2020-09-29
基於 MWE Gold 作出改良
Cooler Master GX GOLD 750 PSU 實測
文: 港都狼仔 / 評測中心


【狼大實驗室 🐺】Cooler Master 送測「GX GOLD 750」全模組化電源供應器,承襲 MWE Gold 系列優點並在規格上作出改良,全橋式 LLC + DC-DC 同步整流結構,單路 12V 輸出、雙 EPS12V 接口,最高工作溫度由 45°C 提升至 50°C,提供最高 90% 電源轉換效率,搭配了 12cm HDB 散熱風扇壽命長且運轉寧靜,究竟這顆 Power 實力如何呢 ? HKEPC 將完全解析它並進行嚴格測試。



Cooler Master GX GOLD 750 PSU 實測

 

Cooler Master GX750

 

Cooler Master 推出全新「GX GOLD 750」電源供應器,它是基於 MWE Gold 系列作出改良,以符合歐盟最新 IEC/EN 62368 安規規範要求,在外國將會使用 MWE Gold V2 型號,但香港、台灣地區將會使用經典的「GX GOLD」系列命名,通過 80PLUS 金牌認證最高可達 90% 轉換效率,模組化設計並為未來 ATX12VO 規格主機板作好準備。

 

採用全橋LLC諧振轉換,搭配 12V 同步整流及 3.3V / 5V / -12V 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,提供 2個 EPS12V 8P接頭,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,廠方提供 5 年產品保固。

 

Cooler Master GX750

 

▲ 外盒正面左上有銀色亮面商標,左側有銀色亮面產品名稱及描述,左下有 80PLUS金牌 / DC-DC / 五年保固 / 全模組化 / 日系電容圖示,右側有產品外觀圖。初期出貨的盒子寫錯了描述說明為 Half bridge LLC(半橋諧振),實際應為Full bridge LLC(全橋諧振),後期出貨已經用貼紙將錯誤文字修正。

 

 

Cooler Master GX750

▲ 外盒背面有銀色亮面商標/產品名稱、輸出接頭圖片/數量、多國語言特色介紹、不同負載下的風扇轉速圖表、110V 與 220V 電壓下效率圖表比較。

 

 

Cooler Master GX750

 

 

▲ 外盒左側寫著 Model No. 為「MPE-7501-AFAAG」,支援 ATX 12V 2.41 規格、100~240Vac Full Range @50~60Hz,MTBF 大於 100,000 小時。

Cooler Master GX750

 

▲ Cooler Master GX GOLD 750 PSU 電源供應器尺寸為 160mm x 150mm x 86mm,外觀基本上與 MWE Gold V2 非常相似,因為基本就是一樣嘛,分別是貼紙變成了 GX GOLD 系列而已。

Cooler Master GX750

▲ 模組化線組輸出插座旁有灰色字體標示,採用 28(18+10) pin主機板模組化插座,可支援新款主機板電源接頭配置,為未來 ATX12VO 規格主機板作好準備。

GX750

▲ 後方出風口處開孔造型為六角形,經修改後的孔距符合歐盟最新 IEC/EN 62368 安規規範要求,設有交流輸入插座及電源總開關,支援 100~240V @ 50~60Hz Full Range 電源輸入。

 

 

 

GX750

 

 

▲ 格標籤上面印上名稱、輸入電壓/電流/頻率、型號、各組最大輸出電流/功率、總輸出功率、警告訊息、80PLUS 金牌認證標章、產地、商標、安規認證標章。

 

 

 

全模組化線材、接頭數量: 

GX750

 

▲ 線材方面,20+4 Pin 主供電線長為 60cm (18AWG/22AWG) , 1 組 4+4 Pin ATX12 供電長度為 60cm (18AWG),1組 EPS12V 8 Pin供電長度為 60cm (18AWG) ,2 組 PCIe 繪圖卡供電線材長度為 55cm (16AWG) + 12cm (18AWG),4 條週邊供電線材合共提供 12 個 SATA 電源 (18AWG)、 4 個 Molex 4-Pin (18AWG)。

 

 

GX GOLD 750

 

 

▲ 值得一提的是,當所有模組化線路插上後,仍然會多出了 1 個 8-Pin PCIe / CPU 插座。

 

 

 

 

 

內部結構與使用元件

 

GX GOLD 750

 

 

▲內部結構圖,Cooler Master「GX GOLD 750」 為 Huizhou Xin Hui Yuan Tech 代工代工,採用全橋 LLC 諧振結構及二次側 12V 同步整流,經 DC-DC 轉換 3.3V / 5V。

 

 

GX GOLD 750

▲ Cooler Master「GX GOLD 750」 內部結構及使用元件說明簡表

 

 

 

GX GOLD 750

 

 

▲ 散熱方面,Cooler Master「GX GOLD 750」 內建 HA1225H12F-Z FDB 12V/0.45A 液態軸承 (FDB) 12cm 散熱風扇,設置了氣流導風片,最高轉速約為 2,000RPM 、最高聲噪約為 26.4dBA 相較一般風扇聲噪更低、軸承壽命較長。

 

 

GX GOLD 750

 

 

 

▲ 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。

 

 

GX GOLD 750

 

 

▲ 電路板後方與外殼之間設有絕緣片,並於電路板背面二次側同步整流元件位置處加上兩塊導熱墊 (箭頭1),另一塊導熱墊 (箭頭2) 為輔助電源電路元件使用,可將部分熱量傳導至外殼上。

 

 

GX GOLD 750

 

 

▲ 交流輸入插座與總開關後方電路板有 X 電容放電 IC 及隨附電阻,下方 X 電容外包覆絕緣套管,交流輸入插座外面有金屬殼,側邊有一個 Y 電容。

 

 

GX GOLD 750

 

 

▲ 總開關旁保險絲採臥式安裝並包覆套管,總開關內側與輸入插座的空間還有另一顆 Y 電容。

 

 

GX GOLD 750

 

 

▲ 交流 L/N 線路上磁芯包覆套管,輸入端突波吸收器沒有包覆套管,輸入 EMI 濾波電路有兩個共模電感,兩個 X 電容,兩個 Y 電容,一顆橋式整流器裝在散熱片上。

 

 

GX GOLD 750

▲ APFC 電感採用環狀磁芯結構,不過外面並無包覆聚酯薄膜膠帶。

 

 

GX GOLD 750

 

 

▲ APFC 功率元件使用兩顆無錫新潔能 NCE65T180F 全絕緣封裝 Power MOSFET 及 1 顆安森美 (原FAIRCHILD) RHRP1560 二極體,並安裝在同一散熱片上。

 

 

GX GOLD 750

 

▲ 安裝在 APFC 功率元件旁的 NTC 熱敏電阻包覆套管,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 NTC 所造成的功耗損失。

 

 

GX GOLD 750

 

 

▲ APFC 電容採用 Nippon Chemi-con KMW 系列 560µF 450V 105℃ 電解電容。

 

 

GX GOLD 750

 

 

▲ 安裝在電路板背面的一次側APFC電路控制核心,為安森美NCP1654 (上方編號54B65)。

 

 

GX GOLD 750

 

 

▲ 全橋LLC諧振轉換器一次側採用四顆虹冠電子/冠順微電子 GPT10N50ADG 全絕緣封裝 Power MOSFET,圖中的散熱片正面安裝兩顆,背面安裝兩顆。

 

 

GX GOLD 750

 

 

▲ 一個諧振電感與一個諧振電容組成一次側 LLC 諧振槽,諧振電容上方為一次側電流偵測用比流器及一次側 MOSFET 隔離驅動變壓器,比流器外包覆套管,驅動變壓器外包覆黑色聚酯薄膜膠帶。

 

 

GX GOLD 750

 

 

▲ 安裝在電路板背面的12V功率級控制核心,為虹冠電子 CM6901T6X 諧振控制器,控制一次側全橋 LLC 諧振轉換器及二次側 12V 同步整流 MOSFET。

 

 

GX GOLD 750

 

 

▲ 主變壓器(左)與輔助電源電路變壓器(右),輔助電源電路變壓器外包覆黑色聚酯薄膜膠帶。

 

 

GX GOLD 750

 

 

▲ 輔助電源電路一次側使用杰力 EM8569C 整合式電源 IC

 

 

GX GOLD 750

 

 

▲ 安裝在電路板背面的 12V 同步整流功率元件,採用四顆杰力 EMP16N04HS MOSFET 組成全波同步整流電路,透過焊點將熱量傳遞至正面金屬散熱片散熱,部分熱量也會透過導熱墊傳遞至電源外殼散熱。

 

 

GX GOLD 750

 

 

▲ 12V 輸出濾波的 Nichicon FP系列固態電容,兩旁直立的金屬散熱片用來協助電路板背面二次側同步整流元件散熱。

 

 

GX GOLD 750

 

 

▲ 3.3V/5V DC-DC子卡,正面有兩個環形電感及Nichicon FP系列固態電容。

 

 

GX GOLD 750

 

 

▲ 裝在 3.3V/5V DC-DC 子卡背面的 ANPEC APW7159C 雙通道同步降壓 PWM 控制器,3.3V/5V 功率級均採用兩顆杰力 EMB06N03HR MOSFET,共配置兩組。

 

 

GX GOLD 750

 

 

▲ 位於電路板輸出端的 Nippon Chemi-con 及 Elite 電解電容。

 

 

GX GOLD 750

 

 

▲ 二次側電源管理電路使用 IN1S313I-DAG 電源管理 IC,負責監控輸出 OVP/UVP/SCP 及接受 PS-ON 信號控制、產生 Power Good 信號。

 

 

GX GOLD 750

 

 

▲ 電路板與模組化輸出插座板之間使用線路連接,GND/12V/3.3V/5V 線路使用 12AWG 規格,降低傳輸阻抗,線路靠近焊點處有包覆不同顏色的套管,輸出線路與 DC-DC 子卡之間有一片內嵌銅箔的絕緣隔板。

 

 

GX GOLD 750

 

 

▲ 模組化輸出插座板背面部分線路敷錫增加載流能力。

 

 

GX GOLD 750

 

 

▲ 模組化輸出插座板正面,設有較粗的單芯線增強載流,部分插座旁安置一些 Nichicon FP 系列固態電容及 Elite 電解電容,提供輸出濾波效果。

 

 

 

「港都狼窩」實驗室︰

 

ANTEC Signature 1300W Platinum

▲「港都狼窩」實驗室

 

 

為了測試 Cooler Master GX GOLD 750 PSU 電源供應器的真實表現,HKEPC 委託台灣「港都狼窩」的狼大進行詳細測試,電源測試環境及主要測試設備如下:

 

📌GWinstek  PEL-2004A 主機框加四部 PEL-2040A 電子負載模組,透過群組組合方式連接待測電源 +12V,最高可消耗 1400W。

 

📌Chroma 63030 單機電子負載二部,每部最大功率 300W,分別連接待測電源 3.3V 及 5V,也可調配支援 +12V 負載

 

📌400W電子負載一部,用作彈性調配及充電器測試

 

📌HIOKI 3332 POWER HiTESTE R(測量交流輸入電壓、電流、實功率、功率因數)

 

📌SANWA PC7000、SANWA PC5000、FLUKE 289 數位電表 (測量待測電源連接負載的輸出線組接頭上3.3V / 5V / 12V 輸出電壓)

 

📌Tektronix TDS3014B 數位示波器 (測量漣波及動態負載各路電壓波形)

 

📌 HIOKI 8808/8841 MEMORY HiCORDER資料記錄器,擷取待測電源 Hold-up 及 Soft-Start 記錄

 

📌 FLIR E4改E8紅外線熱影像相機,拍攝待測電源紅外線熱影像

 

如果讀者想了解此測試文的閱讀方式,HKEPC 建議先參考「港都狼窩」的 電源測試文閱讀小指南︰http://wolflsi.pixnet.net/blog/post/67908465

 

 

80PLUS 效率測試︰

 

GX GOLD 750

▲ 110V 下 80PLUS 效率測試 (按圖可放大)

 

 

110V 輸入下,Cooler Master GX GOLD 750 於 20% / 50% / 100% 下效率分別為 89.09% / 90.77% / 87.9%,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 0.06% 至 0.65% 左右的影響。

 

GX GOLD 750

▲ 220V 下 80PLUS 效率測試 (按圖可放大)

 

由於香港是使用 220V,因此「港都狼窩」同時進行了 220V 的 80PLUS 效率測試,220V 輸入下 Cooler Master GX GOLD 750 於 20% / 50% / 100% 下效率分別為 90.88% / 92.63% / 91.06%。

 

 

 

GX GOLD 750

▲ Cooler Master GX GOLD 750 於 110V 輸入(藍線)與 220V 輸入(紅線)的轉換效率折線圖

 

 

負載測試︰

 

GX GOLD 750

▲ 綜合輸出負載測試  (按圖可放大)

 

 

110V 輸入下進行綜合輸出負載測試,輸出 43% 時 3.3V / 5V 達到電源供應器標示最大總和功率已達 100W,所以 3.3V / 5V 電達至 11.9A 以後就不再往上加,3.3V / 5V / 12V 電壓記錄如上表。

 

 

 

GX GOLD 750

▲110V 輸入下,綜合輸出 7% 至 100% 之間 3.3V 輸出電壓最高與最低點差異為 80mV

 

 

GX GOLD 750

▲110V 輸入下,綜合輸出 7% 至 100% 之間 5V 輸出電壓最高與最低點差異為 80.8mV

 

 

 

GX GOLD 750

▲ 110V 輸入下,綜合輸出 7% 至 100% 之間 12V 輸出電壓最高與最低點差異為 61mV

 

 

GX GOLD 750

▲ 3.3V / 5V 偏載測試 (按圖可放大)

 

 

110V 輸入下偏載測試,這時 12V 維持空載,分別測試 3.3V 滿載(CL1)、5V 滿載(CL2)、3.3V / 5V 滿載 (CL3) 的 3.3V / 5V / 12V 電壓變化,並無出現超出 ±5% 範圍情形,(3.3V:3.135V-3.465V,5V:4.75V-5.25V,12V:11.4V-12.6V) 。

 

 

GX GOLD 750

 

 

▲ 110V輸入下,進行 12V 輸出負載測試,這時 3.3V / 5V 維持空載,3.3V / 5V / 12V 電壓記錄如上表。

 

 

GX GOLD 750

 

 

▲ 110V輸入下,純 12V 輸出 4% 至 100% 之間 3.3V 輸出電壓最高與最低點差異為 62.6mV。

 

 

GX GOLD 750

 

 

▲ 110V 輸入下,純 12V 輸出 4% 至 100% 之間 5V 輸出電壓最高與最低點差異為 62.5mV。

 

 

GX GOLD 750

 

 

▲ 110V 輸入下,純 12V 輸出 4% 至 100% 之間 12V 輸出電壓最高與最低點差異為 47mV

 

 

 

溫度測試︰

 

 

GX GOLD 750

 

▲ 110V 輸入下,綜合輸出測試結束時於 100% 輸出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 104.1℃,二次側 77.1℃,APFC 電感 71.9℃,主變壓器 74.6℃,一次側 57.3℃,3.3V / 5V DC-DC 區 55.7 ℃。

 

 

GX GOLD 750

 

 

▲ 110V 輸入下,純 12V 輸出測試結束時於 100 %輸出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 106.6℃,APFC 電感 72.6℃,二次側 76.0℃,主變壓器 73.0℃,一次側 55.7℃,3.3V/5V DC-DC區 43.9℃

 

 

GX GOLD 750

 

▲ 110V輸入下,綜合輸出測試結束時於100%輸出下電源供應器背面紅外線熱影像圖,溫度較高點為47.9℃

 

 

GX GOLD 750

 

▲ 110V 輸入下,純 12V 輸出測試結束時於 100% 輸出下電源供應器背面紅外線熱影像圖,溫度最高點為 48.3℃。

 

 

GX GOLD 750

 

▲ 110V 輸入下,純 12V 輸出測試結束時於 100% 輸出下電源供應器模組化插座紅外線熱影像圖,溫度最高點為 40.3℃。

 

 

 

Hold-up Time / Soft-Start Time

  

 

GX GOLD 750

 

▲ 110V 輸入下,3.3V / 15A、5V / 15A、12V / 72A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 17s (0.017s) 開始驟降,符合 Intel 制定 Hold-up time 需高於 16ms 的要求。

 

 

GX GOLD 750

 

▲ 110V 輸入下,從接通 AC 電源輸入到 3.3V /12A、5V /12A、12V /53A 滿載輸出下 Soft-start time 時序圖,從交流接通處當成起點 (0.000s) 時,各路電壓輸出於 156ms(0.156s) 呈現穩定。

 

 

 

Ripple 漣波測試

 

以下波形圖,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︰

 

 

GX GOLD 750

 

▲ 110V輸入下,當輸出無負載時,各路輸出無明顯漣波

 

 

GX GOLD 750

 

 

▲ 110V 輸入下,於 3.3V/12A、5V/12A、12V/53A 靜態負載輸出下,12V / 5V / 3.3V 各路低頻漣波分別為 30.8mV / 13.2mV / 13.6mV,高頻漣波分別為 19.6mV / 13.2mV / 12.4mV。

 

 

GX GOLD 750

 

 

▲ 110V 輸入下,於 12V/62A 靜態負載輸出下,12V / 5V / 3.3V 各路低頻漣波分別為 32.4mV / 14mV / 10.8mV,高頻漣波分別為 18mV / 18mV / 12mV。

 

 

GX GOLD 750

 

 

▲ 110V 輸入下,3.3V 啟動動態負載,最大變動幅度 532mV,同時造成 5V 產生 124mV、12V 產生 74mV 的變動,3.3V 電壓變動高峰處維持時間在 200 微秒左右。

 

 

GX GOLD 750

 

 

▲ 110V 輸入下,5V 啟動動態負載,最大變動幅度為 520mV,同時造成 3.3V 產生 124mV、12V 產生 90mV 的變動,5V 電壓變動高峰處維持時間在 280 微秒左右。

 

 

GX GOLD 750

 

 

▲ 110V輸入下,12V啟動動態負載,最大變動幅度為 282mV,同時造成 3.3V 產生 96mV、5V 產生 84mV的變動。

 

 

 

WOLF  狼大評語

 

📌 Cooler Master GX GOLD 750 內部設計嚴謹,電路板背面焊點整體做工良好,部分大電流線路有敷錫處理,APFC/一次側使用全絕緣封裝MOSFET,電路板背面二次側同步整流元件及輔助電源電路元件所在位置有加上導熱墊,可將部分熱量傳導至外殼,協助散熱。

 

📌 採用安森美方案 APFC、虹冠方案全橋 LLC 諧振與同步整流輸出 12V,並透過 DC-DC 轉換 3.3V/5V,內部電容部分採用 Nichicon / Nippon Chemi-con 日系品牌,其他為 Elite(金山),使用的獨立電源管理IC僅具備OVP/UVP/SCP,3.3V/5V的OCP由DC-DC完成,12V的OCP則是採OPP設定。

 

📌 110V輸入下,Cooler Master GX GOLD 750 於 20% / 50% / 100% 下效率分別為 89.09% / 90.77% /87.9%,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% 效率的要求。如果以 220V 輸入作測試,20% / 50% / 100% 下效率分別為 90.88% / 92.63% / 91.06%,上升了 1.79% 至 3.16% 的轉換效率。

 

📌 110V輸入下偏載測試,12V 維持空載,測試 5V 滿載、3.3V / 5V 滿載、3.3V 滿載的 3.3V / 5V / 12V 電壓變化,均無出現超出 ± 5% 範圍情形。

 

📌 110V輸入下全負載輸出時,切斷 AC 輸入模擬電力中斷, 17ms 後 12V 輸出電壓才驟降,符合 Intel 制定 Hold-up time 至少 16ms 的要求,110V 電源接通到各輸出全負載狀態下,156ms 後電壓達到穩定。

 

📌 110V 輸入下輸出漣波測試,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/53A 靜態負載輸出下 12V / 5V / 3.3V 各路低頻漣波分別為 30.8mV / 13.2mV / 13.6mV;於 12V/62A靜態負載輸出下 12V / 5V / 3.3V 各路低頻漣波分別為 32.4mV / 14mV / 10.8mV。

 

📌 110V 輸入下動態負載測試,3.3V / 5V / 12V 的最大變動幅度分別為 532mV / 520mV / 282mV,3.3V / 5V 電壓變動高峰處維持時間在 200 / 280 微秒左右。

 

 

Cooler Master GX GOLD 系列

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

查詢︰ Ramboxs (2386-0928)

 

文: 港都狼仔/評測中心
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