海盗船电源的型号真短,所以我在标题前面加了点东西。本篇测的海盗船RM650x v2018是新产品,拆解写得详细一些,同时由于加入了新的动态测试项目,文章篇幅会比较长。

海盗船(Corsair)在今年6月份静悄悄更新了旗下最赚钱的RMx系列电源,区别是对外保留RMx的型号,对内部没人看得懂的料号进行更迭,包装几乎没有变化。RM850x和RM750x的型号内部电路进行调整,外壳长度分别从18cm缩短到16cm,同时兼容旧版本的模组线(经过京东客服确认)。

由于一些前身型号的频繁更迭,我不太喜欢用v2来区分新旧版本,我称今年的RMx为v2018版本。本篇评测为中瓦数的海盗船RM650x v2018,899元购于京东。

RMx系列属于海盗船Enthusiast发烧友定位级别产品,前身型号最早可以追溯到2013年由群光电能(Chicony Power Technology)、侨威电子(CWT)代工的RM系列不带x第一代。

然而RM650x的血统却是从2014年ComputeX发布的Professional Platinum专业白金级定位HXi系列上继承而来。经过了HXi(白金牌)→RMi(金牌)→RMx(砍掉Corsair Link)的演变,取代了原本的RM成为海盗船的中端主力产品,也顺理成章成为很多DIY论坛比如CHH的标配型号。

电子产品的更新背后伴随着性能提升或者成本下降。从外包装来看,新版的RMx确实有成本上的下降——对电源尺寸进行大幅度的缩短,提升安装兼容性的同时,外包装体积得以压缩,降低了仓储和运输成本。下图的新旧版RMx电源出自本站网友群(865142857)头号海盗船粉丝“布偶喵喵”,表示感谢。

限于文章篇幅,海盗船电源从2006年进入电源市场至今的发展历程和产品回顾,后面再由单独的文章进行完整的介绍。

海盗船RM650x技术规格

点评一下:

80Plus金牌,往下有银牌铜牌白牌无牌,往上有白金钛金氪金

海盗船RM650x v2018额定输出功率为650W@50℃,比一些不标输出温度的不知道高到哪去。

5V和3.3V的输出能力比常见同档次型号强一些,单路25A,联合输出能力达到130W。

外壳16cm的长度和前一代保持一致,重量比较轻,约1.6kg不含线材。

线材都是黑色套编织网或者扁平线,线径18AWG基本盘,12V线材内置电容。

采用全日系105℃电容,不过我猜上面说的12V线材里的内置电容可能不是日系的。

风扇是135mm来福轴承,官网写的,支持轻载停转,没有温控按钮,没有风扇检测按钮,全靠自动温控。

电压稳定性是一个卖点。

侨威代工的(广州增城贵冠科技)。

海盗船另外一个中文名叫可赛尔。

价格和旧版RMx好像没什么区别。

我原价买的。

2. 开箱 Packaging,Contents & Exterior

海盗船RM650x v2018外观图片:

我不配说明文字应该没有人有意见吧。

3. 拆解 Teardown & Component analysis

汇总

制造商:侨威CWT
风扇:海盗船NR135L,12V,0.22A,来福轴承
瞬变滤波:4x Y电容、2x X电容、2x 共模电感
整流桥:2x GBU806 (600V / 8A @105℃)
浪涌电流保护:保险管、NTC热敏电阻、1x MOV
主电容:nichicon LGG系列 400V / 330μF x2 总计660uF / 2000h @105℃
APFC:2x Infineon IPA60R190P6(600V / 9.5A @25℃ / 0.19Ω) ,1x Power Integrations QH08TZ600  (600V / 8A @150℃)
主开关管:2x Infineon IPA60R190P6(600V / 9.5A @25℃ / 0.19Ω)
+12V整流:4x Infineon BSC017N04NS G (40V / 100A@25℃ / 1.7mΩ),PG-TDSON-8封装;
5V/3.3V:6x UBIQ QM3006D (30V / 57A / @100℃ / 5.5mΩ);
DC2DC PWM主控:ANPEC APW7159
滤波电容:Nippon Chemi-Con KZE / KY 系列电解电容、FPCAP固态电容、MLCC若干
主控:Champion CM6901X + CM6500UNX
管控IC:Weltrend WT7502 (OVP/UVP/OCP/SCP/PG) 、UTC LM393G
5Vsb PWM主控:On-Bright OB5269CP
5Vsb同步降压整流器:AME 5268
5Vsb整流:UTC 4N65L (650V / 4A  / 2.5 Ω)、QM3004D、LS64 10L45 SBR
风扇温控:Microchip PIC16F1503

RM650x v2018用了一套新的半桥LLC谐振方案,主控从上一代RMx使用的英飞凌ICE2HS01G+ICE3PCS01G换成了虹冠CM6901X + CM6500UNX。大部分器件的用料级别基本持平,小部分略有提升,比如把管子都换成英飞凌的。风扇部分引入了一个Microchip公司的PIC16F1503 8-Bit MCU作为控制器,测试表明这一温控芯片的响应相当迅速。电源内部的线缆要减少很多,RM850x/750x v2018也是基于这套方案,壳子的风格不变。

散热风扇是海盗船自有品牌的NR135L,13525规格,12V/0.22A,来福轴承,7片叶片,L后缀意味着转速不高。风扇一侧安装有塑料挡片防止气流短路。

一级EMI电路焊接在AC插座后方,配置1对Y电容,1个X电容,AC开关后方接线使用热缩套进行妥善的绝缘处理。

看一下RM650x v2018的内部整体情况,固定的胶水打得相当多。PCB用了双面贴片工艺,元器件均匀分布。一次侧这回不是散热棍。

主PCB上的EMI浪涌抑制电路。保险管1只,Y电容1对,共模电感2个,X电容1个,MOV压敏电阻1个。

整流桥为GBU806型号,背靠背安装在一片带有大面积锯齿状散热片上,规格600V / 8A@105℃,两枚并联使用以降低通态电阻,即便在110Va环境下应对650W的输出也有充足余量。

主电容为尼吉康LGG系列 400V / 330μF x2 ,总计660uF / 拥有2000h @105℃寿命,用量刚好1μF/W。这里发现海盗船RM650x v2018省去了用于防浪涌NTC热敏电阻的旁路继电器,主电容和PFC电感之间的RL1位置是空的。

下图一次侧散热片上的管子从左往右依次是两枚LLC谐振主开关管、PFC升压二极管、PFC开关管。

PFC开关管为两枚英飞凌IPA60R190P6(600V / 9.5A @25 / 0.19Ω) 。

复习一下,英飞凌的CoolMOS™系列P6级属于当前性能价格比平衡的中端型号器件。

PFC升压二极管为Power Integrations公司的QH08TZ600  (600V / 8A @150℃)。

两枚LLC谐振开关管也同样是英飞凌IPA60R190P6。

LLC控制子板,上面是Champion CM6901X。

PQ35磁芯的主变压器,副边绕组为利兹线绕制,直接焊到12V同步整流子板上,拥有更高的处理大电流的效率。

12V同步整流子板另外一面焊接了4枚英飞凌3代OptiMOS,型号BSC017N04NS G (40V / 100A@25 / 1.7mΩ),PG-TDSON-8封装,俗称八爪鱼,从英飞凌官方datasheet可知工作温度支持到125℃没问题。但+12V同步整流电路除了使用一根金属棒辅助缓冲热量之外几乎都是裸奔的,DC2DC电路也是如此,没有额外的散热片辅助散热,全靠风扇强迫风冷。

英飞凌OptiMOS 3代产品,BSC017N04NS G (40V / 100A@25 / 1.7mΩ)。12V同步整流电路之后接着是几颗FPCAP固态电容、NCC电解电容和磁棒电感组成的第一阶滤波电路,规模不大,但实际收益很理想。

DC2DC子板跟12V同步整流滤波电路中间使用绝缘铜箔麦拉隔开,DC2DC子板可见采用了FPCAP固态电容以及铁硅铝磁环电感。

DC2DC电路使用了6x UBIQ QM3006D (30V / 57A / @100 / 5.5mΩ),每一路各3枚,DC2DC PWM主控为ANPEC APW7159。

12V的输出滤波电路,这一侧使用了5x NCC KZE 2200μF/16V电解电容,5V/3.3V则各2颗FPCAP 470μF/6.3V输出滤波电容。接线板PCB背面还焊接了若干MLCC进行滤波。

接线板的正面总计18颗FPCAP固态电容进行输出滤波。

管控子板,焊有管控IC Weltrend WT7502 (OVP/UVP/OCP/SCP/PG) 、UTC LM393G、风扇温控MCU Microchip PIC16F1503。

5Vsb待机电路,右下角5Vsb PWM主控:On-Bright OB5269CP。

PCB背面采用绿色阻焊染料,这一面如果还要用黑色的,估计售后维修的工程师要生气了。板子上有几处进行加厚敷锡所以显得稍微不是那么平整,另外有两处的元器件引脚没有剪短,整体的做工还是不错。

下图中间偏左的SOP-8封装IC为5Vsb同步降压整流器AME 5268。

上图5点钟方向,CM6500UNX PFC控制器。

 

4.测试 Tests

想了解我是如何测试电源,以及电源评测里测试的参数有何意义,可以阅读F站基础文章『我是怎么测试电源的』。

本篇测试基于F站的电源测试方法V1.1,1.1版本新引入ErP Lot 6 2013节能测试以及动态测试。

海盗船RM650x v2018 静态均衡负载数据汇总

 

4-1. 电压稳定性 Load Regulation

Intel ATX12V规范中对于各组电压的输出范围有着明确的要求,在整个负载范围内,+12V、+5V、+3.3V和+5Vsb的输出范围应不超过±5%,对-12V的要求则是±10%。

12V电压负载调整率0.36%

5V电压负载调整率0.20%

3.3V电压负载调整率0.42%

海盗船RM650x v2018 电源电压稳定性为S。

 

4-2. 效率 Efficiency

230V效率,海盗船RM650x v2018 100W-满载平均效率90.94%,峰值效率91.71%@300W。

115V效率,半载效率89.87%,基本上就是金牌压线水平,比近期测试的几款金牌电源稍微低一点。

海盗船RM650x v2018效率评定为B-。

 

4-3. 空载及轻载 No-load & Light Load Test

海盗船RM650x v2018 短接PS-On开机消耗6.8W。

轻载测试分别为电源DC输出12W、30W、50W、75W和100W。

 

4-4. 风扇转速、温度 Fan Speed, Temperature

风扇转速

海盗船RM650x v2018的散热风扇是海盗船自有品牌的NR135L,13525规格,12V/0.22A,来福轴承,7片叶片,L后缀意味着转速不高。风扇一侧安装有塑料挡片防止气流短路。

风扇部分引入了一个Microchip公司的PIC16F1503 8-bit MCU作为控制器,监控电源的输出功率,在功率提升时,风扇转速几乎同时提升,然后将风扇转速稳定下来,整个响应过程相当迅速,几秒内完成。这一策略应该是基于迅速降低元器件工作温度的角度出发。

和最近同样引入数字IC进行温控的海韵PRIME钛金系列不同,后者在拥有更高效率、更低发热和更多的散热片的前提下,在风扇启停之间插入一个滞后时间,监控温度并且在恰当的时候做出风扇转速调整,让风扇的启停切换更平滑,延长风扇使用寿命的同时降低对用户的干扰。如果看评测的风扇转速曲线图,可以发现转速曲线并不是线性的。

测试环境温度为26.8℃,相对湿度43%。

在输出350W之前,海盗船RM650x v2018的散热风扇都是停转的,400W开始以660RPM的转速运转,550W输出时开始加速,满载转速950RPM。

 

满载温度

测试为满载10分钟之后关掉电源瞬间,移走风扇,拍下热成像图。室温26℃。

点1整流桥温度在80℃左右;
点2主变压器温度在100℃左右;
点3 12V同步整流子板温度在95℃左右;
点4 DC2DC子板温度在55℃左右;
点5 PFC级/主开关管散热片70℃左右;

海盗船RM650x v2018的同步整流子板由于没有额外的散热片,温度稍高一些,不过整体温度都在元器件的工作范围内。

 

4-5. 5Vsb待机 5V Standby

Intel ATX12V v2.4规范中对5Vsb的要求为:待机空载消耗小于1W,在0.1A、0.25A、1A的负载下转换效率应该高于50%、60%、70%。本次测试新加入的欧洲ErP Lot 6 2013节能规范要求45mA下效率必须高于45%。

海盗船RM650x v2018的5Vsb电路也花了不少心思,测试毫无问题。

5Vsb电压:

 

4-6. 交叉负载 Cross-Load Test

交叉负载是按Intel ATX12V 2.4、SSI EPS12V 2.92电源设计指导规范,结合高功耗核心CPU和高功耗独立显卡、低功耗的ITX/STX平台所设计。

重新调整过后,测试总共分为7个档:

CL1-整机轻载:测试整机处于极低负载时的电压稳定性。
CL2-辅路满载、12V轻载:5V、3.3V最大负载、12V轻载,模拟多个机械硬盘同时启动的情况。
CL3-整机满载:12V、5V和3.3V同时拉载到最大负载,模拟整机满载;
CL4-偏重12V、辅路轻载:12V最大负载、5V、3.3V轻载,模拟极限超频、或者使用单个SSD运行3D游戏的情况;
CL5-12V拉偏:极限拉偏,测试12V满载,5V、3.3V空载时的电压稳定性。
CL6-5V拉偏:极限拉偏,测试5V满载,12V、3.3V空载时的电压稳定性。
CL7-3.3V拉偏:极限拉偏,测试3.3V满载,12V、5V空载时的电压稳定性。

交叉负载主要考核电源输出电压的稳定性,同样输出电压必须在Intel ATX12V规范规定的±5%的范围内,电压偏离额定值越小越好。负载调整率即电压随负载变化的波动情况,数值越小则电压稳定性越强。

海盗船RM650x v2018的交叉负载电压表现:

 

4-7. 纹波及噪声 Ripple & Noise

纹波和噪声(Ripple & Noise)是电源直流输中的交流成分,一部分可能是交流电经过整流稳压后仍然存在的交流成分,一部分则是电路晶体管本身所产生的开关纹波和噪声,如果用示波器观察就可以看到电压像水波纹一样波动,所以叫纹波。过高的纹波会干扰数字电路,影响电路工作的稳定性。

Intel ATX12V v2.52中规定,+12V、+5V、+3.3V、-12V和+5Vsb的输出纹波与噪声的Vp-p分别不得超过120mV、50mV、50mV、120mV和50mV。本测试主要针对12V、5V、3.3V和5Vsb,对-12V不作要求。测试使用数字示波器在20MHz模拟带宽下按Intel ATX12V v2.52规范给治具板测量点处并接去耦电容进行测量。

测试选择了有意义的7个档位,50W代表桌面待机的情况,100W代表办公和上网时的情况,300W代表单显卡游戏的情况,满载和拉偏则是测试电源各路最高负荷时的情况。

50W、100W、300W、650W的测试电流配置情况同均衡负载,12V拉偏、5V拉偏和3.3V拉偏的电流配置则同交叉负载测试中的3档满载极限拉偏。

满载的三路主要输出电压纹波都在10mV以内,海盗船RM650x v2018 电源的电压纹波表现评级为S+。

示波器截图

下图分别为电源的低频、高频纹波截图,通道1、2、3(黄色、青色、洋红)从上往下依次是12V、5V和3.3V的纹波,电源处于满载状态。

 

4-8. 浪涌电流、掉电保持时间 Inrush Current, Hold-Up Time

浪涌电流

浪涌电流(Inrush Current)是指电源接通AC交流电的瞬间流入电源的最大瞬时电流,由于对PFC电容进行迅速充电,所以该电流的峰值要远大于正常电源工作状态下的输入电流。过大的浪涌电流可能会损坏保险管、NTC热敏电阻、整流桥、AC开关等器件。测试条件为满载、264Vac 63Hz输入。

海盗船RM650x v2018 电源的开机Inrush Current测得103.12A。

掉电保持时间

掉电保持时间(Hold-up Time)指的是AC掉电后主要的DC电压输出值跌出5%的时间,按照最新的Intel ATX12V v2.52规范,T5 (AC loss to PWR_OK hold-up time)必须>16ms,说人话就是PWR_OK(Power-Good)的掉电保持时间要大于16ms,同时T6(PWR_OK inactive to DC loss delay)必须>1ms,即DC电压的掉电保持时间比PWR_OK还要+1ms,来保障其他硬件维持运转,总结起来就是PWR_OK必须>16ms,12V/5V/3.3V等DC电压必须>17ms。

有足够长的PWR_OK掉电保持时间,意味着面临16ms以内的AC掉电或者切换到UPS的间隙,电源能够维持电脑运转信号而不至于出现关机或者重启的情况,同时,比PWR_OK保持时间还长的DC保持时间维持了其他硬件的正常工作,否则其他硬件可能会出现来不及采取例如机械硬盘磁头归位、SSD掉电保护等应急措施。掉电保持时间不单对于电源从AC切换到UPS的间隙有益,也适用于其他诸如电网切换等情况。

掉电保持时间的测试条件为电源满载,230Vac输入。

海盗船RM650x v2018 电源的保持时间测试结果如下表:

示波器截图及对比:

下方从左往右从上往下的示波器截图依次为12V、5V、3.3V及PWR_OK的掉电保持时间截图,海盗船RM650x v2018 电源保持时间评级D。

 

4-9.动态测试 Dynamic Test

由于2018年的CPU/显卡功率暴增,本次评测重新加回动态测试(Dynamic Test)。动态测试在Intel ATX12V规范中也称“直流输出瞬态响应测试DC Output Transient Test”。

上面传统的静态测试项目是模拟电脑功耗处于稳态时电源的各种情况。假设电脑满载稳定消耗功率300W,从测试结果就可得知,此刻海盗船RM650x v2018的12V电压在12.038V,输出纹波在9.2mV,风扇转速0RPM。

然而,电脑在实际使用中功耗值总是在不断地变化。比如CPU频率、负载发生瞬变,功耗从PL2瞬间跳变到PL3,保持10ms;游戏中显卡的负载有高达2、300W甚至更高的瞬变,持续时间也在ms级别。

传统静态测试分析,都是不需要考虑功率动态变化的,然而实际受到电路补偿特性、线路阻抗、元件阻抗等因素的影响,电源的输出电压通常随着负载的增大而略有下降,当负载撤去,输出电压有一个回升的过程。

以下图分析,当负载从I/R-1瞬时跳变到I/R-2时(称为“负载瞬变”),电源的输出电压会从Vs-1下降到Vs-2,像是下了一层台阶。由于电源的响应速度有限,实际的电压会像下图一样存在一个过冲——回调的过程。这个过程中电压的变化幅度通常要高过电源的负载调整率所显示的电压变动幅度,也就是说,在负载从I/R-1上升到I/R-2的过程中,输出电压先是跌落到比Vs-2更低的电压Vpk1,然后逐渐回调直到稳定在Vs-2

反之当负载从I/R-2下降到I/R-1时,输出电压会从Vs-2爬升到Vs-1,这个过程同样会出现一个高于Vs-1的上冲电压Vpk2。

我们需要做的就是确保电源在瞬变发生过程中不触发OPP关机、不重启、不发生故障,测量到Vpk1和Vpk2两个上下冲电压幅值。

ATX12V规范中的DC Output Transient Test定义了动态测试中负载变化率是从50Hz到10kHz,电压输出的偏离允许值为±5%,目前F站只对瞬变幅度大、变化率高的12V进行测试,±5%对12V来说就是不能超出±600mV的范围。

同时,我们还需要测量电压从负载发生瞬变到电压稳定下来所消耗的时间Tr1和Tr2,我们称之为电压恢复时间(也称电压重建时间),这一个参数直接反映了电源的动态性能。Intel规范对此参数并无要求。

 

基于实际的CPU、显卡需求,F站第一阶段的动态测试设置为:

12V2:1A↔9A,Step Size 8A,Rise rate 1A/μS,相当于ATX12V 2.52中定义的CPU持续传输电流和峰值电流的平均差;

12V3:1A↔13A,Step Size 12A,Rise rate 1A/μS,相当于一张150W的显卡从满负荷到空载来回抽搐。

12V2和12V3同步拉载,模拟CPU和显卡同时运行,测试负载变化率分为10Hz、50Hz、100Hz、1kHz、10kHz等5个档。目前以测50Hz、100Hz做为主要性能区分,1kHz、10kHz不强调,若有电压上下冲幅值超标或者波形混乱再单独提出。

 

海盗船RM650x v2018动态测试情况:

100Hz

Tr1:2.5ms,Vpk1:-168mV;

Tr2:2.5ms,Vpk2:252mV;

海盗船RM650x v2018的12V原配电源线材内置了电容,默认使用原配线材进行测试,动态测试中电源没有关机或者重启,12V电压值没有超出±5%,平均电压恢复时间在2.5ms,在现有的数据中属于中等偏慢。

目前动态项目暂时不进行评级。

 

5. 评级及总结 Rating & Conclusion

目前T2-T3排名靠前的几款电源基本就是海盗船RMx v2018、海韵FOCUS+以及EVGA G3系列,没有测过的我不发表评论,不像云评测用户随手推荐NX350,这几款产品的性能出众,质保时间也比较长。

三款产品之中,海盗船RM650x v2018的纹波抑制最强,海韵FOCUS+拥有最优动态性能和最长质保,EVGA G3拥有最高的效率表现。

 

细分项目评级:

外观:S-
做工用料:B
转换效率:B-
电压稳定性:S
纹波噪声:S+
保持时间:D
工作噪音:A
价格:B
售后:S-

海盗船RM650x v2018 电源级别评定:T2,更新日期2018-11-8。

 

本站的评级系统分为以下几个档次:

T0,描述:超稀有/特殊用途/ Ultra Rare / Special,必须具备T1级别性能而且是特殊定位或者非零售产品。
T0.5,描述:终极/传奇/肌肉/ Ultimately / Legendary / Muscle,千瓦以上,须具备T1级性能,白金以上效率。
T1,描述:大师级/ Master / Dominating,中高瓦数,性能顶尖,同档次鲜有对手。
T2,描述:高端/ Professional,中高瓦数,性能出众,金牌及以上。
T3,描述:甜点/主流推荐/ Sweet spot,中低瓦数,主流产品,性能优秀,铜牌及以上。
T4,描述:普普通通/ Soso,相貌平平,没有明显短板,无效率等级要求,可用不会炸。
T5,描述:用爱发电/Bad,性能非常普通甚至有缺点,无效率等级要求。
T6,描述:买都别买/Don’t buy rubbish。

 

优点:

– 10年质保;
– 外观不错;
– 纹波控制顶尖;
– 电压稳定性顶尖;
– 用料不错,做工不错;
– 650W@50℃的输出能力;
– 较高的5V/3.3V输出能力;
– 风扇轻载停转,温控灵敏、安静;
– 全模组,兼容上一代产品模组线;

不足:

– 12V同步整流电路温度稍高;
– 转换效率稍低;
– 缺少继电器;

注意:

– 线端带电容;

海盗船官方网站:https://www.corsair.com/zh/zh/Power/RMx-Series/p/CP-9020178-CN