前言

随着人们对高性能个人电脑的追求,台式机电源的主流功率不断提升,从主流的650W一路提升到千瓦级,满足高性能硬件的功耗要求。

华硕最新推出了一款ROG雷神1600W电源,内部应用了氮化镓开关管,也是华硕旗下首款内置了氮化镓开关管的电源。 

这款雷神1600W电源自带OLED显示屏幕,能够实时显示整机功耗,并且电源侧面ARGB灯效支持华硕自家的AURA SYNC神光同步,可与其他支持RGB的硬件共同组成酷炫的灯光效果。并且电源针对PCIE5.0,附带了16针接口,满足新一代显卡的供电需求。 

电源同时还具备80PLUS钛金认证,数字控制器搭配全日系电容,实现精准的控制,提高可靠性和稳定性。充电头网已经拿到了这款电源并进行了详尽的拆解,电源内部采用多块PCB组合焊接,做工精细,下面就一起来看看电源内部的做工如何吧。 华硕ROG雷神1600W电源开箱 

包装盒相当的大,设计上满满的科技风格。顶面印有ROG品牌logo、电源外观图、名称以及卖点,包括AURA SYNC神光同步、80 Plus钛金牌认证、10年质保、Lambda A++认证、CYBENETICS认证。 

底部印有电源内部核心器件介绍、能效测试图以及认证标识等,采用了氮化镓功率器件、数字控制芯片、ROG散热片、135MM PWM风扇。 

背面印有电源参数、附带模组线连接器特写图以及对应数量。 

包装内全部东西一览,包括雷神2代电源、电源线、多组模组线、扎带以及说明书等,扎带和说明书等另用塑料袋包装。 

塑料袋内东西一览,包括一本说明书、定制线缆优惠券、魔术扎带、自锁式尼龙扎带、固定螺丝以及ROG玩家国度的磁吸装饰金属板。 

电源线插头特写,规格为16A 250V~,通过了CCC认证。 

电源线由镒胜电子(深圳)有限公司生产,300/500V,1.5mm?规格。 

另一端为长方形插头,插槽为水平品字布局,C19大电流接口。 

全部模组线一览,包括主板供电线缆、两条4+4 CPU供电线缆、一条PCIE5.0 16PIN供电线缆、六条PCIE 8PIN供电线缆、两条PCIE 8+8 供电线缆,以及对应SATA硬盘与IDE外设的连接线缆。

丰富的线缆组合,可以满足高端主板和多张显卡的供电需求。 

主板供电线缆特写,线身采用编织外衣保护。 

插头设有卡扣,帮助固定避免脱落。 

两条PCIE 8+8 供电线缆以及六条PCIE 8PIN供电线缆一览。 

CPU双4Pin连接导线特写。 

用于PCIE5.0显卡供电的线缆,外包蛇皮网。 

电源侧采用两个接口从电源取电。 

用于PCIE5.0显卡供电的16Pin插头。以上模组线均设有编织外衣保护。 

三组连接SATA硬盘的供电线,可扩展12块硬盘。 

三组IDE外设连接线缆,提供6个大4D接口,可用于风扇及灯光供电。 

连接电源与主板,进行电源灯光控制的线缆。 

连接主板的5V ARGB端子。 

连接到电源的端子。 

华硕ROG 1600W雷神2代电源黑白配色,外观时尚。金属外壳拼接紧密,棱角过渡分明,表面磨砂和拉丝工艺处理,带来很好的视觉体验和手感。 

机身顶部设有135MM PWM风扇并覆盖网罩保护,两侧各有一颗螺丝进行固定。网罩格栅样式设计,黑白交替,银白色金属面拉丝处理,手感很好。 

三角形区域设计有ROG品牌logo。 

对角处设有透明亚克力导光块,底面有THOR字样。 

机身一侧覆盖梯形亮面板,左下角还设计有REPUBLIC OF GAMERS(玩家国度)和THOR字样,外壳按照玩家国度logo镂空。内部对应这两部分区域分别设有OLED屏以及灯板,实现实时显示功率以及炫酷灯效。 

另一侧设计有ROG THOR 1600W以及玩家国度logo。 

机身前端竖直布局MB、Peripheral/SATA、CPU/PCI-E、Addressable Aura RGB插槽,使用白框分隔区别,方便用户组装使用。 

另一端设有电源开关键和输入接口,外壳剩余区域全部为网格状设计帮助散热。 

插口上方设有一块金属贴片,设计有REPUBLIC OF GAMERS英文品牌和logo。 

电源键特写,两侧设有开关标志。 

底部贴有电源铭牌,印有产品型号、名称、制造商、参数、80 Plus钛金牌认证标识以及安规认证等信息。 

铭牌信息特写型号:ROG-THOR-1600T-GAMING名称:交换式电源供应器交流输入:

(1)115-240V~15-7.5A,50-60Hz

(2)100-240V~15-7.5A,50-60Hz

(200-240V~9-7.5A,50-60Hz,适用于中国地区使用)

输出:+5V20A +3.3V20A 100W         

+12V133.3A 1600W         

-12V0.3A 3.6W         

+5VSB3A 15W

(1)Max,1600W(最大输出瓦数)(

2)Max,1300W(最大输出瓦数)

制造商:华硕电脑股份有限公司电源已经通过了CCC、CE、FCC、TUV、CB、EAC、KC、RoHS、UKCA等多项认证。 

测得电源机身长度为189.71mm。 

宽度为149.38mm。 

厚度为86.3mm。 

电源净重约为2717g。

华硕ROG雷神1600W电源拆解 

看完了ROG雷神1600W电源的开箱和尺寸,下面就对这款电源进行拆解,看看这款电源是怎么做到宽幅电压的80PLUS钛金认证,内部使用了哪家的氮化镓开关管和控制方案。 

首先拧下电源正面风扇网罩的四颗固定螺丝,取下防止异物进入的格栅。 

拆下格栅后,下面是135mm PWM散热风扇,同时在边缘是电源外壳的固定螺丝,隐藏在格栅盖板下面。 

固定风扇的螺丝特写。 

风扇为7片扇叶。 

拧下固定风扇和固定上盖的螺丝,取下上盖。 

正面来看,风扇占据了电源正面的绝大部分面积,大尺寸风扇为电源提供冷静而又高效的散热,降低高负载运行时的温升和噪音。并且这款电源还支持风扇自动停转,消除噪声,并减少电源内部积灰。 

风扇背面固定一块扰流板,将气流导向变压器和开关管部分,为发热较大的器件充分降温。 

从电源壳体内部取出散热风扇,风扇对应出风口的位置是两个变压器和LLC开关管,从右侧电源插座面吹出,带走电源内部热量。 

散热风扇来自Champion,型号为CF1325H12D,额定工作电压12V,电流0.6A,扇叶边缘带有导流环提升风压。 

电源内部结构一览,其中左侧为输出模组线插座部分,通过铜条连接到整流滤波电路。右上角为电源输入小板,通过导线连接到电源主板。右下角是两个PFC升压电感,采用交错设计,中间为滤波电容。

其中左上角PCB为DC-DC降压电路板,提供3.3和5V输出,下方电路板为待机辅助电源。 

将PCBA模块从外壳中取出,外壳上有多根排线,分别连接RGB LED和OLED功率显示屏幕。 

电源PCBA模块整体一览,通过螺丝固定在外壳内部,外壳共使用三片外壳组成,简化装配流程。 

外壳内部RGB LED灯板特写,两条连接导线分别对应边角和侧面的RGB灯效。 

用于显示输出功率和动画效果的OLED屏幕,使用塑料盖板固定在外壳内。 

电源输入线由固定在外壳上的插座小板引出,通过导线焊接连接到电源PCBA模块供电。 

供电导线冷压端子焊接到PCBA模块上的输入EMI小板上,PCBA模块与壳体通过麦拉片绝缘。 

焊下连接导线,拧开固定PCBA模块的螺丝,分离开外壳与PCBA模块的连接。 

首先观察电源输入小板。输入小板背面焊接X电容放电器件。输出导线上套有磁环,外套热缩管固定。小板上RVII表示为雷神二代,AC IN表示交流输入。 

零线对地连接的蓝色安规Y电容。 

另外一颗安规Y电容焊接在侧面。 

火线对地的安规Y电容特写。 

小板另一侧焊接安规X2电容和X电容放电电路。 

安规X2电容来自CARLI凯励,容量为1.5 F。 

X电容自动放电芯片来自PI,型号为CAP200DG,是一颗零功耗自动X电容放电芯片,用于在切断电源后自动为X电容放电,消除X电容放电电阻带来的功率损耗,提高电源能效。 

小板正面焊接保险丝和电源开关,电源开关通过插接件连接固定,便于组装,同时消除无铅焊接时高温对开关可靠性带来的影响。 

电源PCBA模块正面一览,采用多块PCB组合焊接,提高空间利用率,提升电源的功率密度。 

电源PCB背面采用红油,大电流走线露铜加锡处理。电源背面元件不多,共有四颗驱动器,其中两颗用于驱动主动整流电路和PFC开关管,两颗隔离驱动器用于LLC开关管驱动。 

模块前端一览,右侧小板背面的EMI字样表示为EMI滤波电路,交流输入首先进入到垂直焊接的EMI滤波小板。 

电源输入端并接一颗压敏电阻,用于输入过压防护,型号为10471,后面是黄色安规X2电容。夹在电感底部的绝缘板和小板之间,磁环电感采用三线并联绕制,使用胶水固定底部和中间的绝缘板。 

输入端两级共模电感特写,电感底部使用胶水固定。 

小板侧面的蓝色Y电容特写。 

电源侧面焊接一块控制小板和两颗PFC升压电感。 

首先先来介绍电源的控制板,电源主动整流,交错式PFC控制,全桥LLC和同步整流驱动均由这块小板控制。 

小板正面焊接两颗TI 德州仪器 UCD3138A,是一颗高度集成的数字控制器,支持三个独立的反馈环路,内置PID的专用硬件,支持双极点/双零点配置,支持非线性控制,内置快速输入电压前馈硬件,支持8个高分辨率数字PWM信号输出,支持前缘调制,后缘调制和三角调制。 

UCD3138A支持多种反馈控制,包括电压模式,平均电流模式,峰值电流模式控制,恒定电流和恒定电源。输出调制支持频率调制,相移调制和脉宽调制,支持突发模式和同步整流控制,内置高速模拟比较器,支持逐周期电流限制,是一款完全可编程的数字开关电源解决方案。 

UCD3138A针对电压模式和峰值电流模式受控移相全桥,单相和交错PFC,无桥PFC,硬开关全桥和半桥,半桥和全桥LLC电路进行拓扑支持优化。这款电源使用一颗用于主动整流和交错PFC控制,另外一颗用于全桥LLC和同步整流控制。

小板背面标注为MCU板,背面焊有稳压电路和输出电流采样输入接口。 

小板右侧一颗UCD3138A用于主动整流控制和交错PFC控制。 

小板左侧一颗UCD3138A用于全桥LLC和同步整流控制。 

两颗芯片之间的通信光耦特写,其中左侧一颗为次级应用,右侧一颗为初级应用,使用光耦进行隔离通信。 

电源主板背面是一颗降压芯片,TI德州仪器TPS560200,支持17V输入,最高输出电压6.5V,为初级侧UCD3138A控制芯片供电。 

下面开始介绍UCD3138A连接的外部元件。首先是电源输入侧特写,使用五颗并联的整流桥与四颗MOS管组成主动整流电路。 

整流桥型号为GBJ25JL,耐压600V,额定电流25A。 

与整流桥并联,用于主动整流的MOS管来自SemiHow芯美浩,型号为HCA60R040,NMOS,耐压600V,导阻40m ,采用TO247封装,两颗并联组成半桥,由控制器输出驱动信号进行主动整流。 

用于主动整流MOS管的驱动器,来自安森美,型号NCP81071B,是一颗高速双路低侧MOS驱动器,支持5A峰值输出电流,具备独立的使能控制功能,支持4.5-20V供电电压,双路输出支持并联,以提供更大的驱动电流。 

两颗PFC升压电感特写,磁芯使用胶带缠绕固定,后面是整流管的散热片。 

接下来是电源的交错PFC电路,首先焊下PFC升压电感,拆下散热片,观察所采用的器件。 

PFC升压电感特写,使用两颗电感,氮化镓开关管和碳化硅二极管,组成交错式PFC电路。 

 两颗氮化镓开关管来自transphorm,型号TP65H050WS,是一颗耐压650V,峰值耐压800V的氮化镓开关管,导阻为50m ,采用TO247封装。內部采用双芯片常闭型的氮化镓开关管。 

 通过控制NMOS实现器件的开关,兼容传统NMOS控制器,直接代换常规NMOS,即可享受到氮化镓低开关损耗和低栅极电荷等诸多优势,电源中使用两颗进行交错PFC升压。 充电头网了解到,近期Transphorm还推出了四款SMD氮化镓器件,针对温度环境严苛,也有TOLL 10×12封裝。旗下产品还被罗马仕65W PD氮化镓充电器、HELPERS LAB 65W氮化镓充电器等数十款产品采用,产品性能质量获得客户一致认可。 

 PCB上对应transphorm氮化镓开关管的位置印有GAN字样,表示电源使用了氮化镓器件。整流桥正极输出通过铜条直接连接到PFC升压电感的引脚上。 

 背面一颗NCP81071B用于两个氮化镓开关管的驱动。 

 PFC升压整流管使用CREE科瑞 C3D10060 碳化硅二极管,耐压600V,135℃下额定电流14.5A,采用TO220-2封装。 

 两颗薄膜滤波电容丝印FPS2W105,来自Nitsuko日通工,为PFC专用滤波电容,在苹果充电器中也有使用,具有低噪声,小型化优势。 

 与氮化镓开关管漏极串联的磁环电感,用于抑制电路中的电流上升率。 

 绿色热敏电阻,丝印SCK105,用于抑制电源上电时市电对电解电容充电的冲击电流。 

 用于旁路NTC热敏电阻的继电器来自松川,触点容量10A,线圈电压12V。继电器用于在电源正常启动后吸合,旁路掉热敏电阻,消除热敏电阻串联在电路中的功耗。 

 五颗高压滤波电解电容来自TK东信,LGW系列105℃耐热,规格为400V 470 F,合计总容量为2350 F。 

 全桥开关管使用的四颗开关管来自AOS万代,型号AOTF29S50,NMOS,耐压600V,导阻150m ,采用TO-220F封装,使用螺丝固定在小散热片上,栅极套有磁环过滤高频干扰。 

 用于全桥LLC驱动的隔离驱动器焊接在PCB背面,来自芯科,型号为Si8230BD,是一颗双路隔离驱动器,具备5kV隔离能力,支持500mA峰值电流输出能力。 

 两颗LLC谐振电容来自CARLI凯励,规格为0.039 F,耐压1000V,两颗并联。 

 LLC谐振电感采用黑色胶带严密缠绕包裹。 

 对应PFC升压氮化镓开关管和全桥LLC开关管的散热片。 

 LLC变压器初级采用多层绝缘线绕制,次级采用漆包铜带绕制在磁芯外侧,两个变压器初级串联,次级并联,用于提供大电流输出。 

 由于变压器次级输出电流高达133A,电源整流输出采用铜排焊接连接,焊接成为一个整体,降低大电流传输的电阻。实际拆解中无法焊接,只好切掉。小板背面标注LLC-A,为LLC同步整流板。 

 变压器下方的同步整流管特写,共16颗,4并联用于同步整流。 

 同步整流管来自东芝,型号为TPH1R005PL,耐压45V,导阻0.8m ,使用4颗并联用于同步整流,并通过铜排传导热量散热。 

 小板背面的同步整流驱动电路特写,使用两颗TI德州仪器 UCC27324驱动器进行同步整流管驱动。 

 UCC27324是一颗具有4A输出电流的双通道低侧栅极驱动器,接收UCD3138A输出的同步整流控制信号,驱动四并联的TPH1R005PL进行同步整流。 

 两颗SS34二极管用于栅极驱动器供电整流。 

 同步整流小板通过铜排连接到滤波电容小板上,小板上焊接32颗滤波固态电容,来自贵弥功,规格均为470 F 16V,容量共计15040 F,为大功率输出提供极低的输出纹波。在PCB上方为四路电流检测电阻,用于12V输出电流检测。 

 PCB背面标注LLC-B,为输出滤波板,同步整流输出的脉动直流电通过这块电路板滤波成为直流电输出。中间的铜排连接同步整流输出,底部的铜排连接负极,并焊接到电源主板上,正极由顶部四条铜排输出。 

 LLC-B小板上焊接的电流取样电阻,为1.8m ,用于12V电流输出检测。 

 12V通过四条铜排输出,均摊电流。 

 电流采样放大器丝印fc121,检测取样电阻采集的电流信号,放大送至UCD3138A进行检测,实现过电流保护。 

 对应12V输出的滤波电容,规格均为16V 1000 F。 

 滤波电容小板上引出的铜排直接焊接到模组线插座小板的铜排上,小板上使用铜排进行均流,降低电阻。 

 小板背面标注CON,为连接器小板,背面大面积露铜加锡,增加通流量。铜排穿过PCB焊接,多块PCB通过铜排焊接固定成为一个整体。右侧为3.3V,5V和负极连接处。在这块PCB的顶部还焊接有一块小板,为风扇调速控制和输出管控。 

 连接器小板对应不同的输出电压,使用6.3V和16V的固态电容进行滤波。 

 12V输出采用270 F 16V固态电容滤波。 

 可寻址灯光接口通过排线连接到电源侧面的降压小板上。 

 降压小板焊接在电源的侧面,小板上焊接屏幕驱动电路和同步降压电路。 

 降压小板左上角焊接OLED屏幕排线插座,上方两个插座分别连接MCU板,读取电源输出功率,另一个插座连接RGB LED灯。右侧两个磁环降压电感,上方为5V输出,下方为3.3V输出。 

 降压小板背面标注METER DC TO DC,表示小板负责功率显示和DC-DC降压输出功能。左侧焊接降压开关管,中间为降压芯片,右侧为控制RGB灯光和屏幕显示的MCU。 

 小板上使用茂达APW7159C双路同步降压控制器,驱动外置的同步降压管,用于电源的3.3V和5V输出。 

 12V主路输入滤波电感。 

 两颗固态电容用于12V输入滤波,规格为470 F 16V。 

 用于3.3V输出的降压电感。 

 降压MOS管来自杰力,型号为EMB04N03HR,耐压30V,导阻4m ,DFN5*6封装,采用一上二下的配置,满足高输出电流需求。 

 SS210肖特基与降压下管并联,用于提高效率。 

 另外一路也是相同的配置。 

 降压下管同样并联SS210肖特基二极管。 

 输出滤波电容和滤波电感特写,电容规格均为560 F 6.3V。 

 输出滤波电感特写,采用棒状磁芯,涂胶固定,两路配置相同。 

 电源主板上还焊接两颗电解电容,用于12V输出滤波。电解电容规格为16V 3300 F。 

 ARTERY雅特力 AT32F403ACCU7单片机,内置M4F内核,内置256KB闪存,用于功率显示和RGB功能设置。 

 MPS MP1542D升压芯片,内置开关管,输出电压最高为22V,用于为OLED屏幕升压供电。 

 主板背面有一路电流计量电路,用于检测3.3V和5V输出功耗,采样放大器丝印fc121,与12V分路相同。 

 电流取样电阻用于检测降压小板的输入电流。 

 待机电源小板正面标注5VSB,正面焊接初级开关管,变压器,光耦和滤波电容等器件。 

 小板背面焊接初级主控芯片和二极管以及光耦。 

 初级主控芯片来自伟诠,型号为WT7161R,是一颗高性能多模式反激控制器,内置600V高压启动与X电容放电功能,满足USB PD快充应用,用于辅助电源初级控制。 

 为WT7161R供电的滤波电容,规格为50V 10 F。 

 初级开关管来自KEC,型号为KF5N65D,耐压650V,导阻1.5 ,采用DPAK封装。 

 变压器使用胶带缠绕绝缘。 

 电源其中一路输出滤波电容来自红宝石,ZLH长寿命系列,规格为35V 100 F。 

 另一颗滤波电容规格为10V 1000 F。 

 输出滤波电感外套热缩管绝缘。 

 输出肖特基二极管来自PY平伟,型号PS1045L,10A 45V。 

 蓝色Y电容特写。 

 Y电容旁两颗817反馈光耦。 

 风扇调速电路为单独的小板,焊接在输出插座连接器小板上。标注SUPERVISOR,用于输出电压监视和-12V电压转换。 

 伟诠WT7502R电源管控芯片,用于电源输出电压检测,并输出POWER GOOD信号。 

用于-12V输出的电感。 

全部拆解完毕,来张全家福。

充电头网拆解总结
充电头网通过拆解了解到,ROG雷神1600W电源内部共由10块PCB组成,功能分别对应输入EMI滤波,整机交错PFC及全桥LLC控制,同步整流,输出滤波,DC-DC降压以及灯光控制,风扇转速控制等功能,相比传统电源具备更可靠的保护以及更高的灵活度,对应的小板也可以用于生产不同功率的电源,满足更多消费者的需求。
电源输入端为主动整流设计,降低整流桥带来的功耗,电源采用数字电源控制,由两颗UCD3138A分别进行主动整流和交错PFC控制,另一颗用于全桥LLC和同步整流控制,数字电源控制器搭配六颗驱动器分别用于各个环节开关管的驱动。PFC升压开关管采用transphorm氮化镓开关管TP65H050WS搭配CREE碳化硅二极管C3D10060组成交错PFC电路。
全桥LLC使用四颗AOS开关管,两颗变压器初级串联,次级并联提高输出电流,输出同步整流使用东芝NMOS管。

整流输出使用铜排连接到单独的滤波电容小板上,共分为12V输出及DC-DC支路供电,12V输出均采用取样电阻进行过电流保护。同时通过降压小板上的MCU进行功率计量,计算整机耗电。电源全部为日系电容,主要发热器件均固定在散热片上。电源内部多处使用铜排连接,以满足大电流输出需求。
这款雷神1600W电源虽然昂贵,但是华硕品牌的加持,以及这款电源的独特设计,还是满足了市面上大功率高效率的需求,配合侧透机箱实时读取整机功率,也是这款电源的重要卖点。