基于MWEGold作出改良CoolerMasterGXGOLD750PSU实测

【狼大实验室 🐺】Cooler Master 送测「GX GOLD 750」全模组化电源供应器,承袭 MWE Gold 系列优点并在规格上作出改良,全桥式 LLC + DC-DC 同步整流结构,单路 12V 输出、双 EPS12V 接口,最高工作温度由 45°C 提升至 50°C,提

Cooler Master GX GOLD 750 PSU 实测

Cooler Master GX750

Cooler Master 推出全新「GX GOLD 750」电源供应器,它是基于 MWE Gold 系列作出改良,以符合欧盟最新 IEC/EN 62368 安规规範要求,在外国将会使用 MWE Gold V2 型号,但香港、台湾地区将会使用经典的「GX GOLD」系列命名,通过 80PLUS 金牌认证最高可达 90% 转换效率,模组化设计并为未来 ATX12VO 规格主机板作好準备。

採用全桥LLC谐振转换,搭配 12V 同步整流及 3.3V / 5V / -12V DC-DC转换设计,使 12V 可用功率最大化,并改善各输出电压交叉调整率,提供 2个 EPS12V 8P接头,支援 Intel/AMD 最新处理器/主机板平台,单路12V提供最佳系统相容性,厂方提供 5 年产品保固。

Cooler Master GX750

▲ 外盒正面左上有银色亮面商标,左侧有银色亮面产品名称及描述,左下有 80PLUS金牌 / DC-DC / 五年保固 / 全模组化 / 日系电容图示,右侧有产品外观图。初期出货的盒子写错了描述说明为 Half bridge LLC(半桥谐振),实际应为Full bridge LLC(全桥谐振),后期出货已经用贴纸将错误文字修正。

Cooler Master GX750

▲ 外盒背面有银色亮面商标/产品名称、输出接头图片/数量、多国语言特色介绍、不同负载下的风扇转速图表、110V 与 220V 电压下效率图表比较。

Cooler Master GX750

▲ 外盒左侧写着 Model No. 为「MPE-7501-AFAAG」,支援 ATX 12V 2.41 规格、100~240Vac Full Range @50~60Hz,MTBF 大于 100,000 小时。

Cooler Master GX750

▲ Cooler Master GX GOLD 750 PSU 电源供应器尺寸为 160mm x 150mm x 86mm,外观基本上与 MWE Gold V2 非常相似,因为基本就是一样嘛,分别是贴纸变成了 GX GOLD 系列而已。

Cooler Master GX750

▲ 模组化线组输出插座旁有灰色字体标示,採用 28(18+10) pin主机板模组化插座,可支援新款主机板电源接头配置,为未来 ATX12VO 规格主机板作好準备。

GX750

▲ 后方出风口处开孔造型为六角形,经修改后的孔距符合欧盟最新 IEC/EN 62368 安规规範要求,设有交流输入插座及电源总开关,支援 100~240V @ 50~60Hz Full Range 电源输入。

GX750

▲ 格标籤上面印上名称、输入电压/电流/频率、型号、各组最大输出电流/功率、总输出功率、警告讯息、80PLUS 金牌认证标章、产地、商标、安规认证标章。

全模组化线材、接头数量:

GX750

▲ 线材方面,20+4 Pin 主供电线长为 60cm (18AWG/22AWG) , 1 组 4+4 Pin ATX12 供电长度为 60cm (18AWG),1组 EPS12V 8 Pin供电长度为 60cm (18AWG),2 组 PCIe 绘图卡供电线材长度为 55cm (16AWG) + 12cm (18AWG),4 条週边供电线材合共提供 12 个 SATA 电源 (18AWG)、 4 个 Molex 4-Pin (18AWG)。

GX GOLD 750

▲ 值得一提的是,当所有模组化线路插上后,仍然会多出了 1 个 8-Pin PCIe / CPU 插座。

内部结构与使用元件

GX GOLD 750

▲内部结构图,Cooler Master「GX GOLD 750」 为 Huizhou Xin Hui Yuan Tech 代工代工,採用全桥 LLC 谐振结构及二次侧 12V 同步整流,经 DC-DC 转换 3.3V / 5V。

GX GOLD 750

▲ Cooler Master「GX GOLD 750」内部结构及使用元件说明简表

GX GOLD 750

▲ 散热方面,Cooler Master「GX GOLD 750」内建 HA1225H12F-Z FDB 12V/0.45A 液态轴承 (FDB) 12cm 散热风扇,设置了气流导风片,最高转速约为 2,000RPM 、最高声噪约为 26.4dBA 相较一般风扇声噪更低、轴承寿命较长。

GX GOLD 750

▲ 电路板背面焊点整体做工良好,部分大电流线路有额外敷锡处理。

GX GOLD 750

▲ 电路板后方与外壳之间设有绝缘片,并于电路板背面二次侧同步整流元件位置处加上两块导热垫 (箭头1),另一块导热垫 (箭头2) 为辅助电源电路元件使用,可将部分热量传导至外壳上。

GX GOLD 750

▲ 交流输入插座与总开关后方电路板有 X 电容放电 IC 及随附电阻,下方 X 电容外包覆绝缘套管,交流输入插座外面有金属壳,侧边有一个 Y 电容。

GX GOLD 750

▲ 总开关旁保险丝採卧式安装并包覆套管,总开关内侧与输入插座的空间还有另一颗 Y 电容。

GX GOLD 750

▲ 交流 L/N 线路上磁芯包覆套管,输入端突波吸收器没有包覆套管,输入 EMI 滤波电路有两个共模电感,两个 X 电容,两个 Y 电容,一颗桥式整流器装在散热片上。

GX GOLD 750

▲APFC 电感採用环状磁芯结构,不过外面并无包覆聚酯薄膜胶带。

GX GOLD 750

▲ APFC 功率元件使用两颗无锡新洁能 NCE65T180F 全绝缘封装 Power MOSFET 及 1 颗安森美 (原FAIRCHILD) RHRP1560 二极体,并安装在同一散热片上。

GX GOLD 750

▲ 安装在 APFC 功率元件旁的 NTC 热敏电阻包覆套管,用来抑制输入涌浪电流,电源启动后会使用继电器将其短路,去除 NTC 所造成的功耗损失。

GX GOLD 750

▲ APFC 电容採用 Nippon Chemi-con KMW 系列 560µF 450V 105℃ 电解电容。

GX GOLD 750

▲ 安装在电路板背面的一次侧APFC电路控制核心,为安森美NCP1654 (上方编号54B65)。

GX GOLD 750

▲ 全桥LLC谐振转换器一次侧採用四颗虹冠电子/冠顺微电子 GPT10N50ADG 全绝缘封装 Power MOSFET,图中的散热片正面安装两颗,背面安装两颗。

GX GOLD 750

▲ 一个谐振电感与一个谐振电容组成一次侧 LLC 谐振槽,谐振电容上方为一次侧电流侦测用比流器及一次侧 MOSFET 隔离驱动变压器,比流器外包覆套管,驱动变压器外包覆黑色聚酯薄膜胶带。

GX GOLD 750

▲ 安装在电路板背面的12V功率级控制核心,为虹冠电子 CM6901T6X 谐振控制器,控制一次侧全桥 LLC 谐振转换器及二次侧 12V 同步整流 MOSFET。

GX GOLD 750

▲ 主变压器(左)与辅助电源电路变压器(右),辅助电源电路变压器外包覆黑色聚酯薄膜胶带。

GX GOLD 750

▲ 辅助电源电路一次侧使用杰力 EM8569C 整合式电源 IC

GX GOLD 750

▲ 安装在电路板背面的 12V 同步整流功率元件,採用四颗杰力 EMP16N04HS MOSFET 组成全波同步整流电路,透过焊点将热量传递至正面金属散热片散热,部分热量也会透过导热垫传递至电源外壳散热。

GX GOLD 750

▲ 12V 输出滤波的 Nichicon FP系列固态电容,两旁直立的金属散热片用来协助电路板背面二次侧同步整流元件散热。

GX GOLD 750

▲ 3.3V/5V DC-DC子卡,正面有两个环形电感及Nichicon FP系列固态电容。

GX GOLD 750

▲ 装在 3.3V/5V DC-DC 子卡背面的 ANPEC APW7159C 双通道同步降压 PWM 控制器,3.3V/5V 功率级均採用两颗杰力 EMB06N03HR MOSFET,共配置两组。

GX GOLD 750

▲ 位于电路板输出端的 Nippon Chemi-con 及 Elite 电解电容。

GX GOLD 750

▲ 二次侧电源管理电路使用 IN1S313I-DAG 电源管理 IC,负责监控输出 OVP/UVP/SCP 及接受 PS-ON 信号控制、产生 Power Good 信号。

GX GOLD 750

▲ 电路板与模组化输出插座板之间使用线路连接,GND/12V/3.3V/5V 线路使用 12AWG 规格,降低传输阻抗,线路靠近焊点处有包覆不同颜色的套管,输出线路与 DC-DC 子卡之间有一片内嵌铜箔的绝缘隔板。

GX GOLD 750

▲ 模组化输出插座板背面部分线路敷锡增加载流能力。

GX GOLD 750

▲ 模组化输出插座板正面,设有较粗的单芯线增强载流,部分插座旁安置一些 Nichicon FP 系列固态电容及 Elite 电解电容,提供输出滤波效果。

「港都狼窝」实验室︰

ANTEC Signature 1300W Platinum

▲「港都狼窝」实验室

为了测试 Cooler Master GX GOLD 750 PSU 电源供应器的真实表现,HKEPC 委託台湾「港都狼窝」的狼大进行详细测试,电源测试环境及主要测试设备如下:

📌GWinstek PEL-2004A 主机框加四部 PEL-2040A 电子负载模组,透过群组组合方式连接待测电源 +12V,最高可消耗 1400W。

📌Chroma 63030 单机电子负载二部,每部最大功率 300W,分别连接待测电源 3.3V 及 5V,也可调配支援 +12V 负载

📌400W电子负载一部,用作弹性调配及充电器测试

📌HIOKI 3332 POWER HiTESTE R(测量交流输入电压、电流、实功率、功率因数)

📌SANWA PC7000、SANWA PC5000、FLUKE 289 数位电表 (测量待测电源连接负载的输出线组接头上3.3V / 5V / 12V 输出电压)

📌Tektronix TDS3014B 数位示波器 (测量涟波及动态负载各路电压波形)

📌 HIOKI 8808/8841 MEMORY HiCORDER资料记录器,撷取待测电源 Hold-up 及 Soft-Start 记录

📌 FLIR E4改E8红外线热影像相机,拍摄待测电源红外线热影像

如果读者想了解此测试文的阅读方式,HKEPC 建议先参考「港都狼窝」的 电源测试文阅读小指南︰http://wolflsi.pixnet.net/blog/post/67908465

80PLUS 效率测试︰

GX GOLD 750

▲ 110V 下 80PLUS 效率测试 (按图可放大)

110V 输入下,Cooler Master GX GOLD 750 于 20% / 50% / 100% 下效率分别为 89.09% / 90.77% / 87.9%,符合 80PLUS 金牌认证要求 20% 输出 87% 效率、50% 输出 90% 效率、100% 输出 87% 效率,从电源本体及线组插头处测试的电压差异,会对效率产 0.06% 至 0.65% 左右的影响。

GX GOLD 750

▲ 220V 下 80PLUS 效率测试 (按图可放大)

由于香港是使用 220V,因此「港都狼窝」同时进行了 220V 的 80PLUS 效率测试,220V 输入下 Cooler Master GX GOLD 750于 20% / 50% / 100% 下效率分别为 90.88% / 92.63% / 91.06%。

GX GOLD 750

▲ Cooler Master GX GOLD 750于 110V 输入(蓝线)与 220V 输入(红线)的转换效率折线图

负载测试︰

GX GOLD 750

▲ 综合输出负载测试 (按图可放大)

110V 输入下进行综合输出负载测试,输出 43% 时 3.3V / 5V 达到电源供应器标示最大总和功率已达 100W,所以 3.3V / 5V 电达至 11.9A 以后就不再往上加,3.3V / 5V / 12V 电压记录如上表。

GX GOLD 750

▲110V 输入下,综合输出 7% 至 100% 之间 3.3V 输出电压最高与最低点差异为 80mV

GX GOLD 750

▲110V 输入下,综合输出 7% 至 100% 之间 5V 输出电压最高与最低点差异为 80.8mV

GX GOLD 750

▲ 110V 输入下,综合输出 7% 至 100% 之间 12V 输出电压最高与最低点差异为 61mV

GX GOLD 750

▲ 3.3V / 5V 偏载测试 (按图可放大)

110V 输入下偏载测试,这时 12V 维持空载,分别测试 3.3V 满载(CL1)、5V 满载(CL2)、3.3V / 5V 满载 (CL3) 的 3.3V / 5V / 12V 电压变化,并无出现超出 ±5% 範围情形,(3.3V:3.135V-3.465V,5V:4.75V-5.25V,12V:11.4V-12.6V)。

GX GOLD 750

▲ 110V输入下,进行 12V 输出负载测试,这时 3.3V / 5V 维持空载,3.3V / 5V / 12V 电压记录如上表。

GX GOLD 750

▲ 110V输入下,纯 12V 输出 4% 至 100% 之间 3.3V 输出电压最高与最低点差异为 62.6mV。

GX GOLD 750

▲ 110V 输入下,纯 12V 输出 4% 至 100% 之间 5V 输出电压最高与最低点差异为 62.5mV。

GX GOLD 750

▲ 110V 输入下,纯 12V 输出 4% 至 100% 之间 12V 输出电压最高与最低点差异为 47mV

温度测试︰

GX GOLD 750

▲ 110V 输入下,综合输出测试结束时于 100% 输出下电源供应器内部红外线热影像图,温度由高而低排列分别是桥式整流 104.1℃,二次侧 77.1℃,APFC 电感 71.9℃,主变压器 74.6℃,一次侧 57.3℃,3.3V / 5V DC-DC 区 55.7 ℃。

GX GOLD 750

▲ 110V 输入下,纯 12V 输出测试结束时于 100 %输出下电源供应器内部红外线热影像图,温度由高而低排列分别是桥式整流 106.6℃,APFC 电感 72.6℃,二次侧 76.0℃,主变压器 73.0℃,一次侧 55.7℃,3.3V/5V DC-DC区 43.9℃

GX GOLD 750

▲ 110V输入下,综合输出测试结束时于100%输出下电源供应器背面红外线热影像图,温度较高点为47.9℃

GX GOLD 750

▲ 110V 输入下,纯 12V 输出测试结束时于 100% 输出下电源供应器背面红外线热影像图,温度最高点为 48.3℃。

GX GOLD 750

▲ 110V 输入下,纯 12V 输出测试结束时于 100% 输出下电源供应器模组化插座红外线热影像图,温度最高点为 40.3℃。

Hold-up Time / Soft-Start Time

GX GOLD 750

▲ 110V 输入下,3.3V / 15A、5V / 15A、12V / 72A满载输出下 Hold-up time 时序图,从交流中断处当成起点 (0.000s) 时,12V 于 17s (0.017s) 开始骤降,符合 Intel 制定 Hold-up time 需高于 16ms 的要求。

GX GOLD 750

▲ 110V 输入下,从接通 AC 电源输入到 3.3V /12A、5V /12A、12V /53A 满载输出下 Soft-start time 时序图,从交流接通处当成起点 (0.000s) 时,各路电压输出于 156ms(0.156s) 呈现稳定。

Ripple 涟波测试

以下波形图,CH1 黄色波型为动态负载电流变化波型,CH2 蓝色波形为 12V 电压波型,CH3 紫色波型为 5V 电压波型,CH4 绿色波型为 3.3V 电压波型︰

GX GOLD 750

▲ 110V输入下,当输出无负载时,各路输出无明显涟波

GX GOLD 750

▲ 110V 输入下,于 3.3V/12A、5V/12A、12V/53A 静态负载输出下,12V / 5V / 3.3V 各路低频涟波分别为 30.8mV / 13.2mV / 13.6mV,高频涟波分别为 19.6mV / 13.2mV / 12.4mV。

GX GOLD 750

▲ 110V 输入下,于 12V/62A 静态负载输出下,12V / 5V / 3.3V 各路低频涟波分别为 32.4mV / 14mV / 10.8mV,高频涟波分别为 18mV / 18mV / 12mV。

GX GOLD 750

▲ 110V 输入下,3.3V 启动动态负载,最大变动幅度 532mV,同时造成 5V 产生 124mV、12V 产生 74mV 的变动,3.3V 电压变动高峰处维持时间在 200 微秒左右。

GX GOLD 750

▲ 110V 输入下,5V 启动动态负载,最大变动幅度为 520mV,同时造成 3.3V 产生 124mV、12V 产生 90mV 的变动,5V 电压变动高峰处维持时间在 280 微秒左右。

GX GOLD 750

▲ 110V输入下,12V启动动态负载,最大变动幅度为 282mV,同时造成 3.3V 产生 96mV、5V 产生 84mV的变动。

WOLF 狼大评语

📌 Cooler Master GX GOLD 750 内部设计严谨,电路板背面焊点整体做工良好,部分大电流线路有敷锡处理,APFC/一次侧使用全绝缘封装MOSFET,电路板背面二次侧同步整流元件及辅助电源电路元件所在位置有加上导热垫,可将部分热量传导至外壳,协助散热。

📌 採用安森美方案 APFC、虹冠方案全桥 LLC 谐振与同步整流输出 12V,并透过 DC-DC 转换 3.3V/5V,内部电容部分採用 Nichicon / Nippon Chemi-con 日系品牌,其他为 Elite(金山),使用的独立电源管理IC仅具备OVP/UVP/SCP,3.3V/5V的OCP由DC-DC完成,12V的OCP则是採OPP设定。

📌 110V输入下,Cooler Master GX GOLD 750 于 20% / 50% / 100% 下效率分别为 89.09% / 90.77% /87.9%,符合 80PLUS 金牌认证要求 20% 输出 87% 效率、50% 输出 90% 效率、100% 输出 87% 效率的要求。如果以 220V 输入作测试,20% / 50% / 100% 下效率分别为 90.88% / 92.63% / 91.06%,上升了 1.79% 至 3.16% 的转换效率。

📌 110V输入下偏载测试,12V 维持空载,测试 5V 满载、3.3V / 5V 满载、3.3V 满载的 3.3V / 5V / 12V 电压变化,均无出现超出 ± 5% 範围情形。

📌 110V输入下全负载输出时,切断 AC 输入模拟电力中断, 17ms 后 12V 输出电压才骤降,符合 Intel 制定 Hold-up time 至少 16ms 的要求,110V 电源接通到各输出全负载状态下,156ms 后电压达到稳定。

📌 110V 输入下输出涟波测试,电源供应器于空载下各路输出无明显涟波,于 3.3V/12A、5V/12A、12V/53A 静态负载输出下 12V / 5V / 3.3V 各路低频涟波分别为 30.8mV / 13.2mV / 13.6mV;于 12V/62A静态负载输出下 12V / 5V / 3.3V 各路低频涟波分别为 32.4mV / 14mV / 10.8mV。

📌 110V 输入下动态负载测试,3.3V / 5V / 12V 的最大变动幅度分别为 532mV / 520mV / 282mV,3.3V / 5V 电压变动高峰处维持时间在 200 / 280 微秒左右。

Cooler Master GX GOLD 系列

售价︰HK$629 (550W)、HK$699 (650W)、HK$769 (750W)、HK$829 (850W)

查询︰ Ramboxs (2386-0928)

文: 港都狼仔/评测中心

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