海韵Seasonic PRIME TX-1600 ATX3至尊旗舰钛金电源评测

评价总结Conclusion 规格外观Spec&exterior 拆解Teardown 跑分Tests

测试 Tests

测试开始之前先讲一下测试方法，想了解我是如何测试电源，测得的参数有何意义，可以阅读FCPOWERUP电源测试标准文章『我是怎么测试电源的』，本篇测试基于极电魔方电源测试标准1.7。

测试标准1.7包括电路拆解分析、电压稳定性、转换效率、满载热成像、风扇转速、交叉负载、纹波测试、保持时间测试、浪涌电流测试、开机波形（开机时序）测试、噪音和啸叫分析（FCP Noise Analysis）、保护功能测试和动态测试等项目，涵盖了Intel PSU DG 2.1a电源设计指导的大部分内容。后来，我们增加了FCP显卡兼容性测试（含ATX 3.0 Power Excursions动态过载）、电流谐波测试和2%极轻载效率测试。噪音分析和显卡兼容性测试是本站原创的特色项目。

在Intel推出ATX 3.0标准之前，我已经使用电子负载测试电源动态过载上限及显卡兼容性情况。Intel发布ATX 3.0标准后，我认为新增的ATX 3.0项目也是为了解决显卡峰值功耗问题。因此，将ATX 3.0新增的动态过载测试（Power Excursions，功率偏移）合并到FCP显卡兼容性测试，并放到测试章节最后。现阶段的FCP显卡兼容性测试包括ATX 3.0的动态过载测试、12VHPWR/12V-2×6接口的功率挡位和线材接口热成像。

静态均衡负载数据汇总时，负载调整率（Load Regulation）和电压调整率（Voltage Regulation，电压偏离、电压精度）只计入额定功率内的数据。

按测试方法，每颗电源在持续的均衡负载测试中都会带载至120%额定功率，也就是在额定功率满载输出的基础上再超载20%。在海韵PRIME TX-1600 ATX3这款机型的测试中，我们将电源超载止1900W 118.75%，比额定功率高出300W。

4-1. 电压稳定性 Load Regulation

Intel ATX12V 2.52规范中对于各组电压的输出调整率（Voltage Regulation）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%。负载调整率Load Regulation则是越接近0代表电压越稳定。在这里我们暂时不用更宽松的ATX 3.0的电压标准来要求电源。

经过测试，海韵PRIME TX-1600 ATX3的电压负载调整率如下：

12V电压负载调整率0.21%

5V电压负载调整率0.26%

3.3V电压负载调整率0.18%

4-2. 效率 Efficiency

电源开机空载，电源消耗功率11.55W，对于1600W的电源而言是很低的消耗。

230V，30W~100W的平均效率为83.27%，100W-满载平均效率94.55%，峰值效率95.28%@700W，94.02%@1600W满载。效率已经到天花板级别的95%，300W之后到满载就保持在94%以上的效率。

115V，输出2%功率32.51W时效率为71.544%，高于Intel的60%要求。

4-3. 风扇转速、噪音测试、温度 Fan Speed, Noise, Temperature

4-3-1. 风扇转速 Fan Speed

测试环境温度是25~26℃环境下，海韵PRIME TX-1600 ATX3的两条风扇转速曲线有比较大的重合度，也就是说，两者的区别只是有无Fanless轻载功率段风扇停转，其他基本一致。启用风扇停转模式，输出400W时风扇开始工作，此时风扇转速约480RPM，然后以这个转速工作到1000W。1000W之后，风扇转速逐渐加速，到满载时风扇转速达到1290RPM左右。

海韵PRIME TX-1600 ATX3的风扇温控按钮依旧是在电源的AC开关旁边，按下关闭Hybrid mode，即风扇会持续工作，开关弹起电源进入Hybrid mode，电源支持轻载风扇停转。这里想到一个笑话，据说之前有网友把Hybrid mode倒过来看，以为是按下去支持300W超载。不过实测下来了，海韵PRIME TX-1600 ATX3确实拥有超载300W的实力。

4-3-2. 噪音分析 Noise Analysis

背景噪音24.3dBA的情况下，海韵PRIME TX-1600 ATX3在400W风扇刚工作时测得的声压值为28.6dBA（10cm距离），噪音几乎不可闻，对应风扇转速约480RPM。随后到1000W输出，电源都基本是这样的噪音表现。

当电源运行到1600W满载时，测得噪音声压值为55.0dbA（10cm距离），此时主要为风扇的噪音，没有异常电流声，此时风扇转速接近1290RPM。对于一个超大瓦数的电源而言，60dBA是一条比较明显的分界线，处于55dBA的电源颗认为是比较安静的型号，比一些输出功率在850W~1200W的电源都安静。

4-3-3. 满载温度 Temperature

测试为满载1小时之后拍下热成像图。室温26℃。

海韵PRIME TX-1600 ATX3满载的整体发热控制良好，由于大量的散热片的使用，整体平均温度控制在54℃左右，发热主要集中在LLC电路到12V同步整流电路区域。其中：整流桥和PFC散热片，平均60℃左右，温度峰值是两个用于协助整流的MOS，75.5℃，不过对于MOS管来说这点温度不算什么；
框2 主动整流部分电路，平均约53.5℃；
框3 PFC级散热片，平均约57.5℃；
框4  主电容区域，平均41.5℃左右；
框5 LLC谐振电路，包括LLC开关管、主变压器、12VSR同步整流区域，平均65.4℃左右；
框6 DC-DC子卡，平均约54.1℃。

4-4. 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%。欧洲ErP Lot 6 2013节能规范要求45mA下效率必须高于45%。

海韵PRIME TX-1600 ATX3符合欧洲Erp Lot6 2013标准，5Vsb待机效率测试通过。

5Vsb电压：

4-5. 交叉负载 Cross-Load Test

交叉负载是按PSDG 2.1a/Intel ATX3.1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。

测试总共分为7个档：

为了方便理解，提供850W 的12V-5V/3.3V交叉负坐标轴供参考（1600W电源的负载比例同理），读者可以得知测试的7个档是什么样的输出功率比重。下图的X轴为12V累计的输出功率，Y轴为5V+3.3V的累计输出功率，处于不同的CL负载的时候，12V和5V+3.3V所输出的功率比重也有所不同，对应上表提到的不同工况，以考验电源的电压调整率，即电压有无超界。

同样输出电压的调整率必须在Intel ATX12V规范规定的±5%的范围内，电压调整率越接近0越好，即越接近电压额定值越好。

海韵PRIME TX-1600 ATX3的交叉负载带载和电压表：

海韵PRIME TX-1600 ATX3的交叉负载电压曲线，电压曲线越平缓代表电源电压稳定性越好：

4-6. 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。

30W代表的是1600W的电源2%负载时的情况，50W代表桌面待机、轻载的情况，100W代表办公和上网时的情况，满载和拉偏则是测试电源各路最高负荷时的情况。超载纹波是考验电源在超负荷工作时的纹波情况）。超载部分的输出功率我们直接拉到1900W/118.75%额定功率，比1600W的额定功率高300W。

满载纹波的条形图与Intel规格上限对比，数值越低越好。实测下来海韵PRIME TX-1600 ATX3的满载12V纹波在15mV以内，5V和3.3V的纹波在10mV以内。目前为止也只有极少数电源能够达成如此成绩。超载部分我们直接拉到1900W，电源的12V纹波也仅提升了4mV。

示波器截图

通道1、2、3、4（黄色、青色、洋红、绿色）从上往下依次是12V、5V、3.3V和5Vsb的纹波。

有读者是HiFi PC玩家，所以我们补上轻载的示波器截图，我们主要看低频，包含了100Hz分量：

30W

50W

100W

200W

300W，在100W到1600W的波形都是一个样子，只有幅值有轻微的区别

电源1600W满载，分别为电源的低频、高频纹波截图：

1900W超载118.75%

4-7. 浪涌电流、开机时序、掉电保持时间 Inrush Current, Rise Time, Hold-Up Time

4-7-1. 浪涌电流 Inrush Current

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，严重时会导致空气开关、断路器跳闸。

测试条件为满载、264Vac 63Hz输入、90°开机。

海韵PRIME TX-1600 ATX3的开机Inrush Current浪涌电流测得162A Peak-Peak，110A Max。电源工作正常，没有元器件烧毁。

4-7-2. 开机时序 Rise Time

开机时序，主要是考察电源开机时各组电压的启动顺序、时间是否符合Intel ATX12V标准，在ATX3.1版本中，T1要求是＜200ms，T2(Rise time，12V 10%~95%上升时间)应处于0.2~20ms，ATX 2.4标准的T3(12V to PWR_OK)应该处于100~500ms之间，ATX 2.52、ATX 3.1标准的T3应该处于100~250ms之间，如果超出区间，可能会出现自检失败无法开机或者ALPM无法正常工作。

测试条件为拉满负载开机，使用示波器观察电压有无过冲现象，主要解决一些用户对于电源过压可能损坏主板、显卡之类的担忧。

通道1黄色通道为12V，绿色通道为PWR_OK。

海韵PRIME TX-1600 ATX3开机电压平稳，没有异常、过冲。T1耗时约70ms，T2即电源12V从1.2V上升到11.4V耗时约14ms，T3为128ms，开机时序实测可以符合Intel ATX12V 3.0关于ALPM的要求。

4-7-3. 掉电保持时间 Hold-Up Time

掉电保持时间（Hold-up Time）指的是在 AC 电源断电后，主要 DC 电压输出值跌出 5% 的时间。根据 Intel ATX12V 3.0 规范，T5（AC loss to PWR_OK hold-up time）必须大于 16ms，也就是说 PWR_OK（Power-Good）的掉电保持时间要超过 16ms，同时 T6（PWR_OK inactive to DC loss delay）必须大于 1ms，即 DC 电压的掉电保持时间比 PWR_OK 还要多 1ms，以保证其他硬件能够继续运转。总结起来就是 PWR_OK 必须大于 16ms，12V/5V/3.3V 等 DC 电压必须大于 17ms。

足够长的 PWR_OK 掉电保持时间意味着在 16ms 以内的 AC 断电或切换到 UPS 的间隙，电源能够维持电脑运转信号，不至于出现关机或重启情况。同时，比 PWR_OK 保持时间更长的 DC 保持时间确保了其他硬件的正常工作。掉电保持时间不仅对于电源从 AC 切换到 UPS 的间隙有益，也适用于其他如电网切换等情况。

我们最近增加了 ATX3.1 标准的参照数据。虽然 ATX3.1 标准放宽了目前掉电保持时间的判定标准，但我们仍然以更严格的 ATX3.0 标准进行测试。只有在电源标识为 ATX3.1 标准并且能达成 ATX3.1 超载标准的情况下，若其掉电保持时间规格较短，我们可以放宽要求以 ATX3.1 标准进行判定。当然，市面上一部分标称 ATX3.1 的电源，其掉电保持时间不一定是更低的规格，仍需通过实测来验证。

掉电保持时间的测试条件为电源满载，230Vac输入。海韵PRIME TX-1600 ATX3的保持时间测试结果如下表，完全可以满足ATX 3.0版本的要求。

示波器截图及对比：

从上往下的示波器截图依次为12V、5V及PWR_OK的掉电保持时间截图。

4-8. 动态测试 Dynamic Test

由于CPU/显卡功率暴增，在2018年的1.1版本评测标准中我重新加回动态测试(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。举个例子，电脑满载稳定消耗功率300W，从静态测试结果就可得知，此刻A电源的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。

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%，

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，现阶段我们只对瞬变幅度大、变化率高的12V进行测试，摆幅从3A↔35A，按Intel±5%的要求，对12V来说就是不能超出±600mV的范围。

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。

海韵PRIME TX-1600 ATX3在动态测试中的情况如下：

@100Hz

Tr1：约2.2mS。Vpk1：-348mV；

Tr2：这里按我的理解，应该说12V电压实际上没有明显的过冲行为，Max值仅高了172mV左右，完全可以认为电源在很短的时间内就完成了调整，约400μS，Vpk2：172mV；

海韵PRIME TX-1600 ATX3在动态测试中的电压过冲平均~260mV，低于Intel ATX12V ±600mV的要求，电压恢复时间平均约1.3ms，电压过冲幅度控制较好。

4-9. 保护功能评价 Protection Features Evaluation

保护功能测试目前包含过功率测试（OPP, Over Power Protection）、过流保护测试（OCP, Over Current Protection）和短路保护测试（SCP, Short Circuit Protection）。

过功率测试（OPP, Over Power Protection）：电源从接近满载逐步增加输出功率，超载到电源无法工作切入保护状态，不限于重启或者关机，得到电源的过功率保护点，这个过程电源必须能够切入保护状态，如电源没有OPP保护，则可能会炸毁或者损坏其他硬件。

过流保护测试（OCP, Over Current Protection）：Intel ATX12V的强制要求项目，要求电源必须把过流保护点设计在安全电流范围内。触发过流保护时电源的输出应当被切断，推荐的过流保护方案是将电源锁定在关断状态。达到过流保护点之前，电源的接口、线缆和其他组件不应当熔断或者损坏。

短路保护测试（SCP, Short Circuit Protection）：当任何一路输出阻抗小于0.1Ω，电源被判定为短路，必须要进入关闭并且锁定的保护状态。主要的几组输出和5Vsb的短路不应该对电源造成任何损坏，也不应当损坏或者熔断接口、线缆和其他组件。

海韵PRIME TX-1600 ATX3的保护功能测试结果如下，空载保护和浪涌保护根据实际的测试和拆解判定功能正常。

5V OCP测试示波器截图

3.3V OCP测试示波器截图

4-10.电流谐波测试Current Harmonic Test

主要测试依据是IEC 61000-3-2/GB 17625.1：低压电气及电子设备发出的谐波电流限值（设备每相输入电流≤16A），开关电源在工作时会向电网里注入谐波电流，可能会干扰同一电网中的其他设备，比如使得灯具闪烁或者其他电器啸叫。我们借助Chroma 8000对应的测试项目，测量IEC 61000-3-2 Class A和Class D两档，不超出限制的电流上限即可通过。

Class A，通过测试。

Class D，通过测试。

5. FCP显卡兼容性 FCP Gaming Ready

在本站科普文章『离显卡功耗实标还有多远？峰值功耗与电源关系终结篇』中，我对显卡峰值功耗问题进行了详细的分析和测试。研究成果和理论最终形成了本站的特色测试项目——FCP电源-显卡兼容性测试（也称为FCP Gaming Ready）。通过对大量显卡的功耗规律进行测试和分析，我们使用 Chroma 可编程高速电子负载模拟显卡和 CPU 的实际使用情况，对电源进行动态过载测试。这种脉冲动态过载测试方法比 Intel 的 ATX 3.0 测试提前至少两年时间。除此之外，我们还将电源与主流和高端显卡搭配测试，进行双向验证，最终评估电源对 CPU 和显卡的兼容性，即“电源能带多大功耗的显卡”。

1. 电源的ATX 3.0峰值输出能力测试（Peak Power Excursion）：

•这是使用高速电子负载进行的测试，不支持ATX 3.0的电源将按传统的动态过载方式测出峰值输出能力。

•在2023年2月Intel更新了PSUDG 2.01（即ATX 3.0的第二版）之后，Peak Power Excursion测试融合到了FCP显卡兼容性测试中。这与我设计的动态过载测试思路基本一致，都是为了解决显卡峰值功耗问题。两者同时出现会显得重复，动态过载测试仅在ATX12V 2.x电源评测中使用。

2. 12VHPWR接口供电挡位兼容性测试：

•主要测试接口是450W挡还是600W挡，目前基本没有厂家推出150W和300W挡的设定。

•到2024年，经过大量ATX3.0电源测试后发现，许多厂家为了市场竞争，通常将12VHPWR/12V-2×6接口的功率设置挡位比Intel官方推荐的高一挡，甚至直接配置最高的600W挡。然而，实际使用中，除了4090显卡通过软件拉高PowerLimit能接近600W的持续功耗外，其他型号的显卡在未解锁、未超频的情况下，基本无法跑满600W。

•根据经验，除了用4090验证电源的12VHPWR接口挡位外，还可以使用万用表和拆解方式判定电源12VHPWR/12V-2×6接口的sideband sense定义，配合电子负载考验接口的持续输出能力和峰值输出表现。这种方法可靠且流程简单。

3. 12VHPWR线材满载发热测试：

•使用电子负载拉满600W一小时，使用热成像仪记录发热情况。早期烧毁接口的案例不少见，大部分用户对线材温度问题没有概念。

•测试一年多来，还未发现温度有问题。只要接好线材，基本上温度不会出问题，这也说明接口烧毁大部分是由于未接好导致。我计划在多测几组12V-2×6接口之后取消这个测试项目。

5-1. 电源的ATX 3.0性能

按照PSUDG 2.01文档的内容，支持ATX 3.0的电源必须要达到下表要求的超载输出能力，并且输出电压不得掉出规定的范围才算达标，当然前提是不能炸机和关机。具体到搭配12VHPWR接口的电源，要求超载输出200%额定功率，100μs，5%占空比、超载输出180%额定功率，1ms，8%占空比、超载输出160%额定功率，10ms，12.5%占空比以及超载输出120%额定功率，100ms，25%占空比这4个挡位，另外还要加测12VHPWR接口的3倍动态负载，高负载和低负载的占空比固定在100μs/1900μs，5%。所有这5个挡位都要求12V必须保持在11.2~12.6V（-7%~5%）以内。而另外一边PCIe组织的PCIe 5.0 CEM的要求则更低，12V最低可以到11.04V -8%。

海韵PRIME TX-1600 ATX3的测试结果如下，测试项目为4档整机的动态过载加上1挡12VHWR接口单独的3倍过载测试。按Intel PSUDG 2.01 ATX 3.0设计指南，1200W及以上输出功率的电源的12VHPWR接口都可以配备600W档的配置，单独测试12VHPWR接口即是按600W到1800W来回跳变，测试下来5个档位的电压都能落在ATX3.0/PCIe 5.0要求的范围内，电源运行正常。

示波器截图，可点击放大：

超载200%，5%占空比

超载180%，8%占空比

超载160%，12.5%占空比

超载120%，25%占空比

12VHPWR接口3倍超载，5%占空比

5-2. 12VHPWR接口供电挡位兼容性情况

本次测试我们使用更为效率的拆解判定：12VHPWR插座的S4(Sense1)，S3(Sense0)接GND，可判定其配置为600W挡。

同时也使用4090显卡进行判定，只需要运行MSI Afterburner查看PowerLimit能不能突破100%，实测可以直接拉满133%，就已经是解锁4090功耗可以跑600W挡的样子了，其实也可以不用运行Furmark跑满功耗。

使用海韵PRIME TX-1600 ATX3搭配4090，运行msi afterburner可解锁4090的PL到133%，即电源的12VHPWR接口可以完全支持600W输出。

5-3. 12VHPWR线材满载发热情况

使用电子负载将12VHPWR接口拉满600W一个小时，使用热成像仪拍下热成像图。

室温在26℃左右，电源背板插座处温度最高在44.6℃，线身最高在43.9℃，远端的12VHPWR插头在41.9℃。常见的PVC线材适用温度可以到80℃，判定这组12VHPWR线材跑600W的工作温度没有问题。

全文完。

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