Продолжение.
Знакомство с компанией Sea Sonic Electronics и разработанными ею технологиями.
Обзор трех безвентиляторных блоков питания Seasonic.
При выборе блока питания пользователи все чаще обращают свое внимание на уровень КПД. И если такая тенденция уже давно наблюдается в странах Европы, то у нас только-только начинает приживаться. Однако, дело даже не в том, что при покупке энергоэффективного БП можно сэкономить на электричестве, особенно когда компьютер работает чуть ли не сутками напролет. Ведь эмблема «80 PLUS Bronze», «Silver», «Gold» или «Platinum» определяет не только общий уровень КПД, но также и уровень используемых элементов, качество исполнения системы охлаждения, силовые характеристики линий питания, состояние основных напряжений питания под нагрузкой и многое другое. Все это в совокупности и отличает качественную модель от «ширпотреба».
Большой гарантийный срок – хорошее подтверждение вышесказанных слов. Для сравнения, на все «платиновые» модели Seasonic производитель дает гарантию семь лет. Вряд ли этим могут похвастать обычные устройства, не получившие сертификат «80 PLUS».
К тому же высокий КПД и тепловыделение очень тесно связаны между собой, если речь идет о блоках питания – чем меньше нагрев компонентов, тем выше КПД. А это в свою очередь позволяет инженерам создавать малошумные, но в то же время эффективные системы охлаждения. Блоки питания из серии Seasonic Platinum, как нельзя лучше демонстрируют данный факт – младшие модели вообще обходятся без вентилятора, а в более мощных применена полуактивная (гибридная) система охлаждения. Именно такие устройства, оснащенные гибридными системами охлаждения, будут рассмотрены в данном материале. Это Seasonic Platinum 660 (SS-660XP2) мощностью 660 Вт и Seasonic Platinum 760 (SS-760XP2) мощностью 760 Вт.
Блоки питания серии «Platinum» поставляются в большой однотипной упаковке, которая окрашена в серебристый цвет с фактурой, имитирующей поверхность платины. Все это вместе с логотипом «80 PLUS Platinum» только подчеркивает название линейки. Номинальная мощность находящегося внутри устройства указана в нижнем правом углу.
Обратная сторона упаковки, помимо таблицы стандартов энергоэффективности «80 PLUS», содержит перечень особенностей «платиновых» моделей БП.
Особый интерес вызывает система управления работой вентилятора под названием S3FC, которая в Seasonic Platinum 660 и Seasonic Platinum 760 получила гибридную природу, то есть совмещает в себе пассивный и активный режимы охлаждения. Это значит, что до достижения определенной температуры (нагрузки) вентилятор не вращается, и только преодолев эту отметку, начинает постепенно набирать обороты.
Внутри коробки все очень тщательно упаковано. Блок питания находится в черном мешочке с логотипом производителя,...
... а модульные кабели и сетевой шнур питания в специальной сумке с двумя отделениями.
Кроме того, в комплект поставки каждого устройства входят четыре крепящих винта, пять хомутов и три стяжки на липучках для фиксации проводов, наклейка с логотипом производителя, инструкция.
Все кабели отключаемые и сделаны в виде шлейфов. Большим преимуществом таких шнуров является удобство их прокладки внутри корпуса и подключение к устройствам. Набор кабелей в обоих блоках питания Seasonic Platinum 660 и Seasonic Platinum 760 одинаковый.
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 | 65 |
| 4+4-контактный разъем питания ATX12V1 | 1 | 70 |
| 8-контактный разъем питания ATX12V2 | 1 | 65 |
| 6+2-контактный разъем PCIE | 4 | 65 |
| Три разъема PATA | 1 | 40-55-65 |
| Два разъема PATA | 1 | 30-45 |
| Четыре разъема SATA | 2 | 40-55-65-80 |
| Два разъема SATA | 1 | 30-45 |
| Переходник с разъема PATA на FDD | 1 | 15 |
Внешнее оформление корпусов БП практически не отличается от рассмотренных ранее безвентиляторных моделей – такой же внешний вид и габариты (160 х 150 х 86 мм), разве что исчезли вентиляционные отверстия с боковых стенок. Решетки с сотовыми ячейками установлены только на верхней и передней панелях.
Разъемы для подключения модульных кабелей расположены на задней стенке. Всего их тринадцать штук: 18- и 10-контактный используется для подключения материнской платы, 8-контактные – для дополнительного питания процессора и видеокарт, 6-контактные – для периферии. В принципе, разобраться несложно.
В верхнем углу размещен дополнительный тумблер. С его помощью осуществляется переключение между гибридным и обычным режимами работы системы управления вентилятором. Иными словами, в положении «Normal» вентилятор начнет вращаться сразу же после включения компьютера, а в положении «Hybrid» – только после определенного нагрева компонентов внутри блока питания.
Силовые характеристики линий питания в обоих устройствах очень схожи. Разница заключается лишь в нагрузочной способности канала +12 В, а соответственно и в общей номинальной мощности устройства. В Seasonic Platinum 660 канал +12 В рассчитан на нагрузку 55 А, тогда как в Seasonic Platinum 760 – на 63 А. Отмечу, что разделение линии +12 В на субканалы отсутствует.
Seasonic Platinum 660Силовые характеристики линий +3.3 В и +5 В у Seasonic Platinum 660 и Seasonic Platinum 760 одинаковые: максимальный ток по каждому каналу составляет 25 А, а их суммарная нагрузка не должна превышать 125 Вт.
В основе обоих БП Seasonic лежит одна платформа.
Seasonic Platinum 660Причем их схемотехника очень напоминает ту, что использовалась в безвентиляторных «платиновых» моделях. Для сравнения привожу фотографии PCB Seasonic Platinum 520 Fanless.
Seasonic Platinum 520 FanlessОднако есть и различия. Чтобы их увидеть, предлагаю каждый узел рассмотреть более детально.
Сразу же на входе нас встречает ставший уже привычным EMI-фильтр. Он сглаживает высокочастотные помехи, которые возникают при работе ключей блока питания. Фильтр состоит из двух частей: одна (катушка, X- и несколько Y-конденсаторов) находится возле выходов сетевой розетки на маленькой плате, вторая с более габаритными элементами (варистор, две катушки, два X- и два Y-конденсатора) – на главной PCB.
Рядом размещен выпрямляющий мост, который охлаждается отдельным алюминиевым радиатором. В младшей модели Seasonic Platinum 660 применены две подключенные параллельно диодные сборки GBJ1506 (15 А). Определить номинал элементов выпрямителя в БП Seasonic Platinum 760 не удалось.
Значительную площадь основной печатной платы занимают компоненты APFC: большой дроссель, ключи APFC, посаженные на отдельный радиатор, и плата с ШИМ-контроллером NCP1654, управляющим работой APFC.
В случае с Seasonic Platinum 660 в роли ключей APFC выступают один диод Шоттки CREE C3D06060 и два полевых транзистора Infineon IPP50R250CP с сопротивлением открытого канала 0.250 Ом.
В Seasonic Platinum 760 узел APFC состоит немного из других элементов. Диод используется все тот же – CREE C3D06060, а вот пара «мосфетов» отличается. В этом случае применены Infineon IPP60R199CP с меньшим сопротивлением открытого канала, равным 0.199 Ом.
В обеих моделях в высоковольтной части установлены два подключенных параллельно высокотемпературных (до 105°С) конденсатора производства японской компании Nippon Chemi-Con. Различаются только номиналы: в Seasonic Platinum 660 – 220 мкФ х 420 В,...
... а в Seasonic Platinum 760 – 330 мкФ х 420 В.
Главный преобразователь всех блоков питания серии Platinum выполнен по мостовой (full bridge) схеме с четырьмя ключами. Platinum 760 и Platinum 660 не стали исключением, правда, в роли ключей выступают разные «мосфеты». В младшей модели – это четыре Infineon IPP50R399CP,...
... а в более мощной – Infineon IPP50R250CP.
Управление главным преобразователем в обоих случаях осуществляется с помощью контроллера CM6901 производства Champion Microelectronics.
Рядом с силовым трансформатором разместился узел, отвечающий за формирование линии дежурного питания +5VSB, и реле, обесточивающее все цепи, кроме дежурной, в режиме ожидания.
Низковольтная часть по сравнению с тем же безвентиляторным Seasonic Platinum 520 Fanless также претерпела минимальные изменения, которые в основном коснулись пассивной системы охлаждения. В Seasonic Platinum 660 и Seasonic Platinum 760 используется синхронный выпрямитель с DC-DC преобразователями на каналах +3.3 В и +5 В. Транзисторы на линии +12 В закрыты довольно внушительным «П»-образным радиатором. Не будем забывать, что данные устройства до определенной нагрузки работают в пассивном режиме, и в этом случае дополнительное охлаждение точно не помешает.
DC-DC преобразователи распаяны на отдельной печатной плате. С одной ее стороны находится ШИМ-контроллер APW7159 и силовые элементы – шесть «мосфетов» Infineon BSC0906NS (по три на каждый канал). Из-за малого тепловыделения производитель решил отказаться от радиаторов. Действительно, сопротивление данных транзисторов в открытом состоянии равняется всего лишь 4.5 мОм.
На обратной стороне находятся фильтры, где осуществляется стабилизация и сглаживание пульсаций выходных напряжений +3.3 В и +5 В. На линиях +3.3 В и +5 В установлены твердотельные конденсаторы, их номиналы и количество в обоих БП одинаково.
На канале +12 В кроме твердотельных, используются и три конденсатора с жидким электролитом (2200 мкФ х 16 В). Отмечу, что все конденсаторы в низковольтной части произведены компаниями Enesol/Matsuki Polymer и United Chemi-Con, которые славятся хорошим качеством своей продукции.
«Внутренности» блоков питания охлаждаются одинаковым 120 мм семилопастным вентилятором SANYO DENKI San Ace 120 9S1212F404 на шарикоподшипнике. При максимальных оборотах (2200 об/мин) он может создавать воздушный поток, равный 70.6 CFM (кубических футов в минуту). Заявленный уровень шума, согласно спецификации, не должен превышать 30.0 дБ.
Узел защит основан на микросхеме Weltrend WT7527V.
В обсуждении статьи «Обзор трех безвентиляторных блоков питания Seasonic» многие читатели интересовались стендом, на котором проходило тестирование испытуемых. Ниже приводится его краткое описание и перечень возможностей.
Для этих целей используется стенд «xDevs.com Neutron», который был специально разработан и собран известным оверклокером Ильёй Цеменко (более известен под ником TiN), ныне сотрудником компании EVGA. Комплекс позволяет производить испытания даже очень мощных источников питания (более 2000 Вт). Причем для нагрузки линии +12 В блока предусмотрено двенадцать отдельных каналов с возможностью увеличения нагрузки на каждом до 20 А.
Блок электронной нагрузки стенда представляет собой независимый канал с автономной системой мониторинга состояния и способен отобрать мощность вплоть до 240 Вт при напряжении до +16 В на входе. Виртуальные линии БП подключены к единому преобразователю и отличаются лишь различными схемами защиты от перегрузки по току. В случаях же когда блок питания лишь с одной линией +12 В распределение мощности на блоки электронной нагрузки производится равномерно до заданной величины. Ток по каналам +3.3 В и +5 В стенд может увеличивать до 30 А, чего более чем достаточно для всех современных моделей источников питания. Дежурную же линию можно проверить на нагрузку до 10 А.
В итоге при помощи стенда и программы управления Neutron ATE control в автоматическом режиме можно производить:
Сначала рассмотрим результаты тестов младшей модели Seasonic Platinum 660 мощностью 660 Вт.
При прохождении кросс-нагрузочных тестов, система стабилизации отлично справлялась со своей задачей. На всех линиях напряжение отклонялось в пределах от +1% до +2% от номинала линии. Напомню, что нормой считается отклонение, не выходящее за рамки диапазона ±5%.
График КНХ на линии +3.3 ВУровень пульсаций на всех трех линиях питания оставался в пределах допустимых норм. Особенно понравились результаты на линии +12 В. Здесь это значение в основном не превышало отметки 50 мВ и только в некоторых точках лежало в диапазоне 75-100 мВ.
Пульсации на линии +3.3 ВНапряжение на дежурной линии питания в зависимости от нагрузки менялось от 5.12 В до 5.05 В.
Узел APFC хорошо справляется со своей работой. Отметка 0.9 была преодолена уже при достижении тридцатипроцентной нагрузки (200 Вт). Максимальный же коэффициент PFC (0.98) был показан при нагрузках свыше 550 Вт.
Таблица, демонстрирующая зависимость коэффициента PFC от загрузки блока питания:
| Нагрузка, Вт | 60 | 120 | 200 | 250 | 330 | 400 | 460 | 550 | 660 |
| Нагрузка,% | 9 | 18 | 30 | 38 | 50 | 61 | 70 | 83 | 100 |
| PFC | 0.78 | 0.86 | 0.92 | 0.93 | 0.96 | 0.97 | 0.97 | 0.98 | 0.98 |
Блок питания Seasonic Platinum 660 полностью соответствует стандарту 80 PLUS Platinum для электросетей с напряжением 230 В, а именно, при нагрузках 20%, 50% и 100% его КПД не опускался ниже значений 90%, 94% и 91% соответственно.
Нагрузку на Seasonic Platinum 660 удалось увеличить до 820 Вт, при этом на выходе все напряжения оставались еще в пределах нормы. При значении 830 Вт блок «ушел» в защиту по перегрузке. В результате этого тестирования младшая модель Seasonic продемонстрировала 24%-ый запас мощности, что весьма неплохо.
Ниже представлен график зависимости скорости вращения крыльчатки вентилятора от нагрузки на Seasonic Platinum 660. Интервал времени, после которого производилось измерение скорости вращения и последующее увеличение мощности, составлял около двадцати минут. Результаты измерения отмечены точками на графике. При этом температура окружающей среды для источника питания составляла приблизительно 27°С.
Здесь отчетливо видны все преимущества гибридной системы охлаждения. Вентилятор начинал вращаться (700 об/мин) только при достижении нагрузки 400 Вт, что составляет 61% от номинальной мощности блока питания. Даже при нагрузке 660 Вт вентилятор не раскручивался до своих максимальных оборотов, частота вращения составляла всего 1650 об/мин. Как результат, шум от работы БП при больших нагрузках был очень низким и вполне комфортным.
В случае установки переключателя на задней панели в положение «Normal» вентилятор начинает вращаться со скоростью 700 об/мин сразу же после включения компьютера.
Как и в предыдущем случае, система стабилизации блока питания без проблем «переварила» кросс-нагрузочные тесты. Отклонение напряжения питания на линиях +3.3 В и +5 В колебалось в пределах от -1% - до +2%, а на линии +12 В - от +1% до +2%.
График КНХ на линии +3.3 ВПульсации на основных линиях питания довольно низкие. На каждом графике почти вся область окрашена в зеленый цвет, что согласно легенде соответствует диапазону 0-50 мВ. На линии питания +12 В только в некоторых местах уровень пульсаций превышал значение 50 мВ, но за предел допустимых 120 мВ (для линии +12 В) все равно не выходил.
Пульсации на линии +3.3 ВНапряжение на дежурной линии питания в зависимости от нагрузки менялось от 5.11 В до 5.03 В.
Коэффициент PFC перевалил за отметку 0.9 при еще меньшей нагрузке – 150 Вт, что составляет всего лишь 20% от номинальной мощности. Как и в случае с Seasonic Platinum 660, здесь максимальный коэффициент также достиг значения 0.98, только уже при нагрузке 600 Вт.
Таблица, демонстрирующая зависимость коэффициента PFC от загрузки блока питания:
| Нагрузка, Вт | 70 | 150 | 240 | 300 | 370 | 450 | 600 | 760 |
| Нагрузка,% | 9 | 20 | 32 | 39 | 49 | 59 | 79 | 100 |
| PFC | 0.79 | 0.91 | 0.94 | 0.96 | 0.97 | 0.97 | 0.98 | 0.98 |
График КПД Seasonic Platinum 760 на всем диапазоне реальных нагрузок полностью соответствует стандарту 80 PLUS Platinum.
Блок питания Platinum 760 справился с нагрузкой, которая достигала немыслимых 1050 Вт (как для 760-ваттного решения), что соответствует дополнительным 38% к номинальной мощности. Даже при такой перегрузке, напряжение питания на линиях +3.3 В, +5 В и +12 В не покидало диапазона ±5% от номинала линии. Так что владельцы игровых систем с несколькими видеокартами при покупке данной модели могут не переживать, что она не вытянет их конфигурацию. Защита по перегрузке сработала только при значении 1070 Вт.
Как и в предыдущем случае, использование эффективного вентилятора и гибридной системы управления им позитивным образом сказалось на шумовых характеристиках Seasonic Platinum 760. При этом температура всех основных компонентов была в пределах нормы.
Стоит отметить, что в данном случае вентилятор включился только при достижении блоком нагрузки в 600 Вт, что составляет почти 79% от номинальной мощности. Очень неплохой результат, скорость вращения при этом составила 1250 об/мин. Максимальных оборотов (1670 об/мин) вентилятор достиг при нагрузке на БП 760 Вт, что вполне прогнозируемо. Уровень шума опять же был довольно комфортным, по слуховым ощущениям – «ниже среднего».
При установке переключателя в положение «Normal» вентилятор стартовал со скоростью 750 об/мин сразу же после включения компьютера.
Тесты проводились на следующем стенде:
Измерения производились в двух режимах: простой и максимальная загрузка, которая создавалась с помощью программного теста БП OCCT Perestroika 3.1.0. Во время тестирования общее энергопотребление системы измерялось с помощью прибора Seasonic PowerAngel, 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 660 | Seasonic Platinum 760 | ||
| Величина, В | Отклонение, % | Величина, В | Отклонение, % | |
| +12V | ||||
| Idle | 12.30 | +2.5 | 12.29 | +2.4 |
| Burn | 12.32 | +2.7 | 12.36 | +3.0 |
| +5V | ||||
| Idle | 5.08 | +1.6 | 5.09 | +1.8 |
| Burn | 5.12 | +2.4 | 5.15 | +3.0 |
| +3.3V | ||||
| Idle | 3.40 | +3.0 | 3.41 | +3.3 |
| Burn | 3.43 | +3.9 | 3.44 | +4.2 |
| Входное энергопотребление, Вт | ||||
| Idle | 124 | 123 | ||
| Burn | 633 | 631 | ||
Каждый из рассматриваемых блоков питания хорошо справился с реальной конфигурацией, которая включала мощный разогнанный процессор и довольно «прожорливую» видеокарту. Критических отклонений напряжений по основным линиям питания не наблюдалось. Энергопотребление у обеих моделей находится на одном уровне, что еще раз доказывает стабильно высокий КПД при больших нагрузках независимо от номинальной мощности устройства.
Энергопотребление Seasonic Platinum 660 и Seasonic Platinum 760 в спящем режиме и при выключенном состоянии компьютера находится на довольно низком уровне.
| Блоки питания |
Энергопотребление в режиме, Вт |
|
| Sleep | Power Off | |
| Seasonic Platinum 660 | 7 | 2 |
| Seasonic Platinum 760 | 7 | 2 |
Блоки питания Seasonic Platinum 660 и Seasonic Platinum 760 оставили довольно приятное впечатление. В них все сделано на высшем уровне, придраться фактически не к чему. Причем это касается не только внутреннего устройства, но и подхода производителя к организации кабелей и системы охлаждения. Последняя очень хорошо себя проявила – в хорошо вентилируемом корпусе БП без проблем работали в пассивном режиме охлаждения под нагрузкой, достигающей 60% от номинальной мощности. Да и при максимальных нагрузках шум от работы моделей Seasonic был еле слышным.
Большую роль в низком тепловыделении сыграло использование продуманной схемотехники, качественных и энергоэффективных компонентов. А это все вместе отразилось на хороших результатах, которые были показаны во время тестирования, причем речь идет не только о высоком уровне КПД. Действительно, не часто увидишь графики кросс-нагрузочных характеристик, где напряжение питания отклоняется в пределах от +1% до +2%, по всем трем линиям. Да и в составе реального ПК система стабилизации проявила себя должным образом.
В принципе, перечислять достоинства обоих устройств можно долго, поэтому, чтобы подвести некую черту, скажу так – Seasonic Platinum 660 и Platinum 760 действительно заслуживают статус «платиновых» блоков питания.
Правда, слово «платиновый» применимо ко всем аспектам данных решений, в том числе и к цене. В рознице Seasonic Platinum 660 стоит около 6400 рублей, а Seasonic Platinum 760 - ~7400 рублей.
