EVGA SuperNOVA 1600 G2 電源評測
高瓦數電源是EVGA電源的一大特色,EVGA的SuperNOVA系列電源輸出功率覆蓋550W-1600W,其中的輸出功率在1KW以上的型號就多達14款之多,是目前市面上提供千瓦級電源最多的品牌之一。
用戶購買高瓦數電源的目的或者是為搭建多顯卡SLI/CF供電,或者是用於極限超頻,早些時候,市面上可選的千瓦級電源並沒有目前那麼豐富,而且輸出功率一般在1200W就到頭了。可以猜測EVGA推出千瓦級SuperNOVA電源的初衷是為了給自家顯卡供電。
文章導讀
1.序言2.開箱3.拆解4.測試
4-1.電壓穩定性4-2.效率、風扇轉速、80Plus驗證、輕載及5Vsb待機4-2-1.均衡負載效率4-2-2.風扇轉速4-2-3.80Plus轉換效率驗證4-2-4.空載及輕載效率4-2-5.5Vsb待機效率4-3.交叉負載4-4.紋波及雜訊4-5.保持時間
5.總結本次測試的電源型號是EVGA SuperNOVA 1600 G2,是EVGA「1600W陣列」的其中一款。EVGA的「1600W陣列」包含鈦金牌的SuperNOVA 1600 T2、白金牌的SuperNOVA 1600 P2和金牌的SuperNOVA 1600 G2三款。它們的輸出規格完全一致,用料規格同樣是全日系電容、單路+12V輸出設計、全模組介面、十年質保,區別在於效率方面,T2和P2更高,當然價格方面,SuperNOVA 1600 T2的官方價格2899元也要高於SuperNOVA 1600 G2的2299元。
技術特徵及賣點:
1.10年質保
2.80Plus金牌認證3.全模組化介面4.全日系電容5.50℃環境下的1600W額定輸出能力6.單路+12V 133.3A/1599.6W輸出能力
7.DC2DC輸出設計8.NVIDIA SLI和AMD CF支持9.140mm雙滾珠軸承風扇,ECO智能溫控支持風扇輕載停轉10.完善的保護電路EVGA SuperNOVA 1600 G2電源規格:
2.開箱
EVGA SuperNOVA 1600 G2電源的體積比較大,它的外包裝幾乎是兩倍於普通SuperNOVA電源的體積,並且加了提手。SuperNOVA G2系列都採用黑灰色主色調,加上金屬字體點綴。
EVGA SuperNOVA 1600 G2電源外包裝的側面著重介紹了ECO智能溫控系統,通過切換電源上的開關,使用ECO溫控模式,允許在輕載下風扇停轉來換取更低的工作噪音。包裝 另外一側用不幹膠單獨貼了一張包含簡體中文和繁體中文的介紹,內容涵括產品特色、線材配置、規格表、生產信息和認證信息等等。
EVGA SuperNOVA 1600 G2電源包裝內部,不同於低瓦數的型號,SuperNOVA 1600 G2採用珍珠棉支撐豎放, 另外一個小盒子內部是線材、線材收納袋和其他的配件。
EVGA SuperNOVA 1600 G2的全部附件包括一本中文說明書、模組線材、魔術貼扎帶、安裝螺絲、線材收納袋,電源測試工具。EVGA SuperNOVA 1600 G2所有的線材都是黑色線纜,並且由蛇皮網包裹,整潔而且易於走線。線材長度和介面數量可以參考上面的規格表。
附贈的線材非常豐富,多達9組PCIE電源模組線共計9個6+2Pin和5個6Pin供電介面,為用戶搭建多顯卡SLICF提供支持。
電源的輸出功率達到了1600W,所以電源的AC輸出介面也採用了16A的「品字」介面大電流規格,附贈的AC線材同樣是訂製規格,3x1.5mm2的粗銅線,1.8m長度,線材的成本不低。EVGA整個SuperNOVA電源系列都附贈的Detection Tool檢測工具,用於短接電源的PS-ON和GND(綠黑)來啟動電源,可以在脫離主板的情況下迅速檢測電源是否正常工作,非常實用的一個小工具。
EVGA SuperNOVA 1600 G2的本體同樣套了一個無紡袋來保護產品外觀不受磨損,上面印有EVGA的燙金logo。
EVGA SuperNOVA整個系列都採用了俗稱火山灰的皺紋漆外殼,SuperNOVA 1600 G2也不例外,這種材質的特點是耐磨損、易打理、不留指紋。SuperNOVA 1600 G2的機身長度達到了22.5cm,是目前市面上尺寸最長的千瓦級電源之一,對機箱的安裝空間也有一定的要求。風扇的網罩是和外殼一體衝壓成型。EVGA SuperNOVA 1600 G2採用了14cm的雙滾珠軸承風扇。風扇固定採用了內六角螺絲,螺絲孔採用了下沉式設計。輸入輸出規格方面,EVGA SuperNOVA 1600 G2為單路+12V輸出設計,輸出能力45.8A/549.6W,5V和3.3V各有22A的輸出能力,聯合輸出功率110W,要比常見的電源輸出能力略高一些,5Vsb待機輸出可以達到15W。
EVGA SuperNOVA 1600 G2採用全模組接線設計,每種介面都有相應的標識,ECO風扇溫控開關也設置在這一側。EVGA SuperNOVA G2、P2和T2系列,除了帶L後綴的LED型號之外,其他的型號所使用的模組介面定義都是一樣的,它們的模組線材也是通用的。
EVGA SuperNOVA 1600 G2的排氣孔採用高效率的六邊形蜂窩造型,AC插座是支持16A大電流的規格,AC開關也是支持大電流的雙刀單擲型號。看看側面標籤,標籤的左側內容註明了一些使用的注意事項,包括產品的使用海拔高度等信息。目前的行業規範對於電源的使用海拔等信息都作了強制要求,所以可以看到現有的電源產品都需要標註這一使用環境需求。
輸出規格,單路+12V輸出設計,輸出能力達到了驚人的133.3A/1599.6W,5V和3.3V的聯合輸出能力達到120W,整個電源的額定輸出能力為1600W@50℃。
3.拆解
EVGA SuperNOVA 1600 G2採用來自Globe Fan的散熱風扇,型號RL4Z-B1402512EH,為一款使用雙滾珠軸承的140mm規格風扇,工作電壓12V,額定電流0.6A, 滿轉速2000RPM,風量153.47CFM,39.5dBA。扇葉為9葉鐮刀造型,兼顧風壓和風量設計。從風扇的規格和ECO溫控設計來看,雖然有著低載停轉等特性,但是風扇仍然採用了高規格型號,溫控方面還是留有一定的餘量。
EVGA的SuperNOVA系列都採用了振華的Leadex平台,不同於低瓦數的平台,高瓦數的SuperNOVA型號對應的也是高瓦數的Leadex平台,這一平台的輸出功率從850W覆蓋到2000W。 為SF29603+SFAA9013主控控制的無橋PFC+全橋LLC諧振+同步整流+DC2DC輸出設計,也是目前零售最高端的Leadex方案,整體布局呈左右對稱。
ECO溫控開關挪到了模組接線板一側,整個電源的PCB長度較長,為了不再影響電源的長度,組裝方式也採用了多塊外殼組裝拼接的方法,模組接線板的這一面外殼是可拆卸設計,為組裝帶來便利。AC輸出插座和AC開關用一塊PCB子板焊接在一起。完整的EMI電路,保險管、MOV、NTC熱敏電阻俱全,X電容x2、Y電容x6,共模電感x2。圖中位於PFC電容和共模電感之間的小整流橋為US30K80R,僅為5Vsb待機使用。傳統的有源PFC在交流經過EMI之後需要經過整流橋,在整流的過程中存在著功率的耗散,如果去掉了整流橋,則電路的效率可以得到提升。無橋PFC拓撲結構即去掉了這個整流二極體,使用兩套交替工作的PFC電路,一套PFC電路工作時另外一套PFC的MOS管導通來減少導通損耗,提升了PFC級的效率。
PFC電容為日化KMW系列(KMR系列的縮小伸長版本)400V/390μF/105℃型號,4顆並聯總計1560μF,近1μF/W,對於一個1600W的電源來說用料大方,電容焊盤還有更大的空間,可以支持更高輸出功率的2000W型號。
兩張帶有散熱片的無橋PFC電路子板,分別焊接4顆英飛凌60R125 MOS,累計8顆MOS,而二極體則為Cree的C3D08060G,每張子板各2顆。圖中橙色的小方塊器件為繼電器。兩張獨立的PCB子板放置總共4枚英飛凌IPB50R140CP,550V/15A@100℃/0.14Ω/TO263封裝。EVGA SuperNOVA 1600 G2採用了兩顆碩大的主變壓器,變壓器同樣是EVGA的訂製款,打有EVGA的logo,後方+兩側共有8張小PCB,中間4張為同步整流子板,左右分別對於5V和3.3V的DC2DC輸出子板和溫控、監控子板。
4片同步整流子PCB,每一張PCB上各設置了三枚英飛凌BSC027N04LS G,規格40V/100A/2.7mΩ,PG-TDSON-8封裝。同步整流子板中間堆了大量的日化固態和訂製的W系列和Y系列電解電容作為濾波,12V的輸出通過第一階電容之後通過一個黃色磁環電感之後再經過後面一階電解電容,其中一路輸出到模組接線板,另外兩路輸出到兩側的DC2DC子板。
DC2DC電路,5V和3.3V各兩顆IPD060N03L G,規格30V/50A/6mΩ,上下橋各兩顆。5Vsb待機電路的PWM主控為29604,5Vsb整流採用了一枚Mospec S10C60C SBR。 右側的主控子板採用了絕緣屏蔽保護,內部為SF29603。管控子板,一顆AA9013和一顆LM324ADG。最後的輸出採用金屬排線和金屬匯流排輸出到模組板上,全模組接線板採用了大量的日化電解電容和固態電容作為最後一級輸出濾波。EVGA SuperNOVA 1600 G2的PCB的背面工藝情況,變壓器以及同步整流子板有經過堆錫處理,對於一個1600W的高瓦數電源來說,為了兼顧輸出和效率,這樣的堆錫處理算是比較穩妥的。4.測試測試儀器為Chroma 8000系列自動測試系統、泰克數字示波器以及光電測速儀。
EVGA SuperNOVA 1600 G2電源靜態均衡負載的電流設置如下:
EVGA SuperNOVA 1600 G2電源靜態均衡負載的測試結果如下:4-1.電壓穩定性
EVGA SuperNOVA 1600 G2均衡負載的電壓穩定性情況:
12V最大偏離1.33%,負載調整率1.26%。
5V最大偏離0.66%,負載調整率0.78%。3.3V最大偏離0.79%,負載調整率1.39%。5Vsb最大偏離1.64%,負載調整率1.96%。和EVGA SuperNOVA的其他幾款電源的電壓穩定性對比情況:4-2.效率、風扇轉速、80Plus驗證、輕載及5Vsb待機
4-2-1.均衡負載效率
轉換效率測試條件同均衡負載的電壓測試,都是在230Vac 50Hz環境下測得,電流配置一致。
EVGA SuperNOVA 1600 G2在30W起步的轉換效率為61.99%,50W輸出71.84%,100W輸出81.86%,峰值效率出現在950W輸出,為92.23%,1600W滿載效率92.26%。100W-1600W輸出的平均轉換效率為91.94%。
4-2-2.風扇轉速
EVGA SuperNOVA 1600 G2採用來自Globe Fan的散熱風扇,型號RL4Z-B1402512EH,為一款使用雙滾珠軸承的140mm規格風扇,工作電壓12V,額定電流0.6A, 滿轉速2000RPM,風量153.47CFM,39.5dBA。扇葉為9葉鐮刀造型,兼顧風壓和風量設計。 從風扇的規格和ECO溫控設計來看,雖然有著低載停轉等特性,但是風扇仍然採用了高規格型號,溫控方面還是留有一定的餘量。
測試室溫為24.5℃,在ECO溫控關閉的情況下,EVGA SuperNOVA 1600 G2的散熱風扇由1200RPM起轉,緩慢加速到滿載的1450RPM,這個轉速對於14cm的風扇來說屬於中等轉速,風扇噪音從輕微到明顯。對於1600W的電源來說,這樣的風扇轉速設定偏向於保守,當然如果不是經常帶大的負載,可以開啟ECO溫控來降低風扇噪音。
4-2-3.80Plus轉換效率驗證
80Plus轉換效率驗證的測試環境為115Vac 60Hz,電流配置見下表。
80Plus金牌標準要求是在115Vac輸入條件下,20%、50%、100%負載的轉換效率分別不低於87%、90%、87%。EVGA SuperNOVA 1600 G2測得10%、20%、50%、100%的轉換效率分別是86.78%、90.74%、92.22%、89.77%,已經超過了80Plus白金線。
4-2-4.空載及輕載效率
輕載測試我們選擇了幾個具有代表意義的點,分別為電源輸出30W、50W、75W和100W。
對於1600W的電源來說,30W的輸出已經足夠小(1.875%的輸出比例),所以不再採用更小的輸出測試。
30W-50W代表了絕大部分PC平台在桌面待機時的功耗,75W-100W輸出為典型的輕載應用功耗,代表網頁瀏覽和Office辦公等用途。
測試主要考核電源輸出電壓的穩定性,輸出電壓必須在Intel ATX12V規範規定的±5%的範圍內,即12V必須介於11.4-12.6V,5V必須介於4.75-5.25V、3.3V必須介於3.135-3.465V。
轉換效率不作具體要求,但卻是本項目的主要測試目的。
短接PS-ON和GND,在散熱風扇沒有啟動的情況下,測得EVGA SuperNOVA 1600 G2空載消耗功率為15W。
EVGA SuperNOVA 1600 G2由於採用了DC2DC的輸出設計,在輕載的4檔測試中電壓表現穩定。
轉換效率方面,由於是1600W的大瓦數電源,EVGA SuperNOVA 1600 G2在高功率的輸出時轉換效率表現更好,而輕載效率是這一類電源的短板。根據測試數據分析,EVGA SuperNOVA 1600 G2在30W-100W輸出的平均轉換效率為74.54%,相比其他小瓦數的SuperNOVA電源要弱一些,不過 在高瓦數的100W-滿載輸出平均效率方面,則要領先於SuperNOVA 750 G2和550 G2兩款金牌產品。
我們下次有空再來談談輸出電源功率以及主機配件的匹配選擇。4-2-5.5Vsb待機效率
Intel ATX12V v2.31規範中對5Vsb的要求為:待機空載消耗小於1W,在0.1A、0.25A、1A的負載下轉換效率應該高於50%、60%、70%。
EVGA SuperNOVA 1600 G2的5Vsb空載時消耗輸入功率0.33W,可以滿足歐盟的ErP Lot 6 2013標準,0.1A、0.25A、1A效率為54.8%、66.8%、74.7%,也可以達到Intel ATX12V v2.31的要求。
4-3.交叉負載
交叉負載是按Intel ATX12V 2.31、SSI EPS12V 2.92電源設計指導規範,結合近來高功耗的獨立顯卡、低功耗的ITX平台所設計。
測試總共分為6個檔:
負載1-12V拉偏:極限拉偏,測試12V滿載,5V、3.3V空載時的電壓穩定性。
負載2-5V拉偏:極限拉偏,測試5V滿載,12V、3.3V空載時的電壓穩定性。
負載3-3.3V拉偏:極限拉偏,測試3.3V滿載,12V、5V空載時的電壓穩定性。
負載4-整機輕載:測試整機處於極低負載時的電壓穩定性。
負載5-輔路滿載、12V輕載:5V+3.3V最大負載、12V輕載,模擬多個機械硬碟同時啟動的情況。
負載6-整機滿載:12V、5V和3.3V同時拉載到最大負載,模擬整機滿載;
本次測試取消12V偏重是由於該負載點在1600W的電源中和12V拉偏以及整機滿載的情況非常類似,幾乎重疊;
交叉負載也主要考核電源輸出電壓的穩定性,輸出電壓必須在Intel ATX12V規範規定的±5%的範圍內,即12V必須介於11.4-12.6V,5V必須介於4.75-5.25V、3.3V必須介於3.135-3.465V,電壓偏離額定值越小越好。負載調整率即電壓跌落情況,越小電源的電壓穩定性也越強。
測試中EVGA SuperNOVA 1600 G2 12V的電壓最大偏離為1.33%,負載調整率為-1.26%,5V電壓最大偏離0.68%,負載調整率-0.98%,3.3V電壓偏離為-0.82%,負載調整率為-1.64%。
4-4.紋波及雜訊
紋波和雜訊(Ripple & Noise)也是備受關注的一個項目,過高的紋波會干擾數字電路,影響電路工作的穩定性。從「紋波太大硬碟有壞區」到「波紋不穩炸四方」(註:此處應為紋波,而非波紋),足以見得普通用戶對其重視程度。
紋波和雜訊是電源直流輸中的交流成分,一部分可能是交流電經過整流穩壓後仍然存在的交流成分,一部分則是電路晶體管本身所產生的開關雜訊,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。
Intel ATX12V v2.31中規定,+12V、+5V、+3.3V、-12V和+5Vsb的輸出紋波與雜訊的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。測試使用數字示波器在20MHz模擬帶寬下按Intel ATX12V v2.31規範給治具板測量點處並接去耦電容進行測量。
測試選擇了有意義的7個檔位,50W代表桌面待機的情況,100W代表瀏覽網頁和辦公等典型輕載應用,300W代表單卡遊戲的情況,滿載和拉偏則是測試電源最高負荷時的情況。
50W、100W、350W、550W的測試電流配置情況同均衡負載,12V拉偏、5V拉偏和3.3V拉偏的電流配置則同交叉負載測試中的3檔滿載極限拉偏。
示波器截圖:
1600W滿載:
12V紋波17.2mV
5V紋波12.2mV
3.3V紋波14.0mV
5Vsb紋波16.6mV
5Vsb 15W滿載紋波6.2mV(此時電源關閉,其他輸出為空載)12V 133.3A拉偏,5V、3.3V空載,12V紋波16.8mV5V 24A拉偏紋波7.0mV3.3V 24A拉偏紋波4.4mV4-5.滿載保持時間
電壓保持時間(Hold-up Time)指的是AC掉電後主要的DC電壓輸出值跌出5%的時間,Intel ATX12V v2.31中要求在電源處於滿載輸出時,掉電保持時間不能小於16ms。同時Intel還規定PWR-OK(即Power-Good信號,PG)掉電保持時間也要大於16ms。
這意味著面臨16ms以內的AC掉電或者切換到UPS的間隙,電源能夠維持電腦運轉而不至於出現關機或者重啟的情況,同時為了維持其他硬體的正常工作,DC電壓的掉電保持時間必須比PG保持時間還要長,否則其他硬體無法維持正常工作狀態,或者來不及採取例如機械硬碟磁頭歸位、SSD掉電保護等應急措施。
測試電流配置同均衡負載的滿載1600W,主要考核12V、5V和PG的保持時間,本次測試加入了3.3V的保持時間測試。
EVGA SuperNOVA 1600 G2的保持時間測試結果如下表:
很明顯的Leadex方案的保持時間特徵,5V、3.3V的保持時間都很長。EVGA SuperNOVA 1600 G2的保持時間足夠符合Intel ATX12V的規範要求。
和前面測試的幾款EVGA SuperNOVA系列電源的保持時間對比:示波器截圖:
12V保持時間:22.4ms
5V保持時間:57.6ms3.3V保持時間:69.6msPG保持時間:20ms
5.總結
EVGA SuperNOVA 1600 G2電源是目前EVGA SuperNOVA系列中輸出功率最高的型號之一,主要是針對多顯卡和極限超頻玩家。 這類玩家對於輸出功率、輸出質量以及可靠性上面有著一定的需求。直白點講,這類用戶需要電源夠肌肉、輸出功率要大、介面要夠多、性能要夠出色。
對比起之前測試的幾款SuperNOVA電源,EVGA SuperNOVA 1600 G2採用的是輸出效率以及功率更高的大瓦數Leadex平台,為SF29603+SFAA9013主控控制的無橋PFC+全橋LLC諧振+同步整流+DC2DC方案,搭配英飛凌的MOS和日化的電容用料,各方面的性能均衡並且足夠拔尖,可以支持完整的1600W@50℃輸出,並且有多達9個6+2Pin和5個6Pin供電介面,為用戶搭建多顯卡SLICF提供強力支持。
需要注意的一些情況,高瓦數電源的輕載效率並不是它的特長,幾乎所有千瓦級高瓦數電源都是如此,SuperNOVA 1600 G2也不能例外。22.5cm的機身長度可能對機箱有所要求,另外在默認的情況下,風扇噪音會顯得明顯。
價格方面,SuperNOVA 1600 G2的官方定價為2299元,質保時間長達十年。如果對於80Plus金牌的效率還不夠滿足,EVGA往上還有1600 P2和1600 T2兩款產品可供選擇,當然價格會更貴一些。
優點:
- 10年質保; - 外觀設計不錯; - 紋波控制優異; - 電壓穩定性出色; - 保持時間足夠長; - 風扇支持低載停轉; - 全日系電容,做工、用料不錯; - 強大的1600W@50℃的輸出能力; - 80Plus金牌效率,滿載效率好; - 實用的附件,尤其是優質的AC線材和檢測工具; - 全模組設計,豐富的介面,並且線材兼容SuperNOVA其他型號;不足:- 100W內的輕載效率;
- 機身較長對於機箱空間有所要求;EVGA SuperNOVA 1600 G2電源官方產品頁:
http://cn.evga.com/Products/Product.aspx?pn=120-G2-1600-X1
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