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作者: 港都狼仔
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[機殼類 Cases] EMACS新巨SERENE GP2-5500V 500W高效率電源供應器簡介及測試

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港都狼仔 發表於 2007-5-18 01:21:30 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
EMACS新巨SERENE GP2-5500V 500W高效率電源供應器簡介及測試
當今電腦用交換式電源供應器逐漸邁向高瓦數輸出,同時強調高效率,新巨EMACS近日推出新款SERENE系列高效率電源供應器,具有下列特色:
1.全新高效率線路設計:主動箝制模式順向式轉換電路,輸出採用同步整流電路,不僅以更小的體積,達成更高的輸出,並在輸出20%~100%負載條件下,轉換效率值最高可達86%,節省更多的能源。
2.靜音運轉:靜音風扇搭配智慧型風扇轉速控制,全負載輸出運轉噪音低於30dB。
3.信賴用料:主要零組件使用長壽製品,主要電容使用Nippon Chemi-con、散熱風扇使用Sanyo Denki。
4.ATX12V V2.2:符合高階桌上型電腦電源規格。
5.EPS12V V2.91:滿足初階伺服器/工作站所使用的雙核心、四核心以及多處理器電源需求。
6.支援高性能顯示卡:支援nVidia SLI以及Ati CrossFire。
7.主動式PFC:修正功率因數,功因可達0.99,符合IEC-1000-3-2 class D規範。
8.穩固電源接頭:伺服器級電源線固定夾,防止誤拉鬆脫導致意外停機。
9.安全保護:提供過電流、過電壓、過負載、短路保護等各種輸出保護功能。
10.高標運作環境溫度:環境溫度達50度下,仍可以全負載輸出。
11.綠色環保:符合RoHS以及WEEE規範。
外盒包裝,不再沿用直式包裝以及G1舊名,而是採用常見的帶提把方形包裝,新名字SERENE系列印在正面顯眼處,右下小小的台灣製造MIT則是新巨一貫的傳統。
外盒背面是中英文對照的特色介紹,讓使用者方便閱讀。目前GP2有500W以及600W兩款型號,輸出規格以及各類接頭數目列表都列在盒背左下角處,方便比較。
外盒側面,各種特色以圖示表示,左上為金屬質感EMACS MARK,右上地球標誌代表符合綠色環保製程。
另外一側則是以寫真照片來說明主電容使用日系電容、使用SANYO DENKI風扇、低風阻EMACS LOGO風扇護網以及防拉扯電源線固定扣。
包裝內容一覽,電源供應器整體以厚實鋼材製作,並以黑色霧面烤漆處理,搭配隔離網包覆的輸出線組。除了電源供應器外,還有一條安規電源線、使用說明書、出廠測試報告,電源線固定扣與螺絲則是裝在一小袋中。
POWER後方出風口處,最大的不同就是早期和外殼一體成型的風扇護網變成常見的鎖式護網,風阻更小,聲音更安靜,使用者還可以在不破壞保固的情形下自行卸除護網,讓風更無阻礙排出。
風扇護網與外殼同為黑色,中間並貼上EMACS銀色LOGO銘牌,增加質感。具備電源開關,必要時可以關閉整機電源輸入,電源開關與輸入座之間的綠色指示燈可以指示電源運作情形。
前方進氣口處,冷卻用氣流由此吸入,同時也是各種電源線輸出的地方,透過孔洞可以看到內部散熱片有一定高度。
POWER輸出標籤貼紙,標明電源輸入、輸出電壓以及電流,和最大總和功率。
輸出接頭方面,提供一組ATX/EPS 24P、EPS12V 8P以及ATX12V 4P電源連接線,接頭同為黑色,線材均有隔離網包覆。
PCIE顯示卡電源接頭提供兩組PCIE 6P接頭,同樣是黑色接頭配上隔離網包覆線材。
週邊裝置電源接頭在兩組線路上提供五個大4P以及一個小4P,大4P有省力易拔設計,不過大4P數目僅有五個是少了點。
隔離網只有包到第一個接頭,線材尾端處並沒有包到。
SATA裝置用電源,兩組線路提供四個SATA直式電源頭,隔離網同樣僅有包到第一個接頭。
再來是內部各部介紹。
打開外殼,內部結構跟以往的新巨沒有太大不同,空間被大型散熱片以及元件佔據。左右兩旁的黑色絕緣膠片可以防止內部元件與外殼碰觸,發生漏電或是短路的危險。
使用菲律賓製Sanyo Denki山洋電氣San Cooler 80系列八公分靜音雙滾珠軸承風扇,12V 0.09A,最高轉速2350RPM、風量29.3CFM,噪音值23dBA。
交流輸入使用High and Low製一體式EMI濾波器,並外掛綠色的0.22uF Cx電容,輸出端子以及電容接腳使用熱縮套管包住絕緣,避免發生漏電或是短路。
經過電源開關後,輸入至主電路板上第二階EMI濾波電路。輸入暫態保護電路上捨棄常用的負溫度係數熱敏電阻,而是使用右側白色的水泥電阻搭配繼電器,所以GP2系列電源供應器啟動後會發出"搭"一聲,代表繼電器已經將電阻切離電路,除達到啟動暫態保護外,在電源供應器運作時該處可以減少能量的消耗。
左方固定在散熱片上的橋式整流器,則是把通過EMI濾波電路的交流電源進行全波整流後送往主動功率因數修正電路。
主動功率因數修正電路用電感以及電容安置於整流器後方,並使用絕緣膠固定避免鬆動。左方黃色隔離外套下是控制電路板,以隔離套套住避免干擾情形發生。
隔離外套掀起就可以看到兩片直立電路板,右方較小為PFC控制電路,核心為NCP1653A,100KHz連續電流模式PFC修正控制IC,搭配兩顆SPW20N60S5以及BYC10-600,組成Boost電路,輸出電容為Nippon Chemi-con KMM系列450V 330uF 105度大功率電解電容。
左方較大為功率級一次側PWM電路控制板,核心為NCP1280G控制器,搭配主開關SPW17N80C3、副開關FQPF3N80C,構成主動箝制模式順向交換電路,不僅可以減輕功率晶體負擔、提高輸出穩定性、有效利用能量外、還可以更小元件輸出更大能量、提高轉換效率,成本卻不會增加太多。
夾在一次與二次端功率元件散熱片間的主變壓器,不同之處在於該變壓器二次側僅有一組輸出。變壓器後方為輔助電源電路用變壓器,負責5V待命電源以及電源供應器自身電路操作電源。
以往在電路板正面,傳遞控制信號的光耦合元件,為了利用空間而移到電路板背面。
變壓器二次繞組經過由IRFB3307構成的同步整流電路、輸出電感以及分流器後,大部分接往輸出線組的12V迴路,一部份輸出到圖中的DC-DC轉換模組,經過同步降壓轉換電路轉成3.3V以及5V,構成半獨立式多路電源系統,避免傳統設計由主變壓器輸出各組電壓時,因為負載功率不平均或是磁通量達到飽和,造成各組輸出彼此影響的現象。
這類設計多用於高瓦數伺服器電源上,而GP2在500W級電源便用上此種設計,看來是為了兼顧高效率及輸出穩定性,而採用此種作法。
各路輸出線組後方的直立電路板為電源管理/保護電路以及風扇控制電路,電源管理IC為Weltrend WT7507,提供輸出電壓、電流、功率以及短路的各項保護,左方的小IC是風扇控制電路,由散熱片溫度來控制風扇轉速。
整顆電源主要是以Nippon Chemi-con KZE系列105度低阻抗長壽電解電容器為主。
在3.3V/5V的電壓轉換電路上則是用上NCC PSC系列固態電容。
其他地方還可以看到一些NCC KY系列105度低阻抗長壽電解電容器
接下來就是上機測試。
樣本系統硬體配備:
處理器:Intel Xeon S604 3.4G * 2
主機板:艾威DH800 Server board(975P + 6300ESB)
記憶體:創見1GB DDR400 TCCC * 2
顯示卡:ATI 9800XT 256M AGP
硬碟機:Seagate Cheetah 36G * 2、WD 80G  * 2
其他:風扇8個(12公分5個、9公分1個、8公分2個),直流水冷幫浦1個。
測試配備:
SANWA PC5000數位電表,以PC-LINK軟體跟電腦連線紀錄電壓歷程。
IDRC CP-230多功能交流功率測量器,測試待測電源供應器交流輸入電壓、電流、頻率以及實功率,求出總功率,並計算功率因數。
PROVA CM-01交直流勾表,測試樣本系統直流各路耗用功率。
測試項目:
1.未開機前樣本系統待機交流輸入功率,此時樣本系統待命耗用功率為1.5W。
2.開機進入作業系統後五分鐘,量測樣本系統輸入交流功率以及從主機板測試點量測各路電壓數值,此時樣本系統各裝置耗用功率為185.91W。
3.以Everest Ultimate系統穩定性,勾選所有裝置測試,運行十分鐘,量測樣本系統最高交流輸入功率,並從主機板測試點量測各路電壓,紀錄各路電壓變化圖表,此時樣本系統各裝置耗用功率為307.7W。
測試結果如下:
3.3V電壓紀錄圖。
5V電壓紀錄圖。
主機板12V電壓紀錄圖。
處理器12V電壓紀錄圖。
結論:
於185.91W輸出下,轉換效率為82%,將輸出提高至307.7W時,轉換效率便上升至84%,對於舊機種來說轉換效率有很大的進步。
輸出水準方面,3.3V輸出僅產生不到5mv的壓降,5V輸出的變化量則在10mV以內,週邊裝置12v變化量很小,且輸出幾乎沒跳動,處理器12V也僅有20mV的變化,同樣沒有太大的跳動,可能是因為功率級電路僅輸出12V,而3.3V以及5V是由獨立的DC-DC電路由12V轉換的緣故,使12V輸出影響降到最輕微。
噪音方面,Sanyo Denki靜音風扇加上轉速控制,風扇聲音非常小,一改以往新巨電源風扇給人吵鬧的印象。溫度表現,本以為使用靜音風扇,內部溫度會略高,不過以溫度計測量入風以及出風溫度,POWER以307W輸出20分鐘後入風溫度為32度,排風溫度為34.6度,溫度變化相當小。
雖然新巨高效率系列電源產品的推出時機算是略晚,不過挾其在電源市場的老牌經驗,維持良好的用料,重新修改電源電路架構,在高效率表現下,仍可維持穩定的輸出,改善的噪音表現,除了一掃舊機種運作噪音過大的缺點,還可以保有良好的散熱。
優點:
1.電路結構優,用料佳。
2.輸出平穩,死人心電圖的12V回來了。
3.八公分靜音風扇一改以往吵鬧的印象,且風扇護網更好拆卸。
缺點:
1.大4P接頭仍只有五個,數目偏少。
2.線材尾端沒有隔離網包覆。
報告完畢,謝謝收看。

wingphoenix 發表於 2007-5-18 12:43:31 | 顯示全部樓層
這顆POWER的表現真讓人
蠻想敗來玩的!!
tehsuen 發表於 2007-5-18 15:39:12 | 顯示全部樓層
從過年等到現在!!終於出來了!!

不知道500/600w個要多少coco

覺得電路板都焊的滿漂亮的~
是之前看到別廠的太醜 還是 那是特例
 樓主| 港都狼仔 發表於 2007-5-18 18:57:06 | 顯示全部樓層
原帖由 tehsuen 於 2007-5-18 15:39 發表
從過年等到現在!!終於出來了!!

不知道500/600w個要多少coco

覺得電路板都焊的滿漂亮的~
是之前看到別廠的太醜 還是 那是特例


轉RoHS,因為焊材(無鉛錫)以及被焊物(無鉛基板)特性與之前有鉛產品不同,一開始都會特醜,甚至吃錫不良、錫裂,後期就會比較好。
 樓主| 港都狼仔 發表於 2007-5-18 18:58:20 | 顯示全部樓層
原帖由 wingphoenix 於 2007-5-18 12:43 發表
這顆POWER的表現真讓人
蠻想敗來玩的!!


表現比同款600W還好,不知道是不是600W不爽負載太小
wingphoenix 發表於 2007-5-22 11:06:44 | 顯示全部樓層
原帖由 港都狼仔 於 2007-5-18 18:58 發表


表現比同款600W還好,不知道是不是600W不爽負載太小

這就不知道..可能要狼大您準備更高的負載平台來測試囉
不過這次新款的POWER..又見死人心電圖..
這顆POWER真是讓人心癢癢!!:)...
 樓主| 港都狼仔 發表於 2007-5-22 20:23:47 | 顯示全部樓層
原帖由 wingphoenix 於 2007-5-22 11:06 發表

這就不知道..可能要狼大您準備更高的負載平台來測試囉
不過這次新款的POWER..又見死人心電圖..
這顆POWER真是讓人心癢癢!!:)...


其實直接拉一台power測試機就搞定了

不過機器貴,荷包窮
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