拆解篇
ST75F-G为大风车结构电源。其中散热风扇彷如银欣自家穿甲弹产品,型号为HA1425,14CM,电流0.22A,转速可达1400RPM。具有与穿甲弹风扇一致的漩涡状静叶轮结构,能提升风压及穿透力,对密集型散热片增强散热效果、降低噪音功效明显:银欣随电源附送了一片磁力滤网,依靠周边的小磁铁,可以使滤网贴合在风扇进气口上,滤除进气中的灰尘: AC电源插座背面,布置了X电容、Y电容、扼流圈等EMI滤波元件: 内部元件及线路总览,典型的益衡代工产品,散热器特征非常明显: 主PCB背部焊接面,布线合理、清晰,大电流走线有敷锡增流:] 电源电路功能介绍,各功能区域简洁明了: 益衡特色的散热片布局,向两侧布置的倒L型散热鳍片能减少风阻,降低占机内空间同时保证散热效果: EMI元件一侧,X电容跨骑式布置,打了固定胶固定;共模扼流圈包覆以**耐高温绝缘胶布,处理细节比较到位: PFC元件一侧,一次侧功率元件集中安装于一块散热片上: 一次侧PFC+PWM控制IC及二次侧管控保护子板,上边是模组化接线PCB: 低压侧引出线区域,线束根部包裹有热缩管以加强绝缘: 模组化接口PCB背面,大电流线路嵌焊有铜条用以增流: 主PCB上的EMI滤波元件,扼流圈绕组铜线线径达到1.2mm,但同时也发现保险管未包裹热缩管,有点小遗憾: PCB设计可以允许使用两枚并联的整流桥元件进行整流,但ST75F-G属于该系列的低功率型号,仅使用了一枚整流桥元件: PFC升压电感,磁环为叠加的两枚27.5mm直径铁硅铝环,绕组线径同样达到了1.2mm,完全足以应对110VAC输入下的电流,从PCB丝印上可以预计,大功率型号将升级至33mm的铁硅铝双环电感: 防涌浪电流保护用的NTC元件,串接进PFC电容的预充电回路中,防止上电瞬间涌浪电流过大产生安全隐患: 两枚并联使用的PFC电容,日化KMQ系列耐压450V 105摄氏度的高压电解电容,每枚270uF,总容量达到540uF,足以满足保持时间的需要: 金游侠Evolution的拓扑方案为益衡的有源箝位双管正激软开关转换电路,比起常见的单管正激有源箝位软开关电路,两枚主管串联能有效降低主管元件对耐压参数的要求,从而使得主管易于选用常见的较低通态电阻管子。下面就是实现有源箝位软开关PWM变换的控制子板,一次侧(PCB右方)的PFC+PWM控制IC是Champion CM6802SBHX,配合Champion的PFC效能管理IC CM03X,提升硬开关PFC电路在轻载下的效率表现。再结合一颗TI的UC2715D,将CM6802的PWM信号通过反相并延时处理,插入死区时间,以产生箝位管的辅助驱动信号。另外,二次侧的电源管控IC,PS232S也被布置在同一片子PCB上: ST75F-G的一次侧功率管,包括双管有源箝位的主管、两枚并联的PFC MOS管,均为Toshiba的K20J60U,20A600V规格: 另外,PFC升压二极管为ST品牌的STTH15R06D型号,箝位辅管为仙童FQPF3N80C,这两枚元件被阻挡,无法直接拍摄具体型号。 有源箝位软开关PWM电路的另外一个显著好处就是能实现变压器能量传输过程中的磁通双象限磁化,提高磁芯利用率。金游侠Evolution全系列仅使用同尺寸的ETD39磁芯变压器即能覆盖750W-1200W功率阶段。另外经过仔细辨识,我们也发现ST75F-G的主变还具有初级大线径利兹线,次级12V主绕组为厚铜皮等降低损耗的技术特征: 有源箝位电路的谐振电容: ST75F-G使用了同步整流技术以提高主12V整流效率。有源箝位PWM变换拓扑的第三个优势体现在此处-简化同步整流电路的控制方式。因为主变在整个开关周期内均能向副边传输能量,所以可以通过简单的辅助绕组形式即能获得合适电平的同步整流管、同步续流管驱动信号,ST75F-G也是这样实现同步整流自驱动的。其中整流管使用了两枚英飞凌的IPP023N040N3G,续流管亦为两枚同型号管子。正因为有源箝位拓扑能够实现更高的PWM变换占空比,使得二次侧整流元件承受的最大电压得到有效降低,ST75F-G才能够使用023N04N这种耐压低至40V的极低通态电阻MOS管,极大的提升了同步整流效率表现。ST75F-G在主PCB上为续流管提供了3枚管子的焊盘,对大功率的金游侠Evolution型号,可以补全3枚同步续流MOS管并升级至更低通态电阻规格的器件以对应更大的12V电流: 主12V经整流后进入储能、滤波电路。储能电感为一枚27.5mm直径的铁硅铝磁环电感,绕组为8线并绕,通流量非常大,亦导致了电感量远小于一般的储能电感,预期ST75F-G将会有非常迅速的动态响应性能。滤波电路为4枚日化KZE系列高速电解电容,每枚2200uF/16V: 主12V电压经4枚贴片检流电阻输出,益衡的方案设计初衷原为4路12V输出,但银欣ST75F-G为单路12V大电流设置,于是在PCB上通过加焊铜条的办法把原方案中的4路12V合并为单路12V: 12V还向产生5V和3.3V电压的DC2DC 子板供电。DC2DC子板在输入、输出电压的退耦合、滤波上均使用了两枚470uF/16V的固态电容,主PCB上还为两路低压再各增加一枚红宝石ZLH 1500uF/10V的高速电解电容作进一步滤波,下图还能看到5vsb电压上的红宝石YXG3300uF/10V电解电容+扼流圈+红宝石ZLH1500uF/10V电解电容的CLCπ型滤波电路元件: 值得说明的是ST75F-G的12V、5V和3.3V电压均没有采用CLC的π型滤波电路,而是输出直接与滤波电容相接。对于此,评测人员认为既然三路电压均有独立的检流电阻,不再需要借助扼流圈的直流等效电阻进行过流检测,在使用优质的高速电解电容作滤波电容的前提下,不采取CLC π型滤波第一有利于提高电压动态响应性能,第二能降低成本。这种设计意图在随后的测试中能够获得验证。 产生5vsb电压的EEL20小型反激变压器,控制IC是A6062,整合高压MOS的智能功率IC: 风扇温度控速电路,通过引线将温度取样用的NTC热敏电阻连接进电路: 风扇转速温度控制及过热保护的取样点均设置在同步整流管所在的散热片鳍片上: 管控保护IC是PS232S,能提供6路电压的OVP,UVP,OCP,OTP等多种保护功能,并产生PWR-GOOD信号: |
龙少: 每逢轮子的评测我都必顶 专业成就未来 细节决定成败 轮子辛苦啦
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