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2009-09-25 17:00:38

前言

XFX,这是一家传统意义上的显卡厂商,现在,也涉足电源领域,推出了自家的电源产品。XFX首次试水的电源产品就是顶级的850W型号,此款电源由海韵代工,内部结构和海韵自家M12D系列相同。

XFX 850 W Black Edition的外观非常引人注目,风扇和模组化接头都采用了亮黄色的配色设计,和XFX自家的显卡产品保持相同的色调。

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XFX 850 W Black Edition的长度并不让人吃惊,仅有16cm,风扇直径为135mm,内部主动式PFC。除了模组化接线,电源本体一共引出了5根电缆:

  • 主板20/24针电源线缆(53cm);
  • 一条CPU 8针线缆(55cm);
  • 一条CPU 4/8针线缆(55cm);
  • 两条显卡6/8针线缆(60cm)。


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模组化接线有如下这些:

  • 两条显卡6/8针线缆(55cm);
  • 三条SATA电源线缆,每条三个SATA接头(离电源本体55cm,接头间距离15cm);
  • 一条SATA电源线缆,两个SATA接头(离电源本体35cm,接头间距离15cm);
  • 两条大D口电源线缆,每条三个大D口接头(离电源本体55cm,接头间距离15cm);
  • 一条大D口电源线缆,两个大D口接头(离电源本体35cm,接头间距离15cm);
  • 一条转接线,一个大D口转成两个软驱电源接头。


主板20/24针线缆采用了更粗的16AWG线材,其它的线材都是18AWG,这样的用料值得称赞。

线缆的数量对于顶级用户来说也很足够,不过如果你要使用三张显卡的话,可能会需要使用转接线了,这款电源“仅仅”提供了四个显卡电源接口。

电源内部

拆开电源后,首先我们注意到,这款电源采用的电容全部来自日系Chemi-Con,二次侧还使用了一些固态电容。

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输入过滤单元(EMI)

就像我们在其它的电源评测中做过的那样,当拆开一款电源后,我们首先会检视的是它的输入过滤部分。推荐的结构应该有两个铁氧体电感、两个陶瓷电容(Y电 容,通常是蓝色),一个金属化聚酯电容器(X电容)以及一个MOV(金属氧化物压敏电阻)。通常一些低端电源会在这个部分缩减用料,常常省略掉MOV和输 入侧的第一个铁氧体电感。

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此款电源的输入过滤单元毫无瑕疵,而且还有额外的两个铁氧体电感,一个额外的X电容,两个额外的Y电容。

一次侧(高压侧)

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这款电源的一次侧使用了分离式的主动PFC电路,每一路都使用了一只GBU806整流桥进行整流,每个整流桥都可以在100º C的环境温度下提供8A的持续输出能力。理论上,整流电路可以提供1840W的功率,按80%的转换效率计算,此款电源将可以输出1472W的功率。当 然,这里所说的输出功率为理想状态下的最大输出,实际输出能力还受制于电源的其它部件。

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刚已经提到了,此款电源的主动PFC部分有两条分离的回路,每一路都使用了两只TK20A60U功率MOSFET,整个PFC电路使用了四只功率 MOSFET。每只功率MOSFET可以在25º C的环境温度下持续提供20A电流(遗憾的是,我们没有查到这个功率MOSFET在100º C环境温度下的负载能力),峰值输出电流能力为25º C环境温度下的40A,导通阻抗为165mΩ,这个阻值越低越好,意味着电源的转换效率越高。

这款电源在主动PFC电路输出侧使用了两只电解电容进行滤波。其实,使用两只电容——而不是通常的一只,和电源的“品质”并没有直接的关系,很多普通的用 户往往会被其它网站上一些不正确的言论误导。制造商有时为了电源内部空间和PCB空间等方面的考虑,会在电路中使用两只或更多电容并联以取得更大的容量 ——同时保持较小的空间占用。XFX 850 W Black Edition使用了两只390µF x 400 V的电容并联,等效于一只780µF x 400 V的电容。

这些电容全部来自日系Chemi-Con,标称耐温105º C。这些日系电容有两个好处:一是它们基本不会漏液;二是其他的制造商在这里通常使用85º C的电容。我们乐于见到这样更佳的设计和用料。

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在电源的开关电路部分使用了两只IPW60R125CP功率MOSFET构成传统的双管正激放大结构。每一只功率MOSFET都可以在25º C环境温度下持续输出25A电流(或者是100º C环境温度下的16A),峰值输出能力为25º C环境温度下的82A,导通阻抗是125mΩ。

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主动式PFC/PWM电路控制IC为CM6802。

二次侧(低压侧)

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此款电源在二次侧使用了八只SBR40S45CT肖特基二极管,每只可以输出40A电流(110º C环境温度下是20A,压降为0.55V)。所有的肖特基二极管都用于+12V的输出,其+5V和+3.3V的输出都来自于+12V线路的DC-DC(直 流变换)电路(你可以把它们想象成另一个比较小型的电源,事实上,这些直流变换电路位于另外的小型PCB上),这样的结构和设计是今后高效率电源的趋势。 这款电源此部分的用料和海韵自家的M12D和S12D 750 W型号完全相同。

三只肖特基二极管用于直接对输出的电流进行整流,其它五只用于整流线路中的单向校正(例如,对电感线圈两端的峰值电压进行放电)。

理论上每路的最大电流值可以用公式I/(1-D)进行计算,其中I为整流二极管输出的最大电流,D为整流电路的总效率。通常,D值我们可以假设为30%。

对于我们的计算来说,我们需要假定最短的电流路径,也就是直接整流路径。那么就可以得到这个整流电路输出电流的最大值为171A(40A×3/0.7), 这个最大值包括所有二次侧(低压侧)的输出电流,当然也包含+5V和+3.3V的输出电流,因为它们都是从+12V中变换得到的。实际电流输出能力还得取 决于其它的部件,不过主要的限制来自于使用的电感线圈和提供+5V、+3.3V输出的DC-DC直流变换电路。如果这171A全部用于提供+12V输出, 那么总计可以输出2052W的功率!

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DC-DC变换电路使用了固态电容和两只APW7073控制IC,每只IC同时控制七只APM2556N功率MOSFET进行直流变换,这些功率MOSFET单只的导通阻抗仅有7.2mΩ。

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这款电源的监控IC是PS223,为这款电源提供各种保护,例如OCP(过流保护)、OVP(过压保护)、UVP(低压保护)、OTP(高温保护,不过这款电源并未应用)。

二次侧使用的电解电容全部来自日系Chemi-Con,为耐温105º C的型号。

功率分配

下图中可以清楚地看出来XFX 850 W Black Edition的功率分配。

这款电源采用了单路+12V输出的设计,所以这里没什么好说的。

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负载测试

首先,我们测试了此款电源在20%、40%、60%、80%和100%功率输出情况下的表现,你可以在下面的图表中看到我们的测试结果。

如果你手动计算各路电压的功率输出,你会发现和我们在表中的“总功率”并不相符。这是因为,每路电压的实际输出值都会和标称值有小小的不同(例如对于+5V输出来说,实际输出电压可能为+5.10V),我们计算的是电源实际的输出功率,而不是简单的将表格中的数字相加。

对于+12V输出来说,它们都是一路输出,只不过我们在测试中将它人为地分成了两路。我们测试的其实仍然是单路输出的电流。

输出测试1
测试2
测试3
测试4
测试5
+12V1 6A(72W) 13A(156W)20A(240W)
25A(300W)
29A(384W)
+12V2 6A(72W)12A(144W)
17A(204W)
25A(300W)
29A(384W)
+5V 2A(10W) 4A(20W) 6A(30W) 8A(40W) 16A(80W)
+3.3V 2A(6.6W) 4A(13.2W) 6A(19.8W) 8A(26.4W) 16A(52.8W)
+5V SB
1A(5W) 1.5A(7.5W) 2A(10W) 2.5A(12.5W) 3A(15W)
-12V 0.5A(6W) 0.5A(6W) 0.5A(6W) 0.5A(6W) 0.5A(6W)
总功率 174.5W351.4W
515.8W
690.1W
853.4W
负载比例 20.5%41.4%
60.7%
81.2%
100.4%
环境温度 43.8º C 43.9º C49.9º C
48.4º C
46.0º C
电源温度 44.2º C44.5º C
49.8º C
58.0º C
46.3º C
电压稳定性 通过通过
通过
通过
通过
纹波和噪音 通过通过
通过
通过
通过
交流输入功率 201.0W400.6W
593.0W
808.0W
1031.0W
转换效率 86.8%87.8%
87.0%
85.4%
83.0%
输入侧电压 112.5V110.5V
109.1V
107.7V
104.7V
PFC值 0.9630.971
0.977
0.977
0.982
结果 通过通过
通过
通过
通过


XFX 850 W Black Edition具有和海韵M12D和S12D系列同样高的转换效率,在我们的测试中,最高转换效率达到87.8%。满载测试时的转换效率虽然下降到 83%,但我们仍然认为这是个不错的成绩。需要注意的是,80 PLUS测试称此款电源在满载测试中的转换效率能够达到85%。我们测试的转换效率偏低的原因在于,我们在烘箱中进行测试,环境温度至少45º C,而80 PLUS测试的环境温度仅有23º C——环境温度越高,电源的转换效率越低。

电压稳定性也是XFX 850 W Black Edition的亮点。电压波动(+3.3V、+5V、+12V)均在3%以下。通常ATX规范要求的电压波动范围为5%,对-12V的电压波动要求放宽 到10%。在我们的测试中,-12V仅在满载情况下波动为-12.4V,基本在规范要求的标准上。

最后,为噪音和纹波测试,它们都很低。从下面的图中可以看出来,在满载输出的情况下,+12V的纹波也仅有29.4mV(仅仅相当于规范要求值的1/4)。规范要求+12V纹波小于120mV,+5V和+3.3V小于50mV。

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+12V1在853.4W满载输出的情况下,纹波为27.0 mV

19.gif
+12V2在853.4W满载输出的情况下,纹波为29.4 mV

20.gif
+5V在853.4W满载输出的情况下,纹波为11.0 mV

21.gif
+3.3V在853.4W满载输出的情况下,纹波为19.4 mV

过载测试

下面的表格中你可以看到此款电源能够提供的最大功率输出,当我们试着在其中任何一路上增加1A的输出时,纹波就会超出规范要求的范围,显示电源内部电路工作开始变得不正常。于是,我们的测试就变成了电源能够正常工作情况下的最大功率输出。

输出最大值
+12V1 32A(384W)
+12V2 32A(384W)
+5V 25A(125W)
+3.3V 25A(82.5W)
+5V SB
3A(15W)
-12V 0.5A(6W)
总功率 996.8W
输出比例 117.3%
环境温度 47.5º C
电源温度 56.9º C
交流侧输入功率 1,250W
转换效率 79.7%
输入电压 100.6V
PFC 0.986


特点归纳

XFX 850 W Black Edition的主要特点包括:

  • 满足ATX 12V 2.3规范;
  • 满足EPS 12V 2.92规范;
  • 标称功率输出:850W;
  • 最大功率输出:47.5º C环境温度下为996.8W;
  • 标称转换效率:高达88%,(20%和100%负载下不低于85%,50%负载下不低于88%);
  • 实测转换效率:83.0%~87.8%,交流输入电压115V(请注意实际输入电压的不同);
  • 主动式PFC;
  • 模组化接线;
  • 主板电源接头:一个20/24针、一个EPS 12V 8针、两个ATX 12V 4针(同一条电缆);
  • 显卡电源接头:4个6/8针接头;
    SATA电源接头:三条电缆,共11个;
  • 大D口电源接头:两条电缆,共6个;
  • 软驱电源接头:一条转接线,共2个;
  • 保护电路:OVP(过压保护,未测试)、OPP(过功率保护,未测试)、SCP(短路保护,测试正常);
  • 保固:五年;
  • 平均售价:210美元。


评测总结

XFX 850 W Black Edition与海韵M12D 850W几乎完全一样(仅在开关电路部分使用的功率MOSFET不同),而且具有更吸引人的外观和更便宜的价格(海韵M12D 850W售价为230美元)。

就像海韵M12D,XFX 850 W Black Edition同样拥有极高的转换效率、极低的噪音和纹波,并且还有非常出色的电压稳定性。

此款电源唯一的缺憾在于:“仅仅”提供了四个PCI-E显卡电源接头,高端玩家用此款电源组建三路SLI系统时就不得不使用转接线了。

尽管如此,此款电源仍然是那些高端玩家追求的具有高端品质以及良好表现的850W级别出色的产品。

鉴于XFX 850 W Black Edition的优秀表现,我们授予它“金奖”。

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