只花27元!250W电源变身300W

外设驿站

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张伟 电脑报已经陪伴我度过8个DIY年头,一路走来,对MOD特别感兴趣。目前在研究机电和水冷散热,平时沉寂于论坛,经常会与朋友一起钻研、分享、交流硬件知识。喜欢玩硬件,并会一直坚持下去。
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笔者查阅了大量资料,了解到品牌电源的功率具有可升级性,一般可升级50W左右,最大功率可增加100W左右(不是所有电源都可升级)。例如长城、航嘉、鑫谷等同系列的电源是基于同一个PCB方案设计(如航嘉冷静王系列、鑫谷劲持系列),由于使用的主要功率元器件不同,便区分了230W、250W、270W、300W等电源产品。

得知电源具有可升级性后,具体升级改造可从5个方面入手:电源的高压整流管、大电容、开关管、输出整流肖特基、输出滤波电容。

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改造位置示意图

改造材料

改造前,将需要购买的元器件列了一个清单,需要用到的元器件有:高压整流管、大容量高压/低压滤波电容、仙童开关管13009(TO-3P)、意法半导体STPS3045(30A45V)、STPS30150输出整流肖特基、驱动三极管。

准备好相关元器件后,还得准备工具,如电烙铁、锡枪、螺丝刀、锡丝、镊子、万用表、电源测试仪(可用万用表代替)等。

5步提升50W

笔者手中电源的额定功率为250W,通过此次改造将提升到300W,本次改造分5步进行。

首先,升级大容量高压整流管,提升电源的整流功能,避免功率升级后造成瓶颈。高压整流管位于电源内的高压滤波电容旁,升级这个元器件需要用到锡枪、电烙铁两样工具。原250W电源使用的高压整流管型号为IN5408(3A1000V),这里使用型号为T4KB80(4A800V)的元器件替换。

其次,更换大容量高压滤波电容,将买来的680μF/200V滤波电容代替原470μF/200V电容。通过升级大容量高压滤波电容,为提升功率储备更多能量。在换电容的时候,需通过包装了解正负极,要注意的是电容的正负极必须安装正确,以免发生意外。另外,在低压滤波电容部分,还需要将控制+12V输出的2200μF/16V电容升级为3300μF/16V电容,升级后电源的+12V输出得以稳定和加强。

再次,升级电源功率,改造开关管是必不可少的。采用大体积开关管,为大功率输出提供坚实基础。由于开关管发热量非常大,对稳定性要求极高。在选用开关管时,首选仙童、意法半导体、英飞凌、安森美等品牌。原250W电源中的开关管使用了小体积仙童13009(TO-220)开关管,笔者选用了大体积的仙童13009(TO-3P)替换。需要留意的是,安装开关管时需要在铝合金散热片上加涂一些散热膏,以提高散热性能。

接下来,升级肖特基。肖特基在电源内部直接控制+12V、+5V、+3.3V输出,升级肖特基与开关管同等重要。在功率整体提升的同时,相关元器件均要同步升级,尽量避免小马拉大车的情况出现。升级肖特基的时候,+5V使用意法半导体STPS3045(30A45V),+3.3V也使用意法半导体STPS3045(30A45V)。

+12V根据PCB板的设计,可以选择装两个意法半导体F12C20(12A200V)或一个意法半导体STPS30150(30A150V),笔者使用的是一个意法半导体STPS30150(30A150V)。

最后,升级驱动三极管。原电源中的驱动三极管专为250W功率设计,现在为保证电源的兼容性,成功驱动300W电源开关管仙童13009(TO-3P),对应的驱动三极管也须做相应升级。将驱动三极管更换后,整个电源的功率升级宣告完成。

改造完毕后,笔者仔细检查了一下电源PCB背面,避免有多余焊锡和针脚造成短路,导致功亏一篑。将电源各路接口插入测试仪,分别在250W、300W的空载和满载状态下进行了测试,改造前250W输出功率的+12V电流仅17A,而改造后除了额定功率提升50W,+12V的输出电流也由17A提升到了24A。另外,从测试仪中了解到,+12V、+5V、-12V等输出偏差仅为3%,均未超过Intel ATX 2.3版5%的允许偏差,可见这次升级非常成功。