Thermaltake Toughpower XT Platinum 1275W電源簡介及測試

 Thermaltake Toughpower XT千瓦以上機種，有1275W/1375W/1475W三款，其中1375W、1475W為80PLUS金牌認證，這次要介紹的是通過80PLUS白金認證的1275W級產品

外盒正面，以電源實體圖搭配Toughpower XT Platinum 1275W字樣，印上80plus白金效率認證logo，並通過4-Way Nvidia SLI、4-Way Ati Crossfire X認證，此產品並提供七年保固


外盒背面，左側為主要特色說明，右側為輸出接頭圖樣及數目、輸出規格表、風扇運轉曲線圖


外盒頂面與底面均印上橘色Thermaltake字樣商標


外盒側面為多國語言特色簡介


另一側面也是多國語言特色簡介，可以看到熟悉的繁體中文


包裝內容物一覽，電源本體用印有商標的黑色不織布包住，模組化線材收在印有商標的黑色尼龍整線包內，並附上多國語言安裝說明書、安規電源線(圖中為歐規插座版本)、束線帶與固定螺絲包


電源本體外殼採黑色烤漆處理，增加質感


後方散熱出風口，標準電源輸入插座與電源總開關設置於此，並貼上輸入電壓容許規格標籤


散熱風扇護網由外殼沖壓成形，除護網中央有銀色Thermaltake商標圓牌外，靠近出風口端外殼也有商標字樣凸印裝飾


電源側面外殼為紙質裝飾貼紙，右下處的三個小指示燈就是S.P.T.(Standby待命、PG Signal電源良好信號、Temperature溫度)三個指示燈，可簡易確認電源狀況


另一側面依照電源安裝位置而改變裝飾貼紙方向


模組化輸出插座，使用不同顏色及腳數插座以利使用者識別，同樣也標示所使用的12V迴路供連接參考


輸出規格標籤，除標示七年保固及80PLUS白金效率認證LOGO外，可以看到12V分為兩路，其中一路為45A 540W，供應主機板、CPU及週邊裝置；另一路為65A 780W，供應給PCIE 6/8P顯卡電源接頭


主要電源接頭，三組電源本體直出線組提供一個ATX 20+4P、一個ATX/EPS12V 4+4P、一個EPS12V 8P接頭，線路長度為52公分，主要電壓輸出及接地採用16AWG線材


打開收納包取出所有的模組化線材


顯示卡電源接頭，六組線路提供2個PCIE 8P及6個PCIE 6+2P紅色接頭，其中四組線為單頭(下)，兩組線採雙頭並聯配置(上)，並於線材上安裝EMI磁環過濾雜訊
單頭線組長度為54公分，雙頭線組雙頭之間線路長度為14公分


週邊裝置接頭，五組線材共提供6個省力易拔大4P與16個SATA電源接頭(14個直角型，2個直式)，擴充性非常足夠，其中兩條SATA線組最末端為省力易拔大4P
從模組化插座到第一個接頭處長度為52公分，接頭與接頭間線長為14公分


要使用小4P的場合，也提供一條大4P轉小4P轉接線，因為使用公母一體接頭，插上後原有的大4P一樣可以使用


所有的線路均採黑色隔離網包覆處理，於開口處使用熱縮套管包覆固定，提升線路美觀與質感

將所有模組化線路裝上後的樣子


內部結構圖，採用CWT PUO系列金牌/白金高瓦系統架構，主結構為交錯式APFC、全橋LLC諧振功率級、雙變壓器、12V同步整流搭配獨立DC-DC轉換3.3V/5V/-12V
電路板與散熱片採用黑色配色


貼有TT-1425B標籤的散熱風扇，為悅倫代工(原型號為D14BM-12)12V 0.7A 14公分雙滾珠軸承風扇，其中一側使用塑膠片蓋住，以強制氣流轉向
左下方為S.P.T.指示燈的電路板


交流輸入插座焊點額外加上Cx與Cy電容，焊點處並未包覆，雙刀單擲電源總開關後方焊點使用絕緣套管包覆


主電路板上交流輸入端保險絲、突波吸收器與EMI濾波電路，對輸入交流進行基本保護及雜訊過濾隔離，防爆型保險絲採臥式安裝，並未加上套管


為了提高效率，此款電源於輸入端EMI電路上加上X電容專用放電IC，取代傳統電阻放電方式，對減少交流輸入時的損失有一定幫助


經過EMI電路後，三顆GBU1006橋式整流器並聯安裝在散熱片上，對輸入交流進行整流


交錯式APFC電路，可以視為兩組並聯的APFC電路，但運作週期彼此錯開，可以降低APFC造成的損失，並維持相同的功因修正效果及輸出能力
APFC電感由常見的環型改為方型的封閉磁芯，可提高電感的效能，且高速型低阻抗功率元件對降低損失有很重要的影響力，所以每一組APFC電路使用一顆英飛凌IPP60R099CS MOSFET與一顆CREE CSD10060碳化矽零回復整流子


APFC輸出電容，採用兩顆NCC 400V 560uF KMQ系列105度大功率電解電容並聯組成


緊靠著散熱片的APFC控制電路子板


功率級一次側開關晶體，使用四顆英飛凌SPW35N60C3 MOSFET，組成全橋式LLC諧振轉換器


功率級控制核心，採用CHAMPION虹冠電子CM6901 SLS(SRC/LLC+SR)諧振控制器，同時提供一次側開關晶體與二次側同步整流MOSFET驅動信號，常見於高效率電源上，在此款電源中透過隔離變壓器及兩顆IR2181S High and Low Side驅動IC，驅動4顆MOSFET


構成全橋式LLC轉換器諧振槽的兩顆0.33uF 1000V MPB電容(右上)與電感(左下)


為了避免單一變壓器造成功率輸出受限制，採用了雙主變壓器設計


輔助電源電路，於電源關閉後提供待命電路給主機板，與以往不同的是，此電源設有5V/5VSB切換電路，當電源啟動後會將5V轉送至5VSB線路，可減少電源運作時輔助電源電路的功率消耗，讓整體轉換效率可以再提高，並強化運作中5VSB供電輸出能力
5VSB端為了提升耐久能力，也採用固態電容


二次側同步整流元件，與常見把功率元件固定在散熱片上的方式不同，此電源採用大面積舖銅電路板，直接裝上TO-252 MOSFET，電路板除作電路傳導路徑外，同時也是散熱片，因為MOSFET的D極直接焊接於上，傳導熱阻可以減小，降低MOSFET運作溫度，避免過熱損壞
每片電路板上各安裝8顆英飛凌IPD031N06L3G MOSFET


兩片同步整流電路板與所屬的變壓器二次側板狀繞組直接以最短路徑連接，可減少傳輸阻抗造成的損失


因為採諧振式轉換器，所以二次側看不到傳統電源常見的大型輸出電感，且為了加強輸出濾波效果，採用固態電容與傳統電容搭配的方式


模組化電路板，因為主電路板僅輸出12V、-12V與5VSB，所以DC-DC電路必須與模組化電路板結合在一起，所以同時扮演模組化插座電源分配及轉換3.3V/5V的角色
3.3V/5V的DC-DC電路及輸出插座附近同樣也使用性能較好的固態電容作為儲能及濾波使用


模組化電路板背面，下方為3.3V/5V的DC-DC電路，為APW7159雙組交換式降壓控制器，每組為M3004D*2 + M3006D*2的2HS+2LS配置，分別供應3.3V與5V
模組化電路板與主電路板間採多股線路連接，應該將路徑改短，直接用金屬接腳相連，讓損失降到最低


-12V同樣也經FSP3128電源IC組成的DC-DC電路，由12V轉換而來


風扇與電源管理電路子板，上方採用SITI點晶PS229電源監控管理IC，對輸出電壓、電流、短路進行監控，並接受來自主機板PS-ON信號控制及產生PG信號
風扇控制電路經由裝在主變壓器上的熱敏電阻控制風扇轉速，於溫度較低時風扇完全停轉，有如以FANLESS(無風扇)模式運作，溫度提升到一定程度後再啟動風扇


接下來就是測試

測試一：
使用標準電腦配備實際上機運作，並使用SANWA PC5000數位電表透過電腦連線截取3.3V/5V/主機板12V/處理器12V電壓變化，並繪製成圖表

測試配備1：
處理器：Intel Core 2 Quad QX6700 @ 3.6GHz(400*9) 1.45V
主機板：ASUS MAXIMUS II GENE
記憶體：Transcend JM800QLU-2G * 2
顯示卡：3870X2
硬碟：WD 3600ADFD(36G 10000RPM) + WD WD2000JD(200G 7200RPM)
其他：水冷幫浦 * 1、12公分風扇 * 5、8公分風扇 * 2

電源啟動後上方S.P.T.燈號均顯示綠燈，表示正常，內部低溫下風扇是不運轉的


3.3V電壓記錄


5V電壓紀錄


主機板12V電壓紀錄


處理器12V電壓紀錄


測試二：
使用電子負載，測試輸出的轉換效率，電子負載機種為ZenTech 2600四機裝，每機最大負荷量為60V/60A/300W，分配為一組3.3V、一組5V及兩組12V
測試從無負載開始，各機以每5安培為一段加上去，直到電源無法承受或是達到電子負載極限(12V各25A，3.3V/5V則受限於電源本體輸出能力)
使用設備為ZenTech 2600四機電子負載(消耗電力)、HIOKI 3332 POWER HiTESTER(測試交流輸入功率)、PROVA CM-01交直流勾表(測試輸出電流)、SANWA PC5000數位電表(測試輸出電壓)

各段輸出表如下：


測試三：
使用電子負載進行動態負載測試，動態負載就是讓輸出電流呈固定斜率及週期進行高低變化，並使用示波器觀察電壓變動狀況，目的是考驗電源暫態響應能力
使用設備：Tekronix TDS3014B數位示波器

各路動態負載參數設定
12V與5V：最高電流15A，最低電流2A，上升/下降斜率為1A/微秒，最高/最低電流維持時間為500微秒
3.3V：最高電流12A，最低電流2A，上升/下降斜率為1A/微秒，最高/最低電流維持時間為500微秒
示波器中黃色波型為電流波型，藍色波型為電壓波型，垂直每格500mV，水平每格200微秒
藍色波型在黃色波型交接處擺盪幅度最小、次數越少、時間越短者，表示其輸出暫態響應越好

測試實機照：


12V


5V


3.3V


測試四：
讓電源處於3.3V/5V空載，12V輸出100A情形下測試漣波，此時12V的漣波為100mV


結論：
1.80PLUS白金認證為90(20%)-92(50%)-89(100%)，此電源效率為92.7(26%)-91.9(52.4%)-91.4%(101.2%)
2.偏重12V輸出下效率較佳，3.3V/5V越高效率越差
3.3.3V/5V帶有些許雜訊成份，造成峰對峰電壓較高
4.12V輸出107A下漣波峰對峰電壓為100mV

優點：
1.產品提供七年保固
2.S.P.T.指示燈簡易指示電源狀況
3.結合無風扇與溫控風扇模式，低溫低功率輸出下噪音獲得控制
4.模組化附上整線包，收納方便
5.提供大量PCIE與SATA電源接頭，擴充方便
6.使用的結構與內部用料有達一定水準

缺點：
1.模組化插座可以加上防塵蓋
2.風扇護網設計過於老土，也會造成較大風切聲
3.束線可以換成魔鬼沾整線帶，重覆利用節省資源
4.內部主電路板與模組化電路板間12V迴路連接方式有改善空間(改成短型金屬針腳連接)
5.電源輸入插座後方焊點與保險絲可以加強絕緣
6.部分大電流/大面積焊點可以收好看一點

報告完畢，謝謝收看