標(biāo)金牌卻是白金實(shí)力！全漢Vita GM 1000W ATX3.1電源拆解揭秘！

前言

2022年，ATX3.0和PCle 5.0標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，誕生了全新16針的12VHPWR，一個(gè)接口就能提供600w，單口帶飛旗艦級(jí)顯卡不再成為問題；但新接口安裝時(shí)出現(xiàn)了一些接觸不良問題，于是2023年又發(fā)布了一個(gè)補(bǔ)丁：ATX3.1和PCle 5.1標(biāo)準(zhǔn)，主要是針對(duì)這個(gè)新接口的一些修訂。

ATX3.1主要內(nèi)容

（1）12VHPWR被取消了，但只是換個(gè)名字，現(xiàn)在叫12V-2x6接口了。

（2）12V-2x6接口負(fù)責(zé)12v供電的端子增加0.25mm，邊帶信號(hào)(sideband signal)的端子縮短1.5mm。這樣插入后，12v供電的端子之間更加容易完全接觸。如果沒插到底的情況下，那么邊帶信號(hào)的端子之間就更不容易接觸到，是一種“防呆”的設(shè)計(jì)。

（3）12V-2x6接口的sense端子新增了0W的級(jí)別，也就是關(guān)斷輸出。另外150W檔的定義方式也進(jìn)行一定的更改。這樣如果接口沒有正確安裝，比如沒插到底的情況下，或者直接斷電，或者是限制功率輸出，安全性有所提升。

（4）保持時(shí)間要求減少到不少于12ms（100%負(fù)載下），不過原來的16ms依舊作為推薦值得以保留。

電源開箱

▼最近正好到手了一款A(yù)TX3.1電源：全漢 Vita GM 1000W，準(zhǔn)備給大家做個(gè)拆解，看看新電源內(nèi)部是啥樣的，按老規(guī)矩還是先來個(gè)開箱。

▼打開包裝，有電源本體、模組線材和電源線、魔術(shù)扎帶、電源檢測器、螺絲、說明書。

▼有80PLUS金牌標(biāo)志，單路12V輸出設(shè)計(jì)，12V輸出最高為83.33A=1000W，5V、3.3V輸出20A，兩路聯(lián)合輸出最高為100W，+5V待機(jī)輸出3A=15W。

▼電源尺寸為140 x 150 x 86 mm，14cm的長度滿足了一些mini型機(jī)箱的兼容性要求。側(cè)面有系列名稱（灰色）和廠商logo（藍(lán)色），字體都比較小，看起來比較清爽。此外還有一個(gè)凹槽的裝飾設(shè)計(jì)。

▼一體化設(shè)計(jì)的風(fēng)扇格柵，內(nèi)部采用一把12cm靜音液壓軸承（HYB）風(fēng)扇，支持智能溫控自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。

▼電源出風(fēng)面只有一個(gè)AC開關(guān)。

▼電源采用全模組設(shè)計(jì)，24pin分成了2接口，提供2個(gè) PCIe和2個(gè)CPU接口（都是8pin的，不可混插）；SATA以及D型接口給出了3個(gè)。

▼12VHPWR接口也變成了新的12V-2X6接口。

自帶的線材：

▼12V-2X6線材，16AWG線徑，蛇皮包網(wǎng)，線材還是比較硬。其它都是全黑扁平線材，比較軟易于彎折走線，2根8pin的CPU線，2根PCle線材，每根線材有2個(gè)8pin的接口。

▼一根24pin線材，全sata線1根，提供了4個(gè)接口；sata和D型接口混合的線材有2根，每根有2個(gè)sata和2個(gè)D型接口。

初步拆解

▼電源表面為火山巖質(zhì)感烤漆處理，防刮耐磨。固定螺絲采用的內(nèi)六角型的，需要特殊的螺絲刀頭才能打開。

▼只要不心疼保修，打開還是非常輕松的。

▼配備風(fēng)扇為悅倫的D12SH-12，是一個(gè)120mm液壓軸承風(fēng)扇，供電規(guī)格為DC 12V/0.3A。支持智能溫控，可以隨著負(fù)載的高低調(diào)整風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。

▼接著將電源PCB板從外殼上拆下，作為一個(gè)14cm長的千瓦電源，內(nèi)部占用的滿滿當(dāng)當(dāng)，空間利用率非常高！

▼PCB板為綠色，背面的排線和焊點(diǎn)工藝非常整潔，大電流走線露銅加錫處理，增加載流量。此外背面還有一些整流管、光耦等電器元件。

PC電源工作原理簡單介紹

▼在介紹電源結(jié)構(gòu)和用料之前，先來簡單科普下PC電源的工作原理。用一句話來說就是：把較高的交流電（AC）變成PC電腦工作所需要的較低直流電（DC）。

▼但實(shí)際轉(zhuǎn)換過程還會(huì)經(jīng)歷脈動(dòng)電這一階段，最終的輸出電壓也分成+12V，+5V，+3.3V，-12V，-5V，是一個(gè)十分復(fù)雜的過程。

▼PC電源都是開關(guān)電源（與之相對(duì)還有線性電源），可以根據(jù)與之相連的耗電設(shè)備功耗大小來自我調(diào)整，從而降低發(fā)熱量，更加節(jié)能，所以使用1000w電源，實(shí)際功率并不會(huì)是1000w。具體流程如下：交流電在濾波和整流后變?yōu)橹绷麟姟Ｈ缓筮M(jìn)入開關(guān)電路，直流電轉(zhuǎn)為高壓脈動(dòng)直流電，再送到變壓器降壓得到低壓的脈動(dòng)電，最后經(jīng)過整流、電壓調(diào)整和濾波處理后得到電腦所需的，相對(duì)純凈的各種低壓直流電。

電源內(nèi)部的用料和結(jié)構(gòu)

說完理論，再回來看看Vita GM 1000W的內(nèi)部。

EMI濾波電路

用來濾除市電網(wǎng)中的電壓瞬變和高頻干擾，同時(shí)也防止電源中開關(guān)管產(chǎn)生的高頻干擾傳輸?shù)绞须娋W(wǎng)中，形成對(duì)其他用電器的高頻干擾。濾波電路分為一級(jí)EMI和二級(jí)EMI。

▼一級(jí)EMI直接放在了市電接口部分，有一個(gè)X安規(guī)電容，和一對(duì)Y安規(guī)電容，輸出導(dǎo)線上套有磁環(huán)，外套熱縮管固定，可以進(jìn)一步消除干擾。

一級(jí)EMI濾波電路

▼二級(jí)EMI被安置在電源的主PCB板上：有2個(gè)共模電感（采用磁環(huán)繞制，中間插入絕緣板并打膠固定）、1個(gè)X電容、一對(duì)2個(gè)Y電容，以及1個(gè)壓敏電阻和保險(xiǎn)管，算是比較完整的濾波拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

二濾波電路

壓敏電阻與保險(xiǎn)管在二級(jí)EMI電路的最前端。

▼壓敏電阻的作用是提供過壓保護(hù)，當(dāng)電壓超過某一臨界值時(shí)，其阻值將急劇減小電流急劇增加，引起空開或電路的短路保護(hù)動(dòng)作。10D471K指的是壓敏電壓是47*10^1=470V（K指的是誤差+/-10%）。

▼保險(xiǎn)管外部使用了熱縮管進(jìn)行了絕緣處理，當(dāng)輸入電壓超過設(shè)定值時(shí)，保險(xiǎn)絲熔斷，從而保護(hù)后端電路不受過高電壓的影響。

一次側(cè)整流電路

所謂一次側(cè)，就是在變壓器之前，保持高壓、高頻狀態(tài)的部分。由于電容等元件的大小和電流頻率成反比，可以做得比較小。一次側(cè)整流電路的作用是將高壓交流電變?yōu)楦邏褐绷麟姟?/p>

▼二級(jí)EMI后面就是整流橋以及其散熱片，這部分居然用黑膠帶纏繞包裹起來了，起到絕緣的作用，更加安全。

▼打開膠帶后，能看到兩個(gè)橋式整流器中間夾一個(gè)散熱片的結(jié)構(gòu)，整流器的型號(hào)為GBJ2506，規(guī)格為600V/25A，如果按最低電壓100V計(jì)算，功率為2500w，即使按非常低的80%效率計(jì)算，那么也有2000w，余量是非常大的。如果整流橋的功率要比電源的額定功率低，就說明這個(gè)電源虛標(biāo)了。

整流橋

主動(dòng)式PFC電路

PFC的全稱是Power Factor Corrector，譯為功率因數(shù)校正，有主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種，主動(dòng)式PFC可以提高整流橋交流電變直流電時(shí)的利用率，但這個(gè)概念不同于與電源轉(zhuǎn)換效率，并不能為用戶省錢，而是為國家省錢，也能減少電源對(duì)市電電網(wǎng)的干擾和損耗，另外相比被動(dòng)式能適應(yīng)更高的電壓范圍。

▼這部分一般由（主）電容和電感組成，可以看到Vita GM 1000W采用了開放式的升壓電感（右側(cè)）。

▼(主）電容需有高壓濾波，后端穩(wěn)壓，以及一定的儲(chǔ)能能力（斷電后可以保護(hù)機(jī)械硬盤等硬件，或接入U(xiǎn)PS）。Vita GM 1000W的主電容來自于日本東信（TOSHIN KOGYO）。耐壓420V、耐溫105℃，容量680μF。作為一個(gè)1000w的電源，相當(dāng)于0.68μF/w,這個(gè)數(shù)值滿足Intel保持時(shí)間規(guī)范肯定是沒問題的，但也不算特別出眾，中規(guī)中矩。

主電容

一次側(cè)開關(guān)電路

開關(guān)電源的核心當(dāng)然就是開關(guān)電路了，其工作原理是上橋和下橋的MOS管輪流導(dǎo)通和關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能和放能，從而將高壓直流電變?yōu)楦邏好}動(dòng)電。

▼這一部分可以看到有獨(dú)立的散熱片，上面有PFC開關(guān)管，旁邊還有一個(gè)豎直的PCB板。

開關(guān)電路

▼PFC開關(guān)管是由2個(gè)MOS管并聯(lián)組成，型號(hào)為東芝TK31E60W ，規(guī)格為30.8A@25℃，最大導(dǎo)通電阻88mΩ@25℃,耐壓是600V。

PFC開關(guān)管

▼在PCB后面還能看到升壓PFC二極管，同樣來自東芝，型號(hào)是TRSS8E65F，為碳化硅肖特基二極管，規(guī)格為8A@25℃,耐壓是650V。

在開關(guān)過程中，輸入電源電壓和電感的磁場能轉(zhuǎn)換成電能的疊加之后，會(huì)有很大的升壓過程，疊加后的能量是通過升壓二極管對(duì)電容充電，輸出能量。

PFC二極管

▼PFC控制器焊接在垂直PCB板上,型號(hào)是虹冠CM6500UNX。

PFC控制器

▼在開關(guān)管散熱片另一側(cè)有一個(gè)熱敏電阻（綠色），電腦開機(jī)時(shí)，熱敏電阻為冷態(tài)，電阻極大限制了開機(jī)沖擊電流。

▼在PFC控制器PCB板后面還藏著一個(gè)宏發(fā)HF118FK/12-H1T繼電器，開機(jī)后隨溫度上升熱敏電阻值下降，繼電器工作旁路掉熱敏電阻，消除熱敏電阻串聯(lián)在電路中產(chǎn)生的功耗。

變壓電路

▼變壓電路包括12V變壓電路和5VSB待機(jī)變壓電路。

▼5Vsb待機(jī)電路，隨時(shí)處于“待命狀態(tài)”，PCB上面可以看到一個(gè)被黃膠帶纏繞的小變壓器。2個(gè)貴彌功（也有叫日化）鋁電解電容以及2個(gè)薄膜電容作為輸出濾波電容。主控芯片為綠達(dá)GR9230UK ，這是一款高性能多模式控制器，內(nèi)置mos，支持高壓啟動(dòng)。PCB背面有一個(gè)型號(hào)為P15L50的二極管，規(guī)格為50V 15A，作為二次側(cè)的整流管。

5Vsb待機(jī)電路

隨著多年的市場競爭，現(xiàn)在變壓電路的方案基本只能看到雙管正激和LLC諧振（分半橋和全橋），中高端產(chǎn)品一般都是用的LLC諧振，這款VITA GM 1000W也不例外。

▼LLC拓?fù)渚褪请姼校↙)和電容(C)的一種組合方式，諧振電容采用兩個(gè)CBB薄膜電容并聯(lián)的形式。

電容和電感的能量互相傳遞周期為諧振頻率，兩個(gè)主開關(guān)管實(shí)現(xiàn)了零電壓開通，通過軟開關(guān)技術(shù)，還可以降低電源的開關(guān)損耗，提高效率。

▼LLC分為半橋結(jié)構(gòu)和全橋結(jié)構(gòu)，全橋的標(biāo)志是4個(gè)三極管或MOS管組成，Vita GM 100W在二次側(cè)的散熱片上只有2個(gè)MOS管，無疑是半橋結(jié)構(gòu)的。這個(gè)MOS管一般叫做主開關(guān)管（區(qū)別于PFC開關(guān)管），型號(hào)為東芝K25A60X，規(guī)格25A@25℃，最大導(dǎo)通電阻125mΩ@25℃,耐壓是600V。

▼下圖左側(cè)用黃膠帶纏繞包裹起來的應(yīng)該是電流互感器，檢測并采樣諧振電流反饋給主控;右側(cè)的是隔離變壓器，用于驅(qū)動(dòng)LLC上的主開關(guān)管。

▼旁邊有一個(gè)豎直的PCB板，上面應(yīng)該有LLC諧振PWM控制器（也許還有同步整理的控制器芯片），通過改變工作周期的控制信號(hào)以適應(yīng)變壓器，以校正電壓。但由于位置關(guān)系，拍不到型號(hào)。

▼PCB背面能看到三顆型號(hào)為CT 817B的光耦，其中2顆應(yīng)該為12V變壓電路工作，橫跨在一次側(cè)和二次側(cè)之間，用于兩側(cè)通信，反饋調(diào)節(jié)輸出電壓。另一顆可能是為5VSB待機(jī)變壓工作。

二次側(cè)整流、電壓調(diào)整和濾波電路

變壓器在把電源隔離成了高壓的一次側(cè)和低壓的二次側(cè)（也有叫初級(jí)和次級(jí)）兩部分。

12V同步整流

▼經(jīng)過主變壓器后，高壓電首先轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪旱?12V電。這部分采用了同步整流的結(jié)構(gòu)，使用通態(tài)電阻極低的專用功率MOS，來取代整流二極管以降低整流損耗的一項(xiàng)技術(shù)。因?yàn)橐髺艠O電壓必須與被整流電壓的相位保持同步才能完成整流功能，所以稱之為同步整流。

▼同步整流管在PCB背面，一共2組6顆。型號(hào)均為東芝TPH1R2 04PL，規(guī)格為150A@25℃，最大導(dǎo)通電阻1.24mΩ，耐壓40V。

12V同步整流

▼PCB正面可以看到為同步整流管配置的散熱片，以及用于輸出濾波的4個(gè)電解電容，4個(gè)固態(tài)電容和2個(gè)磁棒電感。鋁電解電容來自貴彌功，規(guī)格均為3300μF 16V，4顆容量共計(jì)13200μF。

12V同步整流

▼固態(tài)電容來自鈺邦，規(guī)格均為1200μF 16V，4顆容量共計(jì)4800μF。電容雖然數(shù)量不算多，但單顆容量大，為大功率輸出提供極低的輸出紋波。

12V同步整流

DC to DC

▼+12V一部分輸出，一部分再降壓調(diào)整為5V 和 +3.3V 電路，這里采用了 DC to DC的設(shè)計(jì)，即直流對(duì)直流降壓輸出。除了2個(gè)電感線圈（分別負(fù)責(zé)5v和3.3v）外，底部也有一些電容用來濾波（拍不到）。

DC to DC

▼2個(gè)電感線圈放在的豎直的PCB板上，另一面有PWM控制器，MOS管等電器元件。

DC to DC

▼PWM控制器是uP3861P，雙路（5V和3.3V）同步降壓，每路采用一上一下MOS的配置，降壓MOS管均為Advanced Power 3R303GMT，規(guī)格為105A@25℃，最大導(dǎo)通電阻3.3mΩ，耐壓是30V。

DC to DC

▼左邊還有一個(gè)IN1T7031-SDC傳感器，用于輸出電壓和電流檢測。

DC to DC

二次側(cè)低壓濾波

▼模組接口PCB上有很多固態(tài)電容，進(jìn)行最后的輸出濾波。PCB采用無線纜的直插式設(shè)計(jì)，并且焊接銅條，減低電阻，增加載流。

▼固態(tài)電容一共有20多顆，大部分為6.3 V 82μF和16V 270μF（12V輸出）的規(guī)格，有2顆黑色固態(tài)電容來自鈺邦，規(guī)格為16V 100μF。PCB上還有一個(gè)LSP5523芯片，作用應(yīng)該是提供過載保護(hù)、過熱保護(hù)、短路保護(hù)等多種保護(hù)功能。

關(guān)于效率

前面的開箱可以看到這款VITA GM 1000W的電源銘牌和包裝上都是80PLUS的金牌認(rèn)證，廠家原本也是這么設(shè)計(jì)和制造的，誰知道一送測，80PLUS的測試結(jié)果是達(dá)到白金效率。全漢作為老牌電源廠商，實(shí)力還是可以的。

最后

全漢VITA GM 1000W這款電源采用了主動(dòng)式 PFC+LLC 諧振（半橋）+同步整流+DC To DC 的設(shè)計(jì)。通過拆解看到14cm長的機(jī)身，空間利用率很高，基本沒有“空地”。各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相當(dāng)完整，用料也足，效率高。若是要挑毛病的話就是主電容的容量不算很出色，但這款VITA GM 系列作為金牌電源，只能說是一個(gè)中端產(chǎn)品，Hydro PTM PRO和Hydro Ti Pro才會(huì)更進(jìn)一步的堆料。最后這款電源提供了10年質(zhì)保，也是可以當(dāng)成“傳家寶”的！

熱心的普通玩家非專業(yè)人士，難免有錯(cuò)誤，請大神指出幫我進(jìn)步！