NZXT E850數位監控電源產品特色:

1. 80PLUS金牌認證,850W足瓦輸出,支援多GPU高階平台

2.透過NZXT CAM軟體監控及追蹤,電源內建數位控制器提供準確即時的輸出電壓/電流/電力/溫度數據

3.透過NZXT CAM軟體可將12V輸出切換成多路模式,並可獨立調整電源內建數位控制器的CPU(12V2)GPU(12V3)過電流保護值

4.透過NZXT CAM軟體可即時顯示風扇轉速,風扇運作模式可在靜音/固定/效能/使用者自訂等模式間切換

5.風扇靜音模式下,當運作功率低於100W時,風扇將會停止,維持無聲運作

6.數位控制器提供總開機時間累計功能,了解電源及配備的總通電時間

7.提供精準穩定的電壓,並確保在負載狀況下也能維持優異的轉換效率

8.提供電源供應器必備的完整保護機能

9.使用高品質零件及全日系電容,提供十年保固

10.全模組化設計

 

NZXT E850數位監控電源輸出接頭數量:

ATX24P1

CPU12V 4+4P2

PCIE 6+2P6

SATA8

4P6

 

純白底色外盒正面,只在中間處印上E850 DIGITAL POWER SUPPLY及產品外觀圖,相當簡潔

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外盒背面,以英文搭配圖片說明產品主要特色,右上有CAM軟體系統需求、產品規格、80PLUS認證標誌

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外盒上下側面為紫色底色,其中一面有明顯的NZXT商標及E850 DIGITAL POWER SUPPLY字樣,另一面有產品條碼及安規認證標誌

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外盒左右側面也是紫色底色,並印有多國語言特色說明

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包裝內容物一覽,電源本體使用黑色不織布套包住,配件部分有模組化線組收納袋、螺絲包及說明書

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電源供應器本體使用黑色消光烤漆處理,左右兩側有造型凹槽,皆有NZXT E850字樣印刷,並依照電源安裝位置改變印刷方向

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外殼上直接沖壓出圓孔網狀風扇護網

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圓孔網狀散熱出風口,交流輸入插座及電源總開關設置於此

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本體上的模組化輸出插座,各連接埠均以白色印刷字體標示,下方還有請勿使用其他電源模組化線路的警告訊息,左邊的Mini USB插座為硬體監控連接使用

為了硬體監控測量所需,CPUPCIE的模組化插頭與插座刻意設計成不能共用,避免誤插

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輸出規格標籤,上有商標、型號、輸入電壓/電流/頻率、各組輸出電流/功率、總輸出功率、80PLUS認證標誌、安規認證標誌、警告訊息、產地及序號條碼

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電源本體外殼長度為15公分

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紫色線材收納包上也有印上商標

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自收納袋取出裝著所有模組化線路的兩個塑膠袋及交流電源線,因為這款電源為國外販售版本,故所附交流電源線為UK插頭,國內販售版本將會是標準三孔插頭

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自塑膠袋取出所有的模組化線組及數位監控連接線

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一組ATX20+4P編織網包覆模組化線路,長度為61公分

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兩組CPU12V 4P+4P編織網包覆模組化線路,長度為65公分

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三組分接雙頭PCIE6+2P編織網包覆模組化線路,長度為67公分,接頭間長度為7.5公分,接頭間線路未有隔離網包覆

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兩組SATA帶狀模組化線路,每組提供四個直式SATA接頭,長度為50公分,接頭間長度為10公分

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兩組大4P帶狀模組化線路,每組提供三個直式省力易拔大4P接頭,長度為50公分,接頭間長度為10公分

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一條Mini USB轉內接2.54mm排針插座,長度為56公分

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將所有模組化線路及數位監控線路插上的樣子

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NZXT E850系列為海韻代工,由NZXT自行設計與一般電源不同的外殼組合方式

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電源內部結構,與海韻自家Focus plus金牌系列(SSR-FX)電源有相同的一次側全橋LLC功率級/12V同步整流/DC-DC轉換3.3V5V結構布局,同樣採全模組化輸出,不過增加一片數位監控子卡提供軟體監控功能

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使用HONG HUA鴻華HA1225H12SF-Z 12公分12V/0.58A液態軸承四線式風扇,並設有氣流擋片

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內部主電路板功能分區如下:

紅色:輸入EMI濾波電路

水藍色:橋式整流及APFC電路

黃色:輔助電源電路5VSB

紫色:一次側全橋LLC諧振+二次側同步整流12V主功率級

綠色:3.3V/5V DC-DC轉換電路子卡

藍色:數位監控子卡

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主電路板背面,大電流路徑採用敷錫來增大電流承載能力及協助導熱,APFC/功率級控制IC、二次側同步整流MOSFET及電源管理IC都安置在主電路板背面

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主電路板與外殼之間有絕緣塑膠片

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交流輸入插座後方加上電路板,上方有兩個Y電容與一個X電容,電路板背面有絕緣隔板,L/N電源線磁環及其線路也都有包覆絕緣套管,紅框處為Champion虹冠X電容放電IC,減少X電容放電電阻於交流輸入端產生的損失

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交流輸入保險絲包覆絕緣套管並採直立安裝,突波吸收器(藍色圓餅狀元件)外面未加上絕緣套管

電路板上具備兩階EMI濾波電路,共模電感、Y電容及X電容使用白色固定膠加強固定

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裝在散熱片上,兩顆並聯配置的GBU1506橋式整流器

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封閉式APFC電感底部也有固定膠

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固定在散熱片上的APFC功率元件,右側為兩顆Infineon英飛凌IPA60R190P6 Power MOSFET,全絕緣封裝MOSFET可避免日後使用時因灰塵/濕氣累積,可能造成打火及短路的狀況,中央後側為一顆ST STTH8S06D高壓快速整流二極體

左側黑色方形元件是NTC短路用繼電器,電源啟動後該繼電器會將抑制通電湧浪電流的NTC(中央前側綠色圓餅狀元件)短路,去除NTC所造成的輸入功率損失

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APFC電容採用日立HU系列400V 680uF 105度電解電容

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APFC電路用控制器Champion虹冠CM6500UNX安裝在主電路板背面

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輔助電源電路一次側採用杰力科技EM8569C整合電源IC

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輔助電源電路二次側輸出電容採用Nichicon/Nippon Chemi-con電解電容,變壓器上包覆黃色聚酯薄膜膠帶

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全橋LLC諧振轉換器功率級一次側採用四顆深圳冠順微電子GPT13N50DG Power MOSFET,兩顆MOSFET共用一片散熱片,全絕緣封裝MOSFET可避免日後使用時因灰塵/濕氣累積,可能造成打火及短路的狀況,上方包覆黃色聚酯薄膜膠帶的小變壓器是用來驅動四顆MOSFET的隔離變壓器,右側為一次側的諧振電感、諧振電容、一次側電流CT(比流器),諧振電感與比流器外包覆黃色聚酯薄膜膠帶

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12V功率級控制核心安裝在主電路板背面,採用Champion虹冠CM6901T6X SLS(SRC/LLC+SR)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

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包覆黃色聚酯薄膜膠帶的主變壓器,負責主要12V功率傳遞及產生-12V

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二次側12V同步整流元件位於主電路板背面,使用四顆Nexperia PSMN2R6-40YS MOSFET組成二次側全波整流電路,旁邊銅箔採大面積敷錫來加強電流傳導能力,並導出MOSFET熱量至電路板及正面金屬散熱片,MOSFET本身也使用膠固定在電路板上

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主變壓器旁輔助二次側同步整流元件散熱的金屬散熱片,散熱片下方有12V輸出CLC濾波電路用六顆Nichicon FP系列固態電容,其中一塊金屬散熱片上方有預留鎖孔,看來可以再外加散熱片

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12V輸出CLC濾波電路的兩顆直立電感與Nippon Chemi-con電解電容

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3.3V/5V DC-DC電路子卡,負責將12V轉換成3.3V/5VDC-DC電路子卡正面配置輸入/輸出電感及Nichicon FP系列固態電容

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數位監控子卡上方核心為TI德儀UCD3138064A,這是一顆為專門設計給全數位化隔離式交換電源的高度整合數位控制器,但在E850內只負責擷取輸出直流電壓/電流資訊、記錄總通電時間、OPP/OCP保護規則控制及風扇轉速控制,並不會介入功率級控制

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Weltrend偉詮WT7527V電源管理IC位於主電路板背面,提供硬體層級輸出過電壓/欠電壓/過電流保護、接受PS-ON信號控制及產生Power Good信號

NZXT E系列具有兩層過電流保護,第一層為數位控制器的過電流保護(12V2/12V3可調整),第二層為電源管理IC的硬體過電流保護(固定)

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模組化輸出插座電路板上安裝Nichicon FP系列固態電容搭配來強化濾波效果,並加上一些增加載流能力的條狀金屬導體

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模組化輸出插座電路板背面在靠近DC-DC電路子卡處有加上絕緣塑膠片

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模組化輸出插座板背面安裝一些量測電流用的分流器(Shunt),用來檢測各路輸出電流

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模組化輸出插座板上還有一顆Microchip PIC16F1455微控制器,作為USB2.0介面及UCD3138064A之間資料轉遞使用

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模組化輸出插座板的Mini USB插座

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NZXT CAM監控軟體介紹

NZXT網站下載CAM軟體,軟體安裝後用Mini USB數位監控線連接電源供應器與主機板內接USB埠,執行CAM軟體,左邊圖示列選擇最下方圖樣,會出現目前已經連接在電腦上並相容於CAMNZXT產品,這裡可以看到順利偵測到”PSU E850”

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左邊圖示列第一個圖樣為Dashboard,將電腦目前監控及資源狀況以儀表板方式呈現

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左邊圖示第二個圖樣為系統內容,會顯示系統硬體及作業系統相關資訊

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左邊圖示第四個圖樣為風扇控制,因為E850也支援由CAM調節風扇運作模式及溫控曲線,所以開啟後左邊視窗會顯示目前風扇百分比及轉速,右邊視窗顯示目前運作模式及其溫控區線,”Silent”靜音模式於低負載/低溫時會停止風扇運轉,待溫度提升後才會開始運轉,並隨溫度增加提高轉速

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風扇模式設為”Fix”固定模式,此時風扇不會隨溫度自動調節轉速,需要手動調節風扇轉速百分比

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風扇模式設為”Performance”效能模式,風扇將常時運轉,並隨溫度增加提高轉速

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使用者也可以自行定義風扇溫控規則,切換成”Custom Profile”自定義模式時,曲線上的圓點可以依照需求拖曳調整,若要捨棄該自定義模式,則按下”DELETE”便可刪除定義檔

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左邊圖示第五個圖樣為E850電源的重頭戲:電力輸出監控。打開此功能後於REGULAR(固定)模式下會顯示目前CPU(處理器電源接頭)GPU(顯示卡電源接頭)OTHERS(主機板及週邊裝置接頭用電)個別的耗電功率/曲線記錄及總功率/曲線記錄,下方還有POWER ON TIME(電源累計啟動通電時間,不可歸零)、電源溫度、3.3V/5V/12V電壓

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硬體監控視窗左上角可從REGULAR切換成ADVANCED(進階)模式,會顯示3.3V/5V/12V1/12V2/12V3各別的電壓與電流數值、3.3V/5V總和功率、12V1/12V2/12V3總和功率、多路OCP調整功能開關

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E85012V輸出負載吃滿下REGULAR模式監控畫面

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E85012V輸出負載吃滿下ADVANCED模式監控畫面

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E850預設為12V單路輸出模式,不過使用者可選擇開啟多路模式並調整12V2/12V3OCP過電流保護電流值(12V1固定不可調),於ADVANCED模式下開啟”Enable Multi-rail OCP”開關,首先會出現警告訊息,提醒使用者調整OCP雖可保護硬體免於意外短路損害,但也可能會因為調整值設定過低而造成系統保護關機,必須要參照CPU/GPU的消耗峰值電流規格需求來小心設定OCP值,另外如果使用者因為自行調整失誤導致硬體/軟體等方面故障或損壞,必須自行負擔風險,於免責聲明下方點選同意後才可進入調整畫面

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進入調整畫面後,下方CPU(12V2)GPU(12V3)的滑桿就可以設定OCP電流門檻值,兩者預設值都是60A12V2最低可以設定到30A12V3最低可以設定到20A,因為是由數位控制器直接負責OCP設定值的控制,所以只要偵測到電流一超過設定值後就會直接觸發關機保護,所以設定時必須要特別注意CPU/GPU的最高峰值電流不能高於設定值,以免高負載下誤觸發保護動作

12V1的數位控制器過電流保護內定數值為20A

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使用電子負載上的電壓電流表頭,與CAM軟體內所顯示的各路電壓電流數值進行比較

3.3V,電壓誤差範圍在0.1467V0.1767V之間,電流誤差範圍在-0.02A0.518A之間

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5V,電壓誤差範圍在0.1156V0.1733V之間,電流誤差範圍在0A0.708A之間

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12V1(OTHER),電壓誤差範圍在0.048V0.205V之間,電流誤差範圍在-0.89A0.18A之間

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12V2(CPU),電壓誤差範圍在0.056V0.144V之間,電流誤差範圍在0A0.554A之間

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12V3(GPU),電壓誤差範圍在0.068V0.164V之間,電流誤差範圍在-0.26A0.304A之間

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可以看到軟體顯示的讀數整體偏低,電壓最大誤差在0.2V以內,電流部分除5V最大誤差會到0.7A外,其他都在0.5A以內,表示CAM軟體顯示的數值整體來說誤差還不算很大

 

接下來就是上機測試

 

測試一:

使用電子負載,測試輸出的轉換效率,同時使用紅外線熱影像相機擷取電源內部運作紅外線熱影像

電子負載機種為四機裝,分配為一組3.3V、一組5V及兩組12V

測試從無負載開始,各機以每1安培為一段加上去,直到達到電源或電子負載的極限,3.3V/5V則受限於電源本體總和功率輸出能力

使用設備為ZenTech 2600四機電子負載(消耗電力)HIOKI 3332 POWER HiTESTER(測試交流輸入功率)SANWA PC7000數位電表(測試線組末端的各組輸出電壓)

 

3.3V/5V/12V綜合輸出下各段轉換效率表,於輸出46%3.3V/5V達到電源供應器最大總和功率限制,故後面測試的3.3V/5V電流就不再往上加

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各輸出百分比下轉換效率折線圖(橫軸:輸出百分比、縱軸:轉換效率)

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,NZXT E850於輸出19%轉換效率為90.2%49%轉換效率為90.4%100%轉換效率為87.7%,均符合認證要求

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綜合輸出100%下電源供應器內部紅外線熱影像圖,二次側區域溫度最高,達攝氏93.1度,第二高的是橋式整流區域,達攝氏90.4(風扇模式:Silent)

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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,於12V輸出0%100%之間3.3V提高33.3mV5V提高35mV

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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)

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,NZXT E850於輸出20%轉換效率為90.9%51%轉換效率為91.4%100%轉換效率為88.1%,均符合認證要求

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12V輸出100%下電源供應器內部紅外線熱影像圖,最高溫處仍是二次側區域,達攝氏92度,第二高的是橋式整流區域,達攝氏86.4(風扇模式:Silent)

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12V輸出100%下電源供應器模組化插座處紅外線熱影像圖,溫度最高點為攝氏37.4

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測試二:

使用常見的電腦配備實際上機運作,使用SANWA PC7000數位電表透過電腦連線截取3.3V/5V/主機板12V/處理器12V/顯示卡12V的電壓變化,並繪製成圖表

此測試電腦配備CPU/GPU/機械硬碟於全負荷運作下,其直流耗電量約在600W左右

 

3.3V電壓記錄,電壓最高與最低點差異為26.7mV

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5V電壓記錄,電壓最高與最低點差異為28.2mV

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主機板12V電壓記錄,電壓最高與最低點差異為36mV

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處理器12V電壓記錄,電壓最高與最低點差異為66mV

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顯示卡12V電壓記錄,電壓最高與最低點差異為47mV

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測試三:

使用示波器搭配電子負載進行靜態負載下低頻/高頻輸出漣波測量及動態負載測試,動態負載就是讓輸出電流於固定斜率及週期下進行高低升降變化,並使用示波器觀察3.3V/5V/12V各路電壓變動狀況,目的是測試暫態響應能力

使用設備:Tektronix TDS3014B數位示波器

示波器中CH1黃色波型為動態負載電流變化波型,CH2藍色波型為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,CH2/CH3/CH4垂直每格50mV

 

3.3V/12A5V/12A12V/62A輸出下12V/5V/3.3V各路低頻漣波分別為20.8mV/11.6mV/12.8mV

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3.3V/12A5V/12A12V/62A輸出下12V/5V/3.3V各路高頻漣波分別為7.6mV/12mV/13.6mV

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各路動態負載參數設定

3.3V5V:最高電流15A,最低電流5A,上升/下降斜率為1A/微秒,最高/最低電流維持時間為500微秒

12V:最高電流25A,最低電流5A,上升/下降斜率為1A/微秒,最高/最低電流維持時間為500微秒

藍色/紫色/綠色波型在黃色波型升降交接處擺盪幅度最小、次數越少、時間越短者,表示其暫態響應越好

 

3.3V啟動動態負載,最大變動幅度322mV,同時造成5V產生66mV12V產生54mV的變動,3.3V電壓變動大幅震盪維持時間在200微秒

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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52mV12V產生60mV的變動,5V電壓變動較大幅震盪維持時間在200微秒左右

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12V啟動動態負載,最大變動幅度為234mV,同時造成3.3V產生40mV5V產生44mV的變動

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本體及內部結構心得小結:

1.短機身設計,空間占用少

2.沖壓成型風扇護網,使用者無法自行拆除清潔,扇葉與護網間距離較近,高轉速下略有風切聲

3.未提供小4P接頭或是轉接線

4.使用液態軸承風扇,在靜音與壽命上取得平衡點

5.內部怕震動的元件有點上固定膠,需要加強絕緣處也使用絕緣隔板、包覆絕緣套管或是聚酯薄膜膠帶,電壓較高的APFC/一次側Power MOSFET採用全絕緣封裝,可避免後期灰塵濕氣累積造成對散熱片漏電的情形

6.交流輸入端突波吸收器未加上套管

7.主電路板背後的二次側同步整流元件應可加裝導熱貼片與外殼接觸,以協助散熱

8.傳統電解與固態部分均為全日系品牌,符合其標榜的"全日系電解電容"

9.採用全數位電源使用的數位控制器來提供監測POWER輸出參數

 

各項測試結果簡單總結:

CAM軟體監控值與電子負載所顯示的值比較起來,讀數整體偏低,電壓最大誤差在0.2V以內,電流部分除5V最大誤差會到0.7A外,其他都在0.5A以內,表示CAM軟體顯示的數值整體來說誤差還不算很大,對於配備耗電有參考價值,不過有些迴路在完全未接輸出下會出現電流數值未能歸零的狀況

 

115V輸入下要符合80PLUS金牌認證,其輸出百分比及轉換效率要求分別為20%輸出87%效率、50%輸出90%效率、100%輸出87%效率。NZXT E850均可滿足80PLUS金牌認證要求的效率

 

此電源採用二次側同步整流功率元件裝置在主電路板背面的設計,透過傳導至電路板及正面散熱片兩種方式來散熱,風扇採靜音模式運作時,從內部紅外線溫度圖來看,滿載輸出下二次側附近區域整體溫度較高,另外橋式整流也有較高溫度

 

實際使用電腦配備測試輸出負載能力,NZXT E850具備電壓補償,負載上升時輸出電壓會略微提高,各路電壓於測試開始/測試中/測試結束時,處理器12V最大變動幅度為66mV,顯示卡12V最大變動幅度為47mV,主機板12V最大變動幅度為36mV3.3V/5V最大變動幅度分別為26.7mV/28.2mV

 

輸出漣波測試,電源供應器於3.3V/12A5V/12A12V/62A靜態負載下的低頻漣波表現分別為20.8mV(12V)/11.6mV(5V)/12.8mV(3.3V)

 

動態負載測試,3.3V有比較大的變動幅度322mV5V/12V的變動幅度分別為228mV/234mV3.3V/5V電壓變動尖波維持時間在200微秒左右,另外因為3.3V/5V均透過12V轉換而來,所以其中一組加上動態負載時會有出現彼此輸出略受影響狀況

 

報告完畢,謝謝收看

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