海韻FOCUS GX-850電源評測
1. 介紹,評價及總結(jié) Intro, Rating & Conclusion
傳說中的萬物之源GX、擁有150%過載能力的FOCUS——海韻FOCUS GX-850。
本篇測試咕咕了很久一段時間了,從2018年10月之后我就再也沒有發(fā)過海韻原廠的電源評測。周杰倫最近發(fā)了新歌『Mojito』,所以我也發(fā)新的海韻FOCUS GX-850評測。
海韻FOCUS GX系列電源是海韻主力產(chǎn)品FOCUS Plus Gold的換代版本,也叫FOCUS V2、FOCUS二代,發(fā)布于2019年的Computex臺北電腦展,也可以叫FOCUS 2019。不過海韻官方的One Seasonic計劃的正式命名規(guī)則把它命名為FOCUS GX,也就是現(xiàn)在網(wǎng)友口頭說的萬物之源GX,一臺原型機。我們來看一下這個FOCUS GX的命名是怎么來的。

說到海韻最近來的情況,就不得不提到One Seasonic計劃。One Seasonic是海韻在2019年提出的產(chǎn)品計劃,其中很重要的一部分就是統(tǒng)一產(chǎn)品線的命名規(guī)則,以“系列名+效率等級+出線方式+瓦數(shù)”這樣更有規(guī)律和方便記憶的方式進(jìn)行命名。
啟用新的命名方式之后,旗艦鈦金1000W的型號就叫PRIME TX-1000,一改之前“PRIME Ultra 1000W Titainum”又長又拗口標(biāo)題還要折行的方式。

而像FOCUS金牌全模組這樣的機種,自然也受One Seasonic計劃的約束,所以型號叫做FOCUS GX,G代表Gold金牌,X代表全模組出線方式。除了保留14cm短身外殼以及所有的性能特性,新版FOCUS GX和舊版FOCUS Plus Gold的區(qū)別主要有下面6點:
1、命名(上面提到了)。不過也帶來了一個嚴(yán)重的副作用,就是容易混淆型號。包括早些年的偉訓(xùn)骨伽GX、振華金蝶GX,到目前的長城G8、航嘉GX以及當(dāng)紅的酷冷GX,都用了GX這一系列/型號,雖然各家都說自己是原創(chuàng),但都無法掩蓋所有電源廠家起名乏力的問題。海韻自己的PRIME系列、CORE系列也都有GX這一個后綴,每次我都要問2次才知道到底讀者問的是哪個GX。
2、模組接線板PCB(也叫背板)從單面板改為FR4材質(zhì)雙面板??梢猿休d更高電流,也有更好的耐候性;第2點也支撐著下面的第3、4點。
3、線端電容取消。理論上是削弱了抑制紋波的能力,實際上這顆電容不起到?jīng)Q定性作用。通過優(yōu)化電路達(dá)到低紋波然后取消線端電容,這點做法跟PRIME旗艦系列是一樣的。去掉線端電容,減少對走線彎折的影響,同時減少玩家更換第三方模組線時對線端電容去留問題產(chǎn)生的困惑。有利也有弊,但無需過于糾結(jié)這顆不起到關(guān)鍵作用的電容。關(guān)于線端電容,可以閱讀之前我寫的文章『什么是“線端電容”?對電源性能有何影響』;

4、全系列標(biāo)配了2組CPU模組線,可以支持更高規(guī)格的8+4或者8+8 CPU供電。海韻至今沒有提供“1拖2”的CPU模組線,使用多組模組線可以達(dá)到真正有效的分流效果,每條線纜、端子上的電流減少到原來的二分之一,發(fā)熱減少到四分之一,這也是主板廠商提供多個CPU供電接口的初衷。關(guān)于主板CPU電源接口要不要插滿,可以閱讀『CPU的8+4Pin接口需不需要插滿?沒插滿會怎么樣』
5、SATA 3.3轉(zhuǎn)接線,方便用戶使用支持Power Disable功能的硬盤。目前主要是HGST的氦氣硬盤,用戶群體不大,但是附贈的轉(zhuǎn)接線等于是利用使用率不高的大4Pin模組線額外增加了2個SATA接口。關(guān)于硬盤Power Disable功能和SATA3.3的內(nèi)容可以閱讀『為什么我的氦氣硬盤不能點亮呢?SATA3.3和PWDIS介紹』。
6、外觀。以上5點都是海韻官方提到的內(nèi)容,第6點主要是外觀。下面左圖是第二代FOCUS GX-850,右圖是第一代的FOCUS Plus Gold 850??梢钥吹絻烧叩耐鈿さ臎_壓花紋、絲印的顏色都不同,F(xiàn)OCUS GX把金色的點綴絲印顏色都變?yōu)榛疑?/p>


本次評測的海韻新版FOCUS GX-850,通過第后續(xù)章節(jié)的測試,對它的全面評價如下:
海韻FOCUS GX-850在電壓穩(wěn)定性、紋波噪聲、動態(tài)性能、顯卡兼容性、發(fā)熱噪音、保護(hù)功能(150%過載能力)等方面都有上乘的表現(xiàn)。限于效率等級為80PLUS金牌,它能獲得的效率級別處于B區(qū)間,由于它在金牌電源中處于效率較高的位置,最終的效率評分是B+。目前FOCUS在所有金牌電源里處于第一梯隊的性能,通過調(diào)整物料又可以追加功能,是一臺不錯的原型機。限于篇幅,原廠FOCUS GX和目前海韻所代工的其他FOCUS方案電源就不逐一介紹,后面會有單獨的文章介紹各個不同型號之間的差異。
細(xì)分項目評級

鑒于海韻FOCUS GX-850在測試中表現(xiàn)優(yōu)秀,無掛科不良項目,可以獲得本站T2級別電源評定(高端、專業(yè) / Professional)。噪音方面,滿載噪音63.6dBA,無嘯叫,獲得FCPN 2020 A-級認(rèn)證。顯卡兼容性方面,最高通過了i9 9900K+Vega 64LC組合的測試,獲得FCPG 2020 A+級認(rèn)證。

優(yōu)點:
– 10年質(zhì)保;
– 紋波控制優(yōu)秀;
– 動態(tài)性能優(yōu)秀;
– 電壓穩(wěn)定性優(yōu)異;
– 140mm短身外殼;
– 用料不錯,全日系電容;
– 300W負(fù)載內(nèi)風(fēng)扇停轉(zhuǎn)功能;
– 噪音控制不錯,F(xiàn)CP Noise噪音認(rèn)證A-級;
– FCP Gaming Ready顯卡兼容性認(rèn)證A+級;
– 80Plus金牌效率,效率在金牌中處于較高位置;
– 2組EPS/ATX12V CPU模組線,提供2個CPU供電接口;
– 附件豐富,附帶開機檢測工具和SATA 3.3轉(zhuǎn)接線;
不足:
– 包裝的緩震綿較??;
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2. 外觀及規(guī)格 Packaging & Spec
2-1. 外包裝、外觀?Packaging & Exterior
型號:海韻FOCUS GX-850
電源本體規(guī)格、長度:ATX、14cm
出線方式:全模組 Fully Modular
外包裝規(guī)格描述規(guī)范 :?
包裝減震措施:珍珠棉 :?
電源本體保護(hù):無紡布套 :?
線材收納包 :?
開機檢測工具:?
中文安裝指南 :?
魔術(shù)貼扎帶 :?
尼龍扎帶 :?
安裝螺絲: ?
特殊配件:×
RGB支持:×
外殼鋼材沖壓工藝,表面噴砂烤漆+絲印。風(fēng)扇進(jìn)氣網(wǎng)罩的的風(fēng)阻較低。

包裝盒、配件以及部分外觀。需要提出來的一點是,在評測了這么多的電源之后發(fā)現(xiàn),F(xiàn)OCUS GX-850的緩震棉墊(發(fā)泡棉、珍珠棉)厚度比較薄,電源在物流運輸途中被摔壞的概率更高,這一點希望廠家能加以改進(jìn)。










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2-2. 線材配置 Cables
主板24Pin模組線61cm。
CPU模組線有2組共計2個EPS12V/ATX12V 4+4CPU接口,65cm。
PCIE配置了3組1分2接口的模組線,共計6個6+2Pin PCIE接口。
主板24Pin、CPU 4+4Pin和PCIE 6+2 Pin的模組線都全部取消了線端電容。
原生SATA模組線為2組4 SATA共計8個SATA接口,大4Pin(Molex)模組線為2組共計5個接口。
大4Pin(Molex)轉(zhuǎn)SATA 3.3轉(zhuǎn)接線提供了額外2個SATA 3.3接口,和上面的8個SATA接口共計10個SATA接口。
AC線材為C13轉(zhuǎn)中國3腳插頭,1.4米標(biāo)準(zhǔn)長度,線徑為3 x 0.75mm2。

更具體的線材規(guī)格可以參考下方規(guī)格表。
2-3. 電源規(guī)格 Spec

3. 拆解及分析 Teardown & Component analysis

FOCUS GX二代方案包括了線材、外觀和配件方面的改款,主電路方面二代比一代的PLUS只改了模組背板。
我們先從散熱風(fēng)扇開始,風(fēng)扇來自鴻華,型號HA1225H12F-Z,F(xiàn)DB軸承,7片扇葉,120mm規(guī)格,工作電壓12V,電流0.58A,屬于高轉(zhuǎn)速的H型號,最高轉(zhuǎn)速2200RPM,噴碼、安規(guī)認(rèn)證完整。

海韻FOCUS GX-850是基于Champion CM6901T6X + Champion CM6500UNX控制的主動PFC+全橋LLC諧振+12V同步整流+5V/3.3V DC-DC方案。EMI濾波電路的第一部分設(shè)置在AC插座后方,配置了1x X電容、1對x Y電容、1個 CM02X X電容泄放IC。其余的EMI電路設(shè)置在主PCB,分別有MOV x1、保險管x1、共模電感x2、Y電容1對、X電容x1。

整流橋為2x GBU1508 (800V / 15A @105℃)并聯(lián)來減少損耗,兩枚整流橋共享散熱片。

PFC級散熱片上的元器件,PFC MOS為2x Infineon IPA50R190CE ( 550V / 15.7A @100℃ / 0.19Ω ),TO-220F絕緣封裝。

PFC升壓二極管為 1x STMicroelectronics STTH8S06D (600V / 8A@25℃ ),使用了絕緣帽和絕緣導(dǎo)熱墊再安裝到散熱片上。

主電容為日化KMR系列400V/680μF/105℃。海韻的電容供應(yīng)商有幾家,日化Nippon Chemi-con、日立Hitachi、尼吉康Nichicon是比較常見的,紅寶石Rubycon偶爾也會見到,多供應(yīng)商是業(yè)界常用的降低風(fēng)險提高產(chǎn)品可靠性的一種策略。不同的FOCUS方案或者說不同批次的FOCUS,主電容品牌都可能不同,但是規(guī)格都是一致和瓦數(shù)掛鉤的。

4枚全橋LLC開關(guān)管為虹冠旗下子公司深圳順冠微電子的GPT13N50DG ( 500V / 13A @25℃ / 0.49Ω )。

全橋LLC諧振電路到12V同步整流電路部分。

12V同步整流MOS為4x Nexperia PSMN2R6-40YS (40V / 100A @ 100°C / 2.8mΩ),LFPAK封裝,外殼塑封一側(cè)是被動散熱,而較大面積的D極焊接在主PCB上,也有散熱片的作用,將熱量往PCB正面方向傳導(dǎo),PCB正面方向加焊銅柱和散熱片借助風(fēng)扇的氣流進(jìn)行散熱。850W和1000W型號都是4x MOS的配置,650W和550W之前拆過,都是2x MOS,750W沒拆過暫時不知道用了幾顆。

PCB正面為12V同步整流MOS散熱的散熱片,其中最上一片預(yù)留了螺絲孔,在一些加強版型號比如華碩ROG Strix雷鷹或者是海韻自家的中小瓦數(shù)旗艦金PRIME GX上面會利用這2個螺絲孔安裝額外的散熱片。從測試章節(jié)的熱成像圖看,這部分的發(fā)熱不算是最高的,MOS的耐溫值比較高,這里的散熱片增補并不是非要不可。散熱片底下的12V輸出濾波電容都為日化的PSF系列固態(tài)電容。

上面提到的日化PSF固態(tài)電容搭配尼吉康nichicon的電解電容和棒狀電感組成CLC濾波電路作為12V的輸出濾波。

DC-DC電路,海韻慣用的一個模塊,配置相對固定,6x Infineon BSC0906NS (30V / 40A / @100℃ / 4.5mΩ),主控為ANPEC APW7159。DC-DC子板背后貼有一塊導(dǎo)熱墊再鎖緊到一整塊鋁合金散熱片上。

模組接線板,F(xiàn)OCUS GX改版之后的模組接線板使用了雙面FR4板材,比起之前的單面板會有更好的電流承載能力,最后一階濾波采用了FPCAP的固態(tài)電容和尼吉康電解電容搭配使用。自從2009年尼吉康收購了富士通位于蘇州的多媒體部品之后,F(xiàn)PCAP也成為了尼吉康產(chǎn)品線的一員,輸出濾波電容算是用了同一家的產(chǎn)品了。

5Vsb待機電路,Excelliance EM8569主控,該款解決方案整合了主控和MOS,搭配PCB背面的MBR1045ULPS SBR肖特基整流管使用。

PCB背面做工規(guī)范整齊,主要是幾顆主控的介紹,最靠近中間位置為虹冠Champion CM6901T6X,LLC控制器。1點鐘方向的IC為Weltrend偉詮電子WT7527V,Supervisor,?提供OVP/UVP/OCP/SCP保護(hù)并且輸出PG信號。4點鐘方向的是CM6500UNX,PFC控制器。

4. 測試 Tests
想了解我是如何測試電源,以及測試的電源參數(shù)有何意義,可以閱讀本站電源測試標(biāo)準(zhǔn)文章『我是怎么測試電源的』,本篇測試最初基于極電魔方電源測試標(biāo)準(zhǔn)v1.4,不過后面再追加了1.6的過載和噪音測試項目。
測試標(biāo)準(zhǔn)1.6版包含開箱圖賞、電路拆解分析、電壓穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)換效率、滿載熱成像、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速、交叉負(fù)載、紋波測試、保持時間測試、浪涌電流測試、開機波形(開機時序)測試、保護(hù)功能測試和動態(tài)測試等項目,涵蓋了Intel PSU DG 1.42電源設(shè)計指導(dǎo)的絕大部分內(nèi)容,并且新增了噪音和嘯叫分析(FCPN 2020,F(xiàn)CP Noise Analysis)。
根據(jù)實際的PC游戲使用需求,500~850W電源加測FCP?電源–顯卡兼容性測試認(rèn)證項目(FCPG 2020,F(xiàn)CP Gaming Ready Certification),噪音分析和顯卡兼容性測試都是獨家提供的項目。
海韻FOCUS GX-850 靜態(tài)均衡負(fù)載數(shù)據(jù)匯總,負(fù)載調(diào)整率和電壓偏移只計額定功率內(nèi)的數(shù)據(jù)。

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4-1. 電壓穩(wěn)定性 Load Regulation
Intel ATX12V規(guī)范中對于各組電壓的輸出范圍有著明確的要求,在整個負(fù)載范圍內(nèi),+12V、+5V、+3.3V和+5Vsb的輸出范圍應(yīng)不超過±5%,對-12V的要求則是±10%。
12V電壓負(fù)載調(diào)整率0.07%

5V電壓負(fù)載調(diào)整率0.55%

3.3V電壓負(fù)載調(diào)整率0.33%

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4-2. 效率 Efficiency
230V效率,海韻FOCUS GX-850 100W-滿載平均效率91.93%,峰值效率92.84%@300W,90.27%@850W。
115V效率,88.67%@100W,峰值效率91.34%@250W,87.89%@850W。


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4-3. 空載及輕載 No-load & Light Load Test
海韻FOCUS GX-850短接PS-On開機消耗7.1W,比較低的消耗功率。
輕載測試分別為電源DC輸出14.6W、30W、50W、75W和100W。
海韻FOCUS GX-850在30W~100W范圍內(nèi)的平均效率為85.39%。

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4-4. 風(fēng)扇轉(zhuǎn)速、噪音測試、溫度 Fan Speed, Noise, Temperature
4-4-1. 風(fēng)扇轉(zhuǎn)速?Fan Speed
海韻FOCUS GX-850的風(fēng)扇來自鴻華HA1225H12F-Z,F(xiàn)DB軸承,7片扇葉,120mm規(guī)格,工作電壓12V,電流0.58A,最高轉(zhuǎn)速2200RPM。

海韻FOCUS GX-850的風(fēng)扇溫控功能可以通過手動切換溫控按鈕達(dá)成,切換按鈕位于AC開關(guān)旁邊,彈起即可進(jìn)入Fanless Mode,在輕載條件下風(fēng)扇會停轉(zhuǎn),按下則可以讓風(fēng)扇一直巡航工作。

測試環(huán)境溫度為30℃,比以往的測試室溫都要高一些。

海韻FOCUS GX-850的兩種溫控模式,Hybrid On的模式下,擁有0~300W的無風(fēng)扇Fanless區(qū)間,300W輸出開始以500RPM左右轉(zhuǎn)速間歇性工作,500W以后提速,到滿載時上升到約2100RPM,基本上到了滿載轉(zhuǎn)速,風(fēng)扇曲線符合海韻的三段式溫控技術(shù)描述。
Hybrid Off這檔則是500RPM巡航直到500W開始加速,也是在滿載達(dá)到約2100RPM。
比較高的測試環(huán)境溫度讓FOCUS GX-850的無風(fēng)扇區(qū)間提前到300W,按理說此前測試的FOCUS在25℃環(huán)境下可以擁有接近半載的風(fēng)扇停轉(zhuǎn)區(qū)間,對850W來說應(yīng)該是有400W的風(fēng)扇停轉(zhuǎn)區(qū)間。也可以看到FOCUS GX-850在滿載之后的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速提升較快,風(fēng)扇溫控偏向于保守,帶來的效果也很明顯,降低了PCB的溫度,后面我會再進(jìn)行補充。
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4-4-2.?噪音分析 Noise Analysis
噪音分析是近期新加入的項目,分別測試電源輸出100W(桌面應(yīng)用)、400W(游戲模式)、滿載模式三檔。使用0噪音的電阻負(fù)載,在低底噪環(huán)境下,輸出指定的功率10分鐘以上,待風(fēng)扇轉(zhuǎn)速穩(wěn)定之后,在距離電源進(jìn)風(fēng)口10cm的位置對電源噪音進(jìn)行測量。
海韻FOCUS GX-850在100W檔的風(fēng)扇是停轉(zhuǎn)的,300W~400W時風(fēng)扇是以極低轉(zhuǎn)速間歇性工作。
在850W滿載情況下風(fēng)扇轉(zhuǎn)速提高到2100RPM,此時聲壓值為63.6dBA,18.6kHz極高頻部分有14.5dBA的分量,由于幅度極低,頻率極高,在絕大多數(shù)人的聽力范圍以外,判定高頻嘯叫風(fēng)險極低。

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4-4-3.?滿載溫度 Temperature
測試為滿載10分鐘之后關(guān)掉電源瞬間,移走風(fēng)扇,拍下熱成像圖。室溫30℃。
內(nèi)部的發(fā)熱情況:
框1 電源內(nèi)部PCB整體發(fā)熱,最高溫度90.1℃,平均溫度44.1℃。
框3 PFC級,最高45℃左右,平均39℃;
框4 LLC級,最高溫度90.1℃,平均溫度58.7℃;
框5 DC-DC子板,平均45℃;
圈1 主電容,平均40℃左右,相對低溫,沒有被熱源炙烤。
可以看到2100RPM的滿載風(fēng)扇轉(zhuǎn)速讓FOCUS GX-850的最高溫度保持在90℃左右,如果風(fēng)扇轉(zhuǎn)速再降低到1800RPM左右應(yīng)該有更合適的噪音/溫度表現(xiàn),噪音應(yīng)該可以控制在60dBA附近,同時最高溫度放寬到100℃左右。取決于產(chǎn)品的設(shè)計是偏向于散熱還是靜音??偟膩碚f,750W輸出以內(nèi),它的噪音表現(xiàn)都是比較安靜的。

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4-5. 5Vsb待機 5V Standby
Intel ATX12V v2.4規(guī)范中對5Vsb的要求為:待機空載消耗小于1W,在0.1A、0.25A、1A的負(fù)載下轉(zhuǎn)換效率應(yīng)該高于50%、60%、70%。歐洲ErP Lot 6 2013節(jié)能規(guī)范要求45mA下效率必須高于45%。

5Vsb電壓:

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4-6. 交叉負(fù)載 Cross-Load Test
交叉負(fù)載是按Intel ATX12V 2.52、SSI EPS12V 2.92電源設(shè)計指導(dǎo)規(guī)范,結(jié)合高功耗核心CPU和高功耗獨立顯卡、低功耗的ITX/STX平臺所設(shè)計。
測試總共分為7個檔:

為了方便理解,提供了下圖的12V-5V/3.3V交叉負(fù)載圖表,讀者可以得知測試的7個檔是什么樣的輸出功率比重。下圖的X軸為12V累計的輸出功率,Y軸為5V+3.3V的累計輸出功率,處于不同位置的時候,12V和5V+3.3V所輸出的功率比重也有所不同,對應(yīng)上表說明的不同工況,以考驗電源的電壓穩(wěn)定性。

交叉負(fù)載主要考核電源輸出電壓的穩(wěn)定性,同樣輸出電壓必須在Intel ATX12V規(guī)范規(guī)定的±5%的范圍內(nèi),電壓偏離額定值越小越好。負(fù)載調(diào)整率即電壓隨負(fù)載變化的波動情況,數(shù)值越小則電壓穩(wěn)定性越強。

海韻FOCUS GX-850的交叉負(fù)載電壓表現(xiàn):

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4-7. 紋波及噪聲 Ripple & Noise
紋波和噪聲(Ripple & Noise)是電源直流輸中的交流成分,一部分可能是交流電經(jīng)過整流穩(wěn)壓后仍然存在的交流成分,一部分則是電路晶體管本身所產(chǎn)生的開關(guān)紋波和噪聲,如果用示波器觀察就可以看到電壓像水波紋一樣波動,所以叫紋波。過高的紋波會干擾數(shù)字電路,影響電路工作的穩(wěn)定性。
Intel ATX12V v2.52中規(guī)定,+12V、+5V、+3.3V、-12V和+5Vsb的輸出紋波與噪聲的Vp-p分別不得超過120mV、50mV、50mV、120mV和50mV。本測試主要針對12V、5V、3.3V和5Vsb,對-12V不作要求。測試使用數(shù)字示波器在20MHz模擬帶寬下按Intel ATX12V v2.52規(guī)范給治具板測量點處并接去耦電容進(jìn)行測量。
測試選擇了有意義的8個檔位,50W代表桌面待機的情況,100W代表辦公和上網(wǎng)時的情況,超載代表高端單顯卡游戲的情況,滿載和拉偏則是測試電源各路最高負(fù)荷時的情況。
50W、100W、300W、850W測試電流配置情況同均衡負(fù)載,12V拉偏、5V拉偏和3.3V拉偏的電流配置則同交叉負(fù)載測試中的3檔滿載極限拉偏。

示波器截圖
下圖分別為電源的低頻、高頻紋波截圖,通道1、2、3、4(黃色、青色、洋紅、綠色)從上往下依次是12V、5V、3.3V和5Vsb的紋波,電源處于滿載狀態(tài)。


1050W超載紋波截圖

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4-8. 浪涌電流、開機時序、掉電保持時間 Inrush Current, Rise Time, Hold-Up Time
4-8-1.?浪涌電流?Inrush Current
浪涌電流(Inrush Current)是指電源接通AC交流電的瞬間流入電源的最大瞬時電流,由于對PFC電容進(jìn)行迅速充電,所以該電流的峰值要遠(yuǎn)大于正常電源工作狀態(tài)下的輸入電流。過大的浪涌電流可能會損壞保險管、NTC熱敏電阻、整流橋、AC開關(guān)等器件,嚴(yán)重時會導(dǎo)致空氣開關(guān)、斷路器跳閘。
測試條件為滿載、264Vac 63Hz輸入、90°開機。
海韻FOCUS GX-850的開機Inrush Current浪涌電流測得140A Peak-Peak。電源工作正常,沒有元器件燒毀。
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4-8-2.?開機時序?Rise Time
開機時序,也稱之為上升時間(Rise Time)測試,主要是電源開機時各組電壓的啟動時序是否符合下圖Intel ATX12V標(biāo)準(zhǔn),T2(12V 5%~95%上升時間)應(yīng)處于0.2~20ms,T3(12V to PWR_OK)應(yīng)該處于100~500ms之間,T2、T3超出區(qū)間,則開機可能會出現(xiàn)無法點亮的情況。
測試條件為拉滿負(fù)載開機,使用示波器觀察電壓有無過沖現(xiàn)象,主要解決一些用戶對于電源可能損壞主板、顯卡之類的擔(dān)憂。
通道1黃色通道為12V,綠色通道為PWR_OK,海韻FOCUS GX-850開機電壓平穩(wěn),沒有異常、過沖,從1.4V上升到11.32V耗時7.2ms,T3為334ms。
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4-8-3.?掉電保持時間?Hold-Up Time
掉電保持時間(Hold-up Time)指的是AC掉電后主要的DC電壓輸出值跌出5%的時間,按照最新的Intel ATX12V v2.52規(guī)范,T5 (AC loss to PWR_OK hold-up time)必須>16ms,說人話就是PWR_OK(Power-Good)的掉電保持時間要大于16ms,同時T6(PWR_OK inactive to DC loss delay)必須>1ms,即DC電壓的掉電保持時間比PWR_OK還要+1ms,來保障其他硬件維持運轉(zhuǎn),總結(jié)起來就是PWR_OK必須>16ms,12V/5V/3.3V等DC電壓必須>17ms。
有足夠長的PWR_OK掉電保持時間,意味著面臨16ms以內(nèi)的AC掉電或者切換到UPS的間隙,電源能夠維持電腦運轉(zhuǎn)信號而不至于出現(xiàn)關(guān)機或者重啟的情況,同時,比PWR_OK保持時間還長的DC保持時間維持了其他硬件的正常工作,否則其他硬件可能會出現(xiàn)來不及采取例如機械硬盤磁頭歸位、SSD掉電保護(hù)等應(yīng)急措施。掉電保持時間不單對于電源從AC切換到UPS的間隙有益,也適用于其他諸如電網(wǎng)切換等情況。
掉電保持時間的測試條件為電源滿載,230Vac輸入。
海韻FOCUS GX-850的保持時間測試結(jié)果如下表:
海韻FOCUS GX-850在滿載的情況下可以滿足Intel ATX12V的保持時間要求。
示波器截圖及對比:
從上往下的示波器截圖依次為12V、5V及PWR_OK的掉電保持時間截圖。




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4-9.動態(tài)測試 Dynamic Test
由于CPU/顯卡功率暴增,在2018年的1.1版本評測標(biāo)準(zhǔn)中我重新加回動態(tài)測試(Dynamic Test)。動態(tài)測試在Intel ATX12V規(guī)范中也稱“直流輸出瞬態(tài)響應(yīng)測試DC Output Transient Test”。
上面?zhèn)鹘y(tǒng)的靜態(tài)測試項目是模擬電腦功耗處于穩(wěn)態(tài)時電源的各種情況。舉個例子,電腦滿載穩(wěn)定消耗功率300W,從靜態(tài)測試結(jié)果就可得知,此刻A電源的12V電壓在12.038V,輸出紋波在9.2mV,風(fēng)扇轉(zhuǎn)速0RPM。
然而,電腦在實際使用中功耗值總是在不斷地變化。比如CPU頻率、負(fù)載發(fā)生瞬變,功耗從PL2瞬間跳變到PL3,保持10ms;游戲中顯卡的負(fù)載有高達(dá)2、300W甚至更高的瞬變。
傳統(tǒng)靜態(tài)測試分析,都是不需要考慮功率動態(tài)變化的,然而實際受到電路補償特性、線路阻抗、元件阻抗等因素的影響,電源的輸出電壓通常隨著負(fù)載的增大而略有下降,當(dāng)負(fù)載撤去,輸出電壓有一個回升的過程。
以下圖分析,當(dāng)負(fù)載從I/R-1瞬時跳變到I/R-2時(稱為“負(fù)載瞬變”),電源的輸出電壓會從Vs-1下降到Vs-2,像是下了一層臺階。由于電源的響應(yīng)速度有限,實際的電壓會像下圖一樣存在一個過沖——回調(diào)的過程。這個過程中電壓的變化幅度通常要高過電源的負(fù)載調(diào)整率所顯示的電壓變動幅度,也就是說,在負(fù)載從I/R-1上升到I/R-2的過程中,輸出電壓先是跌落到比Vs-2更低的電壓Vpk1,然后逐漸回調(diào)直到穩(wěn)定在Vs-2。

反之當(dāng)負(fù)載從I/R-2下降到I/R-1時,輸出電壓會從Vs-2爬升到Vs-1,這個過程同樣會出現(xiàn)一個高于Vs-1的上沖電壓Vpk2。
我們需要做的就是確保電源在瞬變發(fā)生過程中不觸發(fā)OPP關(guān)機、不重啟、不發(fā)生故障,測量到Vpk1和Vpk2兩個上下沖電壓幅值。
ATX12V規(guī)范中的DC Output Transient Test定義了動態(tài)測試中負(fù)載變化率是從50Hz到10kHz,電壓輸出的偏離允許值為±5%,目前我們只對瞬變幅度大、變化率高的12V進(jìn)行測試,±5%對12V來說就是不能超出±600mV的范圍。
同時,我們還需要測量電壓從負(fù)載發(fā)生瞬變到電壓穩(wěn)定下來所消耗的時間Tr1和Tr2,我們稱之為電壓恢復(fù)時間(也稱電壓重建時間),這一個參數(shù)直接反映了電源的動態(tài)性能。Intel規(guī)范對此參數(shù)并無要求。
基于實際的CPU、顯卡需求,對不同瓦數(shù)的電源進(jìn)行了2檔的動態(tài)測試,小瓦數(shù)電源只進(jìn)行階段1的測試,大瓦數(shù)電源增加階段2的測試:
測試負(fù)載變化率分為10Hz、50Hz、100Hz、1kHz、10kHz等5個檔。目前以測50Hz、100Hz做為主要性能區(qū)分,1kHz、10kHz不強調(diào),若有電壓上下沖幅值超標(biāo)或者波形混亂再單獨提出。
海韻FOCUS GX-850的輸出功率為中高功率段,我們選擇階段2的動態(tài)負(fù)載進(jìn)行測試,Dynamic Load為32A/384W。
海韻FOCUS GX-850的動態(tài)測試情況:
@100Hz
Tr1:1.26ms,Vpk1:-448mV;

Tr2:1.22ms,Vpk2:280mV;

海韻FOCUS GX-850在動態(tài)測試中的電壓過沖、欠沖平均幅度在360mV左右,相對較低,電壓恢復(fù)時間都保持在1.3ms以內(nèi)。
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4-10. 保護(hù)功能評價 Protection Features Evaluation
保護(hù)功能測試目前包含過功率測試(OPP, Over Power Protection)、過流保護(hù)測試(OCP, Over Current Protection)和短路保護(hù)測試(SCP, Short Circuit Protection)。
過功率測試(OPP, Over Power Protection):電源從接近滿載逐步增加輸出功率,超載到電源無法工作切入保護(hù)狀態(tài),不限于重啟或者關(guān)機,得到電源的過功率保護(hù)點,這個過程電源必須能夠切入保護(hù)狀態(tài),如電源沒有OPP保護(hù),則可能會炸毀或者損壞其他硬件。
過流保護(hù)測試(OCP, Over Current Protection):Intel ATX12V的強制要求項目,要求電源必須把過流保護(hù)點設(shè)計在安全電流范圍內(nèi)。觸發(fā)過流保護(hù)時電源的輸出應(yīng)當(dāng)被切斷,推薦的過流保護(hù)方案是將電源鎖定在關(guān)斷狀態(tài)。達(dá)到過流保護(hù)點之前,電源的接口、線纜和其他組件不應(yīng)當(dāng)熔斷或者損壞。
短路保護(hù)測試(SCP, Short Circuit Protection):當(dāng)任何一路輸出阻抗小于0.1Ω,電源被判定為短路,必須要進(jìn)入關(guān)閉并且鎖定的保護(hù)狀態(tài)。主要的幾組輸出和5Vsb的短路不應(yīng)該對電源造成任何損壞,也不應(yīng)當(dāng)損壞或者熔斷接口、線纜和其他組件。
海韻FOCUS GX-850的保護(hù)功能測試結(jié)果如下,空載保護(hù)和浪涌保護(hù)根據(jù)實際的測試和拆解也可以判定功能正常。

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5. FCP顯卡兼容性認(rèn)證 FCP Gaming Ready Certification
經(jīng)過了一年的研究,我們對于顯卡的工作模式有了較為清晰的了解,對于大功率高端顯卡可能觸發(fā)電源重啟、關(guān)機、黑屏故障的原因和機制已經(jīng)明確。
在本站科普文『不看可能會翻車,顯卡瞬時功耗及電源重啟之謎』中我已經(jīng)對這種現(xiàn)象進(jìn)行了初步的闡述,當(dāng)然在寫上述文章時我本人對顯卡和電源的一部分工作機制還欠缺了解。后續(xù)會有一篇完整的終結(jié)篇對此問題進(jìn)行總結(jié)。
在這之前,我做了二十幾張顯卡和近三十款測試軟件/游戲的測試,找到基本的規(guī)律和游戲平臺對電源的需求上限,并且以此來考驗我評測過的中瓦數(shù)電源,以驗證電源能否穩(wěn)定運行,與高端板卡的兼容性如何。這一部分,是電源-顯卡兼容性問題科普終結(jié)篇的重要組成部分,同時也是我目前電源評測的重要章節(jié),通過測試的電源可以獲得本站的 電源-顯卡兼容性認(rèn)證(FCPG 2020, FCP Gaming Ready Certification)。
使用的測試平臺配置如下:

測試平臺實物如下:

其中A卡選擇了功耗最高的單芯片單卡公版Vega 64LC水冷版,N卡選擇了功耗最高的單卡NVIDIA RTX2080Ti ,實物選擇的是ASUS ROG Strix 2080Ti O11G。整機跑起來的峰值功耗可以突破千瓦。

通過對電源拉載以上平臺,進(jìn)行拷機軟件測試,如果有不穩(wěn)定的情況,比如觸發(fā)重啟、關(guān)機、黑屏等,則測試無法通過,降低到下一個檔進(jìn)行測試。
海韻FOCUS GX-850的測試結(jié)果如下:

其中最嚴(yán)格的一項測試是拉載i9 9900K+AMD Radeon RX Vega 64LC運行LinX0.65 + Furmark的測試,海韻FOCUS GX-850通過了測試。
從示波器截圖看(通道1為顯卡輸入電流、通道4為CPU輸入電流)顯卡功耗+CPU功耗 = 通道1+通道4 = 80.5A x 11V + 30.2A x 11.5V ≈ 1200W。
由于示波器的機內(nèi)運算有延遲,粗略估算CPU+顯卡的峰值功耗在1160W~1200W之間,而FOCUS GX-850的OPP過載保護(hù)點在1285W,離觸發(fā)過載保護(hù)還有一些空間。

總結(jié)以上的測試,海韻FOCUS GX-850獲得本站的電源-顯卡兼容性認(rèn)證A+級(FCPG2020, Gaming Ready Certification)。
感謝閱讀!