#嵌入式系統 #電路設計 #汽車電子 #溫度感測 #風扇控制器 #熱電偶
【溫度感測器＋風扇控制器＋熱電偶，電路熱耗不失控】
「散熱」一直是電路設計的頭號課題，借助單通道／多通道的低功耗溫度感測器＋風扇控制器＋熱電偶解決方案，能有效管理特定設計的熱耗。
@溫度感測器：
1. 對於需要在各種溫度範圍內保持精度和可靠性的設計，單通道 (本地) 溫度感測器——包括：類比、數位輸出和溫度開關感測器 IC，可取代負溫度係數 (NTC) 熱敏電阻等分離式感測器解決方案，以降低硬體、軟體的複雜性並加速設計流程；
2. 若需要測量伺服器、網路／電信設備以及液晶投影機等嵌入式系統中的多個溫度，多通道溫度感測器可簡化監控並降低系統總成本——使用數位溫度 IC (遠程溫度感測器) 以及遠至數百呎的每個遠程位置中的電晶體測量應用溫度，精度仍可控制在 ±1°C 內。
＠風扇控制器：
具有脈寬調變 (PWM) 功能的「驅動器數目」是增進設計靈活性的關鍵，因為可因而提升運算能力、儲存容量、網路和其他應用中的系統性能。若閉環風扇控制器能提供查找表、PID (比例積分微分) 迴路控制、轉子鎖定和空氣路徑阻塞警報且集成溫度感測功能，有利於及時調整設計及單晶片嵌入式解決方案；代碼相容的多通道裝置，則方便設計擴展或重用。
@熱電偶：
堅固、準確的熱電偶須在惡劣／極端環境下運行、承受劇烈的高溫條件，並具備寬幅溫度範圍。另結合精密、高解析度的類比數位轉換器 (ADC) 和精密儀器，可校正熱電偶元件的非線性誤差。現在，全球首個完全集成、隨插即用的「熱電偶至攝氏度轉換器 IC」已問市——將高精度 ADC、溫度感測器和預編程的數學引擎集成到一個封裝中，大幅簡化設計。
延伸閱讀：
《Temperature Sensor ICs and Fan Controllers》
https://www.microchip.com/design-centers/sensors?utm_source=www.compotech.com.cn&utm_medium=LeaderboardAd&utm_content=MSLD_860x80&utm_campaign=ThermalSensing
#微芯科技Microchip
熱敏電阻查表 在 [開箱] MONTECH泰坦TITAN GOLD 850W金牌全模組 的推薦與評價
狼窩2.0無廣告好讀版：
https://wolflsi.blogspot.com/2023/01/montechtitan-gold-850w.html
狼窩1.0好讀版：
https://wolflsi.pixnet.net/blog/post/70357944
特色：
●通過80PLUS金牌及CYBENETICS GOLD認證，節省電能消耗，降低廢熱產生
●全模組化設計，採用黑色編織網包覆(ATX20+4P、12VHPWR)及黑色帶狀線材
●相容ATX 3.0/PCIe 5.0，提供1個12VHPWR插座及1條模組化線材，支援新款顯示卡
●處理器12V供電提供1個EPS 8P及1個EPS 4+4P接頭，支援Intel/AMD處理器及主機板平台
●採用主動功率因數修正、半橋諧振及同步整流12V功率級，搭配DC-DC轉換3.3V/5V/-12V
，使12V可用功率最大化，並改善各輸出電壓交叉調整率
●採用13.5公分FDB軸承風扇，具備Zero RPM Fan模式，開啟後於低負載/溫度下風扇自動
停止轉動，負載/溫度提高後採溫控運轉，在散熱效能與靜音中取得平衡
●100%全日系電容，加強可靠度及耐用度，提供10年保固
MONTECH TITAN GOLD 850W輸出接頭數量：
ATX 20+4P：1個
EPS 8P：1個
EPS 4+4P：1個
12VHPWR：1個
PCIE 6+2P：4個
SATA：12個
大4P：4個
▼外盒正面有MONTECH商標、泰坦金字樣、TITAN GOLD名稱、850W功率、外觀圖、80PLUS
金牌、CYBENETICS GOLD標誌、10年保固圖示
▼外盒背面有80PLUS金牌、CYBENETICS GOLD標誌、特色圖片/說明、外觀圖、接頭圖片/
數量、條碼、廠商電話、官方網址
▼外盒上/下側面有TITAN GOLD名稱及850W功率
▼外盒左側面有MONTECH商標、風扇轉速VS輸出百分比圖表、轉換效率圖表、輸入功率/輸
出百分比圖表。外盒右側面有TITAN GOLD名稱、850W功率、規格表、輸入/輸出規格表、
特色、安規認證
▼包裝內容有電源本體、印上商標的黑色收納包(內含模組化線組、3x2mm2 15A交流電源
線、固定螺絲)、產品保固卡、使用說明書
▼本體尺寸為160mmx150mmx86mm
▼本體兩側外殼有幾何造型及MONTECH字樣凹印
▼沖壓加工而成的長條狀開孔風扇護網裝在外殼內側，中間有MONTECH商標銘牌
▼本體背面標籤有MONTECH商標、80PLUS金牌、CYBENETICS GOLD標誌、TITAN GOLD名稱、
850W功率、型號、輸入電壓/電流/頻率、各組最大輸出電流/功率、總輸出功率、警告訊
息、產地、安規認證
▼本體出風口處左側有TITAN貼紙，右側設有風扇模式開關、電源總開關及交流輸入插座
▼模組化線組輸出插座有名稱標示，左下方有MONTECH商標，右下方有條碼
▼1條主機板電源黑色編織網包覆模組化線路，提供1個ATX 20+4P接頭，線路長度60公分
▼2條處理器電源黑色帶狀模組化線路，提供1個EPS 8P接頭及1個EPS 4+4P接頭，線路長
度70公分
▼1條12VHPWR黑色編織網包覆模組化線路，接頭標示450W功率，線路長度59.5公分
▼2條顯示卡電源黑色帶狀模組化線路，提供4個PCIE 6+2P接頭，至第一個接頭線路長度
50公分，接頭間線路長度15公分
▼3條SATA黑色帶狀模組化線路，提供12個直角SATA接頭，至第一個接頭線路長度49.5公
分，接頭間線路長度15公分
▼1條大4P黑色帶狀模組化線路，提供4個省力易拔大4P接頭，至第一個接頭線路長度49.5
公分，接頭間線路長度14.5公分。未提供小4P接頭或轉接線
▼將所有模組化線路插上的樣子
▼MONTECH TITAN GOLD 850W內部結構及使用元件說明簡表
▼MONTECH TITAN GOLD 850W為CWT代工，採用一次側主動功率因數修正及半橋諧振，二次
側12V同步整流，並經由DC-DC轉換3.3V/5V/-12V
▼採用Hong Hua HA13525H12SF-Z 13.5公分12V/0.5A風扇，並設置氣流導風片
▼電路板背面焊點做工良好，大電流路徑有敷錫，12V電流路徑敷錫外還增加金屬板
▼交流輸入插座後方焊點加上2個Y電容(CY1/CY2)、1個X電容(CX1)。磁芯、插片式連接器
、風扇模式開關線路均有包覆套管，交流輸入插座及風扇模式開關焊點未包覆套管
▼X電容及接腳有包覆套管，底部小電路板上有X電容放電IC
▼主電路板EMI濾波電路有2個共模電感(CM1/CM2)、1個X電容(CX2)、2個Y電容(CY3/CY4)
。臥式安裝的保險絲及突波吸收器均有包覆套管，共模電感外包覆黑色聚酯薄膜膠帶
▼2顆並聯的GBJ1506橋式整流器固定在散熱片的兩個面上
▼於APFC功率元件散熱片上安裝溫度開關，APFC電感採用封閉式磁芯
▼APFC功率元件採用2顆VISHAY SiHF30N60E全絕緣封裝MOSFET，APFC二極體採用
Infineon IDH08G65C6。下方NTC熱敏電阻用來抑制輸入湧浪電流，在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
▼APFC控制子卡負責一次側APFC電路控制，正面覆蓋隔板
▼APFC電容採用1顆Nippon Chemi-con 420V 330μF KMR系列105℃電解電容(上)及1顆
Rubycon 420V 470μF MXE系列105℃電解電容(下)並聯組成，總容值為800μF
▼輔助電源電路子卡上的一次側整合IC為On-Bright OB2365T
▼輔助電源電路變壓器包覆黑色聚酯薄膜膠帶
▼右邊一次側散熱片上有2顆ST STF24N60M2全絕緣封裝MOSFET，左邊有一次側諧振槽的諧
振電感及諧振電容，下方隔離驅動變壓器及偵測一次側電流的比流器外面包覆黑色聚酯薄
膜膠帶
▼主變壓器包覆黑色聚酯薄膜膠帶，二次側繞組直接焊接在右側同步整流子卡
▼同步整流子卡上有6顆Infineon BSC014N04LS MOSFET組成二次側12V同步整流電路，中
間及兩側的金屬板除傳遞電流外，也充當散熱片使用
▼主電路板背面的虹冠電子CU6901VAC負責12V功率級一次側諧振及二次側同步整流控制
▼同步整流子卡旁有12V輸出的6顆Nichicon固態電容、2顆Nippon Chemi-con電解電容及
直立電感
▼3.3V/5V DC-DC子卡正面有3.3V/5V DC-DC用環形電感及Nippon Chemi-con/Nichicon固
態電容
▼3.3V/5V DC-DC子卡背面，下方有3.3V/5V DC-DC控制用μPI μP3861P雙通道同步降壓
PWM控制器，上方有2顆UBIQ QM3054M6 MOSFET及2顆UBIQ QN3107M6N MOSFET，組成
3.3V/5V DC-DC功率級
▼電源管理及風扇控制子卡正面右側有Microchip PIC16F1503-I/SL微控制器，左側有
Weltrend WT7502R電源管理IC，負責監控輸出電壓、接受PS-ON信號控制、產生Power
Good信號
▼模組化插座板背面大電流路徑有敷錫，未設置隔板
▼模組化插座板正面，右側有-12V DC-DC用TI TPS54231電源IC。插座之間設置15顆
Nichicon固態電容及1顆Nichicon電解電容，加強輸出濾波/退耦效果
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
https://wolflsi.pixnet.net/blog/post/67908465
▼MONTECH TITAN GOLD 850W的空載功耗4.42W
▼MONTECH TITAN GOLD 850W於20%/50%/100%下效率分別為90.19%/91.53%/88.79%，符合
80PLUS金牌認證要求20%輸出87%效率、50%輸出90%效率、100%輸出87%效率
▼MONTECH TITAN GOLD 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0.9912，符合80PLUS金牌認證要求50%輸出下功率因
數需大於0.9的要求
▼綜合輸出負載測試，輸出53%時3.3V/5V電流達14A後就不再往上加，3.3V/5V/12V電壓記
錄如下表
▼綜合輸出8%至99%之間3.3V輸出電壓最高與最低點差異為29.5mV
▼綜合輸出8%至99%之間5V輸出電壓最高與最低點差異為33.5mV
▼綜合輸出8%至99%之間12V輸出電壓最高與最低點差異為80mV
▼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)
▼純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
▼純12V輸出6%至99%之間3.3V輸出電壓最高與最低點差異為14.3mV
▼純12V輸出6%至99%之間5V輸出電壓最高與最低點差異為12.9mV
▼純12V輸出6%至99%之間12V輸出電壓最高與最低點差異為85mV
▼12V低輸出轉換效率測試，輸出12V/1A效率71.8%，輸出12V/2A效率79.1%，輸出12V/3A
效率83.2%
▼電源PS-ON信號啟動後直接3.3V/14A、5V/14A、12V/60A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15ms，5V上升時間為6ms，3.3V上
升時間為6ms
▼3.3V/14A、5V/14A、12V/60A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15ms開始下降，於21ms降至11.44V(圖片中資料點標籤)
以下波形圖，CH1黃色波形為動態負載電流變化波形，CH2藍色波形為12V電壓波形，CH3紫
色波形為5V電壓波形，CH4綠色波形為3.3V電壓波形
▼輸出無負載時12V帶有鋸齒狀漣波
▼輸出12V/1A時12V漣波頻率提高。輸出12V/5A時漣波振幅增大
▼輸出12V/6A時12V漣波波形及振幅改變。輸出12V/9A以上漣波波形固定，只改變振幅
▼於3.3V/14A、5V/14A、12V/60A(綜合全負載)輸出下，12V/5V/3.3V各路低頻漣波分別為
14.4mV/6.4mV/6.8mV，高頻漣波分別為9.2mV/6mV/7.2mV
▼於12V/70A(純12V全負載)輸出下，12V/5V/3.3V各路低頻漣波分別為
13.2mV/4.4mV/5.2mV，高頻漣波分別為7.6mV/5.2mV/6.4mV
▼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276mV，同時
造成5V產生42mV、3.3V產生60mV的變動
▼12V動態負載測試，變動範圍25A至50A，維持時間500微秒，最大變動幅度為304mV，同
時造成5V產生50mV、3.3V產生78mV的變動
▼12V動態負載測試，變動範圍10A至56A，維持時間500微秒，最大變動幅度為578mV，同
時造成5V產生88mV、3.3V產生132mV的變動
▼12V動態負載測試，變動範圍20A至71A，維持時間500微秒，最大變動幅度為526mV，同
時造成5V產生94mV、3.3V產生142mV的變動
▼電源供應器滿載輸出下內部的紅外線熱影像圖(附註：安裝位置環境溫度會影響測試結
果)
▼電源供應器滿載輸出下橋式整流/APFC電感/APFC MOSFET/APFC DIODE/一次側MOSFET(上
圖)及諧振電感/二次側繞組(下圖)的紅外線熱影像圖(附註：安裝位置環境溫度會影響測
試結果)
▼電源供應器滿載輸出下二次側MOSFET(上圖)及DC-DC MOSFET(下圖)的紅外線熱影像圖(
附註：安裝位置環境溫度會影響測試結果)
▼單條EPS 4+4P連續輸出28A(336W)10分鐘後的電源端模組化接頭紅外線熱影像圖(附註：
安裝位置環境溫度會影響測試結果)
▼單條PCIE 6+2P連續輸出21A(252W)10分鐘後的電源端模組化接頭紅外線熱影像圖(附註
：安裝位置環境溫度會影響測試結果)
▼用隨附的12VHPWR模組化線材去接MSI GEFORCE RTX 4090 GAMING X TRIO進行測試
▼執行FURMARK 30分鐘後，電源端12VHPWR插頭的紅外線熱影像圖(附註：安裝位置環境溫
度會影響測試結果)
▼執行FURMARK 30分鐘後，顯示卡端12VHPWR插頭的紅外線熱影像圖(附註：安裝位置環境
溫度會影響測試結果)
本體及內部結構心得小結：
○採用全模組化設計，除ATX20+4P及12VHPWR為黑色編織網包覆線組外，其他均使用黑色
帶狀線。提供1個ATX 20+4P、1個EPS 8P、1個EPS 4+4P、1個450W 12VHPWR、4個PCIE
6+2P、12個直角SATA、4個省力易拔大4P，未提供小4P接頭或轉接線
○電源端12VHPWR插座的S4/S3接至COM，為600W定義，S2經100kΩ電阻接至+3.3V，S1經
4.7kΩ電阻接至+3.3V
○沖壓加工而成的風扇護網裝在外殼內側，風扇具備Zero RPM Fan功能，開啟後於低負載
/低溫下風扇停止運轉，待負載/溫度提高後才會啟動並採溫控運轉。關閉後風扇採常時溫
控運轉
○交流輸入插座焊點加上2個Y電容、1個X電容，焊點未包覆套管。X電容底部小電路板有X
電容放電IC，X電容及接腳包覆套管。總開關插片連接器/磁芯/模式開關線路/主電路板保
險絲/突波吸收器有包覆套管，模式開關焊點未包覆套管
○電路板背面焊點整體做工良好，大電流線路有敷錫處理，12V部分線路增加實心金屬板
○採用一次側主動功率因數修正及半橋諧振、二次側同步整流輸出12V，搭配DC-DC轉換
3.3V/5V/-12V
○APFC MOSFET採用VISHAY，一次側MOSFET採用ST，APFC二極體及二次側12V同步整流採用
Infineon，3.3V/5V DC-DC MOSFET採用UBIQ，-12V DC-DC採用TI。APFC及一次側MOSFET採
用全絕緣封裝
○APFC電容使用Nippon Chemi-con/Rubycon，其他固態/電解電容使用Nippon
Chemi-con/Nichicon/Rubycon
○二次側電源管理IC可偵測輸出電壓是否在正常範圍，並加裝微控制器
各項測試結果簡單總結：
○MONTECH TITAN GOLD 850W於20%/50%/100%下效率分別為90.19%/91.53%/88.79%，符合
80PLUS金牌認證要求20%輸出87%效率、50%輸出90%效率、100%輸出87%效率
○MONTECH TITAN GOLD 850W的功率因數修正，滿足80PLUS金牌認證要求輸出50%下功率因
數需大於0.9
○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，均未超出±5%範圍
○電源啟動至綜合全負載輸出狀態，12V上升時間15ms，5V上升時間6ms，3.3V上升時間
6ms
○綜合全負載輸出狀態切斷AC輸入模擬電力中斷，12V於15ms開始下降，於21ms降至
11.44V
○輸出無負載時12V帶有鋸齒狀漣波；輸出12V/1A時12V漣波頻率提高；輸出12V/5A時漣波
振幅增大；輸出12V/6A時12V漣波波形及振幅改變；輸出12V/9A以上漣波波形固定，只改
變振幅。於綜合全負載輸出下12V/5V/3.3V各路低頻漣波分別為14.4mV/6.4mV/6.8mV；於
純12V全負載輸出下12V/5V/3.3V各路低頻漣波分別為13.2mV/4.4mV/5.2mV
○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276mV
○12V動態負載測試，變動範圍25A至50A，維持時間500微秒，最大變動幅度為304mV
○12V動態負載測試，變動範圍10A至56A，維持時間500微秒，最大變動幅度為578mV
○12V動態負載測試，變動範圍20A至71A，維持時間500微秒，最大變動幅度為526mV
○熱機下3.3V過電流截止點在31A(141%)，5V過電流截止點在31A(141%)，12V過電流截止
點在89A(126%)
報告完畢，謝謝收看
--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 114.40.115.19 (臺灣)
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/PC_Shopping/M.1676627961.A.D29.html
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