源更费电,因为负载越低效率越低!
如果是100w的使用情况,Hydro PTM X PRO 1000w的负载为10%,也可以达到90%以上的效率。而使用一颗额定500w的金牌电源,此时负载为20%,最好也就是做到90%的效率。所以如果使用高品质的大电源,在低负载下并不会比小电源更费电!
有人会质疑,那和白金级的500w电源相比呢?现实是白金级的小瓦数电源非常少,没啥比较的实际意义。
当然Hydro PTM X PRO 1000W也不便宜,JD的价格为1399!
个人觉得全汉应该把这种技术下放在中端电源产品来使用,不用做到白金,金牌就成,功率上最好550w,650w都要有,当然最重要是价格要下来,这才是对mini 主机玩家真正的福音。