海韻PRIME Ultra 1000 Titanium旗艦鈦金電源評測
海韻PRIME Ultra 1000 Titanium旗艦鈦金電源評測填坑了,如果你有幸看到的話...,對,你發現了新世界的大門。Mac下有很多編輯器,然而我一直沒有找到一個順手的,似乎知乎專欄的編輯器還行,支持圖片拖拽上傳、自動保存,比各大基於Discuz的社區和我以前用的古董級Frontpage還強,所以我嘗試在這裡把已經寫完或者沒寫完的段落編輯上來(劃掉)。
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.轉換效率、輕載、風扇轉速及5Vsb待機4-3.交叉負載4-4.紋波及雜訊4-5.掉電保持時間5.總結評級命名以及型號
「PRIME」一詞一般用於指代領袖,而「Ultra」意為「超」。NVIDIA公司命名中帶有「Ultra」的GPU往往是旗艦型號,Adidas公司的最強跑鞋「Ultra Boost」也以Ultra為名。海韻本次更新的電源名為「PRIME Ultra」,更高端洋氣,命名有點變形金剛博派領袖擎天柱Optimus Prime的味道。
「PRIME Ultra」源自於海韻在2016年ComputeX上發布的PRIME系列電源,PRIME系列最初用於更新已經更迭了3代的白金P和金牌X系列。詳見我之前寫的評測:
fcpowerup:海韻Prime Titanium鈦金750電源評測PRIME系列用了一年時間,拿下了包括JonnyGuru、Toms Hardware、TechPowerUp、HardOCP在內的幾大著名電源評測站點的獎項,隨後海韻覺得產品還可以做得更強,對PRIME系列進行優化升級,推出了改款的PRIME Ultra電源,PRIME Ultra又分為PRIME Ultra Titanium、PRIME Ultra Platinium和PRIME Ultra Gold。
無論是拼寫發音還是內涵,PRIME Ultra三個子系列都比目前充斥著市場的各種Gaming產品複雜得多,連我專欄標題都要折行了(劃掉)不利於在國內市場推廣以及銷售。
大概海韻方面也是知道這種情況的,所以可以看到京東上的PRIME Ultra都有本土化的譯名:
PRIME Ultra Titanium:旗艦鈦金;
PRIME Ultra Platinium:旗艦白金(這個京東還沒有,我猜的);PRIME Ultra Gold:旗艦金;
其中:
PRIME Ultra Titanium 旗艦鈦金型號包括:PRIME Ultra 650/750/850/1000 Titanium,四款,80PLUS鈦金牌,都為170mm長度外殼;
PRIME Ultra Titanium 旗艦白金型號包括:PRIME Ultra 550/650/750/850/1000 Platinium,五款,80PLUS白金牌,550/650/750W為140mm長度外殼,850/1000W為170mm長度外殼;PRIME Ultra Titanium 旗艦金型號包括:PRIME Ultra 550/650/750/850/1000 Gold,五款,80PLUS金牌,550/650/750W為140mm長度外殼,850/1000W為170mm長度外殼。
除了PRIME Ultra旗艦系列,海韻的產品線再往下還有定位次旗艦的PRIME系列、主流的FOCUS系列、經典的M12II和特別版產品線。
PRIME系列現在的產品包括:
PRIME 600 Titanium Fanless無風扇;
PRIME 1300 Platinum白金;PRIME 1300 Gold金牌;
面向主流用戶的FOCUS系列又分為:
FOCUS PLUS Platinum白金,全模組;
FOCUS PLUS Gold金牌,全模組;
FOCUS Gold金牌,半模組;
特別版產品線包括:
AirTouch,數字智能電競,風扇支持調光;
SnowSilent,白金牌,全白配色;
經典的M12II和S12II系列讀者應該了解就不作介紹了。
如果說對應的更迭關係,則是這樣:
PRIME Ultra Titanium → 新旗艦;
PRIME Ultra Platinum → P系列 ;PRIME Ultra Gold → X系列 ;FOCUS PLUS Platinum → 新系列;FOCUS PLUS Gold / FOCUS Gold → G系列;
本文評測的電源為海韻PRIME Ultra 1000 Titanium旗艦鈦金,旗艦中的旗艦,京東售價2099元人民幣。
技術特徵及賣點
- 80Plus鈦金牌認證
- MTLR微差電壓調節(<0.5%電壓波動)- 135mm FDB流體動態軸承風扇- Premium Hybrid Mode溫控
- 超低紋波電壓雜訊(<20mV)- Free Cable技術- 日系固態電容- 雙倍掉電保持時間(≥30ms)- 5000m高海拔地區適用- 全模組設計- 鍍金高電流端子- 支持高端顯卡SLI/CF- SATA 3.3電源介面,支持PWDIS技術- 12年質保(3年換新、4~12年免費維修)
海韻PRIME Ultra 1000 Titanium旗艦鈦金電源規格:
2.開箱
外觀開箱部分和此前測過的PRIME 750 Titanium沒有太大區別,我只挑有變化的部分來講,新增的支持高端硬碟PWDIS功能(Power Disable)的SATA 3.3電源介面和電源啟動測試工具是PRIME Ultra更新的亮點。
線材收納袋這一次回歸PRIME Ultra,同時附件里也贈送了更多的魔術貼理線扎帶。說明書里有單獨一份安裝指南,我建議購買的用戶們都認真閱讀,對於如何更好地分配PCIE介麵線材會有幫助。
此外就是下圖右下角的黑色小工具,這一個工具是可以安裝到電源24Pin介面上的輔助檢測小工具,可以讓電源脫離主機單獨啟動,有時候排除故障或者需要電源單獨運行會用得上,再也不需要找回形針或者鑷子短路PS-On了。應該是目前高端電源的標配配件。
線材基本上都是18AWG,介面和PRIME以及X系列第三代、P系列第二、三代通用。線材方面我得說一下,有些用戶嫌棄線材粗又硬,其實低損耗的粗銅線成本非常高,電氣性能也更好。
另外線材加濾波電容的問題,有一些電源電路內部沒有足夠的布局空間,或者是設計上的其他原因,在PCIe或者CPU +12V線材末端加了一個濾波電容之後會發現電壓紋波尖刺小了很多,不知道哪個廠家開的頭,但是相繼的有不少產品就這麼設計了。
目前的情況是很多玩家買了高端電源都會自行更換定製線,由於絕大多數的定製線都不帶濾波電容,所以有些依賴這最後一顆濾波電容的電源多多少少會受到影響。
為了用戶可以任性更換定製線,海韻是從電源本身著手優化來確保輸出紋波足夠低。但是又有用戶會說,既然不加電容可以做到Under 20mV為什麼不加上,把紋波壓更低?從測試來看,對於PRIME Ultra這樣級別的電源,即便是線材末端加了濾波電容,所起到的效果也是相當有限,也就不用糾結是否帶那一顆濾波電容了。
新增的SATA 3.3轉接頭,海韻的PM很有前瞻性,目前支持PWDIS功能(Power Disable)的高端硬碟並不多,但是海韻首先看到高端用戶這方面的需求。
具體來講,PWDIS是一項目前只有高端硬碟才支持的功能。SATA電源介面定義v3.1及更早前的版本中把Pin 1-Pin 3是並接在一起的,並且Pin 3定義為3.3V,但是,支持PWDIS的高端硬碟,Pin 3定義為保留引腳或者PWDIS引腳,即硬碟電源控制引腳,當支持PWDIS的高端硬接入了低版本的SATA電源介面,Pin 3處於高電平時(2.1-3.6V max),硬碟電源關閉且無法啟動。
本來PWDIS是伺服器或者工作站領域涉及到的特性,方便用戶管理磁碟陣列,把單一個硬碟臨時離線,但是由於最近高端的He氣硬碟價格大幅度下跌,例如HGST的高端He 8 8TB/10TB和He 10 10TB硬碟價格已經降低到可以接受的程度,用戶買回來發現接上電腦之後啟動不了,那就是舊版本的SATA電源介面和PWDIS功能起衝突,支持SATA 3.3版本的電源就沒有這種問題。
3.拆解
匯總
製造商:海韻 平台:PRIME Ultra Titanium
風扇:Hong Hua HA13525L12F-Z,135mm,12V,0.22A,1600RPM,FDB流體動態軸承
瞬變濾波:6x Y電容、3x X電容、2x 共模電感、1x MOV
整流橋:2x Vishay LVB2560 (600V / 25A @105℃)
浪涌電流保護:保險管、NTC熱敏電阻、繼電器
主電容:Nichi-Con LGL系列 400V / 820uF + Nippon Chemi-Con CE系列 400V / 450uF 總計1270uF / 2000h @105℃
APFC:2x Infineon IPP60R099C7 (650V / 14A @100℃ / 0.099Ω) ,1x ST STPSC10H065 (650V / 10A @175℃)
主開關管:4x Infineon IPP50R140CP (550V / 15A @100℃ / 0.14Ω) 驅動IC:2x Silicon Labs Si8230BD
+12V整流:6x IR R638 (?)
5V/3.3V:6x Infineon BSC0906NS (30V / 40A / @100℃ / 4.5mΩ);
PWM主控:ANPEC APW7159
濾波電容:Nippon Chemi-Con W / KZE / KZH 系列電解電容、Rubycon YXD系列電解電容(5Vsb)、FPCAP固態電容、Nippon Chemi-Con固態電容
主控:Champion CM6901 + On Semiconductor NPC1654
管控IC:Weltrend WT7527V (OVP/UVP/OCP/SCP/PG) 、AS393
5Vsb PWM主控:Leadtrend LD7750R
5Vsb整流管:STU6N65K3 (650V / 3A @100℃ / 1.3Ω)
-12V:Lite-On LSP5523
PRIME Ultra 1000 Titanium拆解部分也和PRIME 750 Titanium大同小異,PRIME Ultra 1000 Titanium在功率器件上選用了應對千瓦級大功率的器件。PRIME Ultra 1000 Titanium為Champion CM6901 + On Semiconductor NPC1654控制的主動PFC+LLC全橋諧振拓撲+12V同步整流+5V/3.3V DC-DC生成的方案。在電源內部繼續採用Free Cable無電力線纜連接技術,減少內部導線對散熱的影響,同時繼續使用135mm規格散熱風扇。
PRIME系列的+12V同步整流管位於PCB背面,通過粘貼在電源底殼上的一塊導熱貼向電源外殼傳熱來實現輕載無風扇模式的散熱。
同時一級EMI採用了傳統的EMI電路結合屏蔽罩的方式,其中安裝有2個X電容、1對Y電容和1個保險管。AC線纜連接到主PCB的方式是採用了本人最喜歡的插件形式,拆解拍照方便多了。
散熱風扇採用了鴻華HongHua的HA13525L12F-Z,規格135mm,12V,0.22A,1600RPM,FDB流體動態軸承,壽命50000小時@40℃。比起PRIEM 750使用的轉速還低了200RPM,看來海韻對於風扇溫控有了進一步的掌握。測試章節結合轉速有詳細的分析。
整體布局,整體無線纜的FreeCable設計。
主PCB上的EMI電路,分別有1個X電容、2對Y電容、1個MOV壓敏電阻、兩個共模電感。整流橋使用了2枚Vishay LVB2560 (600V / 25A @105℃)並聯來減少損耗,中間安裝有散熱片,即便在110Vac的情況下也可以應對高達5000W級的功率,餘量巨大。
主電容為Nichi-Con LGL系列 400V / 820uF + Nippon Chemi-Con CE系列 400V / 450uF 總計1270uF / 2000h @105℃,應對1000W的輸出功率超過1μF/1W的用量。
APFC部分使用了兩個獨立的驅動變壓器進行驅動來減少PFC的損耗,兩枚PFC開關管為Infineon新一代C7級別器件IPP60R099C7 (650V / 14A @100℃ / 0.099Ω) ,在電源中也是非常少見這一檔次的元器件的使用,PFC二極體是ST的肖特基碳化硅二極體STPSC10H065 (650V / 10A @175℃)。管子背面貼有絕緣散熱貼並且塗有導熱硅脂,PFC開關管管腳套有磁珠。
主開關管是4x Infineon IPP50R140CP (550V / 15A @100℃ / 0.14Ω) ,PCB背面的驅動IC為2x Silicon Labs Si8230BD。
LPQ磁芯的諧振電感、諧振電容、主變壓器、5Vsb待機變壓器。
PCB背面的+12V的同步整流MOS,應該是來自IR公司的高端型號,DFN 5x6封裝,表面一側通過導熱貼向外殼傳導熱量,而D極相當於散熱片將熱量往PCB正面方向傳導。
兩塊焊接到PCB的銅片將熱量傳導到PCB正面,然後通過導熱硅脂和螺絲緊密連接一塊帶鰭片的散熱片。散熱片下是6x 470μF/16V 的FPCAP固態電容作為+12V的第一階輸出濾波電容。
濾波之後一部分通過棒狀電感和日化、紅寶石濾波電容送往模組板進行最後一階濾波再輸出+12V使用,一部分則是送往5V/3.3V的DC-DC VRM電路。
5V/3.3V的DC2DC VRM電路,應該是6xInfineon BSC0906NS(30V / 40A / @ 100℃ / 4.5mΩ)的配置,5V和3.3V DC-DC電路的PWM主控則是ANPEC APW7159。
風扇溫控子板。
5Vsb待機電路。配置了Leadtrend LD7750R的PWM主控和一枚意法半導體的STU6N65K3 Power Mos(5.4A / 650V / <1.3Ω / TO0220PF絕緣封裝)。
管控子板,Weltrend WT7527V負責OVP/UVP/OCP/SCP保護,並且生成PG信號。
採用了銅條以及插針和主PCB連接的FreeCable技術,沒有使用導線,極大地減少了線纜對內部散熱的影響,提高傳導效率,這種使用銅柱走大電流到模組板輸出的方式也算是海韻之前在X系列上的創新。模組接線板PCB上採用FPCAP的FP系列固態電容和日化PSF系列低ESR長壽命固態電容作為最後一階濾波。1000W頂配版本,焊盤上所有的介面焊盤和電容焊盤都已經焊上。
PCB背面,SMD紅膠製程和錫膏並存的雙保險製程,減少元件之間的空焊和焊接不良,高壓側輔以絕緣防水塗層,應對12年的質保。一流的布線水平和工藝水平。
4.測試
測試使用的儀器為Chroma 8000系列SMPS自動電源測試系統、泰克數字示波器以及光電測速儀。其中Chroma 8000包含9組63640-80-80、2組63630-80-60和1組63610-80-20可編程直流電子負載,測試負載能力達到4300W,是目前國內最先進的電源測試系統。
測試增加的超載測試超載幅度10%,1000W的電源超載到1100W,主要考核電源是否會觸發保護,能否穩定輸出,輸出電壓值不計入電壓偏離以及負載調整率的計算中。
海韻PRIME Ultra 1000 Titanium電源靜態均衡負載的電流設置如下:
海韻PRIME Ultra 1000 Titanium電源靜態均衡負載的測試結果匯總如下:
4-1.電壓穩定性
Intel ATX12V規範中對於各組電壓的輸出範圍有著明確的要求,在整個負載範圍內,+12V、+5V、+3.3V和+5Vsb的輸出範圍應不超過±5%,對-12V的要求則是±10%。
海韻PRIME Ultra 1000 Titanium電源均衡負載的電壓穩定性情況:
12V最大偏離2.82%,負載調整率0.05%。
5V最大偏離0.24%,負載調整率0.32%。
3.3V最大偏離0.88%,負載調整率0.3%。
話說,我手上就這麼多款電源,拿誰出來對比都好像不公平,如果以每0.5%分檔次,EVGA的產品電壓屬於A到B檔的表現,也已經非常不錯,畢竟市場上隨便抓一個電源,都可能是2-3%的電壓波動,評級就去到E或者F級的電壓表現,海韻的則是S級的表現。
4-2.轉換效率、輕載、風扇轉速及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,都在230Vac 50Hz環境下測得,電流配置一致。
30W-100W起步平均轉換效率:88.44%
100W-1000W滿載平均轉換效率:94.34%峰值轉換效率:94.88%@350W4-2-2.空載及輕載
海韻PRIME Ultra 1000 Titanium短接PS-On開機空載消耗5.5W。
輕載測試分別為電源DC輸出12W、30W、50W、75W和100W。
其中12W為模擬低功耗平台的功耗,只有極少數最小化的低功耗ITX/STX平台在待機狀態下才能達到。
30W、50W代表了絕大部分PC平台在桌面待機時的功耗,75W、100W為典型的輕載應用功耗,代表網頁瀏覽和Office辦公等用途。
測試主要考核電源的電壓穩定性,三組主要輸出電壓必須在Intel ATX12V規範規定的±5%的範圍內。另外取得轉換效率和風扇轉速的情況。
海韻PRIME Ultra 1000 Titanium在輕載測試中12V、5V及3.3V都沒有超出5%。
30W-100W的輕載測試,傳統的情況下,千瓦級的電壓往往輕載不如幾百瓦的小電源,但是有高效率的方案,海韻PRIME Ultra 1000 Titanium在輕載下已經擁有非常高的效率,可以做到和白金、金牌小瓦數電源一樣省電。
4-2-3.風扇轉速
海韻PRIME Ultra 1000 Titanium使用的風扇為鴻華HA13525L12F-Z,是一款135mm規格的FDB流體動態軸承風扇,工作電壓12V,額定電流0.22A,最高轉速1600RPM,相對此前測試的PRIME 750 Titanium,轉速低了一檔,扇葉呈風量型設計,風扇標籤有完善的安規標識,風扇一側沒有導流板,但電源兩側有泄壓孔設計起到同樣防止氣流短路的作用。
海韻PRIME Ultra 1000 Titanium溫控開關設置在AC插座一側。
測試環境溫度為26℃。海韻PRIME Ultra 1000 Titanium的無風扇區間為0-350W,開機時風扇有全速除塵動作,關閉無風扇模式,風扇平均轉速在400RPM,滿載上升到600RPM,電源輸出超載到1100W,風扇轉速提高到接近900RPM。
4-2-4.5Vsb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%。
海韻PRIME Ultra 1000 Titanium可以同時滿足歐盟ErP Lot 6 2013以及Intel ATX12V v2.31待機部分的要求。
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/STX平台所設計。
測試總共分為7個檔:
應對大功率電源,這次把負載1的12V拉偏改為超載測試
負載1-超載:超載到1130W,測試超載時各路電壓穩定性。
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;
負載7-偏重12V、輔路輕載:12V最大負載、5V、3.3V輕載,模擬極限超頻、或者使用單個SSD運行3D遊戲的情況;
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,電壓偏離額定值越小越好。負載調整率即電壓跌落情況,數值越小電壓穩定性越強。
海韻PRIME Ultra 1000 Titanium在測試中電壓控制相當精準,整體波動控制在0.5%以內。
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代表辦公和上網時的情況,300W代表單顯卡遊戲的情況,滿載和拉偏則是測試電源各路最高負荷時的情況。
50W、100W、300W、1000W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
通道1、2、3從上往下依次是12V、5V和3.3V的紋波截圖。
整個測試過程紋波基本都和下圖一致,微小几個mV的浮動,12V部分有明顯的低頻分量。
4-5.掉電保持時間
掉電保持時間(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,按照Intel ATX12V v2.31標準,對於各組輸出電壓增加1ms的要求,求在電源處於滿載輸出時,掉電保持時間不能小於17ms。按Intel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1000W,主要考核12V、5V和PG的保持時間,若後續SSD對3.3V的使用量加大,將考慮加入3.3V的保持時間測試。
海韻PRIME Ultra 1000 Titanium的保持時間測試結果如下表:
示波器截圖及對比:
12V
5V
Power-Good
5.總結評級
觀察了一段時間,發現還有很多讀者不懂得從數據、圖表中了解電源之間的優劣差距,以往我寫了幾段話,讀者看不懂,即便給一個頂級電源也會覺得中規中矩(我專欄目前寫的都是高端電源,又不是不能用.jpg)所以本次評測開始我用級別再細分一下各方面的性能,我寫起來輕鬆,讀者看著也容易理解。細分項目評級最強的以S代表,接著是ABCDEF。價格評級與性能不掛鉤,單純為價格/額定功率之比值。
電源總評級則從T0-T6一共7個檔次。依據方案、性能、噪音、質保、價格、可靠性甚至是時間跨度等因素給電源進行一個動態評級。T0是預留的最強級別,留給一些有劃時代意義的產品,或者一些非零售的性能異常強大的MOD產品,T1是傳統意義上的頂級產品,T2是性能優秀、可靠的產品,T6是最弱的級別。由於是動態評級,所以評級還會隨著時間的推移發生變化。
海韻PRIME Ultra 1000 Titanium細分項目評級:
外觀:A
做工用料:A轉換效率:S電壓穩定性:S紋波雜訊:S保持時間:S工作噪音:A價格:D售後:S海韻PRIME Ultra 1000 Titanium級別評定:T1,更新日期2018-02-20。
優點:
- 12年質保;
- 外觀不錯; - 保持時間較長; - 紋波控制優異; - SATA 3.3介面; - 80Plus鈦金效率; - 電壓穩定性優異; - 做工整潔,用料大方; - 1000W@50℃的輸出能力; - 風扇輕載停轉,巡航轉速低,非常安靜; - 全模組,線纜介面豐富,且兼容上一代產品模組線;不足:
- 5Vsb電壓稍低;
官方網站:
PRIME Ultra Titanium
京東鏈接:
海韻PRIME ULTRA 1000 TITANIUM
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