在目前電源外觀及功能越來越顯花俏下,以品質為全方位意義的Cooler Master走回傳統路線電源供應器應該以長久耐力及使用壽命為主要導向,所以聯合了日本Murata Corporation村田製作所共同設計及製造MasterWatt Maker 1200 MIJ,村田製作所以豐富的製造知識與經驗,搭配來自日本及德國品牌的高品質元件,讓MasterWatt Maker 1200 MIJ從內到外的效能、工藝程度及精密度有如藝術品一般,同時提供長達十年的保固,表示對其產品有十足的信心,讓使用者能感受到這款電源所投入的心血,並且能夠年復一年的享用下去

 

主要特色:

1.80PLUS鈦金等級轉換效率認證,最高等級的轉換效率認證有助節約用電與降低廢熱產生

2.MIJ(Made In Japan)全日本製造,使用目前市場上最高品質的零件,並提供十年保固

3.Silencio FP超靜音13.5公分風扇,於負載量50%以下,風扇不會運作,達到極靜運作模式

4.全模組化設計,可自行配置的模組化線材,改善機殼內部空間被多餘線材占用,除了潔淨清爽更能讓機殼內氣流流動更順暢

5.運作溫度降低,內部元件配置可讓減小散熱氣流阻力,降低運作溫度,延長元件壽命

 

產品規格:

型號:MPZ-C002-AFBAT

規範:ATX 12V V2.4

功率因數修正:主動式

輸入規格:100-240VAC全域式,50/60Hz,最大15A

尺寸:224mm X 150mm X 86mm

風扇種類:135mm Cooler Master Silencio FP風扇

Power Good信號:100-500ms

Hold-up(斷電維持)時間:16ms以上

效率:標稱值94%

MTBF失效時間:100000小時

保護:過電壓/過功率/過電流/短路/過溫度/BOP(Brown Out Protection輸入壓降保護)

安規認證:TUV/CE/BSMI/FCC/UL/KC/CCC/EAC/RCM

 

接頭數量:

ATX20+4P接頭數量1

CPU12V 4P+4P接頭數量2

PCIE 6+2P接頭數量12

SATA接頭數量16

4P接頭數量12(SATA16個接頭全部使用,則最多8)

4P接頭數量1

 

輸出規格:

+3.3V25A

+5V25A

+12V100A

-12V0.5A

+5VSB3.5A

3.3V/5V最大總和輸出130W

3.3V/5V/12V/-12V/5VSB最大總和輸出1200W

 

Cooler Master MasterWatt Maker 1200 MIJ電源包裝外盒相當巨大,正面左邊印上產品名稱,右邊印上電源實體圖片,右下則有日本製”MADE IN JAPAN”字樣及80PLUS TITANIUM鈦金認證圖示

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外盒背面,右上角顯示內部結構透視圖,並使用八種語言(以英文為主)說明產品主要特色

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外盒側面1,全模組化設計讓使用者可依照需求來自訂/升級/調整

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外盒側面2,印上詳細規格資訊,右下角為產品條碼,左下角為隨附電源線插頭種類標示及序號管理條碼

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外盒側面3,印上Cooler Master商標及MasterWatt Maker 1200 MIJ產品名稱

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外盒側面4,用21種語言印上原廠產品介紹網址,左下為通過的安規認證圖示,右下角為原廠於亞太/歐洲/中國/美洲地區的連絡資訊

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打開外盒,裡面還有一個內盒,黑色菱格紋表面有類似棉布的質感,印上類似鈦色Cooler Master商標及”Make It Yours”標語

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打開內盒上蓋,兩個模組化線材收納盒對稱擺放,中央區域有一張感謝函

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購買感謝函的紙張材質有點特殊,文字使用英文及日文印刷,大意是此電源以長久使用耐力與時間為目標,由Cooler Master及日本Murata Corporation村田製作所協同設計製造,並採用最好的技術水準及品質,讓使用者可以年復一年的享用此產品

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內部黑色柔軟緩衝材將Power本體及模組化線路收納盒牢牢固定住,不過此黑色柔軟緩衝材有比較明顯的味道

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包裝內容一覽,有使用說明文件、兩個模組化線路收納盒(拉鍊拉環不同顏色)、電源本體

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從電源本體側面來看長度相當長,達22.5公分,當模組化線組插上後,沒有一定安裝空間及深度的電腦外殼難以容納,灰色Cooler Master商標及MasterWatt Maker 1200 MIJ字樣直接印在本體鐵灰色烤漆外殼上,固定螺絲採用沉頭六角螺絲

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電源本體另一側面,型號/輸出規格表/安規認證圖示/警告訊息也是直接印在本體外殼上,外加的貼紙部分只有右側的易碎防拆貼紙及序號貼紙

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電源後側散熱出風口,交流輸入插座與電源開關配置在靠近角落處,讓蜂巢六角網狀面積可以最大化,不過也要特別注意搭配的電腦外殼POWER安裝開孔設計會不會與插座及開關位置相互衝突

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電源模組化線組輸出插座,上/中排10CoolerMaster專利的D型八針插座為CPU12V/PCIE電源輸出用,並使用實心導體針以承受大輸出電流;右下排6個直式六針插座為週邊SATA/4P/4P電源輸出用;左下側兩個直式雙排插座為ATX20+4P電源輸出用

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電源本體風扇進氣口,以整片蜂巢六角網作為進氣口護網及裝飾,八角形風扇進氣口中央鑲嵌了金屬Cooler Master商標銘牌,風扇固定螺絲同樣是採用沉頭六角螺絲

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電源本體背面中央也有灰色Cooler Master商標印刷

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硬質模組化線路收納盒打開的樣子,所有線組都收納在盒內兩邊的彈性網狀空間內

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收納盒內含的模組化線組、交流電源線及螺絲/束帶配件

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螺絲及束帶配件

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隨附的交流電源線採14AWG*3的規格

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一組ATX20+4P扁狀排線模組化連接線,長度為70公分,主要電源線路使用18AWG規格,PG/PS-ON/電壓回授線等小信號部分線路使用22AWG規格

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兩組CPU12V 4+4P扁狀排線模組化線路,線路使用16AWG規格,一組長度為80公分,一組長度為69公分

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四組單接頭PCIE 6+2P扁狀排線模組化線路,線路使用16AWG規格,長度為76公分

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四組雙接頭PCIE 6+2P扁狀排線模組化線路,主體線路使用16AWG規格,長度為61公分;分接頭線路使用18AWG,線路長度為11公分

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四組直角SATA接頭扁狀排線模組化線路,每組線提供四個SATA接頭,主體線路與接頭間線路均使用18AWG,其中兩組主體長度為54公分,兩組主體長度為44公分,接頭間線路長度為11公分

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兩組省力易拔大4P接頭扁狀排線模組化線路,每組線提供四個大4P接頭,主體線路與接頭間線路均使用18AWG,主體長度為55公分,接頭間線路長度為11公分

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一組省力易拔大4P+4P接頭扁狀排線模組化線路,提供四個大4P接頭及一個小4P,主體線路與大4P接頭間線路均使用18AWG,至小4P接頭線路為22AWG,主體長度為45公分,接頭間線路長度為9公分

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線材使用的魔鬼沾束線帶,不過上面開孔處的殘餘材料沒有清理乾淨,要自行手動清理

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CPU12V/PCIE模組化線組插頭封膠處上有Cooler Master商標凹印,因為接頭封膠,若要對模組化線路進行二次改裝的話會增加難度

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所有模組化接線插上後的接頭間排列較密集,因為D型插座採無卡榫設計,緊度會較緊,沒有鬆脫之虞,但插入與拔除時要稍微費一番工夫

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使用六角扳手拆除外殼周圍八顆沉頭螺絲,就可以拆除外殼(注意:易碎貼紙破損會導致保固失效)

內部構造與元件布局相當整齊

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拆除安裝風扇的沉頭螺絲,把隔板與風扇拆下,可以看到外殼有整片的蜂巢六角網狀結構,內部以黑色金屬隔板阻擋,只留風扇進氣口處開口

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使用CoolerMaster自家135mm Silencio FP風扇

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風扇背面貼紙上印有CoolerMaster商標及型號FA13525L12LPADC12V/0.5A,最大轉速為2800轉,採用PWM方式控制轉速

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交流輸入插座後方有兩顆Y電容,插座L/N/E的焊接點部分採用黑色點膠方式進行二次絕緣加強

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L/N導線連接主電路板部分的連接器,有白色橡膠套管進行絕緣

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電源總開關不採用切斷輸入交流電源的常見方式,而是直接控制輔助電源電路,所以不用跟輸入交流線路進行連接,但仍使用熱縮套管包覆,加強二次絕緣

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上下面板外殼厚度為1.38mm

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前後外殼厚度為0.86mm

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內部主電路板各功能分區

交流電輸入二階交流EMI濾波器(藍色),然後進入半無橋交錯式APFC電路(紫色)進行主動功因修正及轉換高壓直流,分別供應給輔助電源電路(水藍色)12V對稱半橋LLC諧振功率級(紅色)5V/3.3V半橋LLC諧振功率級(綠色),轉換出所需的各種電壓

APFC/功率級部分採用類比控制IC、並使用微控制器來協調各類比IC運作、信號回授控制、輸出電壓電流監控、電源管理,屬於類比功率級加上數位化控制的架構

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主電路板背面主要核心元件,可以看到電路板上元件排列十分整齊

交流EMI濾波器下方有PI CAP200DG CapZero-2零損失X電容自動放電IC,用來取代傳統EMI電路使用的放電電阻,以減小輸入功耗損失

德儀UCC27424為雙組MOSFET高速驅動器,兩顆負責驅動APFC的四顆開關晶體

安森美NCP139712V功率級一次側諧振控制器,實現12V功率級一次側對稱半橋LLC諧振低損失轉換

微晶片科技PIC24FJ32GA002為一次側協調APFC電路、12V功率級、5V/3.3V功率級運作的微控制器

微晶片科技PIC24FJ64GA306為二次側輸出端回授控制、輸出電壓/電流監控、電源管理用微控制器,與一次側的微控制器共同負責整顆電源的控制管理

TI TPS542312A降壓式電源IC

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電路板上可以看到Murata村田製作所的Logo,相較於常見的電源,此款電源電路板上的字樣印刷細膩,表層黑色塗佈相當均勻,電路貫孔處也沒有阻塞或有毛邊的狀況,可以說是相當於高階板卡PCB的製作等級

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電路板交流輸入端L/N處印有黑/白字樣的漢字,二階EMI濾波電路其中一個X電容下躲著一個突波吸收器

雖然有使用一顆新電元D25XB60600V/25A的橋式整流器,但在半無橋交錯式APFC電路中,前端橋式整流只會在斷電後首次通電時流過APFC電容充電所需的電流,平常運作時也只負擔一部分的運作電流(主要電流路徑在開關晶體及二極體上),而非傳統升壓APFC中橋式整流需要負擔全部的運作電流,所以橋式整流不用固定在散熱片上,同時APFC電路也可以少掉橋式整流所造成的損失

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交流輸入保險絲為20A/250V規格,包覆絕緣套管後直立安裝在電路板上,為了充分利用空間,EMI兩個共模電感下方都藏了一顆X電容,X電容與上方電感之間有安裝絕緣用隔板

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半無橋交錯式APFC的兩個電感採直立安裝,電感底部與主電路板之間有絕緣隔板,電感外部使用絕緣套管包覆,絕緣套管外還環繞一圈隔離用的接地銅片

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半無橋交錯式APFC的兩組共四顆開關晶體,使用英飛凌CoolMOS C7 IPA65R045C7,具有很低的導通阻抗Rds-on,僅為45mΩ

其中一顆開關晶體旁用膠固定了一個熱敏電阻,作為溫度偵測使用

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因為半無橋交錯式APFC電路的結構特性,開關晶體電流要使用比流器來進行偵測,交錯式APFC設計中有兩組相位差180度的開關晶體電路,所以需要兩組電流偵測用比流器

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APFC開關晶體散熱片背面也有兩組交錯式電路個別使用的高壓蕭特基二極體,使用羅姆SCS220AM碳化矽(SiC)蕭特基二極體

開關晶體與二極體的其中一支接腳都有套上磁環,避免產生寄生振盪

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APFC輸出電容採一大一小並聯,分別使用Nippon Chemi-con KMW系列105420V 830uF420V 620uF

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為了避免斷電後首次通電時,沒電的APFC電容充電瞬間湧浪電流過大,使用了NTC熱敏電阻來抑制湧浪電流

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當電容充電量達到一定程度後,繼電器會將NTC短路,避免串聯NTC的本體阻抗造成損失

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APFC控制電路/輔助電源電路子卡,右側區塊為APFC控制電路,中間及左半側區塊為輔助電源電路

APFC控制器使用德儀UCC28070交錯式CCM PFC控制器,負責整個半無橋交錯式APFC電路運作控制

中間部分編號2A16815為輔助電源電路一次側PWM控制器

左側TI TPS543323.5A降壓式電源IC

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輔助電源電路一次側輸入端有一個2.5A/250V的保險絲,此陶瓷防爆保險絲採臥式安裝,並未包覆絕緣套管

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輔助電源電路一次側開關晶體為FE FMH08N80E,二次側整流元件為MBRF20U100

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5V/3.3V功率級輸入端也有一個2.5A/250V保險絲,此保險絲採立式安裝,並包覆絕緣套管

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5V/3.3V功率級安裝在另一片子卡上,其結構為一次側非對稱半橋諧振電路,搭配二次側同步整流輸出5V,再由DC/DC降壓電路轉換出3.3V

安森美NCP1399為諧振控制器,實現5V/3.3V功率級一次側非對稱半橋式諧振轉換

英飛凌(已併購IR)IR1168S為同步整流控制器,作為二次側5V輸出同步整流控制

德儀TPS40101為同步降壓控制器,為3.3V DC/DC電路控制核心

東芝TPHR9003NL MOSFET共有兩顆,為3.3V DC/DC電路的功率元件

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5V/3.3V功率級一次側使用兩顆TOSHIBA TK12P60W組成半橋式諧振電路,DPAK封裝直接焊在子卡上

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5V/3.3V功率級一次側諧振電容,變壓器上方也可以見到MurataLogo

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二次側5V輸出同步整流MOSFET為兩顆ST STL220N3LLH7PowerFlat 5x6封裝直接焊在子卡上

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5V/3.3V輸出端採CLC濾波電路,並搭配固態電容

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輸出線組至模組化插座板上3.3V/5V的焊接點

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12V功率級一次側對稱半橋LLC諧振轉換電路的開關晶體,使用兩顆Alpha & Omega AOTF27S60 MOSFET,其中一顆側邊有用膠固定熱敏電阻,用來偵測溫度

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一次側諧振電感採直立安裝在開關晶體散熱片與主變壓器之間,電感外圍包覆白色青稞紙絕緣隔片

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一次側對稱半橋結構中分體式諧振電容則是使用多顆SMD MLCC並聯焊接在主電路板背面,每組13顆,並搭配放電用電阻(藍色小元件)

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採用多層式結構的12V功率級主變壓器

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一次側繞組採用Litz Wire(李茲/利茲線),可減少高頻下集膚效應所造成的損失;二次側12V輸出採用金屬片狀組合繞組,片狀導體之間使用白色青稞紙絕緣隔片及耐熱膠帶進行區隔與絕緣,片狀導體同時有傳導電能及傳導出變壓器熱量的功效

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12V功率級二次側同步整流子卡直接裝在變壓器與導電支架之間,使其與變壓器/導電支架有最短傳導路徑,同時也可以利用導電支架作為散熱片

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同步整流板上可見到12V用固態電容

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12V輸出導電支架,同時也是變壓器與二次側同步整流的散熱片

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其中一個導電支架外包覆一個磁環,使其具有電感的特性

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導電支架連接至模組化插座板的12V輸出導線之間全部都套上磁環,使其具有電感特性

5V/3.3V因為子卡上已有輸出電感,所以就沒有套磁環

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模組化插座板,於D8針插座、兩組雙排插座旁都有額外安裝電解電容

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模組化插座板上方與主電路板連接的固定用金屬支架,同時也是作為電路接地(GND)的通路

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內部結構解析簡單總結:

電路布局整齊,元件用料紮實,小地方的作工水準都很好

半無橋交錯式APFC可以在運作中讓橋式整流的損失與發熱減到最小

12V5V/3.3V分別使用獨立功率級,可以讓輸出之間的交叉調整率(Cross Regulation)影響減到最小

12V主變壓器二次側與同步整流互相結合成一個導電與散熱兼顧的結構體,除了縮短導電路徑外也可以維持良好散熱效果

1200W輸出功率下村田製作所僅使用到對稱半橋功率級(一般千瓦機種比較常見到移相全橋),表示對其電路調整及設計有很大的信心

輸出電容除了使用固態電解電容+傳統電解電容混合搭配外,也大量使用MLCC(積層陶質電容),三種電容特性互補,有更好特性

APFC/一次側功率半導體元件都使用TO-220F全絕緣封裝,避免絕緣貼片/墊片的使用,也減少高電壓功率元件與散熱片之間因灰塵/濕氣/異物等出現打火短路的機會

 

接下來就是實際上機看其輸出的表現及轉換效率
按此觀看

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

 

 

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