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▲ 시소닉 S12-500 PSU 내부
[※주 : 각 사진 원본 사이즈 사진에 링크] |
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지금 살펴보고 있는 S12 시리즈를 비롯해 시소닉 Active PFC 파워서플라이들은 내부 설계가 조금은 독특한 편이다. 일반적으로 보아온 타사 제품들과 비교해 주요 컴포넌트들의 위치라든가 장착 방향이 남다른데가 있다.
특히 120mm 대형 싱글팬을 채용한 모델들은 냉각팬 장착과 쿨링 성능 향상을 위한 공간 확보가 필요하므로, 부득이한 높이 제한 문제 때문에 부품 배치가 조금 더 특이한 편이다. 위 사진에 보이는 S12의 내부만 봐도 컴포넌트들 윗쪽으로 상당히 많은 공간이 남겨져 있는 것을 알 수 있다.
또 한가지 눈에 띄는 특징은 제조 원가 상승의 부담이 있더라도 사이즈가 큰 대용량 혹은 높은 스펙의 부품들을 이용함으로써, 컴포넌트 수를 줄여 PSU 내부에 보다 많은 공간을 확보하고 그에 따른 냉각 성능 향상과 정숙성 향상이라는 이점을 얻고자 한다는 점이다.
물론 그러한 고급 부품 활용과 함께 효과적인 설계를 바탕으로, 높은 퍼센티지(%)의 출력 효율을 달성하고 있는 점도 역시 시소닉 파워서플라이의 최대 장점들 중 하나이기도 하다.
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▲ 시소닉 S12-500 / 600 출력 효율 테스트 결과
[출처 : "Silent PC Review" 리뷰 기사]
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파워서플라이의 효율(DC 출력/AC 입력)은 많은 이들이 민감하게 생각하는 전기요금에 밀접한 연관을 가질 수 있다.
맨 위의 참고 사진에서 보다시피 효율이 낮은 파워는 같은 출력을 얻기 위해 고효율 파워에 비해 더욱 많은 AC 입력을 필요로 하고, 더불어 낭비되는 전력은 열로 발산되기 때문에 발열 수준 또한 훨씬 높다. 그리고 그러한 발열은 PSU 팬으로 인한 소음을 증가시킬 뿐만 아니라, 내부 컴포넌트들의 수명을 단축시킬 수도 있으므로 바람직하지 못하다.
시소닉 S12-500 및 600 시리즈는 공신력있는 PSU 벤치마크 사이트 중 하나인 'Silent PC Review'가 진행한 테스트결과에서도, 위 테이블에 나타난 것처럼 DC 출력이 65W 이하로 아주 낮을 때를 제외하면 항상 80% 이상(최대 87%)를 유지하고 있다.
일반적인 보급형 PSU들이 대부분 60%대의 효율을 보이는 것을 감안하면, 80%대 중후반의 효율이라는 것은 상당히 뛰어난 수치임을 알 수 있을 것이다(물론 최근 출시되는 대부분의 고급형 PSU들이 80% 이상의 높은 효율을 가지고 있는 것은 마찬가지이다).
그럼 효율에 대한 얘기는 그만 접어두고, 이제 시소닉 S12-500 내부 각 컴포넌트들의 모습을 살펴보기로 하자.
S12-500은 입력 필터부에서부터 조금은 독특한 모습을 보인다.
일반적인 개별 부품 조합 노출형 EMI 필터들의 경우 대부분 PSU 하우징에 수직 방향으로 장착되어 있는 것에 반해, 이 제품은 위 사진에서처럼 하우징에 평행한 방향으로 부착되어 있는 것이다.
아마도 앞서 언급했던 것처럼 120mm 대형팬 장착과 대형 컴포넌트들로 인해 내부 공간의 여유가 적다 보니 이러한 장착 방식을 택한 것으로 보인다. EMI 필터부의 PCB 뒷편에는 히트 싱크와의 간섭을 피하기 위한 절연 필름이 부착되어 있다.
접지가 PSU 하우징의 바닥이 아닌 상단에 되어 있는 점도 이 제품의 특이한 사항중 하나이다. EMI 필터를 통과한 AC 입력 라인은 페라이트 코어로 둘러싸 노이즈를 다시 한 번 걸러내고 있다.
AC 전원 입력부 아래편의 퓨즈는 보다시피 PCB에 납땜되어 있고, PVC 튜브 내부에 들어가 있어서 혹시라도 파손될 경우 주변부에 피해가 없도록 하고 있다.
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▲ 입력 필터부(우측) / 정류부 & Active PFC 회로(좌측) |
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시소닉의 Active PFC 파워서플라이들은 입력 필터부와 전원 입력부에 많은 공간을 할애하는 대신, 전해 캐패시터(평활 콘덴서)의 위치를 PSU 중앙부로 옮겨놓은 점 또한 여타 파워들과 뚜렷이 구분되는 사항이다.
인덕터, X-캐패시터, Y-캐패시터 등으로 구성된 입력 필터부는 보다시피 아주 든든한 모습이다. 앞쪽에 보이는 대형 인덕터들은 좁은 공간 때문에 서로 인접하여 있다보니, 간섭을 피하기 위해 하우징 벽쪽에 붙어있는 인덕터를 고무 커버로 감싸놓았다.
입력 필터부 왼쪽엔 꽤나 큰 사이즈의 브릿지 다이오드(GBJ 1506)가 실장되어 있다. 이를 통해 정류된 DC 전류가 15A나 되는 까닭에(일반 non-PFC 파워들은 대부분 6A 정도 규격의 브릿지 다이오드를 실장하고 있음), 정류과정에서 발생하는 열을 낮추어 성능을 높이기 위해 히트 싱크 부착은 물론이고 다이오드와 히트싱크 사이에 써멀그리스까지 도포해둔 것을 볼 수 있다.
Active PFC 회로 PCB는 정류부 가장 왼쪽의 인덕터 뒤에 자리잡고 있는 노란색 절연 필름 내부에 있는 것으로 보인다.
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▲ SMPS Current Mode Controller |
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사실 S12의 하우징을 열었을 때 가장 먼저 눈에 띄는 것은 1호선 지상 전철역의 플랫폼 지붕을 연상시키는 알루미늄 대형 방열판이었다. 얼핏 보면 시소닉의 기존 출시 제품인 Super Tornado 시리즈의 그것과 비슷한 듯도 하지만, 표면적이나 형태면에서 훨씬 개선된 것으로 판단된다.
120mm 대형팬을 장착하고는 있다지만 싱글(Single)팬만 채용된 고출력 PSU인 까닭에 최대 냉각 효과와 정숙성을 이끌어내기 위해서, 이렇게 이례적이라고까지 할 정도로 큰 사이즈의 방열판을 부착해둔 것이라 여겨진다.
출력 회로부쪽의 방열판에는 자동 팬컨트롤을 위한 온도 센서가 부착되어 있다. 여느 PSU들처럼 그냥 단순히 글루건으로 접착시켜둔 것이 아니라, 별도로 센서 수납용 알루미늄 구조물을 만들어 볼트를 이용해 단단히 고정시켜놓은 모습이 인상적이다(이런 세세한 부분의 마감 상태들을 보면 괜히 제품 가격이 높은 것은 아닌 듯..^^;;).
시소닉 S12 시리즈는 대부분의 고출력 PSU들과 마찬가지로 포워드 컨버터(Forward Converter) 방식 DC-DC 컨버터 회로를 가지고 있다(사실 근래 출시된 300W 이상 PSU들은 대부분 포워드 컨버터 방식. 다만, 일부 보급형 PSU들 가운데는 하프-브릿지 방식을 채택한 제품들도 볼 수 있다).
정류부 쪽 방열판과 평활 콘덴서 사이를 보면 이 컨버터 회로에 사용되는 SMPS 전류 모드 컨트롤러(ICE2A0565Z)와 2개의 스위칭 TR(20N60C3)이 부착된 모습을 확인할 수 있다(각 소자들 모두 'Infineon'社 제품).
평활 콘덴서는 일반적인 200VDC 규격 제품 2개 대신에 400VDC 규격의 1개만을 실장하고 있고(정전용량은 270㎌으로 non-PFC 파워들보다 작지만, 이는 무효전력에 따른 큰 용량의 캐패시터가 필요하지 않다는 Active PFC 모델의 장점 때문이다), 스위칭된 DC 전원의 변압에 사용되는 트랜스포머 역시 기존 시소닉 PSU들과 마찬가지로 빅 사이즈 1개만 갖추고 있다.
보다시피 굉장히 많은 수의 출력 케이블들과 인덕터, 캐패시터들로 인해 출력 필터 & 최종 출력부 쪽은 남는 공간이 거의 없다시피 할 정도로 꽉 들어찬 모습이다(오죽하면 앞쪽에 보이는 캐패시터들이 휘어져 있는데 약간 위험해 보일 정도..^^;;).
출력 라인의 리플과 노이즈를 줄여 출력 전압의 품질을 높이기 위해서 S12-500은 출력 필터부 구성에도 많은 신경을 쓰고 있다. 일반 PSU들보다 하나 더 많은 3개의 대형 인덕터 뿐만 아니라 리플 제거용의 캐패시터들 역시 큼직큼직한 사이즈 제품들로 다수 갖추어 놓고 있다.
최종 출력 케이블들과 PSU 하우징 사이의 접촉부에는 플라스틱 링과 같은 별도의 보호부품이 부착되어 있지 않아 허술해보일 수도 있지만, 잘 들여다보면 접촉부의 하우징을 안쪽으로 살짝 절곡해서 둥글게 만들어두었고 그 외에도 많은 수의 케이블타이로 단단히 보강해두었다.
최종 출력부의 노란색 +12V 출력 라인을 보면 PCB에 +12V1이라 실크인쇄되어 있는 것을 확인할 수 있다. 캐패시터에 가려 잘 보이진 않지만 뒷쪽의 노란색 출력라인은 +12V2이다.
Intel ATX 12V v2.0 규격에 따른 이러한 듀얼 레일 +12V 출력 구성은 CPU 및 메인보드 뿐만 아니라 VGA 혹은 그밖의 주변 기기에 각각 안정적인 전원을 공급해줌으로써 성능의 신뢰성을 높일 수 있다.
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