海韻650W金牌全模組電源拆解：面對(duì)RTX3080/RTX3090的勇氣

在剛過去的2021 CES上，英特爾，AMD，英偉達(dá)又各自上演了一場(chǎng)拿手好戲，但是，唯一不變的是，無論是在3A游戲或者深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域，PC主機(jī)的功耗要求越大越大。在處理器、顯卡鷸蚌相爭(zhēng)的局面下，電源其實(shí)才是最大的贏家。

所以，本期就來拆解一個(gè)主機(jī)電源：海韻650W金牌全模組電源。

開箱

全家福

3個(gè)問題。為什么拆海韻電源？為什么拆650W？金牌全模組是什么意思？

1、這個(gè)牌子在PC裝機(jī)的玩家中口碑尚可，屬于中高端產(chǎn)品。

2、原本是想買750W的，因?yàn)檫@是RTX3090這種最高端顯卡的最小電源功率要求，無奈，某東沒貨，退而求其次選擇了這款。

3、電源一般分為白牌、銅牌、銀牌、金牌、白金、鈦金，依次轉(zhuǎn)換效率更高，而金牌電源在50%負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)換效率是90%，還算可以。

而全模組意味著所有電源上的線材接口的可以自由組裝，如上圖所示。

在全模組線材設(shè)計(jì)上，分為三組接口，第一組為10+18pin接口，對(duì)應(yīng)的是電源24pin主供電接口；第二組是3個(gè)8pin接口，對(duì)應(yīng)CPU以及PCI-E供電；第三組則是3個(gè)6pin接口，用于擴(kuò)展D型4pin接口以及SATA供電接口。也就是說不需要的線完全可以不接，簡(jiǎn)化裝機(jī)時(shí)候的理線復(fù)雜度。

拆解前再來了解下這個(gè)海韻650W金牌全模組電源的基本參數(shù)，電源+12V輸出電流為54A，相當(dāng)于648W功率；+3.3V與+5V最高輸出電流均為20A，兩路聯(lián)合輸出的額定功率最高為100W。

拆解

畢竟PC電源的設(shè)計(jì)非常規(guī)范化，因此拆解的過程可以說毫無難度，來看看內(nèi)部的硬件，看看是否匹配得上中高端電源的稱號(hào)。

風(fēng)扇面一側(cè)和電源之間用絕緣塑料隔開，提高了安全性。風(fēng)扇的尺寸為12CM，GLOBE FAN的七葉軸承散熱風(fēng)扇（型號(hào)S1202512L，12V/0.18A），這種鐮刀式扇葉的設(shè)計(jì)在保證風(fēng)量同時(shí)還能起到一定的靜音效果，保證電源做一個(gè)安靜的美男子。另外風(fēng)扇電源線還套上熱縮管，光從這點(diǎn)來看還是非常注重細(xì)節(jié)。

回到電源內(nèi)部，初看元器件布局規(guī)整，而且元器件之間留有不少間隙，保證散熱。PCB上除了輸入電路外的飛線以及接地線外，無其它飛線，不僅看起來舒適，散熱及安全性也更好。

但是底板材質(zhì)讓人有些意外，不是一般意義上的印刷電路板，而是類似我們大學(xué)或者實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)常用的“入門級(jí)”洞洞板，導(dǎo)線之間的連接直接用上金屬絲，在降低成本上，這種設(shè)計(jì)方案算是一種妥協(xié)。

再來看下電路方案細(xì)節(jié)，電源整體采用主動(dòng)式PFC方案設(shè)計(jì)，電源進(jìn)來首先是經(jīng)過一級(jí)的EMI濾波電路，獨(dú)立PCB板，同時(shí)也通過導(dǎo)線將地線接到外殼上，此外PCB的背面也固定安裝了絕緣塑料片，細(xì)節(jié)到位，保證電源運(yùn)行時(shí)安全可靠。

除了一級(jí)的EMI濾波電路，電源還帶有二級(jí)的EMI濾波網(wǎng)絡(luò)，由兩顆共模扼流電感、1個(gè)X電容和1對(duì)Y電容組成，以及還有起到保護(hù)措施的壓敏電阻和防浪涌的NTC熱敏電阻，這個(gè)EMI網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步濾除高頻雜波，同時(shí)也能反向阻止這個(gè)電源的開關(guān)產(chǎn)生的噪聲干擾到同在一根市電上的其它電子設(shè)備。

濾波之后就是整流，經(jīng)過整流橋（GBU1006），輸出高壓直流，整流電路這里還有兩顆開關(guān)MOS管，作用是把經(jīng)過整流后的直流電轉(zhuǎn)化為高頻脈動(dòng)直流電，通過這兩顆MOS管的輪流導(dǎo)通和截止來達(dá)到轉(zhuǎn)換目的。

但是在此之前，其實(shí)還有一個(gè)PFC的電路，也就是電源板上的控制小板以及驅(qū)動(dòng)小板，控制板已經(jīng)焊死，拆不下來，但是可以推測(cè)背面有相應(yīng)的控制芯片和MOS管。

作為主動(dòng)式PFC，在驅(qū)動(dòng)小板上是兩顆英飛凌第七代CoolMOS管（IPA60R180P7S），用于提高功率校正因素；同時(shí)還有一顆意法半導(dǎo)體的快速反向恢復(fù)二極管（STTH8S06），極低的反向恢復(fù)電流可以降低英飛凌這兩顆MOSFET管的開關(guān)功率損耗，從而提高整個(gè)電源效率。另外。旁邊還有宏發(fā)繼電器（HF46F-G）以及抑制瞬間浪涌電流的綠色熱敏電阻。

 總得來說，整個(gè)PFC電路采用完整的開關(guān)轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)，能讓整流電壓不隨市電的變化而波動(dòng)，它可以在把交流電轉(zhuǎn)換為直流時(shí)提高電源對(duì)市電的利用率，減少電能損耗，同時(shí)使用PFC能減少電源對(duì)市電和其它電器的干擾。 

電源經(jīng)過這些過程后得到脈沖直流電，然后再送到核心變壓器（VRL39HB07）進(jìn)行降壓。

與之配套的核心電容為日本黑金剛的電解電容（Nippon Chemi-Con，參數(shù)400V/390μF/105℃）。頂部還有張二維碼貼紙，據(jù)說這是海韻的用料溯源系統(tǒng)，方便查詢批次信息，保證物料的可靠性，大廠風(fēng)范。

經(jīng)過變壓器降壓后再由MOS管和濾波電容組成的低壓濾波電路進(jìn)行整流和濾波得到了12V的穩(wěn)定輸出。

接著來看另一個(gè)電路，撇開通過PFC電路實(shí)現(xiàn)12V的輸出，另一個(gè)變壓器（型號(hào)為 VEI22FB07）電路實(shí)現(xiàn)5V輸出。其電路方案是通過杰力科技的PWM控制器（EM8569）實(shí)現(xiàn)，主要用于電腦待機(jī)使用，比如關(guān)機(jī)后可設(shè)置USB口仍繼續(xù)供電，這個(gè)電壓只要電源上電即會(huì)輸出。

最后通過電源的全模組接口小板將所有的電壓接口都引出，來達(dá)到相應(yīng)的供電目的，其中3.3V電壓又是通過DC/DC降壓來實(shí)現(xiàn)的。

電源模組部分可見BOM表。

小結(jié)

自從英偉達(dá)推出高端顯卡RTX3080、3090以來，官方推薦的電源功率要求最少已經(jīng)是750W起步了，甚至轉(zhuǎn)換效率較差的電源要求850W起步，對(duì)于一般的消費(fèi)者而言，目前行情判斷一個(gè)電源質(zhì)量大概可以以每瓦多少錢計(jì)算，每瓦5毛錢的電源應(yīng)該是性價(jià)比非常高的了，比這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)還要低的價(jià)格你就要當(dāng)心了，是否是劣質(zhì)的電源；而每瓦1元以上的價(jià)格算是非常好的，無論是轉(zhuǎn)換效率還是紋波控制都會(huì)非常不錯(cuò)，隨著摩爾定律逐漸退化，半導(dǎo)體工藝制程對(duì)功耗的把控力越來越小，而要追逐更強(qiáng)性能除了本身架構(gòu)的革命性突破外，堆核堆料成了過渡時(shí)期可行方案之一，那么勢(shì)必會(huì)進(jìn)一步增加功耗，而大功率電源，則成了過渡時(shí)期當(dāng)之無愧的主角。