Тестирование блоков питания Power Master

В наших обзорах мы уже обращали ваше внимание на блоки питания Power Master с заявленной мощностью 350 Вт и 400 Вт. Причем блок питания PM 350- 12 TUV Intel 2.0 получил очень высокую оценку и был признан одним из лучших решений на рынке в своем классе. Однако линейка Power Master имеет и блок питания повышенной мощности для сборки современных экстремальных систем — PM 500 TUV Intel 2.0. Как и менее мощные устройства, 500 Вт блок питания имеет все необходимые сертификаты включая сертификат TUV. Таким образом, на данный момент можно констатировать существование логически завершенной линейки БП Power Master. Тестирование этих источников — от маломощных до самых мощных — совсем недавно и было проведено в нашей тестовой лаборатории.

Кратко о методике тестирования

При выборе критериев тестирования мы решили не изобретать велосипед, а полностью положились на действующий стандарт ATX12V Power Supply Design Guide Version 2.2 (www.formfactors.org). Этот официальный документ развернуто описывает, какими тактико-техническими характеристиками должен обладать современный блок питания. Основной параметр — нагрузочную способность блока питания — характеризует кросс-нагрузочная характеристика (КНХ). Ее форма четко описана стандартом и при несовпадении КНХ конкретного источника со стандартной КНХ можно судить о несоответствии данного БП спецификации АТХ 2.2. КНХ строится при нагрузке блока питания по трем основным шинам: +3,3 В, +5 В и +12 В. Критерием соответствия считается выходное напряжение, которое не должно отклоняться от номинала на 5% в большую или меньшую сторону. Также необходимо контролировать пульсации переменного напряжения на выходе всех каналов, которые не должны превышать ~120 мВ по каналу +12 В и ~50 мВ по каналам +3,3 В и +5 В. Для нагрузки блока питания в нашей тестовой лаборатории используется стенд управляемой динамической нагрузки на полевых транзисторах, который позволяет задать любую нагрузку по каждому каналу вплоть до 600 Вт. Для контроля выходных/входных напряжений и токов мы использовали следующие приборы:

— Мультиметр UNI-T UT60F.
— Мультиметр BeeTECH 700S.
— Осциллограф универсальный С1-126.
— Токовые клещи APPA-30.
— Токовые клещи Mastech M266C.

Для поддержания постоянного входного напряжения все блоки питания подключались к сети через мощный ЛАТр (2 кВт). Перед тестированием производился предварительный разогрев в течение 30 минут. Хотим немного разъяснить вопрос о том, как трактовать КНХ. Естественно, вряд ли отклонение выходного напряжения по какой-нибудь шине на 6% или чуть выше, которое ограничивает пределы характеристики, приведет в выходу комплектующих из строя, поэтому область КНХ указывает мощности, на которых блок питания 100% вписывается в стандарт. Здесь безотказная работа гарантирована. И если несовпадение кросс-нагрузочной характеристики невелико, то волноваться причин нет. Не стоит покупать блок питания, который имеет значительные отклонения. Температурный режим блока питания контролировался с помощью цифрового термометра MS6500, для чего датчик закреплялся на радиаторе диодных сборок. Как показывает практика, основная причина поломок блоков питания — перегрев. Источник может отличаться хорошей стабилизацией и выходной мощностью, но сгорит через 15 минут работы из-за недостаточного охлаждения. Исходя из личного опыта, можно разделить температуры на несколько режимов: 50°-65°С — благоприятный тепловой режим, 65°-75°С — тяжелый тепловой режим, 75°-90°С — критический тепловой режим. Опять же, как показывает практика, если температура радиатора достигает 90°-100°С, происходит тепловой пробой силовых компонентов, ведь 100°С на радиаторе указывают на температуру полупроводникового кристалла не менее 150°С, что для транзисторов и диодов широкого применения является верхней планкой. Как правило, мы указываем значение температуры радиатора, которое установилось после
продолжительной работы на большой мощности. Если блок питания явно входит в критический режим, мы останавливаем тестирование, т.к. становится понятно, что со временем источник сгорит, а выход его из строя не есть наша цель. Обороты вентиляторов контролировались с помощью фототахометра Velleman DTO6234. Для этого достаточно наклеить на лопасть вентилятора кусочек специального отражающего материала и направить лазерный луч прибора на него.

Power Master PM 350-12 INTEL 2.0 TUV

Корпус блока питания сделан из качественного листового металла. 120 мм вентилятор S1202512M (12 В, 0,3 А) размещен снизу устройства и прикрыт золотистой решеткой. На задней панели закреплен сетевой разъем, выключатель питания и переключатель напряжения сети. Применены провода AWG 18. Длина проводов до основного разъема составляет 400 мм. Точно на таком же расстоянии от корпуса расположены первые molex'ы и все дополнительные разъемы. Сборка компьютера должна пройти без осложнений даже при использовании очень объемного корпуса. Все необходимые современные разъемы есть.

Входной фильтр установлен в полном объеме, а сетевые провода даже пропущены сквозь ферритовые кольца. Во входном выпрямителе установлены два конденсатора на 820 мкФ, 200 В. Выходные фильтры распаяны по всем каналам. Общий уровень монтажа высокий, все пайки аккуратные. Силовые элементы закреплены на качественных массивных радиаторах, что обеспечит отличное охлаждение. Термодатчик регулятора оборотов вентилятора установлен на радиаторе выходных диодных сборок. Обороты изменяются в пределах 850-1900 об/мин. ШИМ-контроллер — SG6105DZ. При тестировании блок питания Power Master PM 350-12 TUV показал замечательный результат. Он полностью соответствует заявленным производителем техническим характеристикам. В канале +12 В установлены параллельно диодные сборки F12C20C (24 А), которые обеспечивают необходимый ток нагрузки. Реально канал выдал 30 А при максимальном перекосе по каналам, т.е. когда остальные каналы минимально нагружены. Наблюдается очень хорошая стабилизация напряжений даже при больших перекосах. КНХ демонстрирует большой запас по всем каналам, причем это не только +3,3 В и +5 В, но и +12 В. Явно максимальная долговременная мощность значительно превышает заявленную. Блок питания тестировался при максимальной выходной мощности 413 Вт в течение 15 минут с сохранением выходных параметров в пределах нормы. Температура стабилизировалась на уровне 56°С. Эту мощность можно смело считать долговременной. При мощности нагрузки 350 Вт температура на радиаторе диодных сборок не превышает 52°С. Power Master PM 350-12 TUV работает в отличном тепловом режиме без малейшего намека на перегрев. На минимальных оборотах вентилятор практически бесшумный, на максимальных оборотах шум едва различим даже в заглушенной комнате.

Несомненно, Power Master PM 350-12 TUV — один из немногих качественных блоков питания 350 Вт на современном рынке. Он полностью соответствует новой спецификации АТХ 2.2 и даже имеет значительный запас по шинам. Блок питания характеризуется отличной стабилизацией, малыми выходными пульсациями и хорошим температурным режимом. Благодаря наличию всех необходимых разъемов PM 350-12 TUV можно смело рекомендовать для сборки современных компьютеров.

Power Master PM 400-12 INTEL 2.0 TUV

Корпус блока питания сделан из толстого качественного металла и выглядит очень добротно. На задней стенке расположен входной разъем и выключатель питания, есть возможность изменения сетевого напряжения. Набор разъемов, достаточный для сборки любой современной системы: Main Power Connector 20+4 pin — 1, +12 В Power Connector — 1, Peripheral Power Connector — 7, Floppy Drive Power Connector — 2, SATA Power Connector — 2, PCI Express Power Connector — 1. Используются длинные провода AWG 18. Длина проводов до основного разъема (20+4 pin) составляет 400 мм, до первых molex'ов — 350 мм. Для охлаждения используется очень тихий 120 мм вентилятор Globe Fan S1202512M (12 В, 0,3 А). С внешней стороны вентилятор закрыт красивой металлической решеткой (grill), выполненной "под золото".

Внутреннее устройство источника питания не разочаровывает. На входе установлены две емкости 1000 мкФ на 200 В от CapXon. Также в наличии мощный выпрямитель, фильтр, смонтированный на отдельной плате, которая припаяна непосредственно к выходному разъему. Все силовые элементы охлаждаются внушительными радиаторами. Управляющая микросхема — SG6105DZ. Выходные фильтры присутствуют: установлены как все емкости, так и соответствующие дроссели. Для снижения шума обороты вентилятора изменяются по экспоненциальному закону, руководствуясь показаниями датчика, который установлен на радиаторе, охлаждающем выходные диодные сборки. Т.е. обороты возрастут именно тогда, когда температура выходных элементов повысится, а при ее падении опять вернутся "на исходную" Это не только избавляет пользователя от лишнего шума, но и поддерживает стабильный терморежим блока питания. КНХ хорошо демонстрирует, что блок питания не только полностью соответствует требованиям стандарта, но и имеет хороший запас по шинам +3,3 В и +5 В. Для современных компьютеров это не столь важно, т.к. большая часть нагрузки приходится на шину +12 В, однако это несомненный плюс источника. В ходе всего теста блок питания поддерживал нормальный температурный режим. Даже при работе на максимальной выходной мощности 430 Вт в течение 15 минут температура радиатора выходных диодных сборок не превысила 65°С. Это очень хороший показатель. Шум от вентилятора становится слышным лишь при максимальных оборотах — на средних и низких оборотах он неразличим даже в довольно тихой комнате.

Итог: блок питания Power Master PM 400-12 INTEL 2.0 TUV полностью соответствует стандарту АТХ ver 2.2 и способен на долговременную работу при заявленной мощности.

Power Master PM 500 INTEL 2.0 TUV

Увеличение мощности блока питания отразилось на его внешности. Как видно, блоки питания Power Master поддерживают благоприятный температурный режим работы, что немаловажно. И PM 500 TUV не стал исключением. Несмотря на высокую плотность внутреннего монтажа, задача охлаждения силовых компонентов здесь также решена на отлично. Для отвода тепла использованы высокие радиаторы, а для их охлаждения — два стандартных 80 мм вентилятора. Один установлен на задней стенке в стандартном положении и работает на выдув теплого воздуха. Второй работает на вдув холодного и закреплен на другой стенке оптимальным образом — вентилятор немного смещен, чтобы поток холодного воздуха наилучшим образом обдувал радиаторы охлаждения, а не просто дул внутрь. Таким образом, производитель отказался от использования стандартного 120 мм вентилятора. Применены качественные провода AWG 18. Проводники, идущие к основному разъему, собраны в отдельный шлейф, который помещен в пластиковую оплетку. Провода, идущие к другим разъемам, скручены между собой. Это позволит избежать путаницы внутри корпуса, которая создается при большом количестве проводников большой длины. Кстати, о длине: расстояние от корпуса до основного разъема составляет 500 мм. Расстояние до первых molex'ов — 550 мм. Отдельно хочется отметить наличие всех необходимых разъемов, даже таких новых, как PCI Express Power Connector и 8PIN 12 В Power Connector.

Внутри блок питания имеет довольно плотное заполнение. Входной фильтр установлен как на основной плате, так и частично вынесен на отдельную плату, припаянную к сетевому разъему. Дроссель PFC закреплен на боковой стенке и подключается к плате проводами. Во входном выпрямителе установлены два конденсатора по 1000 мкФ от JuuFu. Выходные фильтры качественные и установлены по всем каналам. Силовые элементы прикручены к мощным радиаторам, которые имеют черный цвет для лучшей отдачи тепла. Термодатчик схемы регулировки оборотов вентиляторов в зависимости от температуры закреплен на радиаторе выходных диодных сборок. Управляющая микросхема — SG6105D. Компаратор — LM393N. Блок питания полностью соответствует характеристикам, которые заявлены производителем. Реально БП нагружался вплоть до 32 А по каналу +12 В без завала напряжений. Тестирование показало, что блок питания уверенно держит нагрузку мощностью 500 Вт в течение 30 мин. А поскольку температура радиатора выходных диодных сборок не превысила при этом 65°C, эту мощность можно смело считать долговременной. При понижении потребляемой мощности до 300 Вт радиаторы разогрелись до 50°C. Благодаря продуманному охлаждению блок работает в благоприятном тепловом режиме. Шумность вентиляторов при этом можно оценить как умеренную: шум, конечно, есть, но он не достигает раздражающего уровня. Пульсации по шинам очень низки, максимальный размах переменной составляющей по каналу +12 В, который нам удалось зафиксировать осциллографом, не превысил 50 мВ (при 120 мВ допустимых).

Согласно последней спецификации АТХ ver. 2.2 кросс-нагрузочная характеристика (КНХ) представлена для БП мощностью только до 450 Вт. Поэтому для сравнения КНХ 500 Вт БП представлена именно КНХ 450 Вт БП Intel ver. 2.2. Анализируя и сравнивая эти две КНХ, можно сказать, что представленный 500 Вт БП почти идеально вписывается по каналу +12 В в диаграмму для 450 Вт БП, т.к. по этой оси выдерживает токовую нагрузку до 32 А (P=385 Вт) при минимальной нагрузке по каналам +5 В & +3,3 В, равной 8 Вт. Это довольно сильный перекос мощностей. Такой огромной нагрузочной мощности только на один канал не каждый БП может выдержать и тем более держать стабильно напряжение всех каналов в установленном допуске. Чтобы блок питания выдерживал нагрузку по каналу +12 В в 500 Вт c максимальным перекосом по напряжениям трех каналов, он должен иметь дополнительный запас мощности как минимум в 50 Вт, т.е. реально это должен быть 550 Вт блок питания. Это явление мы наблюдали у представленных ранее моделей PM 350 Вт и 400 Вт TUV, где этот запас явно наблюдался. Поэтому их КНХ идеально перекрывали диаграммы Intel ver. 2.2. Но этот факт ведет как правило к повышению цены блока питания. Качество стоит того! Добиться из-за этого оптимального показателя соотношения цена/качество очень трудно. Поэтому у модели PM 500 Вт был сделан запас по мощности по каналам +5 В & +3,3 В, что более выгодно сказывается на практике работы ПК, т.к. делает использование блока питания более универсальным. Рассматривая максимальные точки нагрузки на отрезке диаграммы (300; 160) Вт — (360; 140) Вт, мы видим, что блок питания реально выдает мощность в 500 Вт, при этом его розничная цена не превышает $50, что является одним из лучших показателей на рынке для этого класса устройств. Несомненно, идеального соответствия с диаграммой КНХ 500 Вт блока питания по каналу +12 В эта модель не имеет, но суммарную долговременную нагрузку 500 Вт обеспечить способна. Тем самым производитель нашел очень грамотное решение непростой задачи, которое позволяет при невысокой стоимости получить очень качественное изделие.

Заключение

В заключение хочется сказать, что все три протестированных источника показали замечательные результаты. Они в полной мере соответствуют спецификации АТХ 2.2 и работают в благоприятном тепловом режиме. Внимательный читатель помнит, что ранее мы уже хвалили 350 Вт и 400 Вт блоки питания. Именно они были установлены в корпусах Microtech, попавших к нам на тестирование. По сути, 350 Вт источник можно с небольшими поправками отнести к классу 400 Вт. Однако настоящим открытием стал 500 Вт Power Master. По совокупности показателей его можно смело рекомендовать для сборки любых даже самых экстремальных систем.

Василий Запотылок vasily@techlabs.by