Fractal Design ION+ 660P特色:
1.80PLUS白金認證,可確保最佳能源使用量,並將廢熱產生降到最低,降低風扇轉速及內部元件負荷
2.高輸出品質,優良電壓調整率,低輸出漣波
3.相較於標準線材,超薄UltraFlex帶狀線材更容易彎折,使線路整理更簡單
4.全模組化設計,減少線路凌亂,讓電腦組件安裝及維護更輕鬆
5.Fractal Design客製化量身訂製Dynamic系列低轉速靜音風扇,採用FDB軸承,可降低運作噪音並延長使用壽命
6.半被動式零轉速模式,使用者可自行切換打開/關閉,打開後低負載/低溫下風扇會停止運轉,使噪音降到最低
7.提供十年產品保固

Fractal Design ION+ 660P輸出接頭數量:
ATX20+4P:1個
CPU12V 4+4P:1個
PCIE 6+2P:4個
SATA:10個
大4P:4個

外盒正面,印上線路收納包及電源本體外觀照片,下方有品牌商標及產品名稱

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外盒背面,有80PLUS白金認證標誌、10年保固圖示、英文產品特色說明、Zero RPM Mode風扇運轉曲線圖、產品左側/右側/模組化輸出插座側實體照片、品牌商標、產品名稱及官方網址

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外盒上下側面,有品牌商標、產品名稱、多國語言特色說明

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外盒左右側面,有品牌商標、產品名稱、輸出接頭種類及數量、輸出規格表、外觀尺寸圖、型號、產地、安規認證標誌、交流電源線種類、產品條碼、製造商資訊、官方網址

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打開上蓋,外盒內側也有印上品牌商標及產品名稱

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獨立裝袋的注意事項說明、使用說明書、固定螺絲、印有商標的魔鬼氈束帶

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電源本體外包覆印有商標的黑色不織布套,模組化線材及電源線都收納在印有商標的黑色拉鍊尼龍袋

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打開電源本體的不織布套,可在開口處看到”感謝您選擇Fractal Design”字樣

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電源本體外殼採用暗灰色烤漆處理

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本體外殼左右側面有灰色商標印刷,側面的上下外殼接縫處也有不同方向的造型

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直條狀黑色風扇護網由內部安裝,風扇軸心處也有Fractal Design字樣

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後方散熱出風口處有交流輸入插座、電源總開關,其中一張標籤貼在這裡,上面印上商標、名稱、輸入電壓/電流/頻率、各組最大輸出電流/功率、總輸出功率、80PLUS白金認證
出風口的開孔實際上內藏玄機,孔有分正方形與長方形,其中還插入未開孔部分,長短孔配置很像是摩斯電碼,從上面數下來第三排,由左邊開始看是”‧‧—‧”,與”F”的摩斯電碼相同,下一排是”—‧‧”,也與”D”的摩斯電碼相同,等於是在散熱網孔內暗藏了商標英文首字”F”與”D”在內

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模組化線組輸出插座有字樣標示,最左側有ZERO RPM MODE控制開關,打開(ON)時於低負載/低溫下風扇會停止運轉,可把低功耗下噪音降到最低,關閉(OFF)時風扇為常時溫控運轉
另一張標籤貼在這裡,上面印上商標、型號、警告訊息、產地、製造商資訊、安規/BSMI認證標章及產品序號
角落處有防拆易碎貼紙,雖然安裝風扇的外殼為一獨立外蓋,但兩張標籤蓋住四個螺絲,沒有撕下標籤是碰不到螺絲的

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從收納包內取出所有模組化線材及電源線

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一組ATX20+4P黑色編織網包覆模組化線路,長度為59公分
一組CPU12V 4+4P帶狀模組化線路,長度為70公分,採用18AWG線材

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兩組顯示卡帶狀模組化線路,提供四個PCIE 6+2P接頭,至第一個接頭長度為55公分,接頭間線路長度為12公分,採用18AWG線材

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三組SATA裝置帶狀模組化線路,其中兩條提供四個直角SATA接頭,至第一個接頭長度為40公分,接頭間線路長度為12公分;另一條提供兩個直角SATA接頭,至第一個接頭長度為65公分,接頭間線路長度為12公分,均採用18AWG線材

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一組大4P裝置帶狀模組化線路,提供四個省力易拔大4P接頭,至第一個接頭長度為40公分,接頭間線路長度為12公分,採用18AWG線材

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將所有模組化線路插上的樣子,還多出兩個ATX-12V/PCI-E用模組化線組插座

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UltraFlex線材柔軟度讓線容易彎曲,好整理

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UltraFlex線(上)與一般帶狀模組化線(下)的比較,UltraFlex線於同樣施力程度下,有較大的可彎曲幅度

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Fractal Design ION+ 660P內部結構及使用元件說明簡表

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Fractal Design ION+ 660P由SIRFA,也就是HIGH POWER品牌電源的製造商代工,採用高效率電源常見的半橋諧振(HB-LLC)結構,二次側12V同步整流,經DC-DC轉換3.3V/5V

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使用的風扇為Fractal Design Dymanic X2 GP-14 14公分12V/0.3A 1400RPM FDB軸承二線式風扇,並設置氣流導風片

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電路板背面,焊點整體做工良好,大電流及溫度較高區域有額外敷錫處理,位於主變壓器底部的電路板有打孔

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交流輸入插座及電源總開關後方電路板上,有X電容放電用CMD02X及隨附電阻,不過未加上絕緣片
電路板另一面有一個X電容,兩個Y電容

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主電路板上的EMI濾波電路,有三個共模電感,一個X電容,臥式安裝的保險絲外面有包覆絕緣套管

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兩顆GBU1506橋式整流器安裝散熱片上

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APFC電感採用封閉式磁芯結構,右側有交流輸入突波吸收器

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APFC功率元件使用兩顆Infineon IPA60R120P7全絕緣封裝Power MOSFET及一顆Infineon IDH06G65C5 SiC Schottky Diode

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APFC電感及電容之間的NTC熱敏電阻用來抑制輸入湧浪電流,在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

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APFC電容採用兩顆Rubycon 390µF 400V MXH系列105度電解電容並聯組合,確保全載輸出下Hold-up time充足

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一次側半橋諧振(HB-LLC)功率級使用兩顆Infineon IPA60R120P7全絕緣封裝Power MOSFET

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一個諧振電感與兩個諧振電容組成一次側LLC諧振槽,電感下方為一次側MOSFET隔離驅動變壓器,其旁邊為一次側電流偵測用比流器

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12V功率級主變壓器,外部包覆黑色聚酯薄膜膠帶

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輔助電源電路一次側整合式電源IC,為杰力科技EM8569D整合式電源IC

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APFC電容旁的子卡上有Champion CM6901X,用來控制12V功率級一次側HB-LLC以及二次側同步整流

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12V功率級二次側採用六顆Infineon BSC027N04LS MOSFET來組成全波同步整流電路,12V與GND大電流路徑上以敷錫的方式來增強載流能力及協助散熱,MOSFET上方長方形焊點也可將熱量傳導至電路板正面的金屬散熱片,風扇溫控熱敏電阻(編號TR2元件)安裝在變壓器二次側中央抽頭焊點的旁邊

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此電源供應器於5VSB電路額外設置兩顆Infineon BSC0906NS MOSFET,當電源啟動後會將5VSB供應來源由輔助電源電路切換至DC-DC的5V輸出,以降低輔助電源電路的電力消耗,提高整體轉換效率

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12V輸出濾波電路採用Nichicon FP系列固態電容及Rubycon YXG系列電解電容

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3.3V/5V的DC-DC電路安裝在垂直子板上,上方有環形電感及Nichicon FP系列固態電容

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子板背面,DC-DC的控制核心為ANPEC APW7159C雙通道同步降壓PWM控制器,3.3V及5V的功率級均採用兩對四顆Infineon BSC0906NS MOSFET,共配置兩組

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模組化輸出插座板正面各插座旁安置不少Nichicon FP系列及Nippon Chemi-con PSF系列固態電容,加強輸出濾波效果

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模組化輸出插座板背面敷錫增加載流能力,並未覆蓋絕緣片

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電源管理電路與APFC電路設置在同一張子卡上,中間使用光耦合IC進行隔離信號傳輸
一次側APFC電路控制核心為Infineon ICE3PCS01G,二次側電源管理電路使用SITI PS224電源管理IC,負責監控輸出OVP/UVP/OCP/SCP及接受PS-ON信號控制、產生Power Good信號,另外旁邊還有一個STC15W408AS微控制器,推測該控制器可能負責3.3V/5V電壓回授補償控制、風扇低瓦停轉控制、關機後風扇延時關閉等控制機制

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接下來就是上機測試

測試文閱讀方式請參照此篇:電源測試文閱讀小指南
http://wolflsi.pixnet.net/blog/post/67908465

依照80PLUS認證測試電流設定,Fractal Design ION+ 660P於20%/50%/100%下效率分別為91.22%/92.61%/90.55%,符合80PLUS白金認證要求20%輸出90%效率、50%輸出92%效率、100%輸出89%效率
從電源本體及線組插頭處測試的電壓差異,會對效率產生0.08%至0.68%左右的影響

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3.3V/5V/12V綜合輸出下各段轉換效率表,於輸出64%時3.3V/5V達到電源供應器標示最大總和功率限制,所以3.3V/5V電流達13A以後就不再往上加

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綜合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)

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綜合輸出5%至100%之間3.3V輸出電壓最高與最低點差異為48.9mV

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綜合輸出5%至100%之間5V輸出電壓最高與最低點差異為19.3mV

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綜合輸出5%至100%之間12V輸出電壓最高與最低點差異為27mV

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綜合效率測試結束時於輸出100%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89.3℃,二次側79.2℃,主變壓器78.5℃,3.3V/5V DC-DC區74.7℃,一次側72.3℃,APFC區64.2℃

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純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

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純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)

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純12V輸出4%至100%之間3.3V輸出電壓最高與最低點差異為46.5mV

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純12V輸出4%至100%之間5V輸出電壓最高與最低點差異為39.2mV

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純12V輸出4%至100%之間12V輸出電壓最高與最低點差異為17mV

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純12V效率測試結束時於輸出100%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85.4℃,主變壓器75.3℃,二次側74.3℃,一次側68.1℃,APFC區63.1℃,3.3V/5V DC-DC區45.5℃

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純12V效率測試結束時於輸出100%下電源供應器模組化輸出插座紅外線熱影像圖,溫度較高點為42.4℃

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綜合輸出3.3V/13A、5V/13A、12V/46A滿載輸出下Hold-up time時序圖,從交流中斷處當成起點(0.000s)時,於17ms(0.017s)時12V輸出開始小幅壓降,於21ms(0.021s)時各輸出電壓開始呈現雪崩式下跌,符合Intel制定Hold-up time需高於16ms的要求

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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

空載下12V/5V/3.3V漣波如下圖,無特別明顯不同的波形出現

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當12V負載開始增加,電路從輕載模式跳入諧振模式,這時12V會開始出現漣波

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於3.3V/13A、5V/13A、12V/46A靜態負載輸出下,12V/5V/3.3V各路低頻漣波分別為20.4mV/22.4mV/12.4mV,高頻漣波分別為14.8mV/24mV/10.8mV

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於12V/55A靜態負載輸出下,12V/5V/3.3V各路低頻漣波分別為21.2mV/20mV/10.8mV,高頻漣波分別為16mV/20.4mV/11.2mV

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3.3V啟動動態負載,最大變動幅度262mV,同時造成5V產生56mV、12V產生122mV的變動,3.3V電壓變動高峰處維持時間在400微秒左右

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5V啟動動態負載,最大變動幅度為218mV,同時造成3.3V產生62mV、12V產生152mV的變動,5V電壓變動高峰處維持時間在360微秒左右

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12V啟動動態負載,最大變動幅度為450mV,同時造成3.3V產生78mV、5V產生58mV的變動

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本體及內部結構心得小結:
1.全模組化設計,搭配編織網包覆及帶狀線材,線材材質較軟,方便整理,大4P採省力易拔設計,未提供小4P電源接頭或轉接線
2.在後方散熱出風口開洞中埋藏了摩斯電碼”F”及”D”的內碼
3.直條狀風扇護網由內部固定,雖可單獨拆固定風扇的那面外殼,但螺絲都被標籤擋住
4.風扇運作模式具備標準溫控及低負載下停轉功能,電源輸出關閉後風扇仍會運轉一段時間來協助內部散熱
5.交流輸入插座後方元件固定在獨立電路板上,不過未包覆絕緣片
6.主電路板背面焊點整體做工良好,一次側Power MOSFET使用全絕緣封裝,避免灰塵/濕氣累積而發生漏電情形
7.採用英飛凌APFC,搭配虹冠HB-LLC及同步整流輸出12V,並透過DC-DC轉換出3.3V/5V
8.內部主要功率元件使用知名品牌(Infineon)產品
9.固態與電解電容採用日系品牌(Rubycon/Nippon Chemi-con/Nichicon)
10.5VSB具備輔助電源電路轉DC-DC 5V切換功能,可降低電源運作中輔助電源電路的消耗,提高轉換效率
11.除一般監測輸出電壓電流的電源管理IC外,還額外增加一個微控制器,控制電源供應器部分功能

各項測試結果簡單總結:
1.依照80PLUS認證測試電流設定,Fractal Design ION+ 660P於20%/50%/100%下效率分別為91.22%/92.61%/90.55%,符合80PLUS白金認證要求20%輸出90%效率、50%輸出92%效率、100%輸出89%效率
2.從內部紅外線熱影像圖來看,無論是綜合輸出還是純12V輸出,橋式整流器都有最高的溫度,另外主變壓器、二次側、一次側等區域也有明顯溫度
3.全負載輸出時,切斷AC輸入(模擬電力中斷),17ms時12V輸出開始小幅壓降,22ms時各輸出電壓才呈現雪崩式下跌,符合Intel制定Hold-up time至少16ms的要求
4.空載下無特別明顯不同波形出現,電源脫離輕載模式進入諧振模式,就開始產生漣波
5.輸出漣波測試,電源供應器於於3.3V/13A、5V/13A、12V/46A靜態負載輸出下12V/5V/3.3V各路低頻漣波分別為20.4mV/22.4mV/12.4mV;於12V/55A靜態負載輸出下12V/5V/3.3V各路低頻漣波分別為21.2mV/20mV/10.8mV
6.動態負載測試,12V有比較大的變動幅度450mV,3.3V/5V的變動幅度分別為262mV/218mV,3.3V/5V電壓變動高峰處維持時間在400微秒左右

報告完畢,謝謝收看

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