Fractal Design ION SFX 650G / SFX 電源具備優質用料與十年保固 高效能迷你主機的最佳選擇

許多玩家在組裝 ITX 主機時，自然多是為了追求迷你尺寸，不過如果機殼本身雖然主機板使用 ITX 規格，但電源卻使用標準 ATX 規格，就會造成電源供應器佔據了跟主機板與顯卡幾乎一樣大的空間的尷尬性。因此，也越來越多 ITX 機殼在電源規格上改用更加迷你的 SFX-L 尺寸，讓整套主機得以更進一步的瘦身，實現對於迷你主機的尺寸追求。

Fractal Design 近期所主打的 ION 系列電源供應器除了先前本站所開箱介紹的 ION+ 860P 以外，在近期 ION 系列再添新軍，這次所帶來的是市場上規格相對少見的 SFX 650G，優質的用料與先進的半橋 LLC +D2D +SR 架構，並具備 80 PLUS 金牌認證與十年保固，相信是在選擇稀少的 SFX-L 電源市場中絕無僅有的優質產品。

產品規格一覽 :

產品名稱	ION SFX 650G
ATX 版本	ATX 12V
功率因數校正	主動式 PFC
輸入電壓	100-240V
輸入電流	4~8 A
輸入頻率	50-60 Hz
尺寸	125 (長) x 125 (寬 )  x 63.5 (高) mm
風扇尺寸	120 mm
風扇軸承	FDB
80 PLUS 分級	80 PLUS 金牌
平均故障間隔 (MTBF)	>100,000 hours
保護機制	OVP/OPP/SCP/OCP/UVP/OTP
安規	CE, FCC, TUV, cTUVus, EAC, RCM, CCC, BSMI, CB, RoHS, WEEE
ATX 24 Pin 接頭	1
CPU EPS 接頭	1
SATA 接頭	8
周邊 4 Pin 接頭	2
PCI-e 6+2 Pin 接頭	4

Fractal Design ION SFX 650G 開箱

Fractal Design ION SFX 650G 維持著 ION 系列電源的特色，採用能夠達成 0.99+ P.F. 值的主動式 PFC 設計，另外零電壓切換 (ZVS) 與二次側 +12V Low RDS(on) Mosfet 同步整流更是不可或缺的。線材方面特別採用 UltraFlex 超軟模組線，能夠讓整線變得更加簡單，這點特色在空間狹窄的 SFX-L 電源規格的 ITX 機殼上可以說是更加重要。

外包裝有產品的實拍圖片、各種接頭的數量、輸出能力等等。另外在背面特別介紹了幾個產品的主要特色，例如優質的電性輸出表現、超軟 UltraFlex 模組線材、風扇半負載啟動 (Semi-passive Zero RPM) 模式轉速示意曲線圖。




↑ 外包裝正反面。


↑ 外包裝側邊。


內部包含電源供應器本體、模組線、電源線、魔鬼氈束帶、產品使用說明書。另外額外附上的 SFX to ATX 轉接板使得就算玩家要將本電源用在 ATX 電源規格的機殼上也沒有問題。


↑ 內部配件、使用說明書、 SFX to ATX 轉接板。


↑ 模組線材與電源線。


模組化線材與電源線一覽。實際量測線材長度，SATA 與 Peripheral (Molex 4 Pin) 的 4 個 / 2個插槽長度分別為 34、54、75、86 公分。PCI-E 兩個插槽分別為 42 與 52 公分，CPU EPS 為 42 公分，ATX 20+4 Pin 為 37 公分。




↑ 模組線材實際量測一覽，長度方面由於 SFX-L 規格方面的機殼幾乎不會有需要長走線的狀況，為了方面在狹窄空間整線，因此線材長度相較於市面上大部分 ATX 電源的確是短上不少。


所附的模組線皆為 UltraFlex DC Wires 線材，十分柔軟的線體能夠帶給玩家更棒的整線與組裝體驗。


↑ 從圖片中可以看到 UltraFlex DC Wires 模組線十分容易捲曲。

Fractal Design ION SFX 650G 電源本體外觀介紹

電源外觀採用霧面烤漆，並搭配 \"看似\" 不規則的孔洞作為電源散熱。產品型號貼於電源模組化輸出板上，輸出能力、安規、SN 等資訊則是貼在本體背面。外殼的烤漆質感也相當不錯，單就外觀上就十足呈現了高階產品的優質品質。








↑ 電源供應器本體一覽。


↑ 輸出與規格資訊銘牌。


↑ 風扇防護網與外殼一樣，都採用看似不規則的網洞。

Fractal Design ION SFX 650G 電源本體拆解與用料解析

這次評測我們將這款 Fractal Design ION SFX 650G 的電源進行拆解，以解析內部用料細節給各位玩家看。


↑ 外殼拆解一覽，從初步的拆解可以得知同樣也出自海韻代工之手，內部的排列的確與 ATX 版本的十分相似。


↑ PCB 背面，焊點做工十分優秀。


↑ 在風扇方面採用 GLOBE FAN S1201512HB DC 12V/0.45A FDB 軸承扇，厚度僅 15 mm，最高轉速 2000 rpm，並且貼有塑膠導風板將氣流導向電源內部發熱量較大的部件。


一次側 EMI 位於 AC 輸入端，具備 1 個 Cx 與 2 個 Cy 電容。由於內部空間十分緊湊，在後方塑膠隔離片中間更額外貼有銅箔以增強抗干擾性，後方還有套上濾波環。




↑ 一次側 EMI 一覽。


二階 EMI 位於 PCB 板上，包含 1 個 Cx 電容，兩個共模電感，2 個 Cy 電容。保險絲採用直立式安裝並加上熱縮套，MOV 湧浪保護元件也位於此處。


↑ 二階 EMI 一覽。


橋式整流器部分由於上方蝕刻被遮住故無法得知型號，鎖在與兩枚半橋主開關晶體一體式的散熱片上加強散熱。APFC Boost 電感採用封閉式 PQ 型磁芯元件形式，另一旁可見用於 PFC Pi-type filter 的藍色 MPE 電容。


↑ 橋式整流器元件一覽。此處可見上述所提及的 MPE 電容 (如黃框處)。


↑ APFC Boost 電路相關元件一覽。


APFC 開關晶體與升壓二極體均鎖在散熱片上加強散熱。APFC 開關晶體型號為兩枚 Champion GPT10N50DG，APFC 升壓二極體則為意法半導體 STTH8S06D。此處另可見 NTC 與繼電器，NTC 用以抑制 Inrush Current，而繼電器 (Relay) 會將 NTC 短路，去除 NTC 作用所造成的轉換功率損失，同樣是為了增進轉換效率而設計的。


↑ 一次側 APFC 與 NTC、Relay 相關元件一覽。APFC 開關晶體在 Gate 極上有額外套上磁珠，抑制寄生震盪。


↑ BULK 電容 (APFC 主電容) 採用 Nichicon GG 系列 400V 470μF、耐溫 105°C、壽命 2000 hrs。


↑ APFC 控制器採用虹冠 CM6500UNX，算是十分常見的 APFC 方案。


與海韻對應的 ATX 版本全橋式架構最大的不同的地方，在於這款 ION SFX 650G 採用的是半橋 (Half-Bridge) 架構，因此僅兩枚主開關晶體。畢竟 SFX-L 的尺寸可謂寸土寸金，因此在空間限制之下改為半橋架構但加強其他地方 (如後方二次側 +12V 同步整流 MOSFET) 的用料的確是屬合理的。

兩枚晶體均採用 Infineon IPW50R190CE，具全絕緣封裝設計可避免灰塵或濕氣累積造成打火或短路的狀況，同樣皆在 Gate 極上有額外套上磁珠。


↑ 主開關晶體一覽。


電源中間的部分為 LLC 電路區，可見 LLC 諧振電感、諧振電容、一次側電流 CT (比流器)，一旁半橋式 MOSFET 驅動隔離脈衝變壓器也位於此處。


↑ LLC 諧振電感 (白框)、諧振電容 (橘框)、一次側電流 CT 比流器 (綠框)、半橋式 MOSFET 驅動隔離脈衝變壓器 (黃框) 一覽。


二次側採用同步整流 (SR) 與 DC-DC 方案。+12V 採用同步整流控制，+5V 與 +3.3V 則採用位於 Riser Board 上方的元件以從 +12V D2D 轉換出去的方式輸出。LLC 控制器與同步整流均採用 IC 為虹冠 CM6901T6X SLS (SRC/LLC+SR) 方案。


↑ 虹冠 CM6901T6X SLS (SRC/LLC+SR) IC。


+12V 同步整流晶體為 4 枚 Nexperia PSMN1R8-40YLC LFPAK 封裝，位於 PCB 板背面，並且透過正面額外的散熱片協助散熱。

該 MOSFET 在 RDS(on) 阻抗參數方面於 25°C 下僅有 1.8mΩ，相較於普通 ATX 版本在此處的用料則為 2 枚 RDS(on) 為 2.8mΩ 的 PSMN2R6-40YS，可見在內部空間的侷限下為了同樣維持金牌的高轉換效率，因此前端採用效率相對於全橋較低一些的半橋式架構，再靠著此處選用更好且占用同體積的低阻抗料件達成同樣的效率目標。


↑ 四枚 Nexperia PSMN1R8-40YLC 同步整流 MOSFET。


↑ 主變壓器特寫與上方正面同步整流散熱片一覽。


+3.3V 與 +5V 採用 Riser Board 上方的元件進行轉換，子板上方均採用 FPCAP 固態電容，具體晶體與控制器型號由於被後方散熱片擋住故無法得知。


↑ DC-DC Riser Board 一覽，後方散熱片具導熱膠接觸相關元件以加強散熱。


+5VSB 直接自 AC 轉換，採用杰力 EM8569C (整合 PWM 待機控制器與內建 MOSFET) 、待機輔助變壓器，並搭配 MCC MBR1045ULPS Schottky Diode 進行輸出。


↑ Excelliance MOS EM8569C IC 與待機輔助變壓器一覽。


↑ MCC MBR1045ULPS Schottky Diode  位於 PCB 背面。


電源管理監控 IC 與隔離高 / 低壓區的光耦合器皆主要位於 PCB 背面。電源管理監控 IC 採用 Weltrend WT7527V，提供 OVP / UVP / OCP / SCP 等保護，並接受主機板發出的 PS-ON 信號與生成 PG (Power Good) 信號。光耦合器則是隔離高低壓區避免發生故障導致更大損毀的情況。


↑ Weltrend  WT7527V 電源管理監控 IC。


↑ 三枚光耦合器。


在二次側電容方面也均採用日系電容。固態電容方面採用 FPCAP 的廠牌，D2D 子卡上的部分電路上甚至更進一步使用 FP5K 的高壽命品種。電解電容則為日本化工 KY、KZE、Nichcon CE 的廠牌與系列。在使用壽命方面提供一等一的保障。


↑ 電容用料一覽。


電源模組化接線板上方亦放有數枚電容增進輸出品質。


↑ 電源模組化接線板正面一覽。

Fractal Design ION SFX 650G 電源用料簡表

內部用料簡表
架構一次側	半橋 LLC 諧振
架構二次側	DC-DC + 同步整流 (SR)
一次側
EMI Filter	4x Cy 電容 (主要)、1x Cy 電容 (for +5VSB)、2x Cx 電容、 2x 共模電感,、1x MOV
橋式整流器	未知
APFC 開關晶體	2x Champion GPT10N50DG (550V, 15A @100°C, 0.14Ω)
APFC 升壓二極體	1x STMicroelectronics STTH8S06D (600V, 8A)
BULK 電容	1x Nichicon GG 400V 470μF 105°C
主開關晶體	2x Infineon IPW50R190CE (500V, 15.7A @100°C, 0.19Ω)
APFC 控制 IC	Champion CM6500UNX
二次側
二次側濾波電容
電解電容	Nichcon CE、NCC KY、NCC KZE
固態電容	Nichicon FPCAP
同步整流 IC	+12V : CM6901T6X
同步整流晶體	4x NXP PSMN1R8-40YLC (40V, 100A @25°C, 1.8mΩ)
DC-DC 控制 IC	未知
DC-DC 晶體	未知
監控 IC	Weltrend WT7527V
風扇	GLOBE FAN S1201512HB DC 12V/0.45A FDB
+5VSB 電路
Rectifier	1x MCC MBR1045ULPS (45V, 10A)
控制 IC	Excelliance MOS EM8569C

Fractal Design ION SFX 650G 電源性能測試 1 : 電壓穩定度

本次測試使用高階的 I9-9900K 平台。並且搭配 AMD Rx Vega 64 與 AMD Rx Vega 56 兩張顯卡進行測試。以確保能夠達到足夠的功耗。

測試平台：
CPU: Intel i9-9900K
RAM: KLEVV CRAS X RGB DDR4 3466 16G (8Gx2)
MB: ASUS ROG MAXIMUS XI EXTREME Z390
VGA:
AMD Rx Vega 64 公版 x1
AMD Rx Vega 56 公版 x1
SSD: PLEXTOR M9PeG 512GB M.2 2280 PCIe SSD
PSU: Fractal Design ION SFX 650G (測試主角)
OS: Win10 x64 Pro 1809
INPUT VOLTAGE : AC 110V / 60Hz

這次我們將具備電力監測功能的延長線接上電源線，來進行測試。此延長線可同時測得電壓、電流、功率、交流電頻率、Power Factor (P.F.) 值等數值。

量測使用优立得 UT61-E 電表，並使用其附帶的 RS232 Data logging 功能於另一台電腦上記錄數據，以 EXCEL 來製作折線圖表並以 Windows 內置的剪取工具編輯。

測試使用以上配備，使用 Furmark GPU Stress 對整個平台進行負載測試；一開始先以待機狀態量測 2 分鐘，之後運行上述程式 6 分鐘，再關閉 2 分鐘。每次測試總共約 10 分鐘，以觀察電壓變化。


↑ 實際裝機情況一覽。




↑ 待機時，110V AC 端耗電約 58.77W。測試時 110V AC 端耗電約 558.5W。另外受惠於主動式 PFC 架構，P.F. 值幾乎都有 0.9 以上。

測試結果如下圖。


↑ CPU EPS 4+4Pin +12V 量測結果。


↑ PCI-E 6+2Pin +12V 量測結果。


↑ ATX 20+4Pin +3.3V 量測結果。


↑ MOLEX 4Pin +12V 量測結果。


↑ MOLEX 4Pin +5V 量測結果。

Fractal Design ION SFX 650G 電源性能測試 2 : 溫度實際量測測試

本次測試配備與輸出情況與電壓穩定度測試相同，將電源供應器本體上蓋與風扇拆開，並上機負載 15 分鐘後，以雷射溫度感應槍測試內部各個主要元件的部位。詳細測試點如下方圖片。


↑ 測試手法示意圖。


↑ SP1 ~ SP6 測試點一覽。

測量點	部件位置	溫度
SP1	橋式整流器上方散熱片 (與一次側主晶體一體式的)	93.6°C
SP2	APFC 晶體散熱片	74.3°C
SP3	一次側主晶體上方散熱片 (與橋式整流器一體式的)	92.7°C
SP4	主變壓器	79.6°C
SP5	二次側 +12V 同步整流晶體散熱片	84.7°C
SP6	二次側 +5V & +3.3V 轉換子板電感	51.6°C

↑ 測試數據一覽。

根據內部溫度測試數據，在無風扇高載的情況下，位於橋式整流器與一次側主晶體一體式的散熱片區域溫度最高，達 93.6 °C，而與橋式整流器一體式的一次側主晶體散熱片則由於鰭片體積較大，在溫度上有著較低的表現。次高的溫度點為二次側的 +12V 同步整流晶體正面的散熱片，溫度為 84.7 °C。        


↑ 另外以同樣手法量測電源供應器本體的模組化接頭，溫度最高的地方為 PCI-E 6+2 Pin 之連接處，約 34.0 °C， 第二高的 CPU EPS 8Pin 連接處則為 37.4 °C。

Fractal Design ION SFX 650G 心得結論

從內部的架構可以得知，Fractal Design ION SFX 650G 同樣採用現今最熱門的海韻方案與架構。由於 SFX-L 的小型機身限制，使得在內部的用料多少與標準 ATX 架構相比有所變動。例如將架構改為半橋 LLC，捨棄 X 電容放電 IC，在內部晶體元件改用 RDS(on) 更低的元件這些設計，充分在寸土寸金的 SFX-L 規格體積內放下足夠散熱能力的料件與布局，縱使是小體積一樣有著金牌級的轉換效率與可承受兩張 Rx Vega 進行燒機的電力表現。

在效能表現與用料上自然也拿出了一定的成績。在電壓表現上吃重最高的顯示卡 PCI-E 6+2 Pin 的部分皆具有不到 1% 的電壓偏離表現。用料方面則同樣維持著英飛凌與 Nexperia 的開關晶體元件與日系電容用料。

溫度方面，經過拔除風扇的實際溫度測試，在各部件上的溫度與 ATX 版本的差異並不大，也證明了這顆電源並沒有因為 SFX-L 的體積限制，導致元件擁擠而有溫度會有過高的問題。 保固方面更是具備了 10 年保固，相較於市面上目前多數 SFX-L 電源大多只提供 3~7 年的保固，可說是為了選擇 SFX-L 規格電源的迷你主機玩家們，提供市面上最棒的保固服務。

對於使用 SFX-L 電源的迷你 ITX 機殼，內部空間可想而知當然更加狹窄，在 Fractal Design ION SFX 650G 這顆電源所搭載的模組線更是超越對手、與眾不同的設計。獨家 UltraFlex 超軟模組線讓整線不需要用力硬凹硬折才能將模組線整理好，更加輕鬆寫意的組裝您的小鋼砲迷你主機。

目前在台灣市場中，SFX-L 規格的電源選擇方面的確稀少。Fractal Design 全新上市的 ION SFX 650G 具備相對更長的保固，優質的用料與相當不錯的電壓偏離表現，與超軟模組線的獨家特色，絕對是目前市面上 SFX-L 規格中最好的電源選擇。



來源: Fractal Design ION SFX 650G / SFX 電源具備優質用料與十年保固 高效能迷你主機的最佳選擇