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九州風神 PL800D電源評測:将原生PCIe 5.0供電帶到親民級

作者:超能網

2022年3月,英特爾釋出了具有跨時代意義的ATX 3.0版本多路桌面平台電源設計指南,對PCI-E以及CPU供電等提出了更高的電源設計要求,以滿足目前電腦硬體的日益增長的用電需求,為PC使用者的日常使用提供更好的保障,尤其是硬體水準達到了中端主流或以上的玩家。由于顯示卡廠商對PCIe 5.0規範的積極推動,在ATX 3.0設計指南公布的一年内就已經有大量的ATX 3.0電源進入市場,但前期主要是集中在750W或以上的功率級别,且大部分為模組設計的中高端型号,最重要的是,價格相比上一代版本的電源還是相對較貴。

九州風神 PL800D電源評測:将原生PCIe 5.0供電帶到親民級

随着電源技術的不斷成熟,九州風神新推出的PL系列電源将ATX 3.0電源的價格進一步壓低,定價329元起步,并且從800W的PL800D到550W的PL550D均配備了原生的PCIe 5.0供電接口,最多滿足3路PCI-E+12VHPWR雙重顯示卡的供電需求,為追求低價實用的使用者提供了新的選擇。我們這次到手測試的是首發型号中輸出功率最高的PL800D,背部标簽顯示是以藍代工,看看它的做工及性能表現是否能夠做到物美價廉。

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九州風神PL800D電源基本規格

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九州風神PL800D電源賞析

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九州風神PL800D電源為标準的14cm長度,重量實測為1.44kg,滿足絕大部分的ATX機箱的安裝相容性需求。正如前面說到的那樣,其基于ATX 3.0規格打造,且通過了80Plus銅牌認證,額定功率達到了800W,售價489元,提供5年的質保服務。

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PL800D電源的外觀依然延續九州風神的家族式設計,由多個小正方形的風扇進出風網格加上開關按鍵上與品牌LOGO上一樣的标志性“九州綠”配色,基本上一眼就能看出這是九州風神家的電源。

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電源采用120mm正常直徑的7扇葉風扇進行散熱,機身上沒有提供風扇智能啟停功能的開關按鍵,但據官方參數資訊描述,在電源負載低于約70%時轉速為900 RPM左右,以兼顧靜音與散熱,而當電源負載進一步增大後,風扇轉速會不斷加快,最高可達到1800 RPM左右,以保障電源内部元件在較低的溫度下穩定運作。

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從電源本體的背部我們可以再次看到其80Plus銅牌牌認證标簽,額定總功率為800W,其中+12V的額定輸出電流為66.5A,相當于798W輸出功率,+5V與+3.3V均為20A額定輸出電流,聯合輸出功率為100W。同時,電源的交流輸入标準為100~240Vac / 10~5A / 50~60Hz,可在海拔低于5000米的地區穩定運作,滿足全球大部分使用者的使用條件。

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電源采用了目前ATX 3.0規格中較為少見的直出線材設計,而非模組,不過扁平化的柔軟線材對理線來說還是相對友好的。電源提供的供電接口比較豐富,包含了1個24pin主供電接口、2個4+4pin CPU接口、3個6+2pin PCI-E供電接口(兩條PCI-E供電線,其中一條為并聯雙接口設計)、1個12+4pin 12VHPWR供電(支援450W輸出)、8個SATA供電接口和2個D型4pin供電接口。其中24pin主供電接口線材長度達到550mm,CPU供電接口線材長度達到700mm,PCI-E供電接口線材長度達到550mm,12VHPWR供電接口線材長度達到600mm,可滿足目前主流平台的供電以及大部分機箱背部走線的需求。

九州風神PL800D電源拆解

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電源散熱風扇是來自WAM的W12025HZ12SEMA,采用液壓軸承,标準的12025尺寸,DC12V 0.25A的電機規格,2線連接配接說明了風扇自身不帶轉速檢測和PWM調速功能,實測最大轉速可達2000 RPM。

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電源基于主動式PFC+雙管正激+肖特基整流+DC-DC結構打造,是目前大部分入門級和主流級銅牌電源中較為常見的方案。元件排布較為緊湊,多處位置進行了絕緣補膠處理。背部PCB的焊錫較為幹淨,部分位置有加厚補焊,以提升電路傳輸的可靠性。PCB的底部及兩側均覆寫有絕緣擋片,起到一定到散熱導流效果及避免短路的效果。

九州風神PL800D電源基礎用料如下:

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電源的EMI電路組成完整,AC輸入插座上2個Y電容和1個X電容,主PCB上則有1個X電容、2個Y電容以及2個共模電感,配置有獨立繼電器,MOV與NTC齊全,其中NTC位于繼電器的旁邊。主電容則來自于承興,數量為1個,規格均為420V/560μF/105℃。

主電容和PFC電感旁邊的銀色散熱片中包含了PFC開關管、PFC二極管和主開關管:上方靠近主電容的是兩個PFC開關管,為東微的OSG55R140F(550V/14.5A@100℃/140mΩ);往下接着的是PFC二極管,因為被電感擋住無法觀察到其具體型号;再往下是兩個主開關管,為富信的FXN28N50F(500V/16.7A@100℃)。PFC控制器在散熱片的另一邊,為虹冠的CM6800UX晶片,電源管控晶片則是極創的IN1S429I。電源的整流橋是單獨給到一塊散熱片,型号為GBU-1508(800V/15A@100℃)。

從變壓器一大一小的組合我們不難看出,電源的拓撲結構為雙管正激,而二次側也明顯是采用了肖特基整流+單路磁放大方案,算是一個成本與性能較為折中的選擇。三個肖特基二級管固定在獨立的散熱片上,為東微的SFS06R03P(60V/130A)。但5V和3.3V電壓轉換這邊是DC-DC,采用獨立的子PCB設計,采用APW7073作為PWM控制器,每路配置有2個MosFET, 分别使用了1個RMN3N5R0DF和1個RECTRON的3NA3R4,規格分别為30V/61A@25℃/5mΩ和30V/75A@25℃/3.4mΩ。

直出線材與PCB連接配接處均使用熱縮管進行包裹處理,有效防止線材之間形成短路并加強線材接頭的連接配接強度。附近的幾個濾波電容也均來自承興。

九州風神PL800D電源測試

靜态/動态負載與ATX 3驗證

我們對參測的電源進行120%額定功率下的230V輸入均衡負載測試以及紋波測試,該項測試的成績不納入超能指數的計算中,單純是用來觀察電源的功率餘量。

九州風神 PL800D電源評測:将原生PCIe 5.0供電帶到親民級

經測定,九州風神PL800D電源的OPP過功率保護點是為1318W,相當于是額定功率的164.75%,預留的功率空間比較充足。0A空載時的輸入功率為6.90W,各路輸出電壓相比帶載電壓均無明顯差異。

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動态負載方面,在低頻50Hz下,九州風神PL800D電源的5V和3.3V的輔路輸出出現了輕微的過沖現象,而在10kHz下整體是通過的,不過這對實際使用的影響較小,屬于可接受的範圍之内,符合其價格定位。

九州風神 PL800D電源評測:将原生PCIe 5.0供電帶到親民級

而在ATX 3規格驗證上,目前業内比較重視的參數主要是2%輕載輸出的轉換效率,以及在120%、160%、180%、200%瞬時動态輸出下的峰值功率表現。經測定九州風神PL800D電源在2%輕載也就是17W輸出時,115V與230V輸入電壓下轉換效率可以達到60.03%%和62.02%的水準,動态峰值功率的測試也全部通過,基本可以判定此款電源是具備ATX 3相關素質的。

PS:超載至120%功率是評測需要,我們并不建議玩家超載電源,如果确實需要更高的輸出功率,請使用額定功率更高的産品。

電壓穩定性

九州風神PL800D電源的+12V電壓偏離度能夠控制在0.5%以内,表現相當不錯,而+5V與+3.3V方面就稍遜一些,但也能夠控制2%以内。負載調整率方面+12V也有優秀的表現,同樣控制在了1%以内,+5V與+3.3v的調整率則分别為是在1.26%和2.58%。

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轉換效率

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九州風神PL800D是一款通過了80Plus銅牌認證的電源,在230V輸入的環境下,輸出50W功率時其轉換效率已經達到了80%,輸出100W時轉換效率超過85%,300W負載的時候實作90.6%的最高輸出效率,滿載輸出效率為87.6%,整體平均效率接近90%;在115V輸入下,從100W到750W的輸出區間都能維持85%以上的轉換效率,最高轉換效率達到88.87%,滿載效率為84.81%。

輸出紋波

紋波和噪聲是電源直流輸出裡夾雜的交流成分,如果用示波器觀察,就會看到電壓上下輕微波動,像水波紋一樣,是以稱之為紋波。按照英特爾ATX 3要求,+12V、+5V、+3.3V的輸出紋波與噪聲的Vp-p(峰-峰值)分别不得超過120mV、50mV、50mV。我們使用數字示波器在20MHz模拟帶寬下按照英特爾規範給治具闆測量點處并接去耦電容,對電源滿載以及超載至120%功率下的輸出紋波進行測量,以低頻下的紋波峰峰值作為打分基準。

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九州風神PL800D電源在100%滿載時的+12V、+5V、+3.3V低頻紋波為27.9mV、17.1mV和8.9mV,超載至120%也就是960W後,電源輸出紋波小幅度的提升至35mV、20.3mV和18.6mV,變化幅度處于正常範圍,距離上限還有較遠的距離,可見其紋波抑制是比較優秀的。

交叉負載

交叉負載測試項目我們按照Intel ATX 3和SSI EPS12V 2.92電源設計指導的要求,制定出800W電源交叉負載圖表。

值得注意的是,我們并非原封照搬設計規範,而隻選擇其中比較有實際意義的4個測試點,分别是交叉負載框裡的左下、左上、右上和右下角四個點。

這四個點的意義分别為:

  左下角(A點):整機最小負載;

  左上角(B點):輔路最大負載、12V最小負載,例如多個機械硬碟同時啟動的情況;

  右上角(C點):輔路最大負載、整機滿載;

  右下角(D點):12V最大負載、輔路最小負載,例如使用單個固态硬碟運作3D遊戲的情況;

測試點的X坐标表示總的+12V的輸出功率,Y坐标表示+5V和+3.3V的輸出功率之和。

交叉負載的測試與前面的均勻負載測試的評判标準一緻,電壓偏離額定值越少越好,各路偏離率允許的值都為±5%。

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九州風神PL800D電源在+5V和+3.3V輸出上使用了DC to DC設計,這個設計在交叉負載(拉偏測試)中是比較有利的,基本上在不同的負載環境中,三路輸出的電壓偏離度大部分都能維持在2%的範圍内,表現良好。

保持時間

掉電保持時間(Hold-up Time)是指電源掉電之後電壓輸出值跌出範圍允許的5%的時間,我們測量的是+12V、+5V和Power-OK(Power-Good)信号的保持時間。

SSI EPS12V 2.92伺服器電源設計指導中對輸出電壓保持時間的要求是電源在75%的負載下保持時間應該大于18ms,而Power-OK信号的保持時間要求是大于17ms;而在ATX 3電源設計指南中,各路輸出電壓的保持時間要求則是在100%的負載下保持時間應該大于12ms,而Power-OK信号的保持時間要求是大于11ms。

掉電保持時間如此受關注,是因為其很大程度上關系到硬體的壽命,Power-OK保持17ms意味着面臨17ms以内的掉電情況時電腦能持續運作而不出現關機、重新開機的狀況,而各路電壓保持18ms或者更長的時間,是為了在掉電發生時各個硬體能夠做出應急處理,比如機械硬碟的磁頭歸位 、SSD的掉電保護。

九州風神PL800D電源的保持時間是在75%負載(DC輸出637.5W)與100%負載(DC輸出850W)的情況下測得。

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在75%負載下,九州風神PL800D電源的+12V保持時間為28.1ms,+5V與+.3.V均為46.1ms,Power-OK保持時間則為24.9ms,三項保持時間全部達标且餘量充足;在100%負載下的表現也同樣優秀,+12V/+5V/+3.3V的保持時間分别為19.1ms、32.9ms和33.9ms,Power-OK保持時間則為17.9ms,相較于ATX 3的規格要求有相當多的餘量。

散熱風扇轉速

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九州風神PL800D電源雖然不支援風扇智能啟停功能,但是在低溫低負載的情況下風扇依然會控制在較低的轉速,噪音較小。經我們測試,電源直至輸出功率超過550W後風扇才開始随輸出功率的增加而提速,滿載時達到1990RPM的水準,基本達到了風扇的轉速上限。

九州風神PL800D電源得分及點評

按照我們目前的評分标準,九州風神PL800D電源的正常性能超能指數為85.66分,ATX 3性能指數為85.67分,主要是在動态負載電壓方面扣除了較多的分數,但對于一款80Plus銅牌認證的電源來說,整體的得分是較為不錯的,屬于中上水準,适合追求電源低價實用的玩家選用。

九州風神 PL800D電源評測:将原生PCIe 5.0供電帶到親民級
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九州風神PL800D電源采用的是比較成熟的主動式PFC+雙管正激+肖特基整流+DC to DC結構方案,保障了電源在偏載環境下的電壓表現并且達到了ATX 3.0标準。同時,原生PCIe 5.0供電的加入也使得使用者可以直接連接配接到帶有12VHPWR接口的顯示卡上,無需進行轉接操作。雖然目前來說該接口僅在NVIDIA RTX 4070及更高端的型号上應用,但相信不久的将來會進一步普及到更多顯示卡産品上,九州風神PL800D電源可以說是附帶戰未來的屬性了。

電源迷你天梯榜 (完整電源天梯榜)

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目前九州風神PL系列電源的市場售價為329元起, 而PL800D售價則為489元,以其成績來看這是一個合理的價格,如果你不是特别追求高效率,而且确實需要一款性能穩定、價格實惠的中瓦數電源,我們相信九州風神PL800D電源會是一個不錯的選擇。

九州風神 PL800D電源評測:将原生PCIe 5.0供電帶到親民級

√ 優點:

- 80Plus銅牌認證

-+12V電壓穩定性表現優秀

- 輸出紋波低

- 保持時間充足

- 原生PCIe 5.0供電

- 線材長度充足且為扁平設計,機箱相容性優秀

X 缺點:

-+5V與3.3V電壓穩定性仍有優化空間

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