不久之前我們這邊組使用 iTX 規格的主機板 ROG STRIX B450-I GAMING

來組裝 Fractal Design 自家的 ITX 電腦機殼

那時我們因為出資者的堅持所以我們選用了Fractal Design 的 SFX-L 金牌電源供應器

當時我們為了那顆電源供應器其實是 SFX-L 而作出了許多組裝上的犧牲

有興趣了解發生什麼事的朋友可以去看看這篇 Fractal Design Era ITX 電腦機殼 組裝心得分享

雖然我們的組裝計畫跟我們原本預想的有點不太一樣,但不代表這顆電源供應器不好

他仍然適用於許多 itx 主機殼,所以當狼大完成這顆電源供應器的開箱之後

我們還是要請大家來看看狼大的專業測試

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Fractal Design ION SFX 650G 650W特色:
1.通過80PLUS金牌認證
2.3.3V/5V DC-DC轉換設計,使12V可用功率最大化,並改善各輸出電壓交叉調整率
3.全模組化設計,Fractal Design獨家UltraFlex模組化線路,線材柔軟度優異,安裝整線十分輕鬆
4.於SFX-L外殼尺寸內放入長壽命12公分FDB液態軸承風扇,搭配零轉速風扇控制電路,輸出低於40%下風扇停止運轉,兼顧靜音與散熱
5.支援Intel/AMD最新處理器/主機板平台,單路12V提供最佳系統相容性
6.內部主電路板/模組化插座板之間以金屬導體連接,降低傳輸損失
7.提供OCP/OVP/SCP/UVP/OPP/OTP完整保護
8.全105℃日系電容,加強產品可靠度及耐用度,並提供十年產品保固
9.內附SFX to ATX安裝轉板,適用不同機殼配置

Fractal Design ION SFX 650G 650W輸出接頭數量:
ATX20+4P:1個
CPU12V 4+4P:1個
PCIE 6+2P:4個
SATA:8個
大4P:2個

外盒正面走極簡風格,只有商標、產品名稱、輸出功率、外觀圖片

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外盒背面有80PLUS金牌標誌、10年保固圖示、英文特色介紹、輸出功率VS風扇轉速圖表、三張外觀側視圖、商標、產品名稱、輸出功率、官方網址

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外盒上側面有商標、產品名稱、輸出功率
外盒下側面有商標、產品名稱、輸出功率、多國語言特色說明

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外盒右側面有商標、產品名稱、輸出功率、輸出接頭種類及數量、輸出規格表、外觀尺寸、官方網址
外盒左側面有商標、產品名稱、輸出功率、型號、安規認證標誌、隨附交流電源線種類標示、條碼、官方網址

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打開包裝,隨附配件有魔鬼氈整線帶、固定螺絲、塑膠束帶、使用說明書、SFX to ATX安裝轉板、16AWG電源線

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電源本體及模組化線材分別裝在印有商標的黑色不織布袋子內

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裝電源本體的黑色不織布袋子,開口內側印上英文”感謝您選擇Fractal Design”

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本體外殼左右側面有Fractal Design商標,其中一側有通風用開孔
此款電源的出風口開孔實際上內藏彩蛋,孔有分正方形與長方形,長短孔配置很像摩斯電碼,由下排右邊開始看是”‧‧—‧”,與”F”的摩斯電碼相同,下面第二排右邊開始看是”—‧‧”,也與”D”的摩斯電碼相同,等於是在散熱開孔內藏了商標英文首字”F”與”D”彩蛋

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直接在外殼上沖壓造型風扇護網,護網上正方形/長方形開孔也藏了F、D兩字摩斯電碼的彩蛋

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後方出風口處有交流輸入插座、電源總開關,有一張標籤貼在這裡,上面印上商標、名稱、80PLUS金牌認證
出風口的正方形/長方形開孔也藏了F、D兩字摩斯電碼的彩蛋

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模組化線組輸出插座旁有白色字樣標示

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規格標籤上面印上商標、名稱、安規/BSMI認證標章、80PLUS金牌認證標章、型號、輸入電壓/電流/頻率、各組最大輸出電流/功率、總輸出功率、警告訊息、產地、產品序號

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從不織布袋子內取出所有模組化線材

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一組ATX20+4P黑色編織網模組化線路,長度為35公分
一組CPU12V 4+4P黑色帶狀模組化線路,長度為40公分

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兩組顯示卡電源黑色帶狀模組化線路,提供四個PCIE 6+2P接頭,至第一個接頭長度為40公分,接頭間線路長度為10公分

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兩組SATA裝置帶狀模組化線路,提供三個直角及一個直式SATA接頭,至第一個接頭長度為30公分,前兩段接頭間線路長度為20公分,最後一段接頭間線路長度為10公分

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一組大4P裝置帶狀模組化線路,提供兩個省力易拔大4P接頭,至第一個接頭長度為30公分,接頭間線路長度為20公分
ION SFX 650G的線組未提供小4P接頭或轉接線

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ATX20+4P、CPU12V 4+4P、PCIE 6+2P模組化線路兩端接頭內部導體均採鍍金處理,可降低阻抗及避免氧化

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將所有模組化線路插上的樣子

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Fractal Design獨家UltraFlex模組化線路,線材柔軟度優異,電源本體長度為12.5公分,加上模組化接頭及自然下垂的線路後,總長度可壓縮在15.2公分,若將線材擠壓到極限(彎成直角),甚至可把總長度壓縮在14.5公分以下

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Fractal Design ION SFX 650G 650W內部結構及使用元件說明簡表

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Fractal Design ION SFX 650G 650W為海韻代工,採用半橋諧振(HB-LLC)結構,二次側12V同步整流,經DC-DC轉換3.3V/5V。SFX-L內部空間有限,只能縮小散熱片尺寸

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使用的風扇為Globe Fan S1201512HB 12V/0.45A 12公分FDB軸承二線式風扇,並設置氣流導風片

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電路板背面覆蓋整片絕緣膠片,不過二次側同步整流功率元件位置處(左下角)應可考慮開孔並設置接觸外殼的導熱墊,使其熱量可以傳遞至電源背面外殼,協助散熱

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電路板背面焊點整體做工良好,部分大電流線路有額外敷錫處理

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交流輸入插座及總開關焊接在電路板上,上面有一個X電容,兩個Y電容

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電路板上有一個X電容放電IC及隨附元件

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電路板背面以內嵌銅片的絕緣膠片覆蓋,銅片焊接在輸入插座接地上,交流線路中段套上磁芯並包覆絕緣套管

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電路板交流輸入端的直立安裝保險絲包覆絕緣套管,突波吸收器則無包覆套管。EMI濾波電路部分有兩個共模電感,一個X電容,兩個Y電容,左下角一顆橋式整流器安裝散熱片上

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APFC電感採用封閉式磁芯結構,外面包覆黑色聚酯薄膜膠帶,下方點上固定膠強化固定

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APFC功率元件使用兩顆Infineon IPAW60R180P7S全絕緣封裝Power MOSFET及一顆ST STTH8S06D二極體
APFC二極體前方的NTC熱敏電阻用來抑制輸入湧浪電流,電源啟動後會使用繼電器將其短路,去除串聯NTC所造成的功耗損失

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安裝在電路板背面的APFC控制器,為Champion CM6500UNX

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輔助電源電路變壓器外面包覆黑色聚酯薄膜膠帶

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輔助電源電路一次側採用杰力科技EM8569C整合式電源IC

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APFC電容採用Nippon Chemi-con 470µF 400V KMW系列105℃電解電容

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一次側半橋諧振(HB-LLC)功率級使用兩顆Infineon IPA50R190CE全絕緣封裝Power MOSFET
一個諧振電感與一個諧振電容組成一次側LLC諧振槽,諧振電感下方為一次側MOSFET隔離驅動變壓器,右上為一次側電流偵測用比流器

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12V功率級主變壓器外面包覆黑色聚酯薄膜膠帶,與左側交流輸入保險絲及EMI濾波電路之間有絕緣隔板,變壓器右側兩片直立金屬板,用來協助變壓器二次繞組及背面12V同步整流功率元件散熱

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安裝在電路板背面的12V同步整流功率元件,採用四顆Nexperia PSMN1R8-40YLC MOSFET組成全波同步整流電路,並透過焊點將熱量傳遞至正面金屬板散熱

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安裝在電路板背面的12V功率級一次側HB-LLC以及二次側同步整流控制器,為Champion CM6901T6

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輸出3.3V/5V的DC-DC子卡上方有環形電感,並採用Nippon Chemi-con固態電容

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安裝在電路板背面的Weltrend WT7527V電源管理IC,負責監控輸出電壓、電流、接受PS-ON信號控制、產生Power Good信號

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12V輸出濾波採用Nippon Chemi-con固態電容及電解電容

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模組化輸出插座板正面有增強載流用實心金屬條,插座周圍安置Nichicon FP系列固態電容及Nippon Chemi-con電解電容,加強輸出濾波/退耦效果

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模組化輸出插座板背面與DC-DC的金屬散熱板距離甚近,兩者之間未加上絕緣隔板

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接下來就是上機測試

測試文閱讀方式請參照此篇:電源測試文閱讀小指南

依照80PLUS認證測試電流設定,Fractal Design ION SFX 650G 650W於20%/50%/100%下效率分別為89.94%/90.60%/87.57%,符合80PLUS金牌認證要求20%輸出87%效率、50%輸出90%效率、100%輸出87%效率
從電源本體及線組插頭處測試的電壓差異,會對效率產生0.06%至0.55%左右的影響

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3.3V/5V/12V綜合輸出下各段轉換效率表,於輸出60%時3.3V/5V達到電源供應器標示最大總和功率限制,所以3.3V/5V電流達12A以後就不再往上加

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綜合輸出各百分比下轉換效率折線圖(橫軸:輸出百分比、縱軸:轉換效率)

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綜合輸出5%至101%之間3.3V輸出電壓最高與最低點差異為52.8mV

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綜合輸出5%至101%之間5V輸出電壓最高與最低點差異為45.4mV

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綜合輸出5%至101%之間12V輸出電壓最高與最低點差異為71mV

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綜合效率測試結束時於輸出101%下電源供應器內部紅外線熱影像圖,溫度由高而低排列分別是橋式整流103.9℃,一次側96.2℃,二次側94.6℃,主變壓器91.8℃,APFC區67.8℃,3.3V/5V DC-DC區47.5℃

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綜合效率測試結束時於輸出101%下電源供應器側面通風口的紅外線熱影像圖,溫度較高點為55.5℃

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純12V輸出下各段轉換效率表,這時僅對12V進行負載測試,3.3V/5V維持空載

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純12V輸出各百分比下轉換效率折線圖(橫軸:輸出百分比、縱軸:轉換效率)

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純12V輸出4%至99%之間3.3V輸出電壓最高與最低點差異為47.2mV

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純12V輸出4%至99%之間5V輸出電壓最高與最低點差異為48.9mV

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純12V輸出4%至99%之間12V輸出電壓最高與最低點差異為45mV

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純12V效率測試結束時於輸出99%下電源供應器內部紅外線熱影像圖,溫度由高而低排列分別是橋式整流103.3℃,一次側90℃,主變壓器88.8℃,二次側87.3℃,APFC區65.2℃,3.3V/5V DC-DC區37.9℃

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純12V效率測試結束時於輸出99%下電源供應器側面通風口的紅外線熱影像圖,溫度較高點為52.7℃

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純12V效率測試結束時於輸出99%下電源供應器模組化輸出插座紅外線熱影像圖,溫度較高點為39.3℃

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綜合輸出3.3V/12A、5V/12A、12V/46A滿載輸出下Hold-up time時序圖,從交流中斷處當成起點(0.000s)時,12V於22ms(0.022s)開始壓降,到24ms(0.024s)呈現雪崩式下跌,符合Intel制定Hold-up time需高於16ms的要求

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CH1黃色波型為動態負載電流變化波型,CH2藍色波形為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

當輸出無負載時,各路輸出無明顯漣波

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輸出12V/1A開始有低頻漣波,於12V/6A後便不再變動

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於3.3V/12A、5V/12A、12V/46A靜態負載輸出下,12V/5V/3.3V各路低頻漣波分別為27.2mV/18mV/13.6mV,高頻漣波分別為15.6mV/16.4mV/13.6mV

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於12V/54A靜態負載輸出下,12V/5V/3.3V各路低頻漣波分別為24.8mV/14.8mV/10.4mV,高頻漣波分別為11.6mV/14.4mV/10.4mV

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3.3V啟動動態負載,最大變動幅度290mV,同時造成5V產生42mV、12V產生72mV的變動,3.3V電壓變動高峰處維持時間在160微秒左右

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5V啟動動態負載,最大變動幅度為228mV,同時造成3.3V產生36mV、12V產生98mV的變動,5V電壓變動高峰處維持時間在160微秒左右

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12V啟動動態負載,最大變動幅度為380mV,同時造成3.3V產生60mV、5V產生46mV的變動

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本體及內部結構心得小結:
1.全模組化設計,搭配全黑編織往/帶狀線材,線材柔軟度佳,不過未提供小4P電源接頭或轉接線
2.因為此電源定位給SFX小型機殼使用,各模組化線材長度均較短
3.外殼散熱孔開孔方式藏了商標英文首字”F”與”D”彩蛋
4.直接在外殼上沖壓造型風扇護網,該片外殼鬆開四顆螺絲便可卸下
5.散熱風扇於輸出負載40%以下停止運轉,輸出負載超過40%後開始啟動,高負載下風扇聲音較明顯
6.交流輸入插座/開關後方小電路板有蓋上絕緣隔板,主變壓器與交流輸入EMI濾波電路間亦有絕緣隔板
7.底部絕緣檔板在二次側同步整流功率元件位置處應可考慮開孔並設置導熱膠墊,使其熱量可以傳遞至電源背面外殼,協助散熱
8.電路板背面焊點整體做工良好,一次側Power MOSFET使用全絕緣封裝,避免灰塵/濕氣累積而發生漏電情形
9.採用虹冠方案APFC、HB-LLC、同步整流輸出12V,並透過DC-DC轉換出3.3V/5V
10.內部12V功率級功率元件採用Infineon/ST產品,內部電容採用Nichicon/Nippon Chemi-con等日系品牌

各項測試結果簡單總結:
1.依照80PLUS認證測試電流設定,Fractal Design ION SFX 650G 650W於20%/50%/100%下效率分別為89.94%/90.60%/87.57%,符合80PLUS金牌認證要求20%輸出87%效率、50%輸出90%效率、100%輸出87%效率
2.從內部紅外線熱影像圖來看,無論是綜合輸出還是純12V輸出,橋式整流都有最高的溫度,一次側/諧振電感/諧振電容都在風扇軸心正下方無風區域,有第二高的溫度,另外主變壓器、二次側等區域同樣有明顯溫度,本體側面出風口可協助排出主變壓器區域的熱風
3.全負載輸出時,切斷AC輸入模擬電力中斷,24ms後12V輸出電壓才呈現雪崩式下跌,符合Intel制定Hold-up time至少16ms的要求
4.輸出漣波測試,電源供應器於空載下各路輸出無明顯漣波,於3.3V/12A、5V/12A、12V/46A靜態負載輸出下12V/5V/3.3V各路低頻漣波分別為27.2mV/18mV/13.6mV;於12V/54A靜態負載輸出下12V/5V/3.3V各路低頻漣波分別為24.8mV/14.8mV/10.4mV
5.動態負載測試,3.3V/5V/12V的最大變動幅度分別為290mV/228mV/380mV,3.3V/5V電壓變動高峰處維持時間均在160微秒左右

報告完畢,謝謝收看

 

 

 

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