[開箱] thermaltake TOUGHPOWER PF1 850W全模組

狼窩好讀版：
https://wolflsi.pixnet.net/blog/post/69485086

thermaltake TOUGHPOWER PF1 850W特色：
●80PLUS白金認證轉換效率，正常負載下效率高達92%，節省電能消耗，降低廢熱產生
●全模組化設計，黑色帶狀模組化線路，安裝便捷，整線輕鬆
●處理器12V供電提供2組4+4P接頭，支援Intel/AMD最新處理器/主機板平台
●半橋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，同時維持輸出低漣波雜訊、±2%電壓調整率、
16ms以上斷電維持時間
●採用長壽命12公分風扇，搭配智慧溫控，使用者可開啟/關閉Smart Zero Fan(智慧零轉風扇)，開啟後低負載輸出下風扇自動停轉，兼顧靜音及高效散熱
●全日系電容，加強可靠度及耐用度，保證足瓦連續輸出能力，並提供十年產品保固

thermaltake TOUGHPOWER PF1 850W輸出接頭數量：
ATX20+4P：1個
EPS 4+4P：2個
PCIE 6+2P：6個
SATA：12個
大4P：4個
小4P：1個(透過大4P轉接)

▼外盒正面有商標、特色、外觀圖、80PLUS白金認證標章、產品名稱
https://i.imgur.com/WUO4Txw.jpg

▼外盒背面有商標、英文產品特色/說明圖表、接頭實體圖/數量、輸入/輸出規格表、廠
商資訊、條碼、產地、安規認證標章
https://i.imgur.com/SYfGXr5.jpg
▼外盒上/下側面有商標及多國語言產品特色說明
https://i.imgur.com/SbqBBt6.jpg
▼外盒左/右側面有有商標、風扇護網外觀圖、80PLUS白金認證標章、產品名稱
https://i.imgur.com/sVBDWBO.jpg
▼包裝內容，除電源本體及紙本說明文件/保證書外，隨附一個印上商標的黑色尼龍收納
袋，用來放置模組化線組/交流電源線/配件
https://i.imgur.com/ceo80E8.jpg
▼本體外殼採用黑色烤漆處理，尺寸為150mm(W)x86mm(H)x140mm(D)，屬於短機身機種
https://i.imgur.com/ZDR8njX.jpg
▼本體兩側均有長條圓孔網狀通風口，並貼上印有商標/產品系列/80PLUS白金認證標章/
產品名稱的裝飾貼紙
https://i.imgur.com/oeyiZ8a.jpg
▼直接在外殼上沖壓長條圓孔網狀風扇護網，中央有商標銘牌，易碎標籤黏貼於此面其中一顆螺絲
https://i.imgur.com/VmQinlI.jpg
▼後方長條圓孔網狀出風口處設有交流輸入插座、電源總開關及Smart Zero Fan(智慧零
轉風扇)開關，交流輸入插座上面貼上Smart Zero Fan操作說明貼紙，提醒使用者
https://i.imgur.com/lT4DAd1.jpg
▼模組化線組輸出插座，左上有商標，右側有輸出埠標示圖樣
https://i.imgur.com/6oppVep.jpg
▼本體背面的規格標籤，標籤印上商標、產品系列、產品名稱、輸入電壓/電流/頻率、各組最大輸出電流/功率、總輸出功率、型號、安規認證標章、80PLUS金牌認證標章、條碼、警告訊息、產地
https://i.imgur.com/G6pegxA.jpg
▼自收納袋中取出所有模組化線組、交流電源線及配件，模組化線組分成兩組，使用魔鬼氈束線帶綑紮固定
https://i.imgur.com/e6tAMr0.jpg
▼美規插頭(NEMA 5-15P)3x0.75mm2 交流電源線、塑膠束帶及固定螺絲
https://i.imgur.com/Q4KprLo.jpg
▼一組長度59公分主機板電源黑色帶狀模組化線路，採用16AWG/18AWG/20AWG線路，提供1個ATX20+4P接頭
https://i.imgur.com/1r1M4Dj.jpg
▼兩組長度64.5公分處理器電源黑色帶狀模組化線路，採用16AWG線路，每組提供1個EPS
4+4P接頭
https://i.imgur.com/t28OToZ.jpg
▼三組顯示卡電源黑色帶狀模組化線路，每組提供2個PCIE 6+2P接頭，至第一個接頭
16AWG/18AWG線路長度為50.5公分，線路上面固定間隔綁上黑色塑膠束帶，接頭間18AWG線路長度為14.5公分
https://i.imgur.com/D9hbAdt.jpg
▼三組SATA接頭黑色帶狀模組化線路，每組提供3個直角及1個直式SATA接頭，至第一個接頭18AWG線路長度為49.5公分，接頭間18AWG線路長度為14.5公分
https://i.imgur.com/amennrr.jpg
▼一組大4P接頭黑色帶狀模組化線路，提供4個省力易拔大4P接頭，至第一個接頭18AWG線路長度為49.5公分，接頭間18AWG線路長度為14.5公分。提供一組大4P轉小4P轉接線，
22AWG線路長度為15公分
https://i.imgur.com/yvzjpRo.jpg
▼將所有模組化線路插上的樣子
https://i.imgur.com/b6Z2OVy.jpg
▼thermaltake TOUGHPOWER PF1 850W內部結構及使用元件說明簡表
https://i.imgur.com/4vRCy7M.jpg
▼內部結構圖，thermaltake TOUGHPOWER PF1 850W採用APFC、HB-LLC(半橋諧振)、二次
側同步整流輸出12V，並經由DC-DC轉換3.3V/5V/-12V。採用單面SMD電路設計，將所有SMD元件置於電路板的上層，讓風扇氣流可以直接吹到元件，可避免電路板背面熱量累積。另外在電路板中央的主變壓器/輔助電源電路變壓器區域覆蓋黑色絕緣膠片，DC-DC電路也直接設置在主電路板上
https://i.imgur.com/Yy9NAV5.jpg
▼風扇為深圳寶迪凱BDK12025MS(TT-1225) 12公分12V/0.3A四線式風扇，並內建氣流導風片
https://i.imgur.com/iysgBiU.jpg
▼電路板背面沒有任何元件，焊點整體做工良好
https://i.imgur.com/Bi3l1Mq.jpg
▼輸入插座後方加上2個Y電容，磁芯及風扇模式開關線路有包覆套管，輸入插座及開關焊點無包覆套管
https://i.imgur.com/HBCgYNm.jpg
▼主電路板交流輸入端臥式安裝的保險絲外面包覆套管，突波吸收器位置(標示MOV1處)未加上元件，EMI濾波電路有2個共模電感、2個X電容及4個Y電容。黑色圓餅狀NTC熱敏電阻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https://i.imgur.com/ypIfC7u.jpg
▼2顆GBU1506L橋式整流器塗抹散熱膏後裝在散熱片上
https://i.imgur.com/7y8NGHB.jpg
▼APFC電感採用環形磁芯，並用黑色固定膠加強固定
https://i.imgur.com/t3pzsMq.jpg
▼橋式整流器、APFC及一次側功率元件均安裝在同一片散熱片上，APFC使用2顆Lonten龍
騰LonFET系列LSB65R070GF TO-247封裝Power MOSFET及1顆Global Power泰科天潤
G3S06506J TO-220ISO內絕緣封裝碳化矽二極體，一次側使用2顆NCE無錫新潔能
NCE65TF130F TO-220F全絕緣封裝Power MOSFET。TO-247屬於非絕緣封裝，安裝時需要使用絕緣導熱墊，TO-220ISO屬於內絕緣封裝，後方金屬耳片與內部二極體絕緣，所以不需使用絕緣導熱墊及絕緣墊圈，可和TO-220F全絕緣封裝一樣塗抹散熱膏後直接鎖在散熱片上
https://i.imgur.com/cejnLbc.jpg
▼APFC電容採用2顆並聯配置的Rubycon MXK系列390μF 420V 105℃電解電容，總容值為
780μF
https://i.imgur.com/recBAID.jpg
▼右下諧振電感與諧振電容組成一次側LLC諧振槽，諧振電容左側為一次側電流偵測用比
流器，比流器上方為一次側功率元件隔離驅動變壓器。左上主變壓器採用交錯結構繞組，二次側平板狀繞組和一次側Litz wire繞組交錯相疊。隔離驅動變壓器、諧振電感與比流器包覆黑色聚酯薄膜膠帶，主變壓器磁芯外包覆耐熱膠帶
https://i.imgur.com/UKYGM7C.jpg
▼左側為輔助電源電路變壓器，右側主變壓器的二次側平板狀繞組直接焊接在電路子板上的實心金屬條，再焊接至主電路板
https://i.imgur.com/VU0x1Pp.jpg
▼APFC控制電路區與輔助電源電路區用黑色絕緣膠片覆蓋住，保護電路元件。絕緣膠片底下有Champion CM6500UNX PFC控制器，以及輔助電源電路一次側Excelliance MOS杰力
EM8564A整合式電源IC
https://i.imgur.com/a9UfO5l.jpg
▼功率級二次側區域配置圖一覽，紅框為12V同步整流MOSFET，綠框為12V輸出濾波，紫框為3.3V/5V DC-DC
https://i.imgur.com/sZ0E3ow.jpg
▼安裝在電路板正面的12V同步整流功率元件，採用6顆Advanced Power Electronics富鼎先進AP4N1R8CMT-A MOSFET組成全波同步整流電路。左側黑色絕緣膠片底下有Champion
CM6901X諧振控制器
https://i.imgur.com/AyhOdjw.jpg
▼12V輸出濾波電路有Nippon Chemi-con固態電容/電解電容及黃色磁芯電感
https://i.imgur.com/0ApsEJH.jpg
▼直接設置在主電路板上的DC-DC電路，負責將12V轉換成3.3V/5V輸出，每組DC-DC使用
Anpec APW7164同步降壓控制器搭配2顆Advanced Power Electronics富鼎先進
AP4024GEMT-HF MOSFET組成，採1HS+1LS配置，還有直立安裝的環形電感及Nippon
Chemi-con固態電容
https://i.imgur.com/ZIwM1Cq.jpg
▼SITRONIX ST9S313-SAG二次側電源管理IC，負責監控輸出電壓及接受PS-ON信號控制、
產生Power Good信號。左側風扇控制IC正面無編號印刷
https://i.imgur.com/g6GX3w6.jpg
▼模組化輸出插座板背面沒有元件，部分線路敷錫加強載流，未加上絕緣隔板
https://i.imgur.com/c07tHfC.jpg
▼模組化輸出插座板正面加上11顆Nippon Chemi-con固態電容，強化輸出濾波效果
https://i.imgur.com/FCW6mRk.jpg

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

▼thermaltake TOUGHPOWER PF1 850W於20%/50%/100%下效率分別為
92.11%/92.95%/90.29%，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0.04%至0.37%的影響
https://i.imgur.com/bf7evOe.jpg

▼thermaltake TOUGHPOWER PF1 850W於10%、20%、50%、100%的交流輸入波形(黃色-電壓，紅色-電流，綠色-功率)。50%輸出下功率因數為0.9906，符合80PLUS白金認證要求50%輸出下功率因數需大於0.95的要求
https://i.imgur.com/FDWGYxi.jpg
▼進行綜合輸出負載測試，輸出37%時3.3V/5V達到電源供應器標示最大總和功率100W，所以3.3V/5V電流達12A以後就不再往上加，3.3V/5V/12V電壓記錄如下表
https://i.imgur.com/KXdcIUX.jpg
▼綜合輸出6%至100%之間3.3V輸出電壓最高與最低點差異為31.7mV
https://i.imgur.com/BNZDSDA.jpg
▼綜合輸出6%至100%之間5V輸出電壓最高與最低點差異為30.9mV
https://i.imgur.com/XNMBp1n.jpg
▼綜合輸出6%至100%之間12V輸出電壓最高與最低點差異為34mV
https://i.imgur.com/c9DrSvF.jpg
▼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)
https://i.imgur.com/enrufMm.jpg
▼進行12V輸出負載測試，這時3.3V/5V維持空載，3.3V/5V/12V電壓記錄如下表
https://i.imgur.com/aQaMSZ1.jpg
▼純12V輸出4%至100%之間3.3V輸出電壓最高與最低點差異為16.8mV
https://i.imgur.com/zSnsQC9.jpg
▼純12V輸出4%至100%之間5V輸出電壓最高與最低點差異為19.3mV
https://i.imgur.com/Lxsry8M.jpg
▼純12V輸出4%至100%之間12V輸出電壓最高與最低點差異為26mV
https://i.imgur.com/O1hJkYm.jpg
▼電源PS-ON信號啟動後直接3.3V/12A、5V/12A、12V/62A滿載輸出下各電壓上升時間圖，從12V開始上升處當成起點(0.000s)時，12V上升時間為13ms，5V與3.3V上升時間為8ms
https://i.imgur.com/QrErpdC.jpg
▼3.3V/12A、5V/12A、12V/62A滿載輸出下斷電的Hold-up time時序圖，從交流中斷處當
成起點(0.000s)時，12V於18ms開始壓降，23ms降至11.4V(圖片中資料點標籤)，符合
Intel制定Hold-up time需高於16ms的要求
https://i.imgur.com/7VfjV34.jpg
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
▼當輸出無負載時，12V/5V/3.3V無明顯漣波
https://i.imgur.com/CVDVCDd.jpg
▼於3.3V/12A、5V/12A、12V/62A靜態負載輸出下，12V/5V/3.3V各路低頻漣波分別為
22.8mV/21.2mV/9.2mV，高頻漣波分別為15.6mV/19.2mV/9.2mV
https://i.imgur.com/L0ICpfw.jpg
▼於12V/70A靜態負載輸出下，12V/5V/3.3V各路低頻漣波分別為21.6mV/19.6mV/7.6mV，
高頻漣波分別為14mV/17.2mV/8.4mV
https://i.imgur.com/cnByi1q.jpg
▼3.3V啟動動態負載，變動範圍5A至15A，維持時間500微秒，最大變動幅度384mV，同時
造成5V產生214mV、12V產生184mV的變動
https://i.imgur.com/0Ag2UQE.jpg
▼5V啟動動態負載，變動範圍5A至15A，維持時間500微秒，最大變動幅度為444mV，同時
造成3.3V產生284mV、12V產生234mV的變動
https://i.imgur.com/KN6zl41.jpg
▼12V啟動動態負載，變動範圍5A至25A，維持時間500微秒，最大變動幅度為334mV，同時造成3.3V產生76mV、5V產生74mV的變動
https://i.imgur.com/zYmktFT.jpg
▼上圖為綜合輸出100%電源供應器內部紅外線熱影像，溫度由高而低排列分別是二次側
96.4℃，橋式整流92.6℃，主變壓器78.4℃，APFC區77.5℃，諧振電感70.5℃，3.3V/5V
DC-DC區69.2℃，一次側60.9℃。下圖為純12V輸出100%電源供應器內部紅外線熱影像，溫
度由高而低排列分別是二次側94.8℃，橋式整流92.5℃，APFC區76.1℃，諧振電感72.4℃
，主變壓器70.2℃，一次側61.7℃，3.3V/5V DC-DC區49℃
https://i.imgur.com/uKsQI7C.jpg
▼電源供應器100%輸出下橋式整流、APFC MOSFET、一次側(PRI)MOSFET、APFC二極體的紅外線熱影像圖
https://i.imgur.com/QDML2S8.jpg
▼電源供應器100%輸出下主變壓器子卡、二次側同步整流(SR)MOSFET的紅外線熱影像圖
https://i.imgur.com/j9QmI13.jpg
▼上圖為電源供應器綜合輸出100%下3.3V/5V DC-DC電路功率元件及PWM控制器的紅外線熱影像圖。下圖為電源供應器滿載下模組化插座的紅外線熱影像圖
https://i.imgur.com/PcWfHQS.jpg
本體及內部結構心得小結：
◆採用全模組化設計，搭配黑色帶狀模組化線組，CPU供電提供2個4+4P接頭，並提供1條
小4P轉接線
◆風扇護網直接沖壓在外殼上，兩側外殼有輔助通風用開孔
◆交流輸入插座後方有Y電容。磁芯/風扇模式控制線路/保險絲有包覆套管，交流輸入插
座/風扇模式開關焊點未包覆套管，主電路板輸入端突波吸收器位置空焊未裝上元件
◆採用虹冠方案APFC、半橋LLC諧振與同步整流輸出12V，並透過DC-DC轉換3.3V/5V/-12V
◆APFC功率元件使用龍騰TO-247封裝MOSFET及泰科天潤碳化矽二極體，一次側功率元件使用無錫新潔能，二次側功率元件使用富鼎先進。APFC TO-247 MOSFET使用絕緣墊片，APFC二極體TO-220ISO內絕緣封裝免用絕緣導熱墊及絕緣墊片，可直接鎖在散熱片，同時避免絕緣破壞後出現短路故障，一次側MOSFET使用TO-220F全絕緣封裝
◆內部電容採用Nippon Chemi-con、Rubycon品牌
◆二次側電源管理IC僅偵測輸出電壓是否在正常範圍

各項測試結果簡單總結：
◆thermaltake TOUGHPOWER PF1 850W於20%/50%/100%下效率分別為
92.11%/92.95%/90.29%，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
◆thermaltake TOUGHPOWER PF1 850W的功率因數修正，滿足80PLUS白金認證要求輸出50%下功率因數需大於0.95
◆偏載測試，12V維持空載，測試3.3V滿載、5V滿載、3.3V/5V滿載的3.3V/5V/12V電壓變
化，均無出現超出±5%範圍情形
◆電源啟動至全負載輸出狀態，12V上升時間為13ms，3.3V/5V上升時間為8ms
◆全負載輸出狀態切斷AC輸入模擬電力中斷，12V於18ms開始壓降，23ms降至11.4V，符合Intel制定Hold-up time需高於16ms的要求
◆輸出漣波測試，空載下無明顯漣波；於3.3V/12A、5V/12A、12V/62A靜態負載輸出下
12V/5V/3.3V各路低頻漣波分別為22.8mV/21.2mV/9.2mV；於12V/70A靜態負載輸出下
12V/5V/3.3V各路低頻漣波分別為21.6mV/19.6mV/7.6mV
◆3.3V/5V動態負載測試，變動範圍5A至15A，維持時間500微秒，最大變動幅度分別為
384mV/444mV
◆12V動態負載測試，變動範圍5A至25A，維持時間500微秒，最大變動幅度為334mV
◆全負載輸出下，二次側有最高溫度，橋式整流/APFC/主變壓器亦有明顯溫度
◆熱機下3.3V過電流截止點在35A(175%)，5V過電流截止點在30A(150%)，12V過電流截止
點在99A(141%)

報告完畢，謝謝收看

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