海韵X系列电源,从产品本身来说,称之为X一点不为过,不过这里,将带给大家一个打造极致版XX-850(eXtremely X-850)的全过程:
起因,之前在别的论坛已经贴过MOD X-560为X-760的过程,那个时候碍于固态电容采购的问题,采用了三洋oScon SEPC与X-con ULR混搭的形式。最近有朋友求助打造更为完美的X-560,在自己手痒之余,最近也能购入到三洋OSCON里头的SEPF,1000uF/16V 10mm超大容量固态电容,于是就开始了...用X-560 MOD为XX-850的工程,其中包含功率MOS、二极管升级、主要的各路电压输出电容换三洋固态,过流过功率保护破解等步骤。
外观部分直接跳过1k字,十数张图。
内部介绍:
主PCB和模组化PCB,从设计上来说,X系列电源布局还是很合理的:
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EMI侧的主要元件:
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一次侧主要功率元件所在散热片:
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对着外头的是PFC电路的二极管及三个MOS:
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另一侧的保护子板:
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模组接口及DCDC电路所在的PCB:
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DCDC板底部图:
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主PCB底部图,4个黑色的MOS管为同步整流MOS,因为这些管子已经是同类封装40VMOS里最高规格的,所以本次没有升级:
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PFC电容,也有待升级至更高容量以适应整机功率提升,隔壁主变上写的K56...就是X-560的代号:
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PFC电感,LQP33磁芯的电感,尺寸比起X-850的LQP39来说小了一号,本次直接升级为铁硅铝磁环电感,稍后详细介绍:
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主变,未整合谐振电感,非常有助于MOD功率提升:
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待机电源的小变压器:
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-12V电压生成电路,由主12V经invertor电路变化而来:
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待机电源的智能开关IC及下方的NTC继电器:
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谐振电容,由两个小MKT电容并联而来,能降低发热,同时也能灵活配置以应对不同的功率:
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谐振电感,同为LQP磁芯:
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X系列电源的风扇温控调速电路,非常简单的temp-voltage 调压电路,虽然是9S,但所有市售版本的X电源都没有使用PWM控速,尽管PCB上预留有相关线路,下一次有机会可以MOD这个功能出来让9S控们再YY一下:
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12V输出的滤波电容、扼流圈,可以看到X使用的是日化PSC系列固态,容量不算大,牌子不够响亮,本次MOD的替换目标人见人爱车见车载的三洋OSCON 紫袍固态:
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LLC MOS的驱动变压器:
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LLC控制及同步整流驱动IC,CM6901X所在的子板:
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主PCB上的12V大电流接口,X系列其实12V输出时分了两路进行保护,但是过流保护点设置非常高,也就可以视作为单路12V:
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来个侧面图,PFC功率元件:
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开工咯~
先卸下LLC及PFC电路的所有功率元件,包括下方左侧LLC的两个英飞凌6R190C6及右侧可立高压碳化硅肖特基C3D06060 及三个PFC MOS 6R190C6:
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升级替换为:
To247大封装6R099CP*2,大电流可立C3D10060,更低内阻的PFC MOS 6R099CP*3:
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好,焊回:
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整流桥升级,原为15A杂牌整流桥,两个并联:
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升级为新电元D25XB60,25A,两个并联,就是中间的新元件,和两边旧元件的对比:
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小功率时用的一枚CX电容,也太小了点,但功率MOD高后就不够了:
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替换为飞利浦的MKT安规电容,2.2uF 250Vac:
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PFC高压电解电容MOD,原来的是日化420V 330uF电解,替换为同直径,稍高的nichicon 450V 390uF电解,两种元件对比图:
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上机后,新PFC电解的高烟囱图片:
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PFC电感也是限制功率提高的因素之一,原机PFC电感使用磁芯绕制,主要是出于成本考虑,我们这里使用最合适PFC电感应用的铁硅铝磁环,配合1.4mm大线径漆包线绕制:
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以下是低压侧:
最爱薰衣草电容-三洋OSCON 紫色的天空~
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其中还有两颗高贵的三洋SEPF超大容量固态:
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原机12V是CLC滤波线路,其中的三个扼流圈,漆包线是2mm+粗的,非常难绕:
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电容更强劲之后相应减少扼流圈感值,各减少一圈,焊回:
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换个角度看紫色OSCON的天空:
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5VSB线路也是CLC滤波,我们调整一下第一级电解电容,为G特制的电容并联板,能抵消一般并联板简单并联导致的种种问题:
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背后还有MLCC焊位:
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5VSB的二级滤波电容:
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下图能看到所有的三洋OSCON,包括-12V DCDC invertor电路的CLC滤波里的电解也换为三洋SEPC 100uF/16V固态:
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接下来就是DCDC电路及模组接口PCB的电容,原来为日化PSC及PSE系列,全换为三洋SEPC...又一片薰衣草电容...
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经原边LLC谐振电流过流保护破解(限制整机功率,省去100字),新的XX-850能整夜在50度下输出900W的功率,但我们还是作为一个850W电源来使用,在其前身560W电源的输出范围内,其效率变化为:
原X-560:
100%负载,12V46A输出时,12.15V,输入604.8w,效率92.4%,满载纹波18.4mV Vp-p
50%负载,12V23A输出时,12.23V,输入302.4w,效率93.0%
20%负载时,12V10A输出,12.26V,输入138.0w,效率 88.8%
新XX-850:
对应前身的100%负载(新的65%负载),12V 46A输出时,12.16V,输入602.1w,效率92.9%
对应前身的50%负载(新的33%负载),12V 23A输出时,12.23V,输入303.0w,效率92.8%
对应前身的20%负载(新的16%负载),12V 10A输出时,12.26V,输入138.6w,效率88.5%
可见,MOD后,XX-850的功率曲线最高点向大功率范围迁移,并且在原机重负载输出的参数下具有更高的效率。
最后见证850W满载性能:
12V 70A输出(注意,还是用原来X-560的线材...),12.08V 70A,输入924.3w,效率91.5%,纹波18.4mV Vp-p。
点评,X系列电源尽管是LLC拓扑,但电源的可玩性非常高,厂家亦非常厚道,在同一系列里的中小功率型号即具备了最大功率输出的基础,这次亦是本人X-560的第二个MOD作品,MOD的过程中仍充满新鲜感,非常出彩。整机MOD后28个三洋OSCON可谓...不晓得怎么形容了...尽管最后测试首先于原机偏少的接线,线损偏大,但提升功率、提高效率,增加YY度的目的已经达到了。