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PFCLLCDCDC架构设计,12

来源:插头 时间:2023/3/10
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前言

40系显卡已经推出,其中最大的不同,就是将传统显卡的6pin以及8pin供电插头,改为体积小巧的12VHPWR16pin供电插头,单个插头承载W功率,简化了机箱走线,方便又美观。鑫谷针对40系显卡供电需求,推出了昆仑KL-G电源,标配12VHPWR16pin接口,无缝应对显卡供电需求。

这款电源采用PFC+LLC+SR+DC-DC降压电路架构,内置日系电容,支持宽电压输入,具备强劲的动态超载性能。电源为单路12V输出,通过DC-DC降压电路进行3.3V和5V输出电压转换,输出采用固态电容滤波,具有极低的输出纹波。此外这款电源还具备80PLUS金牌认证,转换效率更高,损耗更小。下面充电头网就来拆解这款电源,一起看看内部的设计和用料。

鑫谷昆仑KL-GATX3.0电源开箱

包装盒为黑色基调,正面是充满中国风的昆仑系列logo、山脉以及龙头图案设计,还有80PLUS金牌认证、PCIE5.0、ATX3.0卖点标识,整体十分霸气突出。

包装内有保修卡、三包质量服务条例卡、有毒有害物质清单等。

电源与线材分开装在左右凹槽内,电源套了一个收纳袋。

附带线材一览,包括电源线,两条mm长CPU4+4pin,一条mm长主板24pin,两条mm显卡6pin,两条mm显卡6+2pin,一条mm长PCIE5.pin,三条mm一分四SATA硬盘线,两条mm一分三IDE硬盘线以及小4pin接口,满足绝大多数主流装机需求。

昆仑KL-G电源采用金属材质外壳,主体为黑色基调,品牌、铭牌参数等则是显眼的黄色,整体延续了鑫谷昆仑系列电源的国风语言设计。

机身一侧设计有昆仑系列电源logo、KL-G以及80PLUS金牌认证。

顶部装有散热风扇,螺丝固定,边缘有Segotep品牌以及防伪贴纸。

底部贴有电源铭牌

型号:SG-G

交流输入:-Vac,16-10A,47-63Hz

直流输出:+12VAW

+5V15A+3.3V16AW

-12V0.3A3.6W

+5Vsb2.5A12.5W

额定功率:W

制造商:惠州市鑫谷电子科技有限公司

电源已经通过了CCC认证。

机身前端设有多个供电插槽,插槽旁分别印有PCI-E、28PIN、CPU、IDE/SATA四大提示标识,方便用户区别组装。

后面整体做了网格状散热窗口设计,并设有字输入接口、电源开关键、风扇智能启停键。

鑫谷昆仑KL-GATX3.0电源拆解

看完电源的开箱以及接线配置,下面就进入拆解环节,了解电源的用料和设计。

首先拧下外壳的固定螺丝,分开电源外壳。

电源上盖内固定散热风扇,风扇上固定扰流板,将气流导向变压器部分,充分流通降低温升。

使用直尺测得电源散热风扇直径为14cm。

电源散热风扇来自东维丰,型号EFC14E12D,额定工作电压12V,电流0.8A,为双滚珠轴承,具有更长的使用寿命。

取出PCBA模块,电源外壳内部粘贴透明麦拉片绝缘。

外壳内部对应同步整流管的位置粘贴一块导热垫,加强散热。

电源输入插座焊接蓝色Y电容和黄色X2电容,接地线直接连接到外壳上,电源线焊接连接。

安规X2电容规格为1μF。

插座上焊接的蓝色Y电容特写。

电源PCBA模块正面一览,其中左侧为输入EMI电路,顶部左上角为PFC升压电感,依次焊接两颗高压滤波电容,下方为散热片,焊接整流桥,PFC开关管,整流管和LLC开关管,下方为变压器,控制小板,待机电源,降压模块和输出滤波电容。右侧采用铜条焊接连接输出母座小板。

侧面元件一览,从右往左看起。

输入端导线穿过磁环抑制高频干扰。

输入端保险丝采用热缩管包裹绝缘。

NTC热敏电阻来自时恒电子,MF72系列,冷态电阻为2.5Ω,直径为15mm,用于抑制电源通电的冲击电流。

一颗蓝色继电器用于在电源正常工作时短路热电偶,降低损耗,继电器来自中瑞汇德,为A16系列,线圈电压5V。

在继电器后面是两级共模电感和X2安规电容,共模电感缠绕胶带绝缘,焊接在安规电容上方,充分利用空间。

安规X2电容规格为0.47μF。

整流桥使用螺丝固定在散热片两侧。

整流桥型号GBU30K,是一颗耐压V,电流30A的整流桥,使用两颗用于输入整流。

在另外一侧就是输出小板,高压滤波电容,PFC升压电感和滤波电容以及蓝色Y电容,PFC升压电感底部垫有电木板绝缘,依然按照从右到左的顺序介绍。

整流桥输出电容规格为1μFV。

蓝色Y电容特写。

另一颗蓝色Y电容。

拆下电源上的模块小板,继续进行拆解。

PFC控制器焊接在独立的小板上,小板贴近散热片放置,外套热缩管绝缘。

PFC控制器来自虹冠,型号CMUNX,输出驱动信号,用于PFC升压控制。

小板背面没有焊接元件。

两颗PFC开关管型号GP28S50,采用TO封装。

两颗PFC整流管来自上海芯珉微,丝印DSC2,实际型号为SILJC2,是一颗耐压V的碳化硅二极管,电流10A,采用TO-2封装,使用两颗并联。

用于检测PFC开关管电流的取样电阻,采用两颗封装的30mΩ电阻并联。

两颗高压滤波电容一览,其中一颗来自日本化工,容量为μF,另一颗电容来自尼吉康,容量为μF,两颗电容总容量为1μF。

PFC控制器也焊接在单独的小板上。

PFC控制器来自虹冠,型号CMX,是一款支持同步整流控制的LLC控制器。

小板背面没有焊接元件。

为PFC控制器供电的滤波电容。

两颗隔离变压器特写,用于初级LLC开关管驱动。

LLC开关管型号GP47S60,采用TO封装。

用于检测电流的互感器特写。

LLC谐振电感特写。

谐振电感采用EQ25磁芯。

谐振电容规格为1KV耐压,容量为0.1μF,两颗并联。

变压器次级采用漆包铜带绕制,穿过用于绝缘定位的电木板焊接到铜带上,采用PQ32磁芯。

变压器输出焊接跳线,穿过黄色磁环。

电源PCBA模块背面焊接同步整流管和反馈光耦等器件,同步整流管区域大面积露铜加锡,增加载流量。

同步整流管来自博盛,型号PMCX,NMOS,耐压40V,导阻1.4mΩ,采用三颗并联。在右侧焊接一颗NTC用于检测电源内部温升,进行过热保护。

另一边同样采用三颗PMCX进行并联。

一颗降压芯片来自MPS,丝印F8,实际型号为MP,是一颗非同步降压转换器,最大输出电流为1.2A。

电源侧面可以看到分别用于3.3V和5V输出的降压小板,以及输出滤波电容。

输出滤波电容一览,采用固态电容与电解电容组合。

两颗固态电容来自日本化工,规格为0μF16V。

四颗滤波电解电容来自尼吉康,规格为0μF16V。

另外五颗滤波电解电容来自日本化工,规格为16VμF。

降压小板背面标注输出电压,图中的小板输出电压为3.3V。

另一块小板的输出电压为5V。

在两块小板中间焊接两颗滤波电容。

焊下一块小板观察器件。

降压小板正面焊接主控芯片,降压开关管,降压磁环电感,输出和输出滤波电容。

降压控制器来自茂达电子,型号APW,是一颗同步降压控制器,采用电压模式控制,支持欠压和过流保护,采用SOP14封装。

降压开关管来自美浦森,型号SLD80N30T,是一颗耐压30V的NMOS,导阻4.8mΩ,采用D-PAK封装。

另一颗降压开关管型号相同。

小板背面大电流走线露铜加锡。

辅助电源主控芯片来自杰力,型号为EMA,是一颗内置开关管的电源芯片,用于待机5V输出。

辅助电源变压器特写。

两颗滤波电容特写。

风扇接口和温控开关插座特写。

电源管控芯片来自极创,型号ST9S,用于电源各路输出电压监控。

两颗光耦用于输出电压反馈和控制功能。

电压基准用于输出电压反馈。

电源12V输出内部通过铜条焊接连接。

输出小板侧面焊接铜条连接。

铜条延伸到侧面小板上。

小板采用铜条进行均流,减低电阻。小板上面焊接多颗滤波固态电容和输出母座。

12V输出采用μF16V固态电容滤波。

5V和3.3V输出采用μF6.3V固态电容滤波。

全部拆解一览,来张全家福。

充电头网拆解总结

鑫谷昆仑KL-G电源采用全模组设计,配备标配12VHPWR16pin接口,满足40系显卡供电需求。电源通过了80Plus金牌认证,效率有保障。内置14CM大尺寸双滚珠轴承风扇,并支持自动启停,具有良好的散热效果。全模组设计,方便装机,也更加清爽。

充电头网通过拆解了解到,电源采用PFC+LLC+DC-DC架构设计,核心方案是虹冠CMUNX+CM,内部使用上海芯珉微碳化硅二极管进行PFC整流。5V和3.3V输出采用独立的降压小板,DC-DC降压电路采用茂达APW,搭配美浦森MOS管。

昆仑KLG电源内部采用日系电解电容搭配固态电容滤波,品牌来自红宝石,日本化工和尼吉康,并采用铜条焊接连接,降低大电流输出的损耗。输出小板与主板采用铜条连接,小板上也焊接固态电容进行滤波,整体做工和用料扎实。

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