Продолжение.
Знакомство с компанией Sea Sonic Electronics и разработанными ею технологиями.
Времена, когда для охлаждения системы компьютерный корпус обвешивали кучей вентиляторов, понемногу уходят в историю. С появлением и распространением тепловых трубок, водяных систем охлаждения и испарительных камер многие пользователи задумались и о других характеристиках системы, помимо производительности. Одной из них является шум, создаваемый во время работы.
Сегодня на рынке присутствует много систем охлаждения для самых разных комплектующих, начиная от процессоров и заканчивая «винчестерами», но вот для блоков питания практически ничего нет. Алюминиевые радиаторы для силовых элементов да вентилятор для их обдува – такую комбинацию мы видели еще двадцать лет назад.
Благо прогресс не стоит на месте. Применение эффективных элементов и продуманной схемотехники заметно повысило КПД блоков питания, тем самым снизив тепловыделение. Причем в современных блоках стандарта 80 PLUS Gold и выше оно настолько маленькое, что позволило вообще отказаться от использования вентилятора (в маломощных моделях). Говоря иначе, это сделало БП полностью бесшумным.
Именно таким источникам питания и будет посвящен данный обзор. Все три устройства Seasonic Platinum 400 Fanless (Seasonic SS-400FL2 Active PFC F3), Seasonic Platinum 460 Fanless (Seasonic SS-460FL2 Active PFC F3) и Seasonic Platinum 520 Fanless (Seasonic SS-520FL2 Active PFC F3) принадлежат к серии «Platinum» и являются ее младшими моделями. Опытный читатель наверняка помнит, что у компании уже есть два безвентиляторных БП: Seasonic X-460 FANLESS и Seasonic X-400 FANLESS, отвечающие требованиям 80 PLUS Gold. Но производитель решил снять их с производства, заменив более продвинутыми «платиновыми» версиями, которые и будут рассмотрены в данной статье.
Все три блока питания поставляются в коробках среднего размера с одинаковым дизайном. Номинальная мощность, указанная на лицевой стороне – пожалуй, единственная деталь, по которой можно узнать, какая же модель все-таки находится внутри.
На обратной стороне упаковки перечислены особенности БП серии Platinum Fanless, а также приведена таблица со стандартами энергоэффективности 80 PLUS.
У всех трех моделей комплект поставки практически одинаковый, разница состоит лишь в количестве модульных кабелей. У Seasonic Platinum 460 Fanless и Platinum 520 Fanless есть по одному дополнительному кабелю с разъемом PCI-E (6+2 pin).
Модульные кабели и сетевой шнур питания находятся в специальной сумочке с двумя отделениями.
Помимо них в комплекте присутствует четыре крепящих винта, пять хомутов и три стяжки на липучках для фиксации проводов, наклейка с логотипом производителя, инструкция. Кроме того, на одной из брошюр помещено напоминание, что блоки питания серии Platinum Fanless следует использовать в компьютерных корпусах с хорошей внутренней вентиляцией.
Все кабели сделаны шлейфообразными и снабжены модульными разъемами. Только для провода, питающего материнскую плату, предусмотрена дополнительная матерчатая оплетка. Полная конфигурация разъемов, а также длина шнуров приводится в таблице:
| Типы разъемов | Количество | Длина проводов до разъема (разъемов), см |
| 20+4-контактный разъем питания ATX | 1 | 60 |
| 4+4-контактный разъем питания ATX12V | 1 | 65 |
| 6+2-контактный разъем PCIE | 1 | 60 |
| 6+2-контактный разъем PCIE | 1 | 65 |
| Три разъема PATA | 1 | 40-50-60 |
| Два разъема PATA | 1 | 30-40 |
| Четыре разъема SATA | 1 | 40-50-65-75 |
| Два разъема SATA | 1 | 30-45 |
| Переходник с разъема PATA на FDD | 1 | 10 |
Разъем FDD сделан в виде переходника PATA-FDD, который также можно будет отсоединять в случае его ненадобности.
Блоки питания, как и коробки, в которых они поставляются, внешне практически ничем не отличаются. Во всех трех случаях корпус БП сделан из стали, окрашен в черный матовый цвет и обладает одинаковыми габаритами (150 х 160 х 86 мм). Все панели усеяны вентиляционными отверстиями, что неудивительно для устройств с пассивной системой охлаждения.
На торце задней панели расположены разъемы для подключения модульных кабелей. Они подписаны, поэтому разобраться, что куда вставлять, будет несложно. Примечательно, что в Seasonic Platinum 400 Fanless, Platinum 460 Fanless и Platinum 520 Fanless количество разъемов одинаковое и равно десяти. Напомню, что в младшей модели на один модульный кабель меньше.
При взгляде на стикеры с техническими характеристиками видно, что различия в нагрузочной способности минимальны и касаются только линии +12 В и общей номинальной мощности блоков питания. Учитывая, на какие нагрузки рассчитаны каналы +12 В, нетрудно догадаться, что во всех трех моделях используется схемотехника на основе DC-DC преобразователя.
Seasonic Platinum 400 FanlessМаксимальный ток по каждому каналу +3.3 В и +5 В составляет 20 А, а их суммарная нагрузка не должна превышать 100 Вт. Канал +12 В в блоке питания Seasonic Platinum 400 Fanless рассчитан на нагрузку 33 А, в Platinum 460 Fanless – 38 А и в Platinum 520 Fanless – 43 А. Как видно из этикеток, разделение канала +12 В на субканалы не предусмотрено, что, на мой взгляд, вполне оправданно.
Все три БП выполнены на одной платформе. В связи с этим, разглядеть отличия можно только при более детальном осмотре каждого устройства. Для сравнения привожу фотографии PCB трех блоков питания:
Seasonic Platinum 400 FanlessДалее детальный анализ «внутренностей» я буду проводить только на основе одного из участников. Особенности и отличия других двух моделей будут обязательно упомянуты и подкреплены дополнительными фотографиями.
Часть входного EMI-фильтра (четыре Y-конденсатора, один X-конденсатор, одна катушка) для экономии пространства выполнена на небольшой печатной плате, припаянной к клеммам сетевой розетки.
Остальная часть, включающая варистор, два дросселя, два X- и два Y-конденсатора, находится на главной печатной плате. Отмечу, что и в этом случае производитель старался по максимуму использовать свободное пространство, разместив X-конденсаторы в виде «башни» друг над другом.
Диодный мост во входной цепи состоит из двух подключенных параллельно элементов. Для его охлаждения используется алюминиевый радиатор с весьма приличной площадью рассеивания тепла.
Слева от диодного моста расположен длинный радиатор с силовыми элементами APFC – двумя «мосфетами» и одним диодом Шоттки. На данном узле стоит остановиться более детально, поскольку в каждом блоке используется разный набор элементов. Хотя правильнее будет сказать, разный набор «мосфетов», так как диод Шоттки во всех трех устройствах одинаковый – SCS106AG.
В случае с младшей моделью Seasonic Platinum 400 Fanless, силовыми элементами, помимо вышеупомянутого диода, выступают два полевых транзистора Infineon IPP50R250CP с max RDS(on) равным 0.250 Ом.
Ключами APFC в Seasonic Platinum 460 Fanless является пара «мосфетов» Infineon IPP60R199CP с max RDS(on) равным 0.199 Ом.
В самой старшей модели Seasonic Platinum 520 Fanless, как и положено, установлены элементы с самым низким сопротивлением открытого канала – Infineon IPP60R160C6 с max RDS(on) равным 0.160 Ом.
Управление работой APFC лежит на плечах ШИМ-контроллера NCP1654, который распаян на отдельной небольшой печатной плате.
На выходе APFC находится фильтрующий конденсатор (разного номинала для каждого БП). Опять же начну с самой «слабенькой» модели Seasonic Platinum 400 Fanless мощностью 400 Вт. Здесь установлен конденсатор производства компании Hitachi AIC, емкостью 220 мкФ, рассчитанный на напряжение 420 В и температуру до 105°С.
В Seasonic Platinum 460 Fanless во входной цепи установлен «электролит» не менее известного производителя – Nippon Chemi-Con, емкостью 270 мкФ. Остальные характеристики те же.
В Seasonic Platinum 520 Fanless по понятным причинам используется самый емкий конденсатор – на 330 мкФ. Как и в предыдущем случае, его производителем является компания Nippon Chemi-Con.
Все описанные выше конденсаторы изготавливаются в Японии и отличаются превосходным качеством. Интересно, что в моделях для американского рынка во входной цепи вместо конденсаторов Nippon Chemi-Con распаяны Hitachi AIC и, наоборот, вместо конденсаторов Hitachi AIC – Nippon Chemi-Con. Непонятно, зачем сделана такая ротация, ведь номиналы элементов остались идентичными. Но для нас, как простых потребителей, из этого можно сделать вывод, что качество продукции компаний Nippon Chemi-Con и Hitachi AIC соизмеримо и находится на высоком уровне.
На отдельном радиаторе закреплены четыре силовых ключа главного преобразователя. Очевидно, что в данном случае в каждой модели используются разные транзисторы: в Seasonic Platinum 460 Fanless – Infineon IPP50R399CP...
... в Platinum 520 Fanless – уже знакомые нам Infineon IPP50R250CP.
К сожалению, рассмотреть номинал силовых ключей главного преобразователя в 400-ваттной модели не удалось.
Узел, отвечающий за формирование линии дежурного питания +5VSB, основан на ШИМ-контроллере Infineon ICE2QR4765 со встроенным «мосфетом». Также уместно вспомнить о наличии реле, которое в режиме ожидания обесточивает все цепи, кроме дежурной.
Преобразователь управляется контроллером CM6901 производства Champion Microelectronics, расположенным на той же плате, что и транзисторы синхронного выпрямителя. Несмотря на то, что использование полевых транзисторов позволяет заметно снизить тепловыделение по сравнению с обычными диодными сборками, КПД выпрямителя не равен 100%, и применение дополнительного охлаждения просто необходимо. Особенно это касается блоков питания с пассивной системой охлаждения.
Поэтому неудивительно, что производитель использовал такой массивный радиатор в виде перевернутой буквы «П». У самого края радиатора закреплен термистор, так что наличие защиты от перегрева не вызывает никаких сомнений.
Два DC-DC преобразователя, формирующие напряжения для каналов +3.3 В и +5 В, размещены на плате с модульными разъемами. Всего используется шесть транзисторов RJK0332DPB (по три на каждую линию) с сопротивлением открытого канала 3.6 мОм. Управление преобразователями осуществляется с помощью контроллера APW7159.
Для охлаждения данных транзисторов применяется отдельный радиатор, представляющий собой обычную алюминиевую пластину.
На обратной стороне платы находятся фильтрующие конденсаторы и две катушки для каждого из каналов +3.3 В и +5 В. Кроме них, здесь также размещена часть модульных разъемов. Хорошо бросается в глаза наличие трех дополнительных мест для модульных разъемов. Они используются в более мощных «платиновых» блоках питания с полуактивной системой охлаждения.
Фильтрация выходных напряжений во всех трех БП организована практически одинаково. На линиях +3.3 В и +5 В установлены твердотельные конденсаторы емкостью 560 мкФ и 470 мкФ.
На линии +12 В используются конденсаторы как полимерного типа (четыре по 330 мкФ), так и с жидким электролитом. Вот здесь и кроются отличия: в Seasonic Platinum 520 Fanless установлено три электролитических конденсатора емкостью 2200 мкФ и один емкостью 3900 мкФ,...
... а в двух других моделях – на один конденсатор емкостью 2200 мкФ меньше. Качество данных компонентов на очень высоком уровне – наименования Enesol/Matsuki Polymer, United Chemi-Con, Rubycon говорят сами за себя.
Узел, отвечающий за защиты, реализован на отдельной печатной плате, его «мозгом» является микросхема Weltrend WT7527V. Именно здесь осуществляется контроль напряжений на выходных линиях питания и формирование сигнала «Power Good».
При тестировании данных блоков питания применялась немного другая методика, по сравнению с той, которая была раньше. Были включены кросс-нагрузочные тесты (КНХ), тесты уровня КПД и PFC в зависимости от нагрузки и многого другого. Кроме того, все три участника были испытаны в составе реальной системы.
Начать предлагаю с младшей модели Seasonic Platinum 400 Fanless мощностью 400 Вт. При прохождении тестов КНХ напряжение на всех линиях питания отклонялось в очень маленьком диапазоне. Особенно понравились результаты линий +5 В и +12 В, где напряжение отклонялось в пределах соответственно 1-2% и 2-3%.
График КНХ на линии +3.3 ВУровень пульсаций на всех трех линиях питания очень низкий и не покидает допустимых норм: 50 мВ для линий +3.3 В и +5 В, 120 мВ для линии +12 В. Средние же пульсации были такими: на линии +3.3 В – 27 мВ, на линии +5 В – 22 мВ, на линии +12 В – 53 мВ.
Пульсации на линии +3.3 ВСостояние дежурной линии питания +5VSB также на должном уровне: напряжение в зависимости от нагрузки менялось от 5.13 В до 5.07 В.
Данная таблица демонстрирует зависимость коэффициента PFC от загрузки блока питания:
| Нагрузка, Вт | 50 | 80 | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 | 400 |
| Нагрузка,% | 13 | 20 | 38 | 50 | 63 | 75 | 88 | 100 |
| PFC | 0.72 | 0.82 | 0.89 | 0.95 | 0.95 | 0.96 | 0.96 | 0.97 |
При 50%-ой нагрузке (200 Вт) коэффициент PFC достиг значения 0.95, что весьма неплохо. Теперь взглянем на КПД во всем диапазоне реальной нагрузки на БП.
Блок питания Seasonic Platinum 400 Fanless полностью подтвердил свой «платиновый» статус для электросетей с напряжением 230 В, а именно при нагрузках в 20%, 50% и 100% уровень КПД не опускался ниже значений 90%, 94% и 91% соответственно.
Еще одним интересным, на мой взгляд, тестом является испытание блока питания на перегрузку, а также поиск пиковой мощности. При этом, естественно, что все напряжения на выходных линиях питания должны оставаться в пределах допустимых норм. В случае с Seasonic Platinum 400 Fanless максимальная нагрузка была зафиксирована при значении 510 Вт, а при 520 Вт сработала защита от перегрузки. По итогам тестирования выяснилось, что пиковая мощность Seasonic Platinum 400 Fanless может превышать номинальное значение (400 Вт) на 27.5%.
Опять раздельная система стабилизации напряжений справилась на «отлично». Ни на одной из линий питания напряжение не вышло за пределы диапазона ±2%, и это при норме ±5%.
График КНХ на линии +3.3 ВНет никаких претензий и к системе сглаживания пульсаций. Средние значения были следующими: на линии +3.3 В – 18 мВ, на линии +5 В – 36 мВ, на линии +12 В – 39 мВ.
Пульсации на линии +3.3 ВНапряжение на дежурной линии питания в зависимости от нагрузки менялось от 5.11 В до 5.05 В.
Узел APFC хорошо справляется со своей работой: при нагрузке чуть выше 50% коэффициент PFC превысил отметку 0.91, а при 100%-ой нагрузке достиг значения 0.96.
Таблица, демонстрирующая зависимость коэффициента PFC от загрузки блока питания:
| Нагрузка, Вт | 50 | 90 | 150 | 200 | 250 | 300 | 360 | 460 |
| Нагрузка,% | 11 | 20 | 33 | 43 | 54 | 65 | 78 | 100 |
| PFC | 0.69 | 0.78 | 0.85 | 0.89 | 0.91 | 0.93 | 0.94 | 0.96 |
Уровень КПД блока питания Seasonic Platinum 460 Fanless полностью соответствует стандарту 80 PLUS Platinum для электросетей с напряжением 230 В:
Результаты тестов по перегрузке БП, честно говоря, впечатлили. Seasonic Platinum 460 Fanless «вытянул» нагрузку в 620 Вт (+34.8% от номинальной мощности), а при 630 Вт сработала защита от перегрузки.
После тестирования двух предыдущих моделей не было никакого сомнения, что и система стабилизации Seasonic Platinum 520 Fanless проявит себя на таком же уровне. Особенно стоит отметить состояние линии +12 В, где напряжение менялось всего лишь в пределах от 0% до 1%.
График КНХ на линии +3.3 ВПри прохождении кросс-нагрузочных тестов средние пульсации на линии +3.3 В равнялись 20 мВ, на линии +5 В – 38 мВ, на линии +12 В – 40 мВ.
Пульсации на линии +3.3 ВНапряжение на дежурной линии питания в зависимости от нагрузки менялось от 5.12 В до 5.06 В.
В случае с Seasonic Platinum 520 Fanless коэффициент PFC «перевалил» за отметку 0.9 при еще меньшей нагрузке, а именно при 200 Вт (38% от номинальной мощности). Максимальное же значение коэффициента PFC равнялось 0.97, оно было зафиксировано при нагрузке в 460 Вт.
Таблица, демонстрирующая зависимость коэффициента PFC от загрузки блока питания:
| Нагрузка, Вт | 60 | 100 | 160 | 200 | 260 | 310 | 370 | 460 | 520 |
| Нагрузка,% | 12 | 19 | 31 | 38 | 50 | 60 | 71 | 88 | 100 |
| PFC | 0.75 | 0.82 | 0.89 | 0.91 | 0.94 | 0.95 | 0.96 | 0.97 | 0.97 |
Тест энергоэффективности Seasonic Platinum 520 Fanless также не принес никаких сюрпризов – сертификат 80 PLUS Platinum для электросетей с напряжением 230 В полностью подтвержден.
В тестах на перегрузку старшее решение показало не такие впечатляющие результаты, как тот же Seasonic Platinum 460 Fanless, но все равно неплохие. 520-ваттную модель удалось нагрузить до 640 Вт (+23.1% к номинальной мощности), при этом все выходные напряжения оставались в пределах допустимых норм. При значении 650 Вт сработала защита от перегрузки.
Тесты проводились на следующем стенде:
Измерения производились в двух режимах: простой и максимальная загрузка, которая создавалась с помощью программного теста блока питания OCCT Perestroika 3.1.0. Во время тестирования общее энергопотребление системы измерялось с помощью прибора Seasonic Power Angel, напряжение на линиях питания +12 В, +5 В, +3.3 В измерялось с помощью мультиметра MASTECH MY64.
В результате измерения напряжения питания на выходных линиях были получены следующие значения:
| Режим | Seasonic Platinum 400 Fanless | Seasonic Platinum 460 Fanless | Seasonic Platinum 520 Fanless | |||
| Величина, В | Отклонение, % | Величина, В | Отклонение, % | Величина, В | Отклонение, % | |
| +12V | ||||||
| Idle | 12.40 | +3.3 | 12.26 | +2.2 | 12.22 | +1.8 |
| Burn | 12.40 | +3.3 | 12.33 | +2.8 | 12.24 | +2.0 |
| +5V | ||||||
| Idle | 5.10 | +2.0 | 5.06 | +1.2 | 5.08 | +1.6 |
| Burn | 5.14 | +2.8 | 5.10 | +2.0 | 5.12 | +2.4 |
| +3.3V | ||||||
| Idle | 3.41 | +3.3 | 3.41 | +3.3 | 3.40 | +3.0 |
| Burn | 3.34 | +1.2 | 3.44 | +4.2 | 3.43 | +3.9 |
| Входное энергопотребление, Вт | ||||||
| Idle | 115 | 115 | 114 | |||
| Burn | 417 | 418 | 410 | |||
Как видно из таблицы, все три участника хорошо показали себя в составе предложенной конфигурации. Ни на одной линии питания напряжение не просело ниже номинального значения, причем это касается как режима «Idle», так и «Burn». Поскольку все БП получили практически одинаковый КПД, то и энергопотребление системы во всех случаях было приблизительно одинаковым.
Энергопотребление блока питания в спящем режиме и при выключенном состоянии компьютера довольно низкое. Сказывается хорошая реализация узла дежурного питания и наличие реле, которое в режиме ожидания обесточивает все цепи, кроме дежурной.
| Блоки питания |
Энергопотребление в режиме, Вт |
|
| Sleep | PowerOff | |
| SeasonicPlatinum 400 Fanless | 6 | 2 |
| SeasonicPlatinum 460 Fanless | 6 | 1 |
| SeasonicPlatinum 520 Fanless | 7 | 2 |
Можно смело утверждать, что перевод безвентиляторных блоков питания компании Sea Sonic Electronics с «золота» на «платину» прошел весьма успешно. Во-первых, добавилась еще одна модель мощностью 520 Вт, во-вторых, БП стали еще эффективнее. Видно, что инженеры не просто перевели серию на новую платформу, но и доработали ее, особенно низковольтную часть. Не осталось незамеченным и применение полупроводников с низким сопротивлением и качественных элементов в других узлах.
Для пользователя это выражается в отличных показателях, полученных во время тестирования. Причем это касается как уровня КПД, так и работы систем стабилизации и фильтрации выходных напряжений на основных линиях питания. Понравилось, что все три модели Seasonic смогли без проблем работать при большой перегрузке, что будет весьма полезно при сборке мощной тихой конфигурации.
Исходя из этого, данные блоки питания можно рекомендовать тем, кто собирает бесшумный современный компьютер, где качество питания играет очень важную роль.
Продолжение следует...
