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作者: XF-Team
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[電源類 PSU] Cooler Master V650 GOLD 電源供應器開箱:承襲高階水準再進化

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XF-Team 發表於 2019-5-14 18:09:20 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
前言
Cooler Master 在先前發布了高階款式的V1300白金牌電源供應器,當然並不是每個人都需要用到1300W這樣這麼高的瓦數。同樣在身為高階V系列上,酷碼當然也有推出瓦數較小的產品。這次要介紹的是V系列金牌的產品線,總共有550、650、750、850W這四種瓦數可供選擇。

全系列均採用高階產品會用上的LLC諧振電路與同步整流、DC to DC的內部架構電路設計,並且在保固方面也與市場上競爭對手相當,提供了長達10年的保固。相信這樣的規格,能夠提供裝機上對於電源供應器有一定要求的玩家一個不錯的選擇。


這次所拿到的是650W的SKU,以下將介紹這款電源供應器。

產品規格一覽
產品名稱
V650 Gold
產品型號
MPY-6501-AFAAGV
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
9-4.5A
輸入頻率
50-60Hz
尺寸
160 (長) x 150 (寬 )  x 86 (高) mm
風扇尺寸
135mm
風扇軸承
FDB
風扇轉速
1500 RPM
噪音水平 @ 20%
0 dBA
噪音水平 @ 50%
18.3 dBA
噪音水平 @ 100%
32.1 dBA
轉換效率
典型負載達 90%
80 PLUS 分級
80 PLUS 金牌
ErP 2014 Lot 3
符合
工作溫度
0~50°C
電源良好信號
100-500ms
持續輸出時間
17ms
平均故障間隔 (MTBF)
>100,000 hours
保護機制
OVP/OPP/SCP/OCP/UVP/OTP
安規
CCC, CE, TUV-RH, RCM, EAC, cTUVus,  FCC, BSMI, KC, CB
ATX 24 Pin 接頭
1
EPS 4+4 Pin 接頭
1
EPS 8 Pin 接頭
1
SATA 接頭
8
周邊 4 Pin 接頭
4
軟碟機接頭
1
PCI-e 6+2 Pin 接頭
4


外包裝與配件

說到酷碼這間廠商,相信應該大家都不陌生了。酷碼的主要產品在機殼、電源、散熱方案,以及電競相關周邊、滑鼠、鍵盤、耳機等等。

而在電源方面如果有點經歷的玩家應該會知道,酷碼以前在約莫2013年也有推出V系列的電源供應器。當年的V系列與現今相同,同樣也是主打高階玩家的型號。由於V系列已經成為酷碼在高階電源的一個產品線與代名詞,因此將這個V系列的型號繼續延用至現今,這次所推出的產品為V650 GOLD,於產品後方加上GOLD以辨識兩者的型號。

代工廠方面,前一代V系列金牌採用的是益衡代工的方案。而這一代的則是採用了群光電子(Chicony)代工的方案。或許大家會對這家代工廠比較陌生,但群光可以說是深耕電源業很久的一間國內上市大廠,產品線跨足各大OEM/ODM訂單,前身則為高效電子HIPRO。

如果有稍微研究過套裝機和筆電的玩家,相信也會有看過上面的電源供應器/變壓器是這家所生產的。因此在品質上與規模上相信可以說是一等一的等級。


在外包裝上同樣採用採用 Cooler Master 的經典配色-灰色與紫色作為底色,右下角標註產品特色(10年保固、40%風扇停轉模式、80PLUS金牌認證標誌)。另外產品型號V650 GOLD、Logo和酷碼的口號”Make It Yours”也都一併標註於上方。


背面有產品主要特色簡介:FDB軸承、風扇停轉設定按鈕、採用16AWG的PCI-E模組線材,線材長度、數量、接頭配置表、產品外觀尺寸、風扇轉速圖表、115V與230V下的轉換效率圖表。





外盒四側則有多國語言產品特色說明、詳細線材與輸出等規格、條碼貼紙等資訊。

產品內部與配件一覽



電源包裝內容物總覽:電源本體、模組化線材、電源線、配件包(綁線魔鬼氈、一次性束線帶、螺絲)、說明書。


綁線魔鬼氈與一次性束線帶分別有三條與六條。


電源線採用2.5mm2 125V/15A的規格。


模組化線材一覽。






ATX 20+4pin、CPU EPS 4+4 Pin線材長度約68cm。PCI-E 6+2Pin兩個一組為一條,約57~60cm。




Peripheral方面,SATA與Molex的長度都是一樣的,一條線材帶4個插頭,長度距離起點分別為53、64、76、89cm。



電源本體一覽
接著看到這顆酷碼V650 GOLD電源供應器的本體,本體方面採用黑色烤漆,另外在側邊有特別針對側板做出凹陷的立體設計,使整體的外觀不會過於低調。另外風扇進風口採用蜂巢狀六邊形的開孔設計,完美吻合風扇本體。









電源側邊可以看到銘牌貼紙,可以看到各路電壓電流與瓦數的分配。

電源前方,全模組化接頭設計。

內部拆解與用料解析

接著看到這款 Cooler Master  V650 GOLD 電源供應器的內部用料架構。相信這樣的架構應該有對於電源供應器有些初步研究的玩家來說看起來比較少見。如同前面所言,這款V650 Gold是採用群光電能(Chicony Power)代工的方案。

在架構上初步我們可以看到在一次側方面採用半橋式LLC架構,兩片明顯的Riser board可以清楚得知在二次側採用 DC-DC 轉出5V與3.3V的設計。整體來說都算是目前常見的金牌至白金牌轉換效率會使用的架構與方案。


外殼卸除一覽

PCB背面一覽,做工也是十分優良。

在風扇上使用晉鋒APISTEK SAC4H2H 14公分液體動力軸承(HDB)風扇,直徑140mm、12V / 0.5A,最大風量為111.1CFM。


一階EMI設立於IEC Inlet後方,具備一個黃色的Cx電容與兩個藍色的Cy電容。Cx電容被以絕緣聚酯薄膜膠帶包覆。翻開上方的膠帶可看見一枚電阻作為x電容放電使用。實體開關僅切斷L線。


與PCB連接的線材採用插座連接設計,線材上方套有磁環增加其抗干擾能力,並用絕緣套管包住。一旁風扇控制按鈕也是採用插座的方式連接子板,並且在按鈕本體後方包有熱縮套保護。


二階EMI位於PCB板上,包含兩個Cx電容,兩個電感,三個Cy電容。另外保險絲採用直立式安裝並加上熱縮套。


橋式整流器採用兩枚日系大廠新電元(Shindengen)的U15K 80R,並鎖在散熱片上。

再來介紹該電源的APFC電路區,主要元件均鎖在這片散熱片上加強散熱。APFC開關晶體採用英飛凌的IPW65R099C6,APFC升壓二極體則是採用科銳Cree的C3D06060。與APFC Boost電容、電感、控制IC組成完整的APFC電路。




APFC電路區相關元件如圖所示,另外一次側主開關晶體由兩顆英飛凌的IPP60R125CP組成半橋式LLC(HB-LLC)諧振功率級也鎖在同一散熱片上。


BULK電容(APFC主電容)採用日系NCC KMW 450V/560uF 耐溫105度C的配置。


APFC Boost電感的外觀確實也很特別,採用半封閉式電感的設計。


APFC控制器採用英飛凌Infineon ICE3PCS03G ,位於PCB背面。

主變壓器與LLC諧振電路區算是同一單元的設計,在此處並未見到一般採用LLC諧振架構會見到的額外獨立諧振電感的設計,而是將精算後的變壓器的漏感全部套用於LLC電路上所需的諧振電感量。


LLC諧振半橋控制器採用MPS HR1000A。


主變壓器特寫一覽,將變壓器上方的膠紙拆開,可分別見到一、二次側繞組以分成兩層的方式設計。







+5VSB電路方面並未採用較常見的整合型設計,採分離一二次側的設計。一次側採用Alpha and Omega  AOTF3N80 N通道MOSFET開關晶體與客製化的400BBBBB2 PWM控制IC。另外二次側搭配待機輔助變壓器與Diodes Incorporated SDT20100CT 溝渠式蕭特基二極體形成完整的+5VSB電路。

+12V電路區一覽,主要元件均位於PCB背面。四枚MOSFET在正面加裝金屬條用以幫助散熱,兩枚為一組分別處理正半波與副半波的同步整流。


在主要+12V諧振功率級輸出方面,採用常見的同步整流(SR)+DC-DC的方案。SR部分採用兩顆MPS MP6903同步整流控制IC,搭配四顆Nexperia PSMN2R6-40YS MOSFET來組成二次側+12V全波同步整流電路。


在電容選用方面,二次側濾波電路採用Rubycon ZLH、Nichicon HV、日本化工NCC KY系列。


+3.3V與+5V採用兩枚子板設計,子板上方均採用封閉式電感與固態電容。




每塊DC-DC Riser Board上方具有一枚茂達ANPEC APW7160A PWM控制器,搭配兩顆富鼎APEC AP0403GH 及一枚 Infineon IPD040N03L G 組成交換式同步降壓電路。上方電容採用NCC PSF與PSG系列的固態電容器。電感採用TRIO三集瑞科技的封閉式製品。





電源管理IC與風扇控制相關元件位於一旁的子卡上。
電源管理IC採用CP006WD這枚客製化的IC,另外一旁配有LM358A雙通道運算放大器組成比較器及電壓隨耦器,進行電壓電流監控。


-12V採用額外的UTC LM7912L生成

光耦合器位於PCB背面,型號為億光(Everlight) EL1018


中間大電流經過的區域有用上金屬條進行連接,確保更好的導電性。

模組化接線板背面採用敷錫來增加電流承載能力,並且上方有上一些MLCC。


模組化接線板正面一覽,上方有加上不少固態電容與金屬條來增加濾波效果。固態電容採用NCC PSG、PSF與Nichicon FP5K系列的品種。

內部用料簡表

內部用料簡表
架構一次側
LLC諧振
架構二次側
DC-DC+同步整流(SR)
一次側
橋式整流器
2x Shindengen U15K 80R (800V / 15A)
APFC 開關晶體
1x Infineon IPW65R099C6 (700V, 24A  @100°C , 0.089Ω @25°C)
APFC 升壓二極體
1x Cree C3D06060 (600V/9.5A)
BULK電容
1x NCC KMW 450V 560μF 105°C
主開關晶體
2x Infineon IPP60R125CP (650V, 16A  @100°C , 0.125Ω @25°C)
APFC 控制IC 
Infineon ICE3PCS03G
二次側
二次側濾波電容
電解電容
固態電容
同步整流IC
+12V : 2x MPS MP6903
同步整流晶體
4x Nexperia PSMN2R6-40YS (40V, 100A  @25°C , 2.8mΩ @25°C)
DC-DC控制IC
+3.3V & +5V : 2x Anpec APW7160A
DC-DC晶體
+3.3V & +5V :  
2x APEC AP0403GH、1x Infineon IPD040N03L G
監控IC
CP006WD、TI LM358A
風扇
晉鋒 APISTEK SAC4H2H 140mm、12V / 0.5A、111.1CFM。
+5VSB電路
PWM待機控制電路
一次側
Alpha and Omega  AOTF3N80 MOSFET  (800V, 2.8A @25°C , 4.8mΩ @25°C)
二次側
Diodes Incorporated SDT20100CT SBD  (100V/10A)
控制IC
400BBBBB2


性能測試
測試平台:
• CPU: AMD R7 1700 (O.C. 3.9GHz 1.45V)
• RAM: 十銓 TEAM T-FORCE XCALIBUR RGB Special Edition DDR4 3200 8Gx2
• MB: ASUS ROG STRIX B350-F GAMING
• VGA: GALAX RTX2080TI OC DUAL BLACK 11GB GDDR6
• SSD: Micron Crucial Mx500 2T SATA
• PSU: Cooler Master V650 GOLD
• OS: Win10 x64 Pro
• MONITOR: DELL U3011
• AC input: 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AIDA64 Stress FPU、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57.35W。測試時110V AC端耗電約552.9W。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。


心得結論

這款 Cooler Master  V650 GOLD,承襲以往V系列高階用料的風格。根據拆解得出的結果,採用半橋式LLC諧振架構,並且選用全日系電容、多數採用來自知名大廠的晶體元件等等。皆符合高階電源的用料標準。另外保固方面也提供業界高階電源的標準十年保固,整體就是一顆主打高階市場的電源產品。

另外在代工廠方面雖然使用了在DIY市場中比較多人沒有聽過的群光電能Chicony。但群光電能可是前身為HIPRO(高效電子)的電源大廠,其代工產品廣受DELL、HP等高階伺服器的選用。可見其在電源方面的研發能力與品質絕對是有相當程度的水準。

在電壓實測表現方面,縱使是抽電情形最嚴重的PCI-E 6+2Pin,電壓表現最高與最低也僅差距0.056V,約偏移0.46%,達到不到0.5%的水準。可以說是表現十分的優良。

以整體來說,高負載時電源本身表現十分穩定、並具備金牌認證的高轉換效率,且瓦數選擇從550W到850W都一應俱全。確實適合不管是高階玩家,還是對電腦電源較有要求的一般裝機需求上的user採用。

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