小黑屋
海韵 X-400 额定400W 机箱电源
无风扇！高散热！真静音！
需求就是生产力，就在不久前，台系电源大厂海韵发布了X系列无风扇全被动电源，其采用了全模组化设计，并且均通过了80PLUS金牌效率认证，性能强悍。今天我们中关村在线评测中心就收到了其中的一款海韵X-400电源产品，下面马上为大家奉上——海韵X-400电源深度测试。
海韵X-400
相信DIY玩家都听说过“海韵”的名号，其研发实力在台系PC电源厂商中数一数二，其下的全被动电源已经可以达到80PLUS金牌的水准，值得其他厂商借鉴。
80PLUS含金量在提升
电源包装
内部整齐！
就个人喜好而言，海韵的X系列与伟训Cougar金牌的系列是所有电源中外观设计最漂亮的，海韵的风格偏重于内敛、包汇经典。伟训Cougar的金牌系列偏重现代和机械化。
简直太帅了~
电源本体
开箱的头两眼我们都看到了“重要提示”，两个方面，一要注意电源安装在通风良好的机箱中，二要注意散热孔一面朝上放置。海韵没有强调在电源下置的机箱中散热孔朝上，不过去买这样电源的用户肯定已经不用老旧机箱了。
这不是我第一次看到无风扇电源，但见到海韵这一颗还是感觉很奇怪，因为他和从前所有的无风扇电源都不同，来看下面的图。
不同的无风扇电源
没有风扇是第一怪，没有风扇还没有厚重的散热片是第二怪，没有线材是第三怪。
电源的“天窗”
背部散热孔
全可插拔线材接口
输出接口分两排，下排是一半的主板接口（12V和信号线）、CPU供电和显卡供电（他们也是使用12V）；上排是主板3.3V和5V，另外还有一些外设接口的12V。
当前的电源转换效率有90%取决于12V的转换效率高低，而CPU和GPU消耗的12V电量又占所有12V功耗的90%。
各路分配
海韵的思路就是：抓住CPU和GPU的12V供电效率，于是把和这些应用相关的线材都安排到同一排，就是图中的下一排。
紧抓这部分12V输出，提升效率
而这一排的输出的设计是特别的，至于如何特别，请您对比下图。
普通电源处理12V输出
对比上下两张图，海韵X系列使用15根1cm长左右的铜柱输出12V，普通电源使用8根左右15cm长的18AWG的线材。线材的总截面积海韵的15根粗铜柱远粗于普通电源8根18AWG线材，电阻率低很多；线材长度上海韵的只有1cm左右，普通电源15cm左右长，电阻值进一步降低。所以这部分效率的衰减大大低于普通设计的电源。
我们再来对比海韵X系列的可插拔接口和普通电源的可插拔接口上3.3V和5V输出的区别，这也是提升效率的一个关键点。下图是示意图，之后会有实物图做解释。
在接口上如何提升效率
海韵的可插拔接口
海韵的可插拔接口上甚至看不到3.3V和5V的供电线！这是因为DC-DC模块输出直接通过PCB板的触电连接到输出接头，所以不需要线材了。
普通电源的可插拔接口
普通电源的可插拔接口上的线材非常繁杂，任何一路都少不了，对比上下两张图，就可以发现区别了。与普通电源的可插拔接口相比海韵X系列的设计可以提升效率、使空气流通更顺、降低工序和成本、提高良率。
电源的好坏从参数标签上就可以看出端倪，这款电源的额定功率为400瓦，型号中出现的数字和额定功率一致，实瓦实标值的提倡！而且海韵的电源是全系列实瓦实标的。
电源参数标签
最重要的12V输出能力为396瓦，占400瓦额定值的99%。如果按照IntelATX2.31标准看，12V能够输出396瓦的电源应该是500瓦额定值的电源。很足。电源的3.3V和5V联合输出100瓦，比较小，这样做主要是为了测试时负载分配可以占一些效率上的优势。
电源线材
电源线材长度表
电源的线材很让人意外，虽然功率不大，但线材长度却是我们评测过所有电源中最长的，电源下置机箱中如果要走背线，CPU的供电线需要最长，这颗电源使用了68cm长的线材。显卡供电也有65cm，不过显卡供电接口只有一个6+2接口，可能略少。
SATA供电和大4PIN供电各设置5个，完全足够了。除了线材外还有一根大4PIN转两个软驱供电的接口可用，海韵规划得比较细致。
在测试电源性能前，我们先把各位比较关心的温度问题展示一下，据可靠消息，之前的无风扇电源的返修率都很高，3年内不出问题的很少。这主要是温度的影响，我们在室温下，给电源拉400瓦负载，持续30分钟，测量整流桥散热片、一次侧散热片、二次侧散热片的温度。
环境温度24℃
整流桥温度采集
整流桥散热片温度49℃
一次侧散热片温度采集
一次侧散热片最高温度53℃
二次侧温度采集点
二次侧散热片最高温度55℃
电源内散热片的温度参数是一个大家不太熟悉的东东，一般的电源有多高温度？各位可以参考这篇文章中的温度。另外从海韵方面咨询后得知，海韵的过温保护设置在68℃，超过后就停机。从测试结果看，离这个数值还比较远，用如此少量的散热片做出无风扇电源，并且满载30分钟温度还很低，不能不服。
这款电源通过了80PLUS的金牌认证，我们来看看这款电源在效率上的表现。
转换效率变化
功率因数变化
在低载时的转换效率没有想象的那么高，不过从40%负载以后，转换效率一直维持在90%以上，尤其是从50%-100%的过程中转换效率一直超过91%，这是从前测试中没有见过的惊人表现。
为了增加电源转换效率的对比性，我们统计所有测试过的300瓦-450瓦电源的表现，具体情况分20%负载效率、最高效率、满载效率。首先看一下20%负载下的情况。
20%负载时转换效率对比
最高转换效率对比
满载时转换效率对比
80PLUS金牌在效率对比中会有压倒性的优势，一般来说送测媒体的电源基本都属于市场中不错的产品，能在这些电源中拔得头筹，含金量更高。
电压稳定性测试顾名思义是要看电压稳不稳，我们把负载从10%加到100%，观察其各路电压变化。因为凡是送来做评测的电源都是经过检测的，很少出现不合格的情况，我们只关心电压的变化值。变化越小就代表越稳定。
Intel在ATX12V电源规范中对输出电压有限制，12V输出的电压应该在12.6-11.4V之间；3.3V输出应该在3.14-3.47V之间；5V输出应该在4.75-5.25V之间。绝大部分电源都不会超出此范围。
12V输出电压变化1.33%
5V输出电压变化0.80%
3.3V输出电压变化0.61%
5Vsb输出电压变化2.20%
电源稳定性方面有对比后数据才更具参考价值，各位玩家可以看下一页的对比。
我们从曾经测试过的电源中整理出所有功率在300瓦-450瓦之间的产品，这一页比较它们之间的电压稳定性。
12V输出稳定性对比
5V输出稳定性对比
3.3V输出稳定性对比
由于选择的功率范围属于低瓦数电源，这部分电源的稳定性很容易把控得比较好，比如12V的稳定性上，大家基本都控制在1%的浮动以内。海韵的400瓦无风扇电源在5V和3.3V上的表现非常不错。
我们通过示波器观察纹波电压的峰峰值。这个数值越小越好，在IntelATX电源规范中12V的纹波电压应该小于120mV，3.3V和5V应该小于50mV。
50%负载下3.3V输出纹波10.3mv（上限50mv）
50%负载下5V输出纹波10.7mv（上限50mv）
50%负载下12V输出纹波24.1mv（上限120mv）
在50%负载下各路输出的纹波都超低，我开始期待它在满载时输出的纹波了。
满载时的纹波更能体现电源设计上的性能，12V不应该超过120mv，3.3V和5V不应该超过50mV。
100%负载下3.3V输出纹波10.3mv（上限50mv）
100%负载下5V输出纹波11.1mv（上限50mv）
100%负载下12V输出纹波22.3mv（上限120mv）
海韵的X系列电源纹波抑制一直是非常出色的。各位可以参考下一页中和它功率相近的另外17颗电源的纹波。
12V输出纹波抑制对比
5V输出纹波抑制对比
3.3V输出纹波抑制对比
各位可以综合效率、电压稳定性、纹波三项的成绩，选出心中最满意的电源。纹波抑制上，海韵X-400无风扇电源以压倒性优势在18颗优秀电源中排第一。
交叉负载中一共8个点，每个点由前后两个数字构成，前一个数字代表12V的输出功率，后一个数字代表3.3V和5V的输出功率。通过不同的搭配，让电源有时12V输出比例高，有时3.3V和5V输出比例高，这时考察电源在不均衡负载下，电压的调节能力。
交叉负载测试
大功率电源的交叉负载测试需要注意图中的三个点，红色2、3测试点处有时会触发低压保护自动关机，蓝色测试点8是12V输出最大的功率点，考验电源的肌肉程度。
无一例外的是，所有采用DC-DC处理3.3V和5V输出的电源在交叉调节上的能力都是没的挑，因为这种结构让12V、3.3V和5V的输出分别独立，互相之间没有影响。这颗海韵X-400FL电源12V输出一直维持在12.26V-12.09V之间变化。5V电压维持在5.03V-4.99之间变化。3.3V电压一直在3.39V-3.36V之间变化。
这颗电源的调压调节能力上是100分的成绩。
这颗电源的表现是基于它优秀的结构，它采用了主动式PFC+CM6910控制的LLC谐振开关+12V同步整流+3.3V与5V的DC-DC降压变换的设计思路。
开拆
电源内部整体结构
螺丝很多……
一级EMI滤波电路
电源的一级EMI使用了一颗永鹏电子的整合式EMI滤波输入插座，并在零线和火线上套了磁环，可以滤掉超高频的杂波。
整合式EMI滤波插座内部
在这个铝壳插座内部使用了两枚差模电感，一对Y电容和一个X电容，在很多电源的一级EMI滤波中都不会设置这样丰富的元件。二级EMI电路中很明显的是X电容没有那么大，在ZVS软开关电路中主开关管应力小，噪音低，这样一次侧滤波元件规格也不需要很高就能通过EMC测试。
二级EMI滤波
电源的二级EMI滤波由一差模电感，一个共模电感，一个X电容，一对儿Y电容，一个浪涌吸收器（黑色热缩管包裹），一个保险管（黑色热缩管包裹）和一个继电器组成。继电器的应用可以防止浪涌保护器的失效。（电源运行一段时间后关闭，再马上开启时浪涌保护器的温度来不及恢复）
这是一套非常完整的EMI滤波电路，各种保护做的也非常到位，也是我们拆解过程中见到的非常好的一颗。
整流桥
经过滤波后电流就没有了尖峰和杂波，这以后电流进入整流桥，这款电源用使用了两枚光宝的GBJ1506，都贴覆在散热片上。在有散热片的情况下每一片可以传输15A的电流，并联后不但可以传输30A的电流，还可以降低导通电阻。如果假设电源的转换效率为90%，则这两片整流桥理论上可以让电源输出2970W的功率，对400W电源而言余量多的令人乍舌。
主动PFC部分负责调整电压和电流的相位，让他们可以保持一致，这样在前半个周期内吸收的电能不会在后半个周期又吐回到电网中。这部分是一个典型Boost升压电路，其中开关管采用了三枚英飞凌的20N60C3开关管并联，开关余量也非常之大，更多考虑应该是通过并联降低导通电阻。
PFC开关管部分
Boost电路中的开关管采用高压碳化硅肖特基，比FRD的性能优越，在反向恢复时产生更小的热能，也可以工作在更高的频率。
PFC电感
PFC主电容
主电容是一颗日本化工，耐温105℃，420V耐压，这两点和电容品牌都是很过硬的。容量390uF的产品，保持时间是否能够达标还需要看具体测试。
PFC部分散热要兼顾
没有风扇后，散热问题就容易凸显，虽然整体发热并不会很多，但如果热量集中在某几个元件上也会影响整颗电源的寿命，所以PFC部分还是加了导热胶垫。
电源的主开关管使用了两枚TO220封装的英飞凌IPP60R190C6开关管串联，耐压650V，导通电阻0.19欧，有散热片时可以传输20.2A的电流。
LLC主开关管
这款电源的开关利用谐振现象产生的开关频率，电路课中会讲到谐振，不论电感和电容是串联还是并联，总能找到一个频率的正弦波让电路中的电流无限大（串联）或者电压无限大（并联）。X400FL就是利用这个原理，开关管在开通信号到来之前,管子两端的电压Vds已经下降到零，这样做最大的好处就是大幅度提高了转换效率。
LLC谐振变化电路
之所以称之为“LLC”是因为这个电路中使用了两个电感（L）和一个电容（C）。
待机输出控制电路
待机部分散热加强
CM6901控制芯片
CM6901的控制芯片下的开关管在轻负载时开关频率是固定的，只有在超过某一负载点时才工作在LLC开关模式，所以轻载时的效率可能没有太多优势。
电源里只有一条散热片并不代表它没有二次侧，这款电源的设计非常独到，以至于省略了庞大体积的二次侧散热片和大把大把的线材。我们来看看为什么这款无风扇电源不大量使用散热片来解决发热问题的原因。
注意四个MOS管
二次侧虽然看上去和普通电源那么不同，但作用是同样的，四颗MOSFET，IPD036N04L两两一起组成全波整流电路，耐压40V，导通电阻仅3.6毫欧，每一颗可以传输90A的电流，整套可以传输180A的电流，这对12V电压输出来说，功率富余的很夸张。
散热片太帅了
二次侧散热片
图中开岔的铜片就是二次侧的散热片主体，他们和电源PCB板的铜箔联为一体，为散热创造了更好的条件，另一部分散热片就是电源的底部外壳，因为MOS管采用了TO252封装，所以元件型号一面正好面对电源底部，贴好导热层，外壳就是更大的散热片。
外壳也是散热片
TO-220封装的Mosfet
TO-252-3封装的Mosfet
两张不同封装的MOSFET区别在于引脚长度，实际上这段引脚对功耗也是有负面影响的，海韵使用的下侧封装格式的MOSFET让转换效率进一步提升。
同步整流本身就已经比使用肖特基管做整流提升了效率，在封装格式上海韵又进一步做了精巧的设计，让转换效率得到最大的保证。
3.3V和5V的输出采用DC-DC的转换，完全兼顾了转换效率和各路调节完全独立的优势。这是一个使用同步整流的降压变换器，输入为12V，输出为3.3V或5V。
3.3V和5V输出的PCB板
散热片特写
虽然为了提升散热性能，这部分的Mos管已经盖上了散热片，但实际上还是可以知道，DC-DC小卡采用台湾茂达APW7159控制器，3.3V和5V分别使用了四枚MOSFET，两枚APM2510N做整流，两枚APM2556N做续流。
3.3V和5V的输出板正面
输出侧使用了3颗16V耐压470uF，与8颗6.3V耐压560uF的电容进行滤波，所有电容均是日本化工的产品，两个黑色的线圈作为降压变换电路中的电感。
六颗固态滤波电容
PCB背部做工
这款电源的背部做工非常不错，在中等规模的电源厂中能达到这样水准的品牌屈指可数。
海韵X系列电源的包装是我非常喜欢的一类，这个系列的包装内敛略尊贵，与80PLUS金牌的身份相符。包装里注意提醒用户正确的使用方法，也是很负责的做法。电源的外观可说很独特，没有风扇，没有夸张散热片，没有线材。电源的参数标签非常详细，实瓦实标，线材全部采用可插拔式，并用尼龙网线包裹，所以最终外观给95分。
这款电源搭配的线材是至今为止我们评测过的电源最长的，所有线材都用尼龙网保护，而且都是18AWG的规格。
测试总结
这款80PLUS金牌电源的设计完全不同于其他任何电源，也是市面上少见的一款模组化输出反而会增加转换效率的设计。在创新设计上傲视所有电源。
在所有功率元件上均采用了知名半导体厂商的元件，而且很多元件的设计余量都令人乍舌，电容全部采用日本化工的产品，二次侧还大量使用固态电容。电源采用了LLC的谐振方案，这也是海韵体现研发实力最强有力的证明。电源的做工上把控非常严格，几乎没有任何手工痕迹。
在温度测试环节里，这颗散热片并不夸张的电源能够把很多重要元件散热片的温度控制在55℃之下，足以说明效率之高、设计之妙。
从现有用料看，这完全是一颗850瓦的产品，当然，受谐振频率和相关漏感参数的调整，这颗电源正常的工作功率还是400瓦左右，超过较多时还是会进行过功率保护。所以设计做工方面给100分，也是到现在为止测试过电源里第一个满分。
电压稳定性上12V表现中上，3.3V和5V表现出色给90分。纹波抑制上表现太出色了，找不出扣分的理由给100分。交叉负载上，凡是使用DC-DC的都会表现的非常出色，给100分。电源的转换效最高91.44%，给91分。
总评：95.0分
均衡负载参数
交叉负载参数
最后放上11个均衡负载测试点与6个交叉负载点的测试参数。■
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