1300W 塞進 17 公分身軀,Seasonic PRIME Gold 電源供應器追逐自我極限

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PRIME 一脈相承的內部結構

近來中、高階產品電源供應器的內部結構,均走向一次側 LLC 諧振加上二次側 SR 同步整流 +12V,再透過直流轉換將 +12V 變成 +5V 和 +3.3V,除了轉換效率較高較環保之外,對於現今電腦零組件輕載和重載之間的巨大用電量差異,也有比較好的調整適應能力。並以不同零件的導通電阻參數,切割出不同轉換效率產品。

若以 Seasonic 旗下 PRIME 和 FOCUS 系列相比,雖然內部結構大致趨近一致,但是 PRIME 在用料和作工依然高出一截,譬如 PRIME 市電輸入插座後方金屬層屏蔽、市電進入主要電路板使用插座連接、二次側同步整流加強散熱、模組化插座具備更多的固態電容以及加裝積層陶瓷電容等。

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▲PRIME 1300W Gold 內部電路一覽。

市電輸入後,直接在電源線插座焊上 1 片小型電路板,外層採用金屬屏蔽無法窺視內部,應該具備 Cx 電容、保險絲以及斷電後的洩放晶片,之後火線與水線纏繞 1 個磁環並透過插座銜接電路板,再經過壓敏電阻進入一階 EMI 濾波的共模電感以及二階 EMI 濾波電路。

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▲輸入插座後方電路板使用金屬屏蔽,黑色熱縮套包覆部分為火線和水線纏繞的磁環。

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▲部分一階 EMI 濾波電路與二階 EMI 濾波電路,右方黑色熱縮套內部包覆壓敏電阻吸收電壓突波,Cx 電容套上磁環抑制 EMI,接地線路額外以金屬條加強電流承載能力。

EMI 處理完畢便進入整流與 APFC 階段,橋式整流器使用 2 個 Vishay LVB2560 並聯夾住 1 片散熱片共同分擔輸入電流,APFC 電感額外以絕緣耐熱膠帶夾帶金屬層包覆,2 個功率電晶體和 1 個蕭特基二極體分別採用 Infineon IPB60R125CP 和 ROHM SCS110AG。輸入 Nippon Chemi-Con 680μf 和 470μf 105℃/400V 高壓電容之前,也沒有忘記裝設負溫度係數電阻降低浪湧電流,開機後以繼電器切斷該電阻,降低電能耗損與維持頻繁開關機的保護能力。

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▲右側 2 個橋式整流器夾住 1 片散熱片,共同分擔輸入電流,左側 APFC 電感額外以金屬層包覆。

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▲由右至左分別為 2 個功率電晶體、蕭特基二極體、繼電器、負溫度係數電阻。

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▲本款以 1 個 680μf 和 1 個 470μf 高壓電容負責一次側儲能工作。

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▲APFC 處理區域以絕緣耐熱膠帶夾帶金屬層包覆 1 片電路子版,應為 Champion CM6500 APFC 控制晶片。

本款為 LLC 諧振全橋電路設計,全橋需要使用的 4 顆 MOSFET 以兩兩分組的方式夾住 1 片散熱片,透過變壓器傳遞能量至二次側 8 顆 Nexperia PSMN2R6-40YS MOSFET 進行同步整流。經過數顆 Nippon Chemi-Con 固態電容與電解電容組合而成的 CLC 濾波之後,一方面供應至模組化插座 +12V,另一方面進入 +5V/+3.3V 直流轉換子版,轉換後同樣經過 CLC 濾波輸出。

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▲LLC 諧振全橋電路控制晶片 CM6901T6 安裝於獨立子版。

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▲LLC 諧振全橋電路轉換區域。

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▲同步整流 MOSFET 放置於電路板背面,採用 8 顆 PSMN2R6-40YS

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▲二次側 MOSFET 與電源供應器外殼之間安排導熱墊。

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▲電路板正面以螺絲加裝鋁質散熱片,下方即為 +12V CLC 濾波電路。

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▲+5V/+3.3V 直流轉換子版,圖中也可觀察到模組化插座電路板具備積層陶瓷電容,用來降低電壓漣波。

+5Vsb 由 Leadtrend LD7750R PWM 控制器負責,採用 1 顆功率電晶體 STMicroelectronics STF6N65K3,後方安排變壓器與 CLC 濾波,供應 +5Vsb 3A 電流輸出以及其它零組件運作時的電力需求。邊緣處以電路子版方式安排 Weltrend WT7527V 電源供應器監控晶片,處理開關機訊號以及過電壓、低電壓、過電流、過溫、短路等保護機制,過功率則直接由 CM6901T6 負責。此外 +5Vsb 轉換區至模組化插座之間還有 1 小片電路子版,由 +12V 轉換生成 -12V。

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▲LD7750R PWM 控制器負責 +5Vsb。

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▲+5Vsb 轉換處理區。

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▲WT7527V 電源供應器監控晶片。

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▲-12V 電路子版。

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▲模組化插座電路板直接嵌入主要電路板,並以金屬條傳遞電流,還安排多顆固態電容進行最終的儲能濾波工作。

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▲散熱風扇 Hong Hua HA13525H12F-Z,直徑 135mm,採用液態軸承。

 

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Basih
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