ATX3.1与ATX12VO合二为一!体验安耐美PlatiGemini1200W铂金电源

微型计算机 2024-06-21 10:36:46

2020年初,作为ATX电源规范制定者的英特尔发布了新一代ATX电源设计规范:ATX12VO。这里的“O”代表“Only”,也就是说这一新规范只有+12V电压输出。

时隔两年,英特尔正式发布了ATX 3.0电源设计规范,并且加入了全新的12VHPWR接口。然而没过多久,在全球范围内出现了多起12VHPWR烧毁显卡接头的问题,因此又过了一年左右,英特尔在ATX 3.0的基础上发布了新的电源设计规范:ATX 3.1。从市场表现来看,ATX 3.x电源明显更受市场欢迎,反观ATX12VO规范在经过了3年多的时间,市场的反响似乎并不好,目前支持ATX12VO规范的主板和电源并不多。

近期,MC评测室收到了来自安耐美的一款1200W电源:PlatiGemini(EGN1200P),它是号称全球首款支持ATX 3.1与ATX12VO规范的电源。相信很多DIY玩家跟我一样,对这款电源充满了好奇,下面我将揭开它的神秘面纱。

产品参数

额定功率:1200W

风扇尺寸:135mm

PFC类型:主动式

效率认证:80PLUS铂金牌

输入电压:100V~240V

输入电流:8A~15A

电源线长:1.5m

尺寸大小:150mm×150mm×86mm

质保年限:10年

参考价格:1599元

首款支持ATX 3.1与ATX12VO双模电源

安耐美PlatiGemini 1200W是首款能够支持ATX 3.1与ATX12VO双模的电源,相信很多用户对ATX 3.1与ATX12VO还有些不了解,MC此前曾对ATX 3.1和ATX12VO这两种电源规范进行过详细解读,在评测这款电源之前,我们先复习一下这两种规范。ATX 3.1电源规范是在ATX 3.0基础上进行优化而来,相比ATX 3.0规范,ATX 3.1最大的不同之处在于采用了PCIe 5.1规范的新接口:12V-2x6,可以将它视为12VHPWR的改良版。12V-2x6和12VHPWR在外观和物理结构上相似,但12V-2x6接口实际上是在12VHPWR接口的基础上进行了优化和调整,并且能够与后者兼容。

▲ATX 3.1电源最大的不同是它的接口名称更改为12V-2×6,并且在内部针脚上将负责12V供电的针脚增加0.25mm,边带信号(sideband signal,4pin)的针脚缩短1.5mm。

具体来说,12V-2x6接口的PCB端口在接线定义上与12VHPWR接口完全相同,只是12V-2x6的内部针脚的长度有所不同,尤其是负责通信和端口功率定义的小4Pin针脚,其长度更短。这一设计的目的在于提高接口间的安全性,比如在较短的针脚在没有完全插入接头时,由于负责通信和功率定义的小4pin针脚没有完全接触,就能自动切断对应端口的电源功率输出或限制功率输出,进而有效地保护用电设备。

那么ATX12VO又是怎么一回事呢?相信DIY玩家都知道,如今使用的电源绝大部分都有+12V、-12V 、+5V、+3.3V、+5Vsb等多个输出电压,这些不同的输出电压分别对应PC内部的各个部件的供电。像以前要用到ISA总线(Industrial Standard Architecture,工业标准结构总线,为逻辑电路提供判断电平)设备,还得有-5V(需要电流很小,一般不会影响系统正常工作,基本可有可无)的电压输出。如今,随着PC芯片技术的不断发展,很多设备都已经被淘汰,而多项电压输出也不能适应如今的需要,所以目前很多电源基本都采用了模组化设计,需要什么直接插入即可。同时,对于电源来说,多项不同电压的输出对提升电源的转换效率也有一定的影响,如果简化了设计,则能提升电源的性能,也能满足如今PC对电源的需求。

如果要问一台电脑里面哪些配件最耗电?对资深玩家来说,可能想都不用想就能回答:处理器和显卡。的确,处理器和显卡是整个PC中的“用电大户”,而这两者也都是基于+12V供电。此外,还有我们目前使用的3.5英寸规格的机械硬盘也是采用的+12V供电。不过,2.5英寸的硬盘基本都采用的是5V供电。特别是现在很多SSD都采用了M.2接口,直接插入主板即可,完全不需要在单独接驳电源线进行额外供电。因此,ATX12VO规范则与ATX 3.1规范有很大的不同,它让电源仅输出12V,主板接头供电也由24Pin更改为10Pin,同时继续沿用ATX12V 3.x的处理器接头和PCIe接头,USB、硬盘等设备所需的5V、3.3V电压将交由主板负责变压设计。

▲ATX12VO将5V、3.3V电压交由主板负责变压设计

▲ATX12VO的不同在于将连接主板的接头由原来的24Pin变为10Pin

不难看出,ATX 3.1和ATX12VO其实是英特尔推出的两种不同的电源设计规范,这两种规范对主板影响最大,如果用户想要使用基于ATX12VO的主板,就必须搭配相应的电源。安耐美PlatiGemini 1200W的推出,就很好地解决了同时兼容ATX 3.1和ATX12VO设备的难题。

▲ ATX12VO的10Pin接头内不同孔位的定义

目前,ATX 3.1规范的电源已经屡见不鲜,并且对主板几乎没有影响。支持ATX12VO规范的电源和主板却非常少,同时支持ATX 3.1和ATX12VO规范的电源目前有且仅有安耐美PlatiGemini 1200W。如果主板要支持ATX12VO,那么在电路设计上的改动会比较大,市面上也只有少数的厂商推出过相应的产品。英特尔想要推广ATX12VO,需要规范制定者、电源厂商、主板厂商三方共同发力。

标准ATX机身支持二代逆转除尘技术

安耐美PlatiGemini 1200W作为一款标准的ATX规格电源,它的长度与我们上一期体验过的Tt钢影ToughPower GF A3 1050W电源长了10mm,三围尺寸为150mm(长)×150mm(宽)×86mm(高),因此它适合各类主流的ATX、M-ATX机箱。更长的体型让安耐美PlatiGemini 1200W的内部空间也更加宽裕,所以它内置了一个大尺寸的风扇,风扇来自“ZETA”的135mm双滚珠轴承风扇,型号为:“ZFB132512H”。该风扇采用11片扇叶,风扇最高转速在2000RPM左右,输入电压电流为DC 12V/0.45A。同时,这款风扇支持智能温控,在60%以下的低负载或者是55℃下处于停转状态。它通过在电源中内置温度感测和负载控制的双重机制,实现了高效节能和精准散热。

▲安耐美PlatiGemini 1200W配备了1个型号为“ZFB132512H”的风扇

安耐美PlatiGemini 1200W还支持逆转除尘技术,目前升级到了最新的第二代。这项技术的主要作用是通过逆转散热风扇的转动方向,有效地清除风扇和电源内部的积尘,从而保证电源的稳定运行和延长使用寿命。第一代逆转除尘技术在电源启动后的10秒内,散热风扇会逆向转动,这一设计在当时已经能够有效地清除部分积尘。然而,为了进一步提升除尘效果,安耐美推出了第二代逆转除尘技术。在新一代技术中,风扇在启动后20秒内逆转,相较于第一代技术,逆转时间得到了延长,这使得自动清理积尘的效果更加显著。这个设计可以有效降低风扇和电源的积尘,其实不仅是电源,在部分显卡上也有类似的设计。为了方便用户在实际使用中随时进行除尘操作,安耐美PlatiGemini 1200W电源还专门配置了一个D.F模式开关。用户只需在电源运行过程中按下这个开关,即可启动D.F逆转除尘模式,轻松清理风扇积尘。

▲安耐美PlatiGemini 1200W在侧面配备了1个电源接口和1个开关以及1个D.F除尘开关

电源在被动散热的情况下对其自身的散热设计有较高要求,因此安耐美PlatiGemini 1200W的风扇位以及AC接口侧面均配备了大面积的散热开孔。这也是比较典型的“大风车”散热结构,能有效地提升空气流通性,更能够确保电源在被动散热状态下依然能够保持稳定的性能。

作为一款中高端电源,安耐美PlatiGemini 1200W自然标配的是全模组接口,为用户提供更加灵活的使用选择。这款电源共配备了14组接口,其中包括2组处理器供电、3组PCIe供电、1组12V-2x6供电、6组SATA/4P Molex、1组12VO以及1组ATX主板接口。

▲安耐美PlatiGemini 1200W采用全模组接口,其中有1组12VO主板接口。

除了接口数量之外,安耐美PlatiGemini 1200W还在线材的选择上下了一番功夫。与很多电源所配备的扁平式线缆不同,安耐美PlatiGemini 1200W全部采用了定制的压纹线材,这种线材的质地更加柔软,弯折性也更好,让走线更加美观、方便。该电源提供有1条20+4pin主板供电(600mm)、1条10Pin 12VO主板供电(600mm)、2条处理器(4+4pin)供电(700mm)、1条12+4pin 12V-2x6显卡供电(600mm)、3条6+2pin PCIe显卡供电(600mm)、2条SATA供电(450mm+150mm+150mm+150mm)、1条PATA(大4pin)供电(450mm+150mm+150mm+150mm)。可以看到,安耐美PlatiGemini 1200W的线材数量和长度能够满足主流ITX、M-ATX、ATX机箱走背线的需求。另外,它还配备了27个理线梳,让电源线间隔有序,有助于打造美观的个性化主机。

▲安耐美PlatiGemini 1200W额外配备有一根连接ATX12VO主板的10Pin线材

▲安耐美PlatiGemini 1200W配备的线材

80PLUS铂金牌认证各项供电精准稳定

我们从电源的铭牌上可以知道安耐美PlatiGemini 1200W的一些信息:它支持100V~240V的宽幅电压,输入电流为8A~15A。该电源的+12V可输出100A电流,也就是1200W功率。该电源的+3.3V和+5V分别可输出20A电流,联合可输出100W功率电能。此外,它的-12V可输出0.4A电流,+5VSB可输出3A电流,分别可输出4.8W和15W电能。

▲安耐美PlatiGemini 1200W的铭牌信息一览

在安耐美PlatiGemini 1200W的铭牌上,可以看到一排整齐排列的认证标识,如同荣誉勋章一般,其目的在于彰显这款电源已经通过了众多国家、地区以及机构的合规性,证明了其出色的性能与安全性。另外,在铭牌的右上角有一个醒目的80PLUS铂金牌认证标识。这标志着该电源具备出色的供电转换效率:在115V输入电压下,20%负载时的转换效率不低于90%,50%负载时不低于92%,100%负载时不低于89%。

▲安耐美PlatiGemini 1200W转换效率高,节能性能出色。

实际上,安耐美PlatiGemini 1200W在115V输入下10%、20%、50%、100%的负载转换效率分别达到了90.07%、92.75%、92.92%、90.37%,平均转换效率91.53%。它的效率甚至接近80PLUS钛金牌标准,说明其效率非常高,有非常出色的节能效果,同时也能间接证明该电源在用料方面比较好,因为只有更优质的用料才能轻松通过80PLUS铂金牌认证。

▲安耐美PlatiGemini 1200W的各项供电精准、稳定

值得一提的是,GF A3 Snow 1050W还支持长达10年的超长质保期。这说明Tt对其电源品质的信心,也让用户在购买和使用过程中无后顾之忧。我们特别咨询了官方售后关于10年质保的具体政策,如果电源在质保期内出现质量问题前3年可免费换新,之后7年内免费维修。

我们借助专业设备测试了安耐美PlatiGemini 1200W的各项输入电压。经过测试,它的-12V电压为11.9V、+12为12.1V、+5V为5.0V、5VSB电压为5.0V、+3.3V电压为3.3V、PG时间为50ms,各项电压值均在正常范围内。从这些测试结果可以看出,安耐美PlatiGemini 1200W的电压准确无误。

除了供电电压准确性之外,我们还观察到在测试过程中电压值没有出现任何波动的情况。这说明安耐美PlatiGemini 1200W的输入电压非常稳定。稳定的输入电压对于主板、处理器、显卡、内存等硬件设备的正常运行至关重要,如果电压波动较大,可能会导致设备的不稳定,甚至会引发故障。特别是对于主板、处理器等关键组件来说,它们对稳定的电压非常敏感。波动的电压可能会导致整机系统的崩溃、死机或不可预测的错误发生。

我们进一步对电源在不同负载下的风扇噪声进行测试。从结果来看,无论负载高低,电源风扇的噪声均保持较低的水平。尤其在高负载状态下,电源风扇的细微声响完全被显卡风扇所覆盖。特别是将电源装入机箱中后,加上距离拉长,完全听不到电源风扇噪声。更值得一提的是,电源运行过程中,也没有出现电感啸叫等任何异常状况,整体表现稳定可靠。

用料豪华内部电路设计细节用心

作为一款支持ATX 3.1和ATX12VO的高端电源,安耐美PlatiGemini 1200W的内部用料和电路设计是怎样的呢?我们将其拆开后可以看到它内部的总体电路设计—主动式PFC+LLC谐振+同步整流+DC to DC的方案,该电路方案在各类PC电源中非常常见,同时也已经非常成熟,可靠性高。由于它采用了150mm标准化ATX机身,所以电源内部的元器件布局没有那么紧凑,器件之间有间隔余量。

▲安耐美PlatiGemini 1200W内部用料一览

安耐美PlatiGemini 1200W拥有完整的一、二级EMI滤波电路。它的一级EMI滤波电路位于AC输入端,采用的是独立的PCB子板,理论上它完全可以采用普遍的导线式连接,这样更省成本,而独立的子板成本更高,但能带来更精准的纹波表现,这或许就是高端电源的差别之处吧。该PCB子板集成了2个Y电容进行初级滤波,同时还有1个保险管,防止出现瞬时过压或过流,以保护后端电路。一级EMI滤波电路的作用主要用于滤除市电中的瞬时电压和高频带来的干扰,同时也防止开关管产生的高频干扰传输到市电中,导致对其他电器产生影响。

▲安耐美PlatiGemini 1200W的一级EMI滤波电路采用独立的子板,板载有一个保险管保护后端电路。

主PCB上的二级EMI滤波电路位于一级EMI滤波电路的下方,紧靠着电源插座位置。二级滤波电路的设计十分重要,它能够进一步减少电源中的电磁干扰。在这个二级滤波电路中,有3个Y电容被配置在一起,它们的作用是通过连接地和电源线之间的电容来过滤高频噪声。此外,二级EMI电路还有一大一小2个共模电感和1个X电容以及1个继电器,它能够提供额外的滤波效果。这些元件的合理配置,能够有效地消除电源中的共模干扰。

▲安耐美PlatiGemini 1200W的二级EMI滤波电路有3个Y电容、2个共模电感和1个X电容以及1个继电器。

在这个二级滤波电路中,还额外配置了1个NTC热敏电阻。这个NTC热敏电阻能够根据温度的变化而改变电阻值。当电源出现输入电流或电压较高导致温度升高时,NTC热敏电阻的电阻值会减小,从而提供更好的滤波效果。这样一来,即使在高温环境下,这个二级滤波电路也能够保持其滤波性能的稳定。

二级EMI滤波电路旁边,是电源的2个主电容,来自一线品牌:nippon chemi-con(贵弥功),这2个主电容的规格均为420V/560μF/105℃,折合每瓦电容量约0.93μF。通常来说,电源的每瓦电容量不应低于0.5μF,很明显两个主电容的用料已经远远超出这一标准,看得出来它的用料非常大方。该电容可耐105℃高温,并拥有超长使用寿命。另外,主电容旁边还配备有1个NTC,其作用是抑制浪涌电流和温度补偿,当电源开机时,由于电路中的电容和其他元件处于未充电状态,会产生较大的浪涌电流。NTC热敏电阻的电阻值随温度增大而减小,当串联在电源回路中时,可以有效地抑制开机浪涌电流,保护电源和电路中的其他元件。

▲安耐美PlatiGemini 1200W配备2个nippon chemi-con规格均为420V/560μF/105℃的主电容,折合每瓦电容量约0.93μF。

另外,电源使用环境的温度变化可能会导致电路的性能发生变化,从而影响设备的工作稳定性和精度。NTC热敏电阻的电阻值与温度呈反比关系,因此可以通过检测NTC热敏电阻的电阻值变化来对电路实施温度补偿,提高电路的稳定性和精度。这也是为什么安耐美官方宣称PlatiGemini 1200W电源可以适用于5000m高海拔地区和50℃高温地区。

紧靠主电容有一块竖立的PCB子板,这是电源的主开关管。它一共搭载了4个丝印型号为“5R140P”(IPP50R140CP)的开关管,来自知名一线半导体品牌英飞凌,规格为550V/15A@100℃/0.14Ω。

开关管背后是电源的主变压器部分,它搭载了1个“PQ40-2”铁氧体磁芯,外部还使用金属防护隔离。主变压器背后则是电源的+12V同步整流电路,同样采用了一块PCB子板,上面分布了4个整流管和4个续流管。器件来自英飞凌,丝印型号为“014N04LS”(BSC014N04LS),耐压40V,阻抗1.4mΩ。

在二级EMI滤波电路共模电感靠近电源边缘的一侧,是安耐美PlatiGemini 1200W的整流电路和PFC电路部分。它的整流桥散热设计与市面上很多电源有所不同,它将整流桥固定在散热模块上,外部还加装了一层散热片贴覆在整流桥上面,实现更好的散热效果。不过这样设计也让我们无法观察到它采用的整流桥具体型号。安耐美PlatiGemini 1200W采用的是主动(也称有源)交错式PFC,PFC是功率因数校正电路,在电源中用于将整流后的电压升压,再通过LLC谐振电路进行初级供电。该电源的PFC电路配备了1个硕大的PFC升压电感,由于PFC开关管和二极管被夹在散热片之间,所以我们无法看到具体型号。

▲安耐美PlatiGemini 1200W的PFC电路部分,外侧有一个硕大的PFC升压电感。

PFC电路靠近输出模组中间的是电源的DC to DC子板,负责+5V和+3.3V电压转换。该子板上板载了2个线圈电感,每个电感背后都配备了3个共计6个DC转换器,丝印型号为“0906NS”,来自英飞凌。它可耐压30V,导阻4.5mΩ。另外,该子板还板载了2颗ANPEC(茂达电子)APW7160A控制器。DC to DC子板旁边还有一块竖立的小型子板,它上面有两个接口,分别连接风扇和D.F.Switch除尘按钮,作用是通过按钮控制风扇的正逆转实现除尘。可以看到,安耐美PlatiGemini 1200W在电源内部的电路之间完全没有飞线的存在,都是采用了成本更高的独立子板。同时,电源内部器件间的防护做得非常好,比如电感、NTC都进行了绝缘包覆,两侧除了使用传统的麦拉片隔离外还特别加入了金属片进行防护,在细节设计方面做得很到位。

▲安耐美PlatiGemini 1200W的主变压器,外侧有金属防护。

▲安耐美PlatiGemini 1200W的DC to DC子板,板载有2个线圈电感,每个电感背后都配备3个、共计6个来自英飞凌的DC转换器。

▲安耐美PlatiGemini 1200W的风扇和D.F.Switch除尘按钮控制模块

最后在它的输出模组部分,同样布置了大量的固态电容和电解电容,用于最后一级的输出滤波。从它的用料可以发现,安耐美PlatiGemini 1200W在电路设计和用料等方面都保持了很高的水准,零部件供应商都来自行业内一线品牌,用料也非常大方,并且规格很高,能为电源提供优秀的电气性能。

写在最后

安耐美PlatiGemini 1200W作为首款同时支持ATX 3.1和ATX12VO双重规范的电源,不仅能充分适应未来的主流硬件且不会落伍。同时,这款电源的内部用料也相当扎实,可靠性非常高,拥有完备的滤波、保护电路,各类大大小小的零部件也都是来自行业中的一线品牌,正是这些优秀的器件加上成熟可靠的电路设计,让电源拥有出色的电气性能:通过了更高节能标准的80PLUS铂金牌认证。对于有超高电源功率需求的用户来说,安耐美PlatiGemini 1200W电源不仅能满足功耗需求,而且即便是未来可能更换ATX12VO的平台,它也能满足使用需求。特别是1599元的价格就能买到这样一款支持ATX 3.1和ATX12VO双重规范、80PLUS铂金牌认证、豪华用料以及10年质保的电源,要知道市面上有很多同功率普通ATX 3.0电源的售价就达到1599元,综合来说安耐美PlatiGemini 1200W值得入手。

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