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1.评价及总结/Conclusion 2.规格及外观/Packaging 3.拆解/Teardown 4.跑分/Tests 5.显卡兼容性/FCP Gaming Ready

4. 测试 Tests

想了解我是如何测试电源，以及测试的电源参数有何意义，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1.6。

测试标准1.6除去产品介绍和开箱图赏，包含电路拆解分析、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、保护功能测试和动态测试等项目，涵盖了Intel PSU DG 1.42电源设计指导的绝大部分内容，并且新增了噪音和啸叫分析（FCP Noise Analysis）。

根据实际的PC游戏使用需求，500~850W电源加测FCP 电源–显卡兼容性测试项目（FCPG，FCP Gaming Ready），噪音分析和显卡兼容性测试都是独家提供的项目。

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

按我们的测试方法，每颗电源都会进行额定功率x 120%的超载测试，鑫谷昆仑KL750G在均衡负载测试中并不能长时间稳定运行在120% 900W这一档，下面的数据是通过重复测试在短时间内抓到的结果。由于纹波测试的900W超载档需要电源长时间运行来达到稳定的工作状态，操作示波器也需要一定的时间，故没有成功抓取这一档900W超载测试的纹波数据。

4-1. 电压稳定性 Load Regulation

Intel ATX12V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%。

12V电压负载调整率0.86%

5V电压负载调整率2.1%

3.3V电压负载调整率3.26%

4-2. 效率 Efficiency

原先的4-3章节轻载和空载消耗功率现在整合到4-2的效率章节。

开机空载，电源消耗功率9.79W。

230V，输出12.2W的极限轻载效率为43.54%

230V，30W~100W的平均效率为82.85%，100W-满载平均效率90.95%，峰值效率91.93%@300W，89.78%@750W满载。

115V，87.14%@100W，峰值效率90.73%@250W，87.56%@750W满载。

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

鑫谷昆仑KL750G的风扇为东维丰DWPH，型号EFC-14E12D，14025规格，12V/0.8A，最高转速2800RPM。

从测试看，鑫谷昆仑KL750G拥有接近150W的Fanless无风扇工作模式区间，随着输出功率上升，风扇转速逐步提高到满载的1500RPM。

4-3-2. 噪音分析 Noise Analysis

底噪25dBA的情况下，鑫谷昆仑KL750G的满载噪音值为58.8dBA（10cm距离），高频部分无异常，无啸叫和异音。主要是风扇的声音，此时风扇转速为1500RPM。

4-3-3. 满载温度 Temperature

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25℃。

内部的发热情况，整体发热控制良好，满载最高温度控制在100℃以内，平均温度控制在43℃左右。电源内部相对空旷宽松对散热来说有所帮助。其中：

框1 电源内部PCB整体发热，最高温度98.59℃，平均温度43.5℃左右。
框2 PFC级，最高52℃左右，平均40℃
框3 LLC级到12V同步整流电路，最高温度98.59℃，平均温度61.41℃；
框4 DC-DC子板，平均43℃左右；

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%。

鑫谷昆仑KL750G的5Vsb极轻载效率并不高，如果不是针对欧洲市场的机型，这方面一般没有要求。

5Vsb电压：

4-5. 交叉负载 Cross-Load Test

交叉负载是按PSUDG 1.42/Intel ATX12V 2.52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，提供下图的12V-5V/3.3V交叉负载图表，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。

鑫谷昆仑KL750G的交叉负载电压表现：

鑫谷昆仑KL750G的交叉负载电压曲线：


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。

测试选择了有意义的8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，超载代表高端单显卡游戏的情况，满载和拉偏则是测试电源各路最高负荷时的情况。超载纹波是考验电源在120%超负荷工作时的纹波情况。

50W、100W、300W、750W、900W档的配置同均衡负载，12V拉偏、5V拉偏和3.3V的配置则同交叉负载测试中的3档满载极限拉偏。上面已经提到过，由于鑫谷昆仑KL750G不能长时间运行900W超载，故没有这一档的测试结果。

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、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，电源处于满载状态。


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。

鑫谷昆仑KL750G的开机Inrush Current浪涌电流测得150A Peak-Peak，120A 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，也称之为上升时间(Rise Time)测试，主要是电源开机时各组电压的启动时序是否符合下图Intel ATX12V标准，T2(12V 5%~95%上升时间)应处于0.2~20ms，T3(12V to PWR_OK)应该处于100~500ms之间，T2、T3超出区间，则开机可能会出现无法点亮的情况。

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。

鑫谷昆仑KL750G开机电压平稳，没有异常、过冲，从1.4V上升到11.48V耗时8ms，T3为271ms，都能符合Intel ATX12V标准的要求。


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。

鑫谷昆仑KL750G的保持时间测试结果如下表：

鑫谷昆仑KL750G在满载的情况下可以满足Intel ATX12V的保持时间要求。

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%，目前我们只对瞬变幅度大、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，对不同瓦数的电源进行了2档的动态测试，小瓦数电源只进行阶段1的测试，中高瓦数电源增加阶段2的测试:

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。

鑫谷昆仑KL750G的动态测试情况：

@100Hz

Tr1：约1.2ms，Vpk1：-392mV；

Tr2：约2ms，Vpk2：448mV；

鑫谷昆仑KL750G在动态测试中的电压过冲、欠冲平均幅度约420mV左右，符合Intel ATX12V ±600mV的要求，电压恢复时间平均在1.6ms以内，恢复速度中上。

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。

鑫谷昆仑KL750G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的OCP刚好压线。