Производители комплектующих для современных ПК все больше уделяют внимания функциям энергосбережения и повышения эффективности работы. Последние процессоры с использованием техпроцесса 45нм сделали реальностью пассивно охлаждаемые системы с достаточной для просмотра HD-видео производительностью. Однако для таких приложений как 3D-игры, рендеринг 3D-графики, обработка фотографий с цифровых камер и видеоматериалов требуют по-прежнему много вычислительных ресурсов. Недавно выпущенные процессоры Intel Core i7 обладают TDP 130Вт, а мощные видеокарты с двумя чипами (Radeon 4870×2, GeForce 9800GX2, GeForce GTX 295) требуют более 200Вт электрической мощности. Для “энтузиастов” данные цифры смело можно умножать на два, благодаря разгону и значительному повышению частот и рабочих напряжений. Именно для подобных применений и разработаны блоки питания с номинальной мощностью свыше 500Вт.
Seasonic M12D
В обновленной линейке на момент написания статьи присутствует только две модели, различающиеся только номинальной мощностью, 750 и 850Вт. Для теста была предоставлена старшая модель в оригинальной розничной упаковке. Картонная коробка оформлена в оранжево-черной гамме, и традиционно отмечает основные особенности устройства.
Комплектация блока привычна для розничной упаковки, и помимо самого устройства включает кабели для подключения комплектующих в матерчатом мешочке, сетевой кабель, комплект монтажных винтов, фирменную наклейку на корпус, брошюру с кратким описанием и листовку с описанием условий гарантийных обязательств на срок 5 лет.
Блок питания выполнен без декоративных излишеств, в корпусе немного увеличенной длины за счет платы с разъемами под съемные кабели. Покрытие прочной матовой краской положительно сказывается на внешнем виде источника, корпус практически не пачкается. Вентилятор защищен металлической решеткой.
На заднем торце блока питания нет никаких дополнительных органов управления кроме сетевого выключателя и вилки под стандартный кабель сетевого питания. Практически вся свободная площадь стенки усеяна отверстиями в виде сот, через которые воздух выбрасывается наружу единственным вентилятором.
На боковой сплошной стороне наклеена этикетка с основными параметрами блока питания. Практически вся мощность блока может быть использована нагрузкой по одному только каналу +12В, что уже практически правило для блоков питания с номинальной мощностью свыше 500Вт. Блок имеет активную схему коррекции коэффициента мощности, благодаря которой может работать с полным диапазоном сетевых напряжений от 100 до 240В. Допустимый ток нагрузки дежурного канала +5Vstb ограничен 3А, чего достаточно для питания немалого количества USB-устройств.
На внутреннем торце блока питания имеется шесть разъемов типа MiniFit для подключения дополнительных кабелей. Четыре из них имеют 6-контактное исполнение и предназначены для питания периферийных устройств и накопителей. Два оставшихся предназначены для видеокарт и имеют по 8 контактов. Спутать разъемы не получится даже в полной темноте, они имеют различные механические ключи. Несъемные кабели защищены от перетирания пластиковым кольцом и оплеткой.
Итого возможно подключение следующих разъемов:
Длины комплектных кабелей достаточно даже для просторных корпусов, причем для подключения накопителей можно использовать различные по длине кабели, в зависимости от личных предпочтений. Если необходимо наличие разъемов под флоппи-дисководы можно использовать поставляемый в комплекте переходник на 2 разъема. Основной кабель питания материнской платы имеет отстегиваемую 4-контактную часть, поэтому даже в бюджетных моделях подключить блок питания не составит труда.
Перейдем к внутреннему устройству. При демонтаже сразу можно обратить внимание на вентилятор. Оный имеет типоразмер 120х120х25мм и изготовлен SANYO DENKI по заказу для Seasonic. По фирменной номенклатуре модель принадлежит серии San Ace 120 и имеет модельный номер 9S1212H403. Двигатель рассчитан на ток 0.39А при номинальном напряжении +12В, и подключается к плате БП с помощью двух проводов без использования таходатчика. Небольшая часть вентилятора закрыта пластиковой пластинкой, что призвано направить воздушный поток вдоль массивных алюминиевых радиаторов основной платы.
Вентилятор сбалансирован хорошо, и бесшумен даже с близкого расстояния при мощности нагрузки ниже 100Вт. Для наглядного примера, уточним, что мощность потребляемая целиком системой на базе Core 2 Duo E7300, 4ГБ памяти DDR2, мат.платой Gigabyte GA-EP45-DS4, видеокартой 512MБ GeForce 9400GT и одним винчестером 250GB на 7200 об\мин не превышает 140Вт даже при полной нагрузке в тестах 3Dmark06 + Prime95.
Печатная плата блока питания имеет двухстороннюю трассировку проводников, и из-за плотного монтажа маркировку некоторых компонентов не удалось определить, а учитывая необходимость сохранности товарного вида, детальное изучение не проводилось. В качестве силовых высоковольтных конденсаторов используется пара Nippon Chemi-con +105°С емкостью 390мкФ и рабочим напряжением 400В каждый. Пара диодных сборок GBU806 охлаждается отдельным радиатором, установленным у торца платы. В качестве ключевых транзисторов в высоковольтной части применены 6R125P и пара GAC810. Управляет их работой совмещенный ШИМ/КМ-контроллер Champion CM6802BHG установленный на отдельной небольшой плате.
Рядом с реле OEG PCD-112D2M установлен источник дежурного напряжения на базе микросхемы семейства ICE3A, работающей на частоте 100кГц. В качестве фильтрующего конденсатора применен Nippon Chemi-con KZE с низким импедансом и номинальной емкостью 3300мкФ, 10В.
В низковольтной части для выпрямления напряжения используется восемь (!) диодных сборок SBR30A50CT ,каждая из которых может обеспечить ток 30А при напряжении до 50В. Для фильтрации используются конденсаторы серий KZH и KZE с номинальной емкостью 3900мкФ х 16В (1шт) и 2200мкФ х 16В (4шт), также производства Nippon Chemi-con. Силовой дроссель намотан многожильным проводом, что нечасто встречается в потребительских блоках питания.
Для контроля за качеством и уровнями напряжений на обратной стороне основной платы установлен чип мониторинга SITI PS223.
Рядом установлен и DC-DC преобразователь для формирования напряжений +3.3 и +5В. Модуль основан на двух независимых ШИМ-контроллерах Anpec APW7073 и транзисторах APM2556N , а также двух дросселях и твердотельных конденсаторах. Кстати, подобные конверторы часто применяются в системах питания видеокарт.
Качество монтажа на высоком уровне, хотя конденсаторы смонтированы в привычном для Seasonic “кривом» стиле.
На плате с разъемами для кабелей также установлены дополнительные конденсаторы для фильтрации, серии KY, с емкостью 1000мкФ и номинальным напряжением 16В. Жаль на керамических чип-конденсаторах решили сэкономить, это бы еще более снизило уровень высокочастотных помех.
В целом примененный комплекс мер и позволил добиться КПД более 85% даже при низких и полной нагрузках на источник питания.
Методика тестирования и результаты
Для тестирования блока питания, как и во всех остальных случаях, был использован специализированный стенд производства xDevs, который позволяет тестировать любые компьютерные блоки вплоть до мощностей 2000Вт. Стенд имеет систему измерения напряжений и токов по всем каналам, 8 каналов мощных нагрузочных модулей на базе полевых транзисторов FB180SA10P и 8-канального ЦАП TLC5628. Управляется испытательный стенд с помощью программы на ПК и ARM-микроконтроллера ATMEL AT91SAM7A3. Стенд и блоки нагрузок смонтированы внутри модернизированного корпуса Thermaltake Soprano RS 100, а испытуемый блок питания устанавливался на предусмотренное стандартом АТХ заводское место. Таким образом создавались максимальное приближенные к реальным условия тестов, когда мощные комплектующие внутри закрытого корпуса активно подогревают воздух и сам БП. Для продува корпуса и отвода тепла от массивных алюминиевых радиаторов нагрузочных модулей использовались мощные вентиляторы DELTA 120×120×38мм с номинальным током двигателя 1.6 ампера.
Результаты тестирования для наглядности и удобства отображены в виде небольшой таблицы и цветного анимированного графика КНХ. Для неспешного изучения имеется и раскладка КНХ по всем измеренным каналам, доступная по нажатию мышкой на анимацию. В таблице значений представлено два значения, разделенные чертой. Значение с левой стороны – величина, измеренная при постоянной нагрузке низкой величиной 35 Вт, а с правой – при полной нагрузке на блок, согласно этикетке (для M12D это 850Вт).
Пульсации по каналам +3.3 и +5В совпали практически полностью, что не удивительно, учитывая практически полную идентичность стабилизаторов. Напряжение +12 также соответствует требованиям стандартов с большим запасом, хотя уровень шума при полной нагрузке не самый выдающийся для дорогих блоков питания. Отклонения напряжений также в пределах допустимых, лишь при полной нагрузке каналы заметно проседают (до 4% в пике, при допустимых 5%). Все схемы защит блока питания от перегрузок и перенапряжения успешно отработали и не допустили повреждения.
Кросс-нагрузочные характеристики (КНХ) приводятся для каждого из силовых каналов отдельно. Каждая точка на двумерном графике отражает величину отклонения протестированного канала в процентном отношении от идеальных величин, при каждом конкретном значении потребляемой от БП мощности. Шкала с цветовой расшифровкой находится сверху справа. По вертикальной оси отмечены величина суммарной нагрузки на каналы +3.3В и +5В, а по горизонтальной – суммарная нагрузка на все имеющиеся каналы +12В. Изучив тесты блока питания Seasonic M12D 850W, можно отметить, что основные напряжения в диапазоне используемых в реальном ПК нагрузок (от 30 до максимальной мощности по +12В при мощности каналов +3.3 и +5 не более 50-70Вт) не выходит за пределы 3%, а отклонение по основному напряжении. +12В вообще не превысило +2%.
Итоги
По результатам тестирования SS-850EM можно без сомнений отнести к качественным и мощным устройствам, позволяющим даже производительным конфигурациям с разгоном работать без перебоев. Блок питания честно обеспечит комплектующие мощностью 850Вт, при этом уровень шума останется одним из самых низких среди аналогов благодаря высокой эффективности работы схем БП. И хотя на момент написания материала на сайте программы 80PLUS уже присутствуют более эффективные и мощные модели, например Channel Well Technology DSG950 с сертификатом 80PLUS Gold, модель от Seasonic уже доступна в розничной продаже и несомненно найдет своих покупателей.
Методика тестирования блоков питания
SSI EPS Power Supply Design Guide, version 2.91
ATX12V Power Supply Design Guide, version 2.2
AnandTech, Review Seasonic M12D 850W: DC-to-DC Perfection?
Review bjorn3d.com,Seasonic M12D 850 Watt PSU
Выражаем благодарность Ивану Плотникову лично, а также компании Синтекс (дистрибьютору Sea Sonic Electronics в Украине за оперативно предоставленный Seasonic M12D 850W
Modified: Feb. 20, 2016, 12:32 p.m.