1. CORSAIR AX1600i 电源供应器
1.1 CORSAIR AX1600i 简介
电脑电源供应单元（ 英语：PC Power supply unit，常直接以电源供应器称之，简称 PSU 或电源 ）。是电脑的一种电能转换类的电源（ 有别于电池供电类的电源 ），负责将标准交流电转成低压稳定的直流电，给电脑内其它的组件所使用。
现在常用的 ATX 规格 PC 电源供应器输入电压一般为 100V 至 240V 之间自动适应，输入交流电频率为 50Hz 或 60Hz ，输出12V、5V 及 3.3V 三种稳定的直流电压。最新的 ATX 规格是 2018 年中发表的 ATX 2.52 版。
CORSAIR AX1600i 为符合钛金牌效率认证的全数位电源供应器，其中全数位的意思是指，电源供应器的控制核心为数位控制器，而非传统类比控制器。
1.2 80 plus 效率认证对照表
|
80 PLUS等级 |
115V Internal Non-Redundant |
230V Internal Redundant | |||||||||||
|
负载程度 |
10% |
20% |
50% |
100% |
10% |
20% |
50% |
100% | |||||
|
80 PLUS |
-- |
80% |
80% |
80% / PFC .90 |
-- |
-- |
-- |
-- | |||||
|
80 PLUS 铜牌 |
-- |
82% |
85% / PFC .90 |
82% |
-- |
81% |
85% / PFC .90 |
81% | |||||
|
80 PLUS 银牌 |
-- |
85% |
88% / PFC .90 |
85% |
-- |
85% |
89% / PFC .90 |
85% | |||||
|
80 PLUS 金牌 |
-- |
87% |
90% / PFC .90 |
87% |
-- |
88% |
92% / PFC .90 |
88% | |||||
|
80 PLUS 铂金 |
-- |
90% |
92% / PFC .95 |
89% |
-- |
90% |
94% / PFC .95 |
91% | |||||
|
80 PLUS 钛金 |
90% |
92% / PFC .95 |
94% |
90% |
90% |
94% / PFC .95 |
96% |
91% | |||||
2. 测试流程
2.1 测试设备连接与开机讯号
- AC 输入接线及电源切换开关如下图。
- PS_ON# 的 switch 切换至 ON ( 白色 ) 如下图。
- DC 输出脚位及接线方式如下图，接线时须注意 12V 的正负极，否则会导致待测物及设备损坏。测量输出电压时也要尽量靠近待测物本体。
- 测量输出电压涟波的治具为 10uF 电解电容并联1uF 的 SMD 电容，其安装时须注意正负极，并确实接触碳棒金属，安装方式如下图。
- 12V 输出主要为 8 pin 端子并带有基本防呆，其安装方式如下图。
- 电流碳棒安装位置为 AC 输入侧，安装时可勾白线或黑线，安装方式如下图。绿线为接地线，正常状况下不会有电流。
- 完成接线后的测试平台如下。
2.2 AC 电源供应器的设定
- 设定电压为 AC 230V / 50Hz 或 AC 115V / 60Hz，并依据负载设定电流保护点。
2.3 DC 电子负载的设定
- 大部分测试时会使用 CCH mode ( 定电流模式 )，并设定负载电流大小。
v
- 动态负载测试时使用 CCDH mode ( 动态定电流模式 )，并设定动态负载的电流大小与负载变动的间隔时间。
2.4 示波器测量THD
- 若要分析 THD 可使用 Tektronix DPO 7054C 测量，分析界面如下。
3. 测试注意事项
- 测试中需使用 AC 电源供应器、DC 电子负载、示波器、三用电表……等设备，实验前须确实熟悉各设备操作方式，以确保实验安全。
- 待测物输出接点无法完全防呆，有可能接线会错误需特别注意。
- 注意待测物输入、输出电压规范、正负极接线，并确认负载是否合理。
- 注意示波器的一般碳棒 ( 非隔离 ) 负极要共点，不可有电压差。若有电压差须以隔离碳棒测量。
- 注意示波器电源要接隔离变压器，避免示波器与待测量电路形成回路。
- 注意电压碳棒耐压，电流碳棒测量范围，以及示波器通道是否隔离。
- 注意碳棒衰减倍率，以及示波器通道倍率，确认测量讯号大小正确。
- 待测物测试过后 30 分钟内不要拆装外壳，避免电容余电损坏周边零件。
- 待测物负载小于 40% 时风扇会关闭。
- 待测物的输出与 AC_GND 是共点的，连接示波器时须注意。
4. 实验结果
4.1 电压、电流、THD测试波型
在低压115V输入时，输出功率只能测试到 70%，当 80% 时待测物即触发保护，因此无法测试。
- 绿线：输入电压。红线：输入电流。
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0% load - 115V 60Hz 效率：0%。THD：16.0%。 |
0% load - 230V 50Hz 效率：0%。THD：26.2%。 |
 |  |
|
10% load - 115V 60Hz 效率：91.4%。THD：23.2%。 |
10% load - 230V 50Hz 效率：91.6%。THD：17.3%。 |
 |  |
|
20% load - 115V 60Hz 效率：93.8%。THD：9.0%。 |
20% load - 230V 50Hz 效率：94.8%。THD： 10.7%。 |
 |  |
|
30% load - 115V 60Hz 效率：94.3%。THD：6.4%。 |
30% load - 230V 50Hz 效率：95.7%。THD：7.6%。 |
 |  |
|
40% load - 115V 60Hz 效率：94.1%。THD：5.6%。 |
40% load - 230V 50Hz 效率：95.9%。THD：8.6%。 |
 |  |
|
50% load - 115V 60Hz 效率：94.0%。THD：5.3%。 |
50% load - 230V 50Hz 效率：96.0%。THD：6.1%。 |
 |  |
|
60% load - 115V 60Hz 效率：93.6%。THD：5.7%。 |
60% load - 230V 50Hz 效率：95.8%。THD：5.2%。 |
 |  |
|
70% load - 115V 60Hz 效率：93.1%。THD：5.8%。 |
70% load - 230V 50Hz 效率：95.9%。THD：4.4%。 |
 |  |
|
80% load - 115V 60Hz
|
80% load - 230V 50Hz 效率：95.8%。THD：4.0%。 |
|
(None) |  |
|
90% load - 115V 60Hz
|
90% load - 230V 50Hz 效率：95.7%。THD：3.74%。 |
|
(None) |  |
|
100% load - 115V 60Hz
|
100% load - 230V 50Hz 效率：95.5%。THD：3.58%。 |
|
(None) |  |
- 测量结果统计表如下。
|
AC 115V / 60Hz |
AC 230V / 50Hz | ||||||
|
负载(%) |
Iin_THD |
PF |
效率 |
负载(%) |
Iin_THD |
PF |
效率 |
|
0.0% |
16.0% |
0.621 |
0.00% |
0.0% |
26.2% |
0.333 |
0.00% |
|
10.0% |
23.2% |
0.955 |
91.4% |
10.0% |
17.3% |
0.968 |
91.6% |
|
20.0% |
9.0% |
0.990 |
93.8% |
20.0% |
10.7% |
0.991 |
94.8% |
|
30.0% |
6.4% |
0.996 |
94.3% |
30.0% |
7.6% |
0.994 |
95.7% |
|
40.0% |
5.6% |
0.998 |
94.1% |
40.0% |
8.6% |
0.995 |
95.9% |
|
50.0% |
5.3% |
0.999 |
94.0% |
50.0% |
6.1% |
0.996 |
96.0% |
|
60.0% |
5.7% |
1.000 |
93.6% |
60.0% |
5.2% |
1.000 |
95.8% |
|
69.9% |
5.8% |
0.999 |
93.1% |
70.0% |
4.4% |
0.997 |
95.9% |
|
|
|
|
|
80.0% |
4.0% |
0.998 |
95.8% |
|
|
|
|
|
90.0% |
3.7% |
0.999 |
95.7% |
|
|
|
|
|
99.9% |
3.6% |
0.999 |
95.5% |
- 测量结果绘制曲线如下。
4.2 输出涟波测试波型
- 绿线：输入电压。黄线：输出电压 (DC 耦合)。蓝线：输出电压 (AC 耦合)。
|
0% load – 115V 60Hz 涟波 (Vp-p)：5.958 mV。 |
0% load – 230V 50Hz 涟波 (Vp-p)：5.488 mV。 |
 |  |
|
10% load – 115V 60Hz 涟波 (Vp-p)：5.57 mV。 |
10% load – 230V 50Hz 涟波 (Vp-p)：5.25 mV。 |
 |  |
|
20% load – 115V 60Hz 涟波 (Vp-p)：5.991 mV。 |
20% load – 230V 50Hz 涟波 (Vp-p)：5.634 mV。 |
 |  |
|
30% load – 115V 60Hz 涟波 (Vp-p)：5.583 mV。 |
30% load – 230V 50Hz 涟波 (Vp-p)：5.939 mV。 |
 |  |
|
40% load – 115V 60Hz 涟波(Vp-p)：5.784 mV。 |
40% load – 230V 50Hz 涟波(Vp-p)：5.706 mV。 |
 |  |
|
50% load – 115V 60Hz 涟波(Vp-p)：5.577 mV。 |
50% load – 230V 50Hz 涟波(Vp-p)：38.02 mV。 |
 |  |
|
60% load – 115V 60Hz 涟波 (Vp-p)：5.611 mV。 |
60% load – 230V 50Hz 涟波 (Vp-p)：37.4 mV。 |
 |  |
|
70% load – 115V 60Hz 涟波 (Vp-p)：6.372 mV。 |
70% load – 230V 50Hz 涟波 (Vp-p)：5.659 mV。 |
 |  |
|
80% load – 115V 60Hz
|
80% load – 230V 50Hz 涟波 (Vp-p)：5.619 mV。 |
|
(None) |  |
|
90% load – 115V 60Hz
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90% load – 230V 50Hz 涟波 (Vp-p)：5.453 mV。 |
|
(None) |  |
|
100% load – 115V 60Hz
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100% load – 230V 50Hz 涟波 (Vp-p)：6.219 mV。 |
|
(None) |  |
4.3 dynamic load 测试波型
- 黄线：输出电压 (DC 耦合)。蓝线：输出电压 (AC 耦合)。
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0% ó 50% load – 115V 60Hz |
0% ó 50% load – 230V 50Hz |
 |  |
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50% ó 100% load – 115V 60Hz |
50% ó 100% load – 230V 50Hz |
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(None) |  |
4.4 hold up time 测试波型
- 绿线：输入电压。红线：输入电流。黄线：输出电压。蓝线：PWR_OK 信号。
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100% load – 230V 50Hz hold up time：23.4 ms。 |
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4.5 turn on delay 测试波型
- 红线：输入电压。黄线：输出电压。蓝线：PWR_OK 信号。
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0% load - 115V 60Hz Delay time：1.43 s。 |
0% load - 230V 50Hz Delay time：1.42 s。 |
 |  |
5. 参考资料
- CORSAIR AX1600i 用户手册
- Tektronix DPO 7054C 使用者手册