안녕하세요.
이번에 파워를 구매하게 되어 간단하게 개봉기와 시험몇가지를 하였습니다.
이제품에 대해 검색해보면 광고도 화려하고 리뷰들도 칭찬이 많더군요.
토탈 효율 96%라는 높은 효율을 뽑아내는 제품이라 어떨지 궁금했습니다.
간단한 설명과 간단하게 몇가지 시험한 내용을 작성해 보았습니다.
일단 개봉기후 들어있는 것들입니다.
제품 내부입니다.
이 제품의 전원 구성회로를 간략히 설명하면
AC IN(90Vac~264Vac) -> 전파정류(127Vdc~373Vdc) -> PFC(380Vdc~400Vdc) -> LLC DC/DC ->
정류(12Vout) -> Buck DC/DC(5V,3.3V), Buck-Boost DC/DC(-12V)
순서입니다.
PFC회로부터 보겠습니다.
PFC회로는 정파정류된 반파전압을 승압시켜 역률과 THD를 개선하는 목적이 있으며 포워드나 브릿지 방식의 DCDC에
프리볼트를 적용하려면 110-220 선택스위치 혹은 PFC가 필수로 필요합니다.
PFC 승압전압은 380V 전후로 설정합니다.
AC264Vac 환경에서도 승압을 할수있는 전압이 되기 때문입니다. 승압이 안되면 PFC는 놀고있습니다.
PFC회로에 50% 로드가 걸릴때 PFC파형입니다. 주파수는 64KHz정도로 확인됩니다.
시소닉 제품에 대한 의문점 한가지가 PFC에 있습니다.
PFC회로는 보통 380V 근처로 하고 콘덴서는 420V 혹은 450V 제품을 사용합니다.
그러나 이 제품의 승압전압은 390V로 세팅되어있고 사용된 콘덴서는 400V 입니다.
역률은 90Vac에서 0.99 230Vac에서 0.96 측정 되었습니다.
빨강은 PFC콘덴서 전압 녹색은 PFC 출력 전류입니다.
풀부하로 0~100% 부하를 변화했을때 PFC 전압을 보시면 부하가 0이되는 순간 오벼슈트가 발생하면서 400V초과됩니다.
390V로 승압한 이유는 THD를 개선하기 위해 한것으로 보여지며 내압 400V제품을 사용한것은 공간과 Hold-up 시간
때문이라고 생각됩니다. 400V콘덴서에 전압 조금 초과한다고 터질일은 조금 무리한건 사실입니다.
그래도 PFC효율은 230Vac기준 600w 부하시 98%라는 높은 효율을 보여줍니다. 96~97%가 평범한 수준입니다.
다음은 LLC 파트입니다.
시소닉이 효율을 위해 시간과 돈을 몰빵(?)한 부분입니다.
요즘 PC파워에 많이 적용 되고있는 DCDC인 LLC 회로를 적용하였습니다.
보통 LLC는 하프브릿지로 구성을 많이합니다.
FET를 두개만 사용해도 되기때문에 회로가 간단한 장점이 있고 하프형 LLC 효율은 96%~97%정도 나옵니다.
시소닉은 80Titanum 딱지를 위해 LLC효율을 98%까지 올렸습니다. LLC를 풀브릿지로 구성하여 효율을 잡은 모습입니다.
아마 Titanum 전담팀 꾸며서 몇년 고생했을것 같네요.
원래 파워 효율은 최대 출력에서 효율이 가장 높게 나오는데 PC파워 80+ 기준을 보면
50%에서 최대 효율이 나오는 그래프 특성이 있습니다.
50%에서 최대효율 찍고 그 이후에 떨어진다는건 600W기준 300W이후에는 쥐어짜는 거라고 생각하시면 됩니다.
LLC 메인 전압 파형 입니다. 전류파형이 중요하나 부품을 들어내야 하기 일단 넘어갔습니다.
LLC스위칭 주파수는 무부하 100KHz에서 풀부하 50KHz 까지 변화합니다.
그다음 5V, 3.3V 회로 입니다.
5V, 3.3V는 175KHz 스위칭 주파수로 동작하며 동기정류 Buck을 사용합니다.
인터넷에 많은 리뷰들이 콘덴서는 집중적으로 무슨제품인지 써넣는데 인덕터 정보는 확인하지 않더군요.
콘덴서도 중요하지만 인덕터를 어떻게 적용시키느냐에 따라 콘덴서 용량이 결정되기 때문에 콘덴서보다
더 중요한 부품입니다. 여기에 사용된 인덕터 코어는 CS270060 (센더스트 금속분말코어)으로 우리나라 국산 제품입니다.
금속분말코어 시장은 전 세계에서 국산 점유율이 상당히 높습니다.
사진을 정면으로 찍은게 없지만 와이어가 12턴가 감겨있기 때문에 인덕턴스는 약 11uH이며
20A에서도 인덕턴스를 유지할수 있는 사양입니다.
만약 전류를 초과할경우 인덕턴스 성분을 잃어버리기 전압강하 동작이 멈춥니다.
센더스트 계열의 분말코어는 분말코어 제품에서 성능이 가장 하급 제품입니다.
가격이 저렴하여 많이 사용되며 여러 회사들이 검정색 코팅을 주로 사용합니다.
노랑색 12V전류, 빨강색 5V리플, 파란색 5V 전류 입니다.
5V 10A 출력때 리플이 26mV로 측정됩니다.
앞의 파형과 같은 순서로 12V를 약 300w 출력할때 5V 리플 파형입니다.
리플 크기가 38mV로 커졌지만 문제는 파형의 형태가 이상하게 꼬인 모습을 보여줍니다.
이렇게 되면 응답특성이 나뻐지고 일명 고주파 라고 잘 알려진 소음이 발생할수 있습니다.
12V 출력에 의해 5V파형이 흔들린다는건 LLC와 Buck 동작 주파수의 차이 혹은
Buck회로의 입력캡 부족 등등 여러가지 원인으로 흔들릴 가능성이 있습니다.
다음으로 측정한 부분은 5Vsb입니다.
컴퓨터에 파워서플라이가 있다면 파워서플라이 내부의 파워서플라이는 5Vsb 회로에서 공급합니다.
이부분은 Flyback이라는 회로가 사용 되었습니다.
90Vac~264Vac 입력전원에 PFC나 셀랙트스위치 없이 사용이 가능하여
소용량(약 100W미만) 아답타에 정말 많이 사용되는 회로입니다.
빨강색은 5Vsb회로의 스위치파형이며 녹색은 5Vsb 출력전류입니다. (측정하기전 0점조절 안했더니 -전류가 보입니다.)
무부하시에 스위칭 주파수가 200Hz까지 떨어집니다. 대기전력 0.1W가 나올수있는 비밀이 여기에 있습니다.
스위칭 주파수를 내려서 전력손실을 줄이는 기능이지만 약점이 있습니다.
응답이 나빠지고 출력리플이 많이 커집니다. 그리고 많은 사용자들이 불편해하는 고주파음이 들릴수가 있습니다.
사람의 가청주파수가 20Hz~20KHz라고 알려져있는데 가청주파수 대역으로 스위칭을 하면 사람이 들을수있는
확률이 생기게 됩니다. 트랜스포머를 제작할때 함침(본드같은 성분에 담금 후 건조 작업)이라는
작업을 하는데 이걸로 해도 소음이 발생하는 경우가 있습니다.
'코드만 꽂아도 소리가나요' 라는 글을 볼때가 있는데 이런경우 EMI필터 혹은 5Vsb 회로에서 발생하는 소음입니다.
풀부하(5V 3A)시에는 주파수가 60KHz까지 올라갑니다.
글에 주파수 내용을 많이 적었는데 5Vsb를 제외한 동작 주파수는 가청주파수 이상에서 동작합니다.
이것은 파워가 인터넷이나 게임을 할 때 어떤 상황에서도 소리가 나면 안 되는 것이 정상입니다.
그러나 게임할 때만 소음이 난다든지 영화를 보면 소음이 들린다는 글을 볼 때가 있습니다.
이런 경우는 전부 '파워가 오동작 중이다' 입니다. 접지콘센트를 사용해서 잡았다 혹은 콘센트를 옮겨서
잡았다 안되면 파워를 교체했더니 등등 희한한 해결 방법이 많고 똑같이 따라 해도 해결이 안 될 때도 있습니다.
모두 운이 좋다고 보시면 됩니다. 순수한 아날로그 회로이기 때문에 답은 없습니다.
PC 파워의 소음으로 고통받는 사용자가 많은데 PC파워는 부하조건이 전부 제각각이라
소음이 안나게 만들기가 상당히 어렵습니다. TV나 냉장고 같은 제품에서 고주파음을 듣기힘든건 부하가 정해진 파워를
설계하고 사용되기 때문에 소음이 발생할 확률이 매우 낮은 환경의 차이입니다.
인증 딱지 사진으로 글을 마무리 하겠습니다.
인증 딱지가 많은 파워가 좋은 파워다 아니다는 말할 수 없지만 인증을 많이 받을 경우 억대 이상의 금액을 지불하면서
뻥파워를 시장에 내놓지는 않을 것입니다.
인증이 많다고 해서 파워성능이 좋은건 아니지만 적어도 출시한 제품을 되도록 많은 나라에 판매하려고 작정을 하고
인증을 받은 것이기 때문에 회사 문 닫기 싫다는 가정하에 평타 이상은 된다고 생각하시면 됩니다.
1차적으로 찍어본 데이터들을 가지고 작성해 보았습니다. 파워는 정리하여 PC에 사용중이라
아마 추가 측정은 많이 미뤄질것 같기도 합니다...;;
인터넷에 올라오는 수 많은 파워 리뷰들과는 조금 다른부분에 집중했고 이런부분을 보면 뻥파워인지 아닌지를
바로 알수 있기 때문에 더 중요한 부분입니다.
가격이 높게 형성된 파워임에도 불구하고 미진한 부분이 있는 건 조금 아쉽게 느껴집니다.
그래도 무상AS 12년 제품인 걸 보면 겁나게 연구한 결과 문제없다고 판단하는 것 같습니다.
읽어주셔서 감사합니다.
아라
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