[開箱] thermaltake TOUGHPOWER PF1 850W全模組

[wolflsi (港都狼仔)]

狼窩好讀版：
https://wolflsi.pixnet.net/blog/post/69485086

thermaltake TOUGHPOWER PF1 850W特色：
●80PLUS白金認證轉換效率，正常負載下效率高達92%，節省電能消耗，降低廢熱產生
●全模組化設計，黑色帶狀模組化線路，安裝便捷，整線輕鬆
●處理器12V供電提供2組4+4P接頭，支援Intel/AMD最新處理器/主機板平台
●半橋LLC諧振轉換，搭配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，並改善各輸出電壓交叉調整率，同時維持輸出低漣波雜訊、±2%電壓調整率、
16ms以上斷電維持時間
●採用長壽命12公分風扇，搭配智慧溫控，使用者可開啟/關閉Smart Zero Fan(智慧零轉
風扇)，開啟後低負載輸出下風扇自動停轉，兼顧靜音及高效散熱
●全日系電容，加強可靠度及耐用度，保證足瓦連續輸出能力，並提供十年產品保固

thermaltake TOUGHPOWER PF1 850W輸出接頭數量：
ATX20+4P：1個
EPS 4+4P：2個
PCIE 6+2P：6個
SATA：12個
大4P：4個
小4P：1個(透過大4P轉接)

▼外盒正面有商標、特色、外觀圖、80PLUS白金認證標章、產品名稱
https://i.imgur.com/WUO4Txw.jpg
▼外盒背面有商標、英文產品特色/說明圖表、接頭實體圖/數量、輸入/輸出規格表、廠
商資訊、條碼、產地、安規認證標章
https://i.imgur.com/SYfGXr5.jpg
▼外盒上/下側面有商標及多國語言產品特色說明
https://i.imgur.com/SbqBBt6.jpg
▼外盒左/右側面有有商標、風扇護網外觀圖、80PLUS白金認證標章、產品名稱
https://i.imgur.com/sVBDWBO.jpg
▼包裝內容，除電源本體及紙本說明文件/保證書外，隨附一個印上商標的黑色尼龍收納
袋，用來放置模組化線組/交流電源線/配件
https://i.imgur.com/ceo80E8.jpg
▼本體外殼採用黑色烤漆處理，尺寸為150mm(W)x86mm(H)x140mm(D)，屬於短機身機種
https://i.imgur.com/ZDR8njX.jpg
▼本體兩側均有長條圓孔網狀通風口，並貼上印有商標/產品系列/80PLUS白金認證標章/
產品名稱的裝飾貼紙
https://i.imgur.com/oeyiZ8a.jpg
▼直接在外殼上沖壓長條圓孔網狀風扇護網，中央有商標銘牌，易碎標籤黏貼於此面其中
一顆螺絲
https://i.imgur.com/VmQinlI.jpg
▼後方長條圓孔網狀出風口處設有交流輸入插座、電源總開關及Smart Zero Fan(智慧零
轉風扇)開關，交流輸入插座上面貼上Smart Zero Fan操作說明貼紙，提醒使用者
https://i.imgur.com/lT4DAd1.jpg
▼模組化線組輸出插座，左上有商標，右側有輸出埠標示圖樣
https://i.imgur.com/6oppVep.jpg
▼本體背面的規格標籤，標籤印上商標、產品系列、產品名稱、輸入電壓/電流/頻率、各
組最大輸出電流/功率、總輸出功率、型號、安規認證標章、80PLUS金牌認證標章、條碼
、警告訊息、產地
https://i.imgur.com/G6pegxA.jpg
▼自收納袋中取出所有模組化線組、交流電源線及配件，模組化線組分成兩組，使用魔鬼
氈束線帶綑紮固定
https://i.imgur.com/e6tAMr0.jpg
▼美規插頭(NEMA 5-15P)3x0.75mm2 交流電源線、塑膠束帶及固定螺絲
https://i.imgur.com/Q4KprLo.jpg
▼一組長度59公分主機板電源黑色帶狀模組化線路，採用16AWG/18AWG/20AWG線路，提供1
個ATX20+4P接頭
https://i.imgur.com/1r1M4Dj.jpg
▼兩組長度64.5公分處理器電源黑色帶狀模組化線路，採用16AWG線路，每組提供1個EPS
4+4P接頭
https://i.imgur.com/t28OToZ.jpg
▼三組顯示卡電源黑色帶狀模組化線路，每組提供2個PCIE 6+2P接頭，至第一個接頭
16AWG/18AWG線路長度為50.5公分，線路上面固定間隔綁上黑色塑膠束帶，接頭間18AWG線
路長度為14.5公分
https://i.imgur.com/D9hbAdt.jpg
▼三組SATA接頭黑色帶狀模組化線路，每組提供3個直角及1個直式SATA接頭，至第一個接
頭18AWG線路長度為49.5公分，接頭間18AWG線路長度為14.5公分
https://i.imgur.com/amennrr.jpg
▼一組大4P接頭黑色帶狀模組化線路，提供4個省力易拔大4P接頭，至第一個接頭18AWG線
路長度為49.5公分，接頭間18AWG線路長度為14.5公分。提供一組大4P轉小4P轉接線，
22AWG線路長度為15公分
https://i.imgur.com/yvzjpRo.jpg
▼將所有模組化線路插上的樣子
https://i.imgur.com/b6Z2OVy.jpg
▼thermaltake TOUGHPOWER PF1 850W內部結構及使用元件說明簡表
https://i.imgur.com/4vRCy7M.jpg
▼內部結構圖，thermaltake TOUGHPOWER PF1 850W採用APFC、HB-LLC(半橋諧振)、二次
側同步整流輸出12V，並經由DC-DC轉換3.3V/5V/-12V。採用單面SMD電路設計，將所有SMD
元件置於電路板的上層，讓風扇氣流可以直接吹到元件，可避免電路板背面熱量累積。另
外在電路板中央的主變壓器/輔助電源電路變壓器區域覆蓋黑色絕緣膠片，DC-DC電路也直
接設置在主電路板上
https://i.imgur.com/Yy9NAV5.jpg
▼風扇為深圳寶迪凱BDK12025MS(TT-1225) 12公分12V/0.3A四線式風扇，並內建氣流導風
片
https://i.imgur.com/iysgBiU.jpg
▼電路板背面沒有任何元件，焊點整體做工良好
https://i.imgur.com/Bi3l1Mq.jpg
▼輸入插座後方加上2個Y電容，磁芯及風扇模式開關線路有包覆套管，輸入插座及開關焊
點無包覆套管
https://i.imgur.com/HBCgYNm.jpg
▼主電路板交流輸入端臥式安裝的保險絲外面包覆套管，突波吸收器位置(標示MOV1處)未
加上元件，EMI濾波電路有2個共模電感、2個X電容及4個Y電容。黑色圓餅狀NTC熱敏電阻
用來抑制輸入湧浪電流，電源啟動後會使用繼電器將其短路，去除NTC所造成的功耗損失
https://i.imgur.com/ypIfC7u.jpg
▼2顆GBU1506L橋式整流器塗抹散熱膏後裝在散熱片上
https://i.imgur.com/7y8NGHB.jpg
▼APFC電感採用環形磁芯，並用黑色固定膠加強固定
https://i.imgur.com/t3pzsMq.jpg
▼橋式整流器、APFC及一次側功率元件均安裝在同一片散熱片上，APFC使用2顆Lonten龍
騰LonFET系列LSB65R070GF TO-247封裝Power MOSFET及1顆Global Power泰科天潤
G3S06506J TO-220ISO內絕緣封裝碳化矽二極體，一次側使用2顆NCE無錫新潔能
NCE65TF130F TO-220F全絕緣封裝Power MOSFET。TO-247屬於非絕緣封裝，安裝時需要使
用絕緣導熱墊，TO-220ISO屬於內絕緣封裝，後方金屬耳片與內部二極體絕緣，所以不需
使用絕緣導熱墊及絕緣墊圈，可和TO-220F全絕緣封裝一樣塗抹散熱膏後直接鎖在散熱片
上
https://i.imgur.com/cejnLbc.jpg
▼APFC電容採用2顆並聯配置的Rubycon MXK系列390μF 420V 105℃電解電容，總容值為
780μF
https://i.imgur.com/recBAID.jpg
▼右下諧振電感與諧振電容組成一次側LLC諧振槽，諧振電容左側為一次側電流偵測用比
流器，比流器上方為一次側功率元件隔離驅動變壓器。左上主變壓器採用交錯結構繞組，
二次側平板狀繞組和一次側Litz wire繞組交錯相疊。隔離驅動變壓器、諧振電感與比流
器包覆黑色聚酯薄膜膠帶，主變壓器磁芯外包覆耐熱膠帶
https://i.imgur.com/UKYGM7C.jpg
▼左側為輔助電源電路變壓器，右側主變壓器的二次側平板狀繞組直接焊接在電路子板上
的實心金屬條，再焊接至主電路板
https://i.imgur.com/VU0x1Pp.jpg
▼APFC控制電路區與輔助電源電路區用黑色絕緣膠片覆蓋住，保護電路元件。絕緣膠片底
下有Champion CM6500UNX PFC控制器，以及輔助電源電路一次側Excelliance MOS杰力
EM8564A整合式電源IC
https://i.imgur.com/a9UfO5l.jpg
▼功率級二次側區域配置圖一覽，紅框為12V同步整流MOSFET，綠框為12V輸出濾波，紫框
為3.3V/5V DC-DC
https://i.imgur.com/sZ0E3ow.jpg
▼安裝在電路板正面的12V同步整流功率元件，採用6顆Advanced Power Electronics富鼎
先進AP4N1R8CMT-A MOSFET組成全波同步整流電路。左側黑色絕緣膠片底下有Champion
CM6901X諧振控制器
https://i.imgur.com/AyhOdjw.jpg
▼12V輸出濾波電路有Nippon Chemi-con固態電容/電解電容及黃色磁芯電感
https://i.imgur.com/0ApsEJH.jpg
▼直接設置在主電路板上的DC-DC電路，負責將12V轉換成3.3V/5V輸出，每組DC-DC使用
Anpec APW7164同步降壓控制器搭配2顆Advanced Power Electronics富鼎先進
AP4024GEMT-HF MOSFET組成，採1HS+1LS配置，還有直立安裝的環形電感及Nippon
Chemi-con固態電容
https://i.imgur.com/ZIwM1Cq.jpg
▼SITRONIX ST9S313-SAG二次側電源管理IC，負責監控輸出電壓及接受PS-ON信號控制、
產生Power Good信號。左側風扇控制IC正面無編號印刷
https://i.imgur.com/g6GX3w6.jpg
▼模組化輸出插座板背面沒有元件，部分線路敷錫加強載流，未加上絕緣隔板
https://i.imgur.com/c07tHfC.jpg
▼模組化輸出插座板正面加上11顆Nippon Chemi-con固態電容，強化輸出濾波效果
https://i.imgur.com/FCW6mRk.jpg

接下來就是上機測試

測試文閱讀方式請參照此篇：電源測試文閱讀小指南
http://wolflsi.pixnet.net/blog/post/67908465

▼thermaltake TOUGHPOWER PF1 850W於20%/50%/100%下效率分別為
92.11%/92.95%/90.29%，符合80PLUS白金認證要求20%輸出90%效率、50%輸出92%效率、
100%輸出89%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0.37%的影響
https://i.imgur.com/bf7evOe.jpg
▼thermaltake TOUGHPOWER PF1 850W於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0.9906，符合80PLUS白金認證要求50%
輸出下功率因數需大於0.95的要求
https://i.imgur.com/FDWGYxi.jpg
▼進行綜合輸出負載測試，輸出37%時3.3V/5V達到電源供應器標示最大總和功率100W，所
以3.3V/5V電流達12A以後就不再往上加，3.3V/5V/12V電壓記錄如下表
https://i.imgur.com/KXdcIUX.jpg
▼綜合輸出6%至100%之間3.3V輸出電壓最高與最低點差異為31.7mV
https://i.imgur.com/BNZDSDA.jpg
▼綜合輸出6%至100%之間5V輸出電壓最高與最低點差異為30.9mV
https://i.imgur.com/XNMBp1n.jpg
▼綜合輸出6%至100%之間12V輸出電壓最高與最低點差異為34mV
https://i.imgur.com/c9DrSvF.jpg
▼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)
https://i.imgur.com/enrufMm.jpg
▼進行12V輸出負載測試，這時3.3V/5V維持空載，3.3V/5V/12V電壓記錄如下表
https://i.imgur.com/aQaMSZ1.jpg
▼純12V輸出4%至100%之間3.3V輸出電壓最高與最低點差異為16.8mV
https://i.imgur.com/zSnsQC9.jpg
▼純12V輸出4%至100%之間5V輸出電壓最高與最低點差異為19.3mV
https://i.imgur.com/Lxsry8M.jpg
▼純12V輸出4%至100%之間12V輸出電壓最高與最低點差異為26mV
https://i.imgur.com/O1hJkYm.jpg
▼電源PS-ON信號啟動後直接3.3V/12A、5V/12A、12V/62A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13ms，5V與3.3V上升時間為8ms
https://i.imgur.com/QrErpdC.jpg
▼3.3V/12A、5V/12A、12V/62A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18ms開始壓降，23ms降至11.4V(圖片中資料點標籤)，符合
Intel制定Hold-up time需高於16ms的要求
https://i.imgur.com/7VfjV34.jpg
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
▼當輸出無負載時，12V/5V/3.3V無明顯漣波
https://i.imgur.com/CVDVCDd.jpg
▼於3.3V/12A、5V/12A、12V/62A靜態負載輸出下，12V/5V/3.3V各路低頻漣波分別為
22.8mV/21.2mV/9.2mV，高頻漣波分別為15.6mV/19.2mV/9.2mV
https://i.imgur.com/L0ICpfw.jpg
▼於12V/70A靜態負載輸出下，12V/5V/3.3V各路低頻漣波分別為21.6mV/19.6mV/7.6mV，
高頻漣波分別為14mV/17.2mV/8.4mV
https://i.imgur.com/cnByi1q.jpg
▼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384mV，同時
造成5V產生214mV、12V產生184mV的變動
https://i.imgur.com/0Ag2UQE.jpg
▼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444mV，同時
造成3.3V產生284mV、12V產生234mV的變動
https://i.imgur.com/KN6zl41.jpg
▼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334mV，同時
造成3.3V產生76mV、5V產生74mV的變動
https://i.imgur.com/zYmktFT.jpg
▼上圖為綜合輸出100%電源供應器內部紅外線熱影像，溫度由高而低排列分別是二次側
96.4℃，橋式整流92.6℃，主變壓器78.4℃，APFC區77.5℃，諧振電感70.5℃，3.3V/5V
DC-DC區69.2℃，一次側60.9℃。下圖為純12V輸出100%電源供應器內部紅外線熱影像，溫
度由高而低排列分別是二次側94.8℃，橋式整流92.5℃，APFC區76.1℃，諧振電感72.4℃
，主變壓器70.2℃，一次側61.7℃，3.3V/5V DC-DC區49℃
https://i.imgur.com/uKsQI7C.jpg
▼電源供應器100%輸出下橋式整流、APFC MOSFET、一次側(PRI)MOSFET、APFC二極體的紅
外線熱影像圖
https://i.imgur.com/QDML2S8.jpg
▼電源供應器100%輸出下主變壓器子卡、二次側同步整流(SR)MOSFET的紅外線熱影像圖
https://i.imgur.com/j9QmI13.jpg
▼上圖為電源供應器綜合輸出100%下3.3V/5V DC-DC電路功率元件及PWM控制器的紅外線熱
影像圖。下圖為電源供應器滿載下模組化插座的紅外線熱影像圖
https://i.imgur.com/PcWfHQS.jpg
本體及內部結構心得小結：
◆採用全模組化設計，搭配黑色帶狀模組化線組，CPU供電提供2個4+4P接頭，並提供1條
小4P轉接線
◆風扇護網直接沖壓在外殼上，兩側外殼有輔助通風用開孔
◆交流輸入插座後方有Y電容。磁芯/風扇模式控制線路/保險絲有包覆套管，交流輸入插
座/風扇模式開關焊點未包覆套管，主電路板輸入端突波吸收器位置空焊未裝上元件
◆採用虹冠方案APFC、半橋LLC諧振與同步整流輸出12V，並透過DC-DC轉換3.3V/5V/-12V
◆APFC功率元件使用龍騰TO-247封裝MOSFET及泰科天潤碳化矽二極體，一次側功率元件使
用無錫新潔能，二次側功率元件使用富鼎先進。APFC TO-247 MOSFET使用絕緣墊片，APFC
二極體TO-220ISO內絕緣封裝免用絕緣導熱墊及絕緣墊片，可直接鎖在散熱片，同時避免
絕緣破壞後出現短路故障，一次側MOSFET使用TO-220F全絕緣封裝
◆內部電容採用Nippon Chemi-con、Rubycon品牌
◆二次側電源管理IC僅偵測輸出電壓是否在正常範圍

各項測試結果簡單總結：
◆thermaltake TOUGHPOWER PF1 850W於20%/50%/100%下效率分別為
92.11%/92.95%/90.29%，符合80PLUS白金認證要求20%輸出90%效率、50%輸出92%效率、
100%輸出89%效率
◆thermaltake TOUGHPOWER PF1 850W的功率因數修正，滿足80PLUS白金認證要求輸出50%
下功率因數需大於0.95
◆偏載測試，12V維持空載，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
◆電源啟動至全負載輸出狀態，12V上升時間為13ms，3.3V/5V上升時間為8ms
◆全負載輸出狀態切斷AC輸入模擬電力中斷，12V於18ms開始壓降，23ms降至11.4V，符合
Intel制定Hold-up time需高於16ms的要求
◆輸出漣波測試，空載下無明顯漣波；於3.3V/12A、5V/12A、12V/62A靜態負載輸出下
12V/5V/3.3V各路低頻漣波分別為22.8mV/21.2mV/9.2mV；於12V/70A靜態負載輸出下
12V/5V/3.3V各路低頻漣波分別為21.6mV/19.6mV/7.6mV
◆3.3V/5V動態負載測試，變動範圍5A至15A，維持時間500微秒，最大變動幅度分別為
384mV/444mV
◆12V動態負載測試，變動範圍5A至25A，維持時間500微秒，最大變動幅度為334mV
◆全負載輸出下，二次側有最高溫度，橋式整流/APFC/主變壓器亦有明顯溫度
◆熱機下3.3V過電流截止點在35A(175%)，5V過電流截止點在30A(150%)，12V過電流截止
點在99A(141%)

報告完畢，謝謝收看

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