[開箱] Thermaltake TOUGHPOWER GF3 1000W

狼窩2.0無廣告好讀版：
https://wolflsi.blogspot.com/2022/09/thermaltake-toughpower-gf3-1000w.html
狼窩1.0好讀版：
https://wolflsi.pixnet.net/blog/post/70194600

特色：
●通過80PLUS金牌認證，降低廢熱產生，節省電能消耗及電費支出
●全模組化設計，搭配黑色編織網包覆及黑色帶狀模組化線組，提供1個EPS 8P及1個EPS
4+4P接頭，支援Intel/AMD最新處理器/主機板平台
●提供1個12VHPWR模組化接頭及黑色編織網包覆線材，可對應未來高階顯卡需求
●單路12V輸出，半橋LLC諧振轉換，搭配12V同步整流及3.3V/5V/-12V DC-DC轉換設計，
使12V可用功率最大化，改善各輸出電壓交叉調整率
●內部13.5公分散熱風扇可切換Smart Zero Fan模式及正常模式，開啟Smart Zero Fan模式後於低負載/低溫下風扇會停止運轉，能在散熱效能與靜音中取得平衡
●全日系電解電容，加強可靠度及耐用度，並提供十年產品保固

Thermaltake TOUGHPOWER GF3 1000W輸出接頭數量：
ATX20+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
小4P：1個(大4P轉小4P轉接線)

▼外盒正面有商標、80PLUS金牌認證、產品名稱、輸出功率、產品外觀圖、產品特色
https://i.imgur.com/5g7p612.jpg

▼外盒背面有商標、特色說明、接頭圖片/數量表、轉換效率圖表、風扇轉速VS負載圖表
、漣波雜訊長條圖、電壓調整率長條圖、輸入/輸出規格表、廠商資訊、條碼、安規認證https://i.imgur.com/kX9d4X8.jpg
▼外盒上側面有商標
https://i.imgur.com/a4LYM2c.jpg
▼外盒下側面有多國語言產品特色簡介
https://i.imgur.com/SFi91lS.jpg
▼外盒左側面有商標、SMART ZERO FAN說明、80PLUS金牌認證、產品名稱。外盒右側面有商標、支援PCIe Gen5 12VHPWR接頭說明、80PLUS金牌認證、產品名稱
https://i.imgur.com/rJFPFFQ.jpg
▼包裝內容，印上商標的黑色不織布套內裝電源本體、印上商標的黑色收納包內裝模組化線路，另外還有使用說明書、保固說明書、三芯0.75mm2 歐規交流電源線、塑膠束帶及固定螺絲
https://i.imgur.com/YsotOvF.jpg
▼本體尺寸為150mmx86mmx160mm
https://i.imgur.com/Yi2R9x9.jpg
▼本體左/右側面有商標、產品系列及產品名稱裝飾貼紙，靠近風扇處有長條橢圓孔通風
口
https://i.imgur.com/7q2Zs8C.jpg
▼直接在外殼上沖壓長條橢圓孔風扇護網，中間有商標銘牌
https://i.imgur.com/vbCITZl.jpg
▼本體背面的標籤有商標、產品系列、產品名稱、輸入電壓/電流/頻率、各組最大輸出電流/功率、總輸出功率、型號、安規認證、80PLUS金牌、條碼、警告訊息、廠商資訊、產地
https://i.imgur.com/FzQeokB.jpg
▼本體出風口處配置交流輸入插座、電源總開關、Smart Zero Fan切換開關，交流輸入插座貼了一張注意事項標籤，提醒使用者於Smart Zero Fan ON模式下，低負載時風扇停轉https://i.imgur.com/viNguZL.jpg
▼模組化線組輸出插座有白色字體名稱標示，左上有商標
https://i.imgur.com/sX2lE8s.jpg
▼1組主機板電源黑色帶狀模組化線路，提供1個ATX20+4P接頭，線路長度為60公分
https://i.imgur.com/IiJei8H.jpg
▼2組處理器電源黑色帶狀模組化線路，提供1個EPS 8P及1個EPS 4+4P接頭，線路長度為
70公分
https://i.imgur.com/pVGhuK9.jpg
▼2組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
為50公分，接頭間線路長度為15公分
https://i.imgur.com/fzs0mNA.jpg
▼1組12VHPWR接頭黑色編織網包覆模組化線路，提供1個450W 12VHPWR接頭，線路長度為
60公分
https://i.imgur.com/Hi7oqnQ.jpg
▼3組SATA接頭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為
49公分，接頭間線路長度為15公分
https://i.imgur.com/ad34zp3.jpg
▼1組大4P接頭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為49.5公分，接頭間線路長度為14.5公分。隨附1條大4P轉小4P接頭轉接線，線路長度為10公分
https://i.imgur.com/gG8paX6.jpg
▼將所有模組化線路插上的樣子
https://i.imgur.com/UB1JLY1.jpg
▼12VHPWR接頭，除12條電源線(1至6為12V，7至12為GND)外，還多出4條信號線
S1/S2/S3/S4，S1為CARD_PWR_STABLE，在電源端經4.7k上拉電阻接到3.3V；S2為
CARD_CBL_PRES#，在電源端經100k上拉電阻接到3.3V；S3為Sense 0，S4為Sense 1，用來告訴顯卡此電源可提供的系統啟動初始功率以及軟體配置最大維持功率，透過接到GND或維持開路，可提供100W/150W(S3/S4開路)、150W/300W(S3接GND，S4開路)、225W/450W(S3開路，S4接GND)、375W/600W(S3/S4接GND)共4種配置。此電源的S3與S4均接到GND，表示為375W/600W，但模組化線材僅印上450W功率標示
https://i.imgur.com/MXwzqd7.jpg
▼Thermaltake TOUGHPOWER GF3 1000W內部結構及使用元件說明簡表
https://i.imgur.com/Q0cScJf.jpg
▼Thermaltake TOUGHPOWER GF3 1000W為CWT代工，採用APFC、半橋諧振、二次側12V同步整流，並經由DC-DC轉換3.3V/5V/-12V
https://i.imgur.com/0vD4of1.jpg
▼採用Hong Hua HA13525H12SF-Z 13.5公分12V/0.5A 2300RPM風扇，有設置氣流導風片
https://i.imgur.com/Egs2x2R.jpg
▼此款CWT結構的主要元件都移到電路板正面，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
https://i.imgur.com/3scMi3m.jpg
▼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)。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。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
https://i.imgur.com/ahet5Ym.jpg
▼主電路板交流輸入L/N線末端有插片式連接器，線上有包覆套管的磁芯。EMI濾波電路有2個共模電感(CM1/CM2)、2個Y電容(CY3/CY4)、1個X電容(CX2)。臥式安裝的保險絲及突波吸收器均有包覆套管
https://i.imgur.com/EQ4rkY2.jpg
▼兩顆並聯配置的GBU1506橋式整流器中間加上一片散熱片，靠近外側接腳有加上套管
https://i.imgur.com/mQNouOQ.jpg
▼散熱片上的APFC功率元件有2顆GP36S60YERD全絕緣封裝MOSFET及1顆ON SEMI
FFSP1065B-F08二極體，散熱片右側有設置溫度開關。封閉式磁芯APFC電感及APFC電容之間的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
https://i.imgur.com/IjVzEbg.jpg
▼APFC控制子卡上面有Champion CM6500UNX及SYNC Power SPN5003
https://i.imgur.com/O0W20Vo.jpg
▼輔助電源電路一次側使用On-Bright OB2365T整合式電源IC，輔助電源電路變壓器外包
覆黑色聚酯薄膜膠帶
https://i.imgur.com/zfFxwiC.jpg
▼APFC電容採用1顆Nippon Chemi-con 420V 820μF KHE系列105℃電解電容
https://i.imgur.com/zwMSgd5.jpg
▼一次側採用2顆Infineon IPA60R125P6全絕緣封裝MOSFET，左側的MOSFET隔離驅動變壓
器外包覆黑色聚酯薄膜膠帶
https://i.imgur.com/6bI13XP.jpg
▼1個諧振電感與2個上下相疊的諧振電容組成一次側LLC諧振槽，諧振電感外包覆黑色聚
酯薄膜膠帶，諧振電容右側為一次側比流器
https://i.imgur.com/6Wiew1X.jpg
▼主變壓器外包覆黑色聚酯薄膜膠帶，二次側繞組包覆套管後直接焊接在同步整流子卡上。同步整流子卡上有8顆ON SEMI NTMFS5C430N MOSFET組成同步整流電路，子卡中間及兩側金屬板除用來傳導電流外，也充當散熱片使用
https://i.imgur.com/TFBISii.jpg
▼主電路板正面的Champion CU6901VAC負責控制一次側諧振轉換及二次側12V同步整流
https://i.imgur.com/9wAzIJf.jpg
▼12V輸出濾波電路有Nichicon電解電容、Capxon/Nippon Chemi-con固態電容及電感
https://i.imgur.com/p6g2O6L.jpg
▼3.3V/5V DC-DC子卡正面有環形電感及Elite/APAQ固態電容
https://i.imgur.com/vQnem4c.jpg
▼3.3V/5V DC-DC子卡背面有3.3V/5V兩組DC-DC，每組配置1顆UBIQ QM3054M6 MOSFET及1
顆UBIQ QN3107M6N MOSFET，並由μPI μP3861P進行控制
https://i.imgur.com/htoa7uP.jpg
▼電源管理/風扇控制子卡上有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，並配置一顆Microchip PIC16F1503-I/SL微控制器https://i.imgur.com/HWlYXo6.jpg
▼模組化輸出插座板後方與3.3V/5V DC-DC子卡之間未配置隔板
https://i.imgur.com/VyhWKrW.jpg
▼模組化輸出插座板正面配置實心金屬條增加強度及提高載流，與主電路板相接處使用實心金屬條及金屬插針連接，右下角處有TI TPS54231構成的-12V DC-DC，插座間配置14顆APAQ固態電容、2顆Capxon固態電容及1顆採臥式安裝的Nichicon電解電容，加強輸出濾波/退耦效果
https://i.imgur.com/HEj4dDc.jpg
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
http://wolflsi.pixnet.net/blog/post/67908465
▼Thermaltake TOUGHPOWER GF3 1000W於20%/50%/100%下效率分別為
90.56%/91.48%/88.42%，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
從電源本體及線組插頭處測試的電壓差異，會對效率產生0.03%至0.34%的影響
https://i.imgur.com/xhKF7Yr.jpg
▼Thermaltake TOUGHPOWER GF3 1000W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0.985，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
https://i.imgur.com/Ab2MaRF.jpg
▼綜合輸出負載測試，輸出45%時3.3V/5V電流達14A以後就不再往上加，3.3V/5V/12V電壓記錄如下表
https://i.imgur.com/Xszf50e.jpg
▼綜合輸出6%至99%之間3.3V輸出電壓最高與最低點差異為32.7mV
https://i.imgur.com/zHV7lDU.jpg
▼綜合輸出6%至99%之間5V輸出電壓最高與最低點差異為32.5mV
https://i.imgur.com/bhKlwWF.jpg
▼綜合輸出6%至99%之間12V輸出電壓最高與最低點差異為42mV
https://i.imgur.com/o6vEhj0.jpg
▼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)
https://i.imgur.com/NWG5EUz.jpg
▼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
https://i.imgur.com/Bya2emv.jpg
▼純12V輸出5%至99%之間3.3V輸出電壓最高與最低點差異為18.5mV
https://i.imgur.com/xHT4pPw.jpg
▼純12V輸出5%至99%之間5V輸出電壓最高與最低點差異為17.7mV
https://i.imgur.com/k5eBAjp.jpg
▼純12V輸出5%至99%之間12V輸出電壓最高與最低點差異為52mV
https://i.imgur.com/RAVUjLb.jpg
▼12V低輸出轉換效率測試，輸出12V/1A效率71.8%，輸出12V/2A效率81.2%，輸出12V/3A
效率84%
https://i.imgur.com/LPsMcc1.jpg
▼電源PS-ON信號啟動後直接3.3V/14A、5V/14A、12V/72A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與3.3V上升時間為6ms
https://i.imgur.com/zUqbN5S.jpg
▼3.3V/14A、5V/14A、12V/72A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20ms後低於11.4V(圖片中資料點標籤)
https://i.imgur.com/wFupDoX.jpg
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(上圖)。輸出12V/1A至12V/3A時，漣波頻率提高(下圖)
https://i.imgur.com/jDJtxNJ.jpg
▼輸出12V/4A時，漣波稍微變疏(上圖)。輸出12V/5A至12V/6A時，漣波波形變回原樣(下
圖)
https://i.imgur.com/G00BOJi.jpg
▼輸出12V/7A至12V/18A時，無明顯漣波(上圖)。輸出12V/19A時出現另一種漣波，之後波形不變(下圖)
https://i.imgur.com/VAC8AO7.jpg
▼於3.3V/14A、5V/14A、12V/72A(綜合全負載)輸出下，12V/5V/3.3V各路低頻漣波分別為16.4mV/12.8mV/7.2mV，高頻漣波分別為11.2mV/12mV/7.6mV
https://i.imgur.com/GuhFFel.jpg
▼於12V/82A(純12V全負載)輸出下，12V/5V/3.3V各路低頻漣波分別為16.4mV/9.6mV/8mV
，高頻漣波分別為9.6mV/10mV/7.2mV
https://i.imgur.com/gncvzmb.jpg
▼12V啟動動態負載，變動範圍5A至25A，維持時間500微秒，最大變動幅度為288mV，同時造成3.3V產生58mV、5V產生48mV的變動
https://i.imgur.com/IvaQJyS.jpg
▼12V啟動動態負載，變動範圍25A至50A，維持時間500微秒，最大變動幅度為316mV，同
時造成3.3V產生70mV、5V產生54mV的變動
https://i.imgur.com/jJ8W7de.jpg
▼12V啟動動態負載，變動範圍10A至67A，維持時間500微秒，最大變動幅度為632mV，同
時造成3.3V產生140mV、5V產生88mV的變動
https://i.imgur.com/vWq9d9J.jpg
▼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)
https://i.imgur.com/sbbuXAT.jpg
▼電源供應器滿載輸出下橋式整流(上圖)及APFC MOSFET/DIODE/電感(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)
https://i.imgur.com/WSvGdaj.jpg
▼電源供應器滿載輸出下一次側/諧振電感/比流器(上圖)及主變壓器/二次側(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)
https://i.imgur.com/q6Jpm1o.jpg
▼電源供應器滿載輸出下DC-DC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)
https://i.imgur.com/Qe5LNmn.jpg
▼單條EPS 4+4P連續輸出28A(336W)10分鐘後的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)
https://i.imgur.com/4KDJMZt.jpg
▼單條PCIE 6+2P(雙頭)連續輸出21A(252W)10分鐘後的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)
https://i.imgur.com/5yRcuZe.jpg

本體及內部結構心得小結：
◆採用全模組化設計，搭配黑色編織網包覆(12VHPWR)及黑色帶狀(其他)模組化線組。具
備1個EPS 4+4P、1個EPS 8P、4個PCIE 6+2P、1個450W 12VHPWR、12個直角SATA、4個省力易拔大4P，並附上1條大4P轉小4P轉接線
◆12VHPWR接頭信號線S1/S2/S3/S4，S1在電源端經4.7k上拉電阻接到3.3V；S2在電源端經100k上拉電阻接到3.3V；S3與S4均接到GND，表示為375W/600W，但模組化線材僅印上450W功率標示
◆直接在安裝散熱風扇的正面及側面外殼上沖壓多個長形橢圓孔通風開口
◆交流輸入插座後方焊點加上X/Y電容。X電容底部小電路板上有X電容放電IC。X電容、磁芯、插片式連接器、風扇模式線路、保險絲、突波吸收器均有包覆絕緣套管，輸入插座及風扇模式開關焊點未包覆套管
◆大部分主要元件都移到電路板正面，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
◆採用APFC、半橋諧振架構、同步整流輸出12V，並透過DC-DC轉換3.3V/5V/-12V
◆APFC功率元件使用冠順微電子及ON SEMI，一次側MOSFET使用Infineon，12V同步整流
MOSFET使用ON SEMI，3.3V/5V DC-DC MOSFET使用UBIQ，-12V DC-DC使用TI，APFC與一次側均使用全絕緣封裝MOSFET
◆內部電解電容使用Nippon Chemi-con/nichicon/Rubycon品牌，固態電容使用Nippon
Chemi-con/Elite/APAQ/Capxon，經詢問廠商，表示外盒所標的100%全日系電容，所指的是電解電容的部分
◆二次側電源管理IC可偵測輸出電壓是否在正常範圍，並額外配置8位元微控制器
◆模組化插座板與主電路板透過實心金屬條及金屬插針連接

各項測試結果簡單總結：
◆Thermaltake TOUGHPOWER GF3 1000W於20%/50%/100%下效率分別為
90.56%/91.48%/88.42%，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
◆Thermaltake TOUGHPOWER GF3 1000W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，均無出現超出±5%範圍情形
◆電源啟動至綜合全負載輸出狀態，12V上升時間為15ms，3.3V/5V上升時間為6ms
◆綜合全負載輸出狀態切斷AC輸入模擬電力中斷，12V於20ms後低於11.4V
◆輸出無負載時，12V帶有鋸齒狀漣波；輸出12V/1A至12V/3A時，漣波頻率提高；輸出
12V/4A時，漣波稍微變疏；輸出12V/5A至12V/6A時，漣波波形變回原樣；輸出12V/7A至
12V/18A時，無明顯漣波。輸出12V/19A時出現另一種漣波，之後波形不變；於綜合全負載輸出下12V/5V/3.3V各路低頻漣波分別為16.4mV/12.8mV/7.2mV；於純12V全負載輸出下
12V/5V/3.3V各路低頻漣波分別為16.4mV/9.6mV/8mV
◆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288mV
◆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316mV
◆12V動態負載測試，變動範圍10A至67A，維持時間500微秒，最大變動幅度為632mV
◆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過功率截止
點在105A(126%)

報告完畢，謝謝收看

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