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Cooler Master MasterWatt Maker 1200 MIJ日本製電源供應器-測試篇

按此觀看Cooler Master MasterWatt Maker 1200 MIJ日本製電源供應器-解析篇

測試一:
使用電子負載,測試輸出的轉換效率,同時使用紅外線熱影像相機擷取電源內部運作紅外線熱影像
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1安培為一段加上去,直到達到電子負載極限(12V各26A,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)、DER EE DE-3515交直流勾表(測試輸出電流)、SANWA PC5000數位電表(測試輸出電壓)

3.3V/5V/12V綜合輸出下各段轉換效率表,於輸出43.6%時3.3V/5V達到電源供應器最大總和130W限制,故後面測試的3.3V/5V電流就不再往上加
於達到綜合輸出30%後風扇開始間歇啟動運轉

各輸出百分比下轉換效率長條圖(橫軸:輸出百分比、縱軸:轉換效率)
輸出11%轉換效率為91.58%、輸出19%轉換效率為92.63%,均滿足80PLUS鈦金認證的10%輸出90%效率、20%輸出92%效率要求,但是50%下的效率僅為93.10%,與鈦金認證50%輸出94%效率略差了0.9%,推測是因為3.3V/5V已經滿載輸出,其轉換損失略大

綜合輸出64%下電源供應器內部紅外線熱影像圖,因為3.3V/5V已達最大總和功率,所以5V/3.3V子板溫度明顯

純12V輸出下各段轉換效率表,這時僅對12V負載測試,3.3V/5V維持空載
於44%輸出下風扇開始間歇啟動運轉,隨著輸出功率增加,風扇持續運轉時間便越久,轉速也逐漸加快,當輸出超過85%時,風扇便一直維持全速運轉

純12V輸出各百分比下轉換效率長條圖(橫軸:輸出百分比、縱軸:轉換效率)
輸出12%轉換效率為92.19%、輸出20%轉換效率為93.79%、輸出49%轉換效率為94.45%、輸出101%轉換效率為91.11%,均滿足80PLUS鈦金認證的10%輸出90%效率、20%輸出92%效率、50%輸出94%效率、100%輸出90%效率的要求

純12V輸出105%下電源供應器內部紅外線熱影像圖,主要熱量集中在12V主變壓器上

純12V輸出105%下電源供應器模組化輸出插座紅外線熱影像圖,模組化輸出插座與線材部分在12V全負載輸出下沒有看到明顯溫升之處


測試二:
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/顯示卡12V的電壓變化,並繪製成圖表,同時使用紅外線熱影像相機擷取運作時電源內部紅外線熱影像
此測試電腦配備CPU/GPU/機械硬碟於全負荷運作下,其直流耗電量約在620W左右

3.3V電壓記錄

5V電壓記錄

主機板12V電壓記錄

處理器12V電壓記錄

顯示卡12V電壓記錄

電腦設備全負荷運作下,電源供應器內部紅外線熱影像圖


測試三:
使用示波器搭配電子負載進行空載/靜態負載下輸出漣波測量及動態負載測試,動態負載就是讓輸出電流於固定斜率及週期下進行高低升降變化,並使用示波器觀察3.3V/5V/12V各路電壓變動狀況,目的是測試暫態響應能力
使用設備:Tektronix TDS3014B數位示波器

示波器中CH1黃色波型為動態負載電流變化波型,CH2藍色波型為12V電壓波型,CH3紫色波型為5V電壓波型,CH4綠色波型為3.3V電壓波型,CH2/CH3/CH4垂直每格10mV,水平每格200微秒
於空載下12V/5V/3.3V各路漣波分別為2.2mV/4.4mV/3.8mV

於靜態負載12V/52A、5V/15A、3.3V/15A下各路漣波分別為3.4mV/5mV/4mV

各路動態負載參數設定
3.3V與5V:最高電流15A,最低電流5A,上升/下降斜率為1A/微秒,最高/最低電流維持時間為500微秒
12V:最高電流25A,最低電流5A,上升/下降斜率為1A/微秒,最高/最低電流維持時間為500微秒
藍色/紫色/綠色波型在黃色波型升降交接處擺盪幅度最小、次數越少、時間越短者,表示其暫態響應越好
3.3V啟動動態負載,最大變動幅度為47mV,同時造成5V產生17mV的變動,擺盪修正時間在200至250微秒

5V啟動動態負載,最大變動幅度為49mV,同時造成3.3V產生8mV的變動,擺盪修正時間在400微秒

12V啟動動態負載,最大變動幅度為33mV,因為仍在諧振轉換器的輕載運作區間,輸出電壓曲線呈現快速變動的狀況

若12V於恆定20A輸出負載下再啟動動態負載測試,使其脫離輕載運作區間,則最大變動幅度為14mV,擺盪修正時間在200微秒內,修正過程亦無明顯過沖


各項測試結果簡單總結:
115V輸入下要符合80PLUS鈦金認證,其輸出百分比及轉換效率要求分別為10%輸出90%效率、20%輸出92%效率、50%輸出94%效率、100%輸出90%效率,相當考驗電源供應器。Cooler Master MasterWatt Maker 1200 MIJ於純12V輸出下完全達到80PLUS鈦金認證的要求,不過當3.3V/5V輸出加重後,整體轉換效率會稍微被往下拉,測試中當3.3V/5V達到最大額定總和功率130W並搭配12V輸出時,於50%總輸出下效率僅為93.1%,與鈦金認證要求在50%輸出下94%效率規範比較起來,效率略低0.9%,推測是5V/3.3V功率級電路於滿載下運作時有較多的轉換損失,並導致整體效率被拉下來,以目前12V消耗為主電腦配備來說,3.3V/5V滿載的可能性較小,較不會出現轉換效率因滿載而下拉的狀況
內部紅外線溫度圖,拜其採用半無橋交錯式APFC電路所賜,橋式整流即使沒有裝散熱片,其溫度仍比傳統電源供應器要低,內部依照用電輸出配置不同,溫度集中在不同的區域,3.3V/5V吃重下,5V/3.3V功率級子板溫度就有較高溫升幅度,純12V輸出下,12V功率級主變壓器有最高的溫度,高溫處表示損失集中在此,剛好主要發熱點都在風扇的涵蓋範圍中,能提供良好散熱,依照3.3V/5V/12V用電配置不同,風扇開始間歇運轉的功率點也不一樣,不過大約都是在輸出30%~44%輸出之間開始間歇運轉(走一下停一下),隨著輸出功率增加,運轉時間拉長(縮短停止的時間,有時扇葉尚未完全停止又開始啟動運轉),轉速也跟著慢慢升高,當達到一定百分比(85%以上)輸出後,風扇便維持全速運轉,不過可以發現若是用手抓著Cooler Master Silencio FP風扇,在全速運轉時可以感覺到有震動傳來,表示全速運轉下扇葉動平衡可能較不好,是比較需要加強的地方
實際使用電腦配備測試輸出負載能力,各路電壓開始/結束時最大變動幅度以3.3V較為明顯,達40mV,處理器12V最大變動幅度也接近40mV,顯示卡12V最大變動幅度為25mV,5V/主機板12V則在10mV以內
輸出漣波測試,電源供應器於空載與靜態負載下的漣波都很小,尤其是12V輸出,動態負載測試方面,因為採用了獨立功率級輸出5V並透過DC/DC由5V轉換出3.3V的設計,當其中一個輸出正在進行動態負載測試時,另一個輸出電壓也會跟著產生微幅變化,不過因為與12V功率級彼此獨立,所以對12V輸出電壓影響減到最小,相同的,當12V進行動態負載測試時,也不會對5V/3.3V造成明顯影響,若是在12V先加上一個恆定電流負載,再加上動態負載測試,使其脫離諧振轉換器的輕載運作區間後,就可以看到12V電壓變動狀況大幅度降低,從原本的33mV變成14mV,波形也安定許多

Cooler Master MasterWatt Maker 1200 MIJ靜態負載輸出品質優良,因為12V與5V/3.3V功率級分開獨立,所以動態負載下,12V與5V/3.3V互相干擾程度降到最低,但在5V/3.3V之間則有較明顯彼此影響的現象,也因為功率級獨立的緣故,純12V輸出下具有最高的轉換效率表現,當5V/3.3V輸出增加後,於相同輸出百分比下整體轉換效率會稍微被拉低。低負荷下風扇不運轉,可達到靜音化運作,並隨著輸出功率增加及內部溫度來進行風扇啟停及轉速控制,且內部溫度較高的元件(橋整、12V主變壓器、5V/3.3V子卡)也都位在13.5公分風扇的有效氣流覆蓋面積內,能有效帶走熱量。實際搭配標準電腦配備的各路電壓變動,此款電源變動幅度比較小的是5V及主機板12V,再來是顯示卡12V及處理器12V,較為明顯的是3.3V,但整體仍優於之前測試過的其他品牌高階電源。產品本身輸出功率規格僅有單一款式,加上售價定位遠高於市面上其他品牌同輸出功率的高階電源,雖然產品設計、用料、製造及表現符合其高階產品定位,產品也提供十年保固,但仍要看使用者是否願意接受等同於在保固期內每一年付出十分之一價格的想法

報告完畢,謝謝收看
     
      
舊 2017-07-17, 12:42 PM #1
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