2021-09-01
ML 磁浮風扇、Zero RPM 模式
CORSAIR RM1000x 金牌全模組 PSU
文: 港都狼仔 / 評測中心


【狼大實驗室 🐺】CORSAIR 送測 RM1000x 1000W 電源供應器,內部採用100% 全日系電容,單路 12V 半橋 LLC 諧振轉換 + DC-DC 同步整流結構,高達 90% 轉換效率並通過 80 Plus GOLD 金牌認証,為追求極致寧靜採用 14cm CORSAIR ML 磁浮軸承風扇,並且加入了 Zero PRM 模式在低負載下風扇會自動停止運轉,廠方更提供高達 10 年保固,究竟這顆 Power 實力如何嗎 ? HKEPC 將完解拆它並進行嚴格實測。



CORSAIR RM1000x 金牌全模組 PSU

 

RM1000x

 

 

CORSAIR 推出全新 RM1000x 1000W 金牌全模組 PSU,100% 全日系電容、高品質用料,通過 80PLUS 金牌認證最高可達 90% 轉換效率,模組化設計採用黑色編織網包覆及帶狀模組化線路,安裝便捷整線輕鬆,搭配 14cm CORSAIR ML 磁浮軸承風扇令運作更寧靜,更支援 Zero PRM 模式,低負載下風扇會自動停止運轉,能在散熱效能與靜音中取得平衡。

RM1000x

 

採用半橋 LLC諧振轉換、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,改善各輸出電壓交叉調整率,符合 ATX12V V2.52、EPS 2.92、PSU DG 002相容標準,提供 3 個EPS 4+4P 接頭,支援 Intel/AMD 最新處理器/主機板平台,單路12V提供最佳系統相容性,廠方提供 5 年產品保固。

 

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▲ 非常高辨識度的黃黑彩盒,外盒正面左上有 CORSAIR 商標,中間有產品外觀圖,左下有產品名稱,右下方有80PLUS金牌標誌及十年保固圖示。

 

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▲ 外盒背面左上有商標 / 產品外觀圖 / 產品名稱,右上有 80PLUS 金牌標誌 / ZERO RPM MODE 圖示 / 產品尺寸三視圖,中間有多國語言產品特色說明,下方有轉換效率表 / 功率 vs. 風扇噪音表 / 輸入及輸出規格表。

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▲ 外盒上 / 下側面,有商標、產品外觀圖、產品系列及名稱、POWER PLAY 字樣、相容標準、包裝內容、安規認證、製造商 / 產品資訊、10 年保固圖示、條碼。

 

 

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▲ 包裝盒內除了 RM1000x 電源本體、模組化線材、固定螺絲、塑膠束帶 (10條) 、交流電源線 (UK 插頭) 及重要資訊說明文件。

 

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▲ CORSAIR RM1000x PSU 電源供應器尺寸為 179mm x 150mm x 86mm,加入CORSAIR 標誌性的三角造型通風欄柵,經過優化風流設計為系統提供大量氣流抽入,實現最大程度的散熱效果,中央貼上黑色六角形商標銘牌,非常有辨識色。

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▲ 模組化線組輸出插座,用白色字體標示連接裝置名稱,採用 28(18+10) pin主機板模組化插座,可支援新款主機板電源接頭配置,為未來 ATX12VO 規格主機板作好準備,最下方字樣說明僅限使用 CORSAIR 正廠第 4 型模組化線組。

 

 

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▲ 出貨時會貼上一張多國語言標籤,提醒使用者:此電源供應器於低負載狀態下,靜音模式會自動開啟,電源風扇停止轉動。出風口設有交流輸入插座及電源總開關,交流輸入插座及總開關上方有產品名稱貼紙,支援 100~240V @ 50~60Hz Full Range 電源輸入。

 

 

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▲ 格標籤上面印上名稱、輸入電壓/電流/頻率、型號、各組最大輸出電流/功率、總輸出功率、警告訊息、80PLUS 金牌認證標章、產地、商標、安規認證標章。

 

 

 

全模組化線材、接頭數量:

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▲ 線材方面,一組 ATX24P 黑色編織網包覆模組化線路,長度為 60 cm。靠近 ATX24P 接頭的黑色套管內藏了 1 個 330µF (12V) 及 2 個 560µF (3.3V/5V) 電容。

 

 

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▲ 3 組處理器電源黑色編織網包覆模組化線路,提供 3 個 EPS 4+4P 接頭,長度為 65 cm。每條線靠近 EPS 4 + 4P 接頭的黑色套管內藏了 1 個 330µF 電容。

 

 

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▲ 3 組顯示卡電源黑色編織網包覆模組化線路,提供 6 個 PCIE 6+2P 接頭,至第一個接頭線路長度為 60 cm,接頭間線路長度為 15 cm。每條線靠近第一個 PCIE 6+2P 接頭的黑色套管內藏了 1 個 330µF電容。

 

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▲ 4 組 SATA 接頭黑色帶狀模組化線路,提供 14 個直角 SATA 接頭,兩組提供 4 個直角 SATA 接頭,至第一個接頭線路長度為 50 cm;兩組提供 3 個直角 SATA 接頭,至第一個接頭線路長度為 52 cm,接頭間線路長度均為 11 cm。

 

 

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▲ 兩組大 4P 接頭黑色帶狀模組化線路,提供 8 個省力易拔大 4P 接頭,至第一個接頭線路長度為 45 cm,接頭間線路長度為 10 cm。未提供小 4P 接頭或轉接線。

 

 

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▲ 這是 CORSAIR RM1000x 將所有模組化線路插上的樣子。

 

 

 

內部結構與使用元件

 

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▲ 內部結構圖,CORSAIR RM1000x 為 CWT 橋威代工,採用 APFC、半橋諧振 (HB-LLC)、二次側 12V 同步整流,並經由 DC-DC 轉換 3.3V/5V。

 

 

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▲ CORSAIR RM1000x 內部結構及使用元件說明簡表

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▲ CORSAIR RM1000x 其中一個賣點是採用 ML140 散熱風扇,軸承採用先進的「Magnetic Levitation」磁懸浮軸承技術,令軸心浮起達至全無或極少摩擦,減低磨耗、震動及降低運作聲噪,而且運作壽命更長。

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▲ 支援 Zero-RPM 散熱技術,在溫度 50°C 範圍內並且負載低於 400W 之下風扇會保持停轉,在閒置至低負載下 CORSAIR RM1000x 能達至完全靜音運作。

 

 

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▲ 電路板背面,焊點整體做工良好,大電流區域有額外敷錫處理,二次側部分區域有加上金屬片

 

 

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▲ 交流輸入插座焊點加上1個X電容及2個Y電容,插座L/N焊點處未包覆套管。DPST(雙刀單擲)總開關接點使用包覆套管的插片式連接器連接。主電路板輸入端L/N線磁芯及插片式連接器有包覆套管。

 

 

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▲ X 電容底部的電路板上有 CM02X 放電 IC,整個 X 電容包含電路板及接腳均包覆套管

 

 

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▲ 主電路板的交流輸入端使用插片式連接器。輸入 EMI 濾波電路有 2 個共模電感,1 個 X 電容,4 個 Y 電容。共模電感外包覆黑色聚酯薄膜膠帶,臥式安裝的保險絲及黃色的突波吸收器有包覆套管。

 

 

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▲ 2 顆 GBJ2506 橋式整流器安裝在散熱片上,橋式整流器的正負接腳有包覆套管。

 

 

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▲ 安裝在同一組散熱片上的 APFC 及一次側功率元件。APFC 使用 3 顆 VISHAY SiHF30N60E 全絕緣封裝 MOSFET 及 1 顆 On Semi FFSP1065A 二極體。一次側半橋諧振 (HB-LLC) 功率級使用 2 顆Infineon IPW60R099ZH TO-247 封裝 MOSFET。APFC 電感採用封閉式磁芯。APFC 電容之間有用來抑制輸入湧浪電流的 NTC 熱敏電阻,在電源啟動後會使用 APFC 電感旁的繼電器將其短路,避免造成功耗損失。

 

 

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▲ 安裝在一次側散熱片旁電路子卡上的 Champion CM6500UNX 及 Champion CM03X 負責控制一次側 APFC 電路。

 

 

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▲ APFC 電容採用一顆 Nichicon 680µF 400V GL 系列電解電容 (左) 及一顆 Nippon Chemi-con 470µF 400V KMW 系列電解電容 (右) 並聯組合。

 

 

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▲ 藏在一次側散熱片下方的諧振電感與 2 個相疊的諧振電容組成一次側 LLC 諧振槽,主變壓器右側為一次側電流偵測用比流器。主變壓器、輔助電源電路變壓器及比流器外均包覆黑色聚酯薄膜膠帶。主變壓器二次側繞組直接焊接在子卡上,子卡上 8 顆 On Semi NTMFS5C430N MOSFET 組成二次側全波同步整流電路,子卡中間及兩旁實心金屬條除了傳遞電流外也充當散熱片使用。

 

 

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▲ 安裝在主電路板正面,輔助電源電路變壓器周圍的輔助電源電路,一次側 PWM 控制 IC 為 On-Bright OB5282CP,一次側功率元件為 Silan 士蘭微電子 SVF4N65RDTR MOSFET。

 

 

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▲ 12V 濾波電路的電感及 Nichicon/Nippon Chemi-con 的固態 / 電解電容。

 

 

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▲ DC-DC 電路子板背面覆蓋一塊內嵌銅箔的絕緣隔板,隔板下面有 2 組功率級,3.3V 功率級 (圖左) 為 1 顆 UBIQ QM3054M6 (High Side) 及 1 顆 UBIQ QN3107M6N (Low Side),5V 功率級 (圖右) 為 1顆 UBIQ QM3054M6 (High Side) 及 2 顆 UBIQ QN3107M6N (Low Side),2 組功率級連接至 uPI uP3861P 雙通道同步降壓控制器。

 

 

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▲ 最前方為一次側 MOSFET 隔離驅動變壓器,隔離驅動變壓器與電路子卡之間有內嵌銅箔的絕緣隔板,前方較矮的電路子卡上面的 Champion CU6901VAC 負責控制一次側 HB-LLC 以及二次側 12V 同步整流。後方較高的電路子卡左側 Weltrend WT7502R 電源管理 IC 負責監控輸出電壓、接受 PS-ON 信號控制及產生 Power Good 信號,右側 Microchip PIC16F1503 八位元微控制器用來控制附加功能(例如風扇轉速控制)。

 

 

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▲ 模組化輸出插座板背面加上一些 MLCC (積層陶質電容,褐色方形小元件),沒有加上絕緣隔板。背面左下方被電路子卡遮擋處有 5V / 5VSB 切換用 Sync Power SPN3006 MOSFET,單條黑色線路用來傳輸 5VSB。

 

 

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▲ 模組化輸出插座板使用多片實心金屬條及金屬插針與主電路板連接,可加強電流傳遞及堅固性,正面安置 28 顆 Nichicon 固態電容及 2 顆 Nippon Chemi-con 固態電容,強化輸出濾波效果。

 

 

 

「港都狼窩」實驗室︰

 

ANTEC Signature 1300W Platinum

▲「港都狼窩」實驗室

 

 

為了測試 CORSAIR RM1000x 金牌全模組 PSU 電源供應器的真實表現,HKEPC 委託台灣「港都狼窩」的狼大進行詳細測試,電源測試環境及主要測試設備如下:

 

📌GWinstek  PEL-2004A 主機框加四部 PEL-2040A 電子負載模組,透過群組組合方式連接待測電源 +12V,最高可消耗 1400W。

 

📌Chroma 63030 單機電子負載二部,每部最大功率 300W,分別連接待測電源 3.3V 及 5V,也可調配支援 +12V 負載

 

📌400W電子負載一部,用作彈性調配及充電器測試

 

📌HIOKI 3332 POWER HiTESTE R(測量交流輸入電壓、電流、實功率、功率因數)

 

📌SANWA PC7000、SANWA PC5000、FLUKE 289 數位電表 (測量待測電源連接負載的輸出線組接頭上3.3V / 5V / 12V 輸出電壓)

 

📌Tektronix TDS3014B 數位示波器 (測量漣波及動態負載各路電壓波形)

 

📌 HIOKI 8808/8841 MEMORY HiCORDER資料記錄器,擷取待測電源 Hold-up 及 Soft-Start 記錄

 

📌 FLIR E4改E8紅外線熱影像相機,拍攝待測電源紅外線熱影像

 

如果讀者想了解此測試文的閱讀方式,HKEPC 建議先參考「港都狼窩」的 電源測試文閱讀小指南︰http://wolflsi.pixnet.net/blog/post/67908465

 

 

 

80PLUS 效率測試︰

 

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▲ 110V 下 80PLUS 效率測試 (按圖可放大)

 

 

110V 輸入下,Corsair RM1000X 1000W 於 20% / 50% / 100% 下效率分別為 91.67% / 91.68% / 88.66%,符合 80PLUS 金牌認證要求 20% 輸出 87% 效率、50% 輸出 90% 效率、100% 輸出 87% 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 0.35% 的影響。

 

 

 

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▲ 110V 下 80PLUS 的 PF測試 (按圖可放大)

 

 

110V 輸入下,Corsair RM1000X 1000W 輸出 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 0.9931,符合 80PLUS 金牌認證要求 50% 輸出下功率因數需大於 0.9 的要求。

 

 

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▲ 220V 下 80PLUS 效率測試 (按圖可放大)

 

 

由於香港是使用 220V,因此「港都狼窩」同時進行了 220V 的 80PLUS 效率測試,220V 輸入下,Corsair RM1000X 1000W 於 20% / 50% / 100% 下效率分別為 92.55% / 93.50% / 91.34%

 

 

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▲ 220V 下 80PLUS 的 PF測試 (按圖可放大)

 

 

Corsair RM1000X 1000W 於 220V 輸入下 20%、50%、100% 的交流輸入波形 (黃色-電壓,紅色-電流,綠色-功率),50% 輸出功率因數需同樣大於 0.9 要求。

 

 

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▲ Corsair RM1000X 1000W 於 110V 輸入(藍線) 與 220V 輸入(紅線) 的轉換效率折線圖。

 

 

 

負載測試︰

 

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▲ 綜合輸出負載測試 (按圖可放大)

 

 

110V 輸入下,進行綜合輸出負載測試,輸出 58% 時 3.3V / 5V 達到電源供應器標示最大總和功率 150W,所以 3.3V / 5V 電流達 18A 以後就不再往上加,3.3V / 5V / 12V 電壓記錄如下表。

 

 

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▲ 110V 輸入下綜合輸出 6% 至 99% 之間 3.3V 輸出電壓最高與最低點差異為 36.7mV。

 

 

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▲ 110V 輸入下綜合輸出 6% 至 99% 之間 5V 輸出電壓最高與最低點差異為 34.1mV。

 

 

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▲ 110V 輸入下綜合輸出 6% 至 99% 之間 12V 輸出電壓最高與最低點差異為 111mV。

 

 

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▲ 3.3V / 5V 偏載測試 (按圖可放大)

 

 

110V 輸入的偏載測試,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)。

 

 

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▲ 110V輸入下,進行 12V 輸出負載測試,這時 3.3V / 5V 維持空載,3.3V / 5V / 12V 電壓記錄如上表。

 

 

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▲ 110V輸入下,純 12V 輸出 5% 至 101% 之間 3.3V 輸出電壓最高與最低點差異為 19.6mV。

 

 

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▲ 110V 輸入下,純 12V 輸出 5% 至 101% 之間 5V 輸出電壓最高與最低點差異為 20.3mV。

 

 

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▲ 110V 輸入下,純 12V 輸出 5% 至 101% 之間 12V 輸出電壓最高與最低點差異為 111mV。

 

 

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▲ 110V輸入,電源 PS-ON 信號啟動後直接 3.3V/18A、5V/18A、12V/70A 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 25ms,5V 與 3.3V 上升時間為 6ms。

 

 

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▲ 110V 輸入時 3.3V/18A、5V/18A、12V/70A 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 19ms 開始產生波動,25ms 壓降至 11.4V (圖片中資料點標籤)。

 

 

溫度測試︰

 

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▲ 110V輸入時,電源供應器滿載輸出下內部的紅外線熱影像圖 (附註:安裝位置環境溫度會影響測試結果。

 

 

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▲ 110V 輸入時,電源供應器滿載輸出下橋式整流 / APFC電感 / APFC MOSFET / 一次側MOSFET (上圖) 及諧振電感 / 主變壓器 / 二次側 MOSFET (下圖) 的紅外線熱影像圖。

 

 

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▲ 110V 輸入時,電源供應器滿載輸出下 DC-DC MOSFET (上圖) 及模組化插座 (下圖) 的紅外線熱影像圖 (附註:安裝位置環境溫度會影響測試結果)

 

 

Ripple 漣波測試

 

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︰

 

 

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▲ 110V 輸入下,輸出無負載至 12V/16A 區間,12V 漣波的波型會依輸出電流改變

 

 

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▲ 110V 輸入下,當輸出達 12V/17A 以上,漣波波型便維持固定

 

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▲ 110V 輸入時,於 3.3V / 18A、5V / 18A、12V / 70A (綜合全負載) 輸出下,12V / 5V / 3.3V 各路低頻漣波分別為 10mV / 9.6mV / 7.2mV,高頻漣波分別為 6mV / 9.2mV / 7.2mV。

 

 

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▲ 110V 輸入時,於 12V / 84A (純 12V 全負載) 輸出下,12V / 5V / 3.3V 各路低頻漣波分別為10.8mV / 7.6mV / 6.4mV,高頻漣波分別為 6mV / 7.2mV / 6.4mV。

 

 

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▲ 110V 輸入時,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 336mV,同時造成 5V 產生 130mV、12V 產生 92mV 的變動。

 

 

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▲ 110V 輸入時,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 266mV,同時造成 3.3V 產生 114mV、12V 產生 112mV 的變動。

 

 

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▲ 110V 輸入時,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 262mV,同時造成 3.3V 產生 28mV、5V 產生 26mV 的變動。

 

 

 

CORSAIR RMx Series 80Plus GOLD PSU : 

售價︰待定 ( 550W / 650W / 750W / 850W / 1000W)

查詢︰Felton (2273-8393)

 

 

狼大評語︰

 

CORSAIR RM1000x 1000W 電源供應器採用採用全模組化設計,搭配黑色編織網包覆及帶狀模組化線組,處理器供電提供 3 個 EPS 4+4P 接頭,顯示卡供電提供 6 個 PCIE 6+2P 接頭,週邊裝置提供 14 個直角 SATA 及 8 個省力易拔大 4P,非常充裕。模組化線組中,ATX 24P 接頭 3.3V / 5V / 12V、EPS 4+4P / PCIE 6+2P 接頭 12V 的線路上增設穩定輸出用電容。

 

電路板背面焊點整體做工良好,大電流線路有敷錫處理,二次側部分區域加上金屬片,內部採用日本 Nippon Chemi-con、Nichicon 品牌固態 / 電解電容,模組化插座板與主電路板間大電流路徑採用實心金屬條及金屬插針焊接連接,用料不俗。

 

測試方面,110V輸入下,Corsair RM1000X 1000W 於 20% / 50% / 100% 下效率分別為 91.67% / 91.68% / 88.66%,符合 80PLUS 金牌認證要求 20% 輸出 87% 效率、50% 輸出 90% 效率、100% 輸出87%效率。

 

110V輸入下,Corsair RM1000X 1000W 的功率因數修正,滿足 80 PLUS 金牌認證要求,◆220V 輸入下,Corsair RM1000X 1000W 於 20% / 50% / 100% 輸出的轉換效率分別為92.55%/93.5%/91.34%,轉換效率上升了0.88%至2.68%。

 

110V 輸入的偏載測試,12V 維持空載,分別測試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,電源啟動至綜合全負載輸出狀態,12V上升時間為25ms,3.3V / 5V 上升時間為 6ms。

 

110V 輸入下輸出漣波測試,輸出無負載至 12V/16A 區間,12V 漣波的波型會依輸出電流改變,當輸出達 12V/17A 以上,漣波波型便維持固定;於綜合全負載輸出下 12V/5V/3.3V 各路低頻漣波分別為10mV/9.6mV/7.2mV;於純 12V 全負載輸出下 12V/5V/3.3V 各路低頻漣波分別為10.8mV/7.6mV/6.4mV,表現良好。

 

110V輸入時熱機下 3.3V 過電流截止點在 33A (165%),5V過電流截止點在 33A (165%),12V 過功率截止點在 107A (128%)。

文: 港都狼仔/評測中心
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