Продолжение. Начало – теория, аспекты и аппаратная реализация, методика.
Блок питания Aresze EPS 1200ELA выпускается компанией Aresze и входит в линейку TITANS. С ее учетом модельный ряд производителя насчитывает три серии устройств:
Модель 1200 Вт не самая мощная, но единственная, получившая сертификат «80 PLUS Silver», что предполагает высокие характеристики. Версия 1500 Вт позиционируется классом ниже, лишь «80 PLUS Bronze», да и сама цифра «1500» превышает все разумные границы целесообразности, а потому объект исследования выглядит предпочтительнее и с этой точки зрения. К тому же, модель «1500» лишь немногим мощнее «1200»:
Старшая модель мощнее «1200» по шине 12 вольт только на 10%, основное повышение мощности происходит по выходам 3.3/5 вольт, которые в современном компьютере используются крайне слабо. Вот и выходит, что в противостоянии версий «1500» против «1200» реальное соотношение «1320» к «1200», что смотрится не так выигрышно. Из этих рассуждений позволю себе предвзятый вывод, что модель EPS 1200ELA является самой эффективной среди блоков питания фирмы Aresze.
Задумаемся, на чем основаны столь смелые рекомендации? Чтение характеристик позволяет провести сравнение различных БП, но насколько они соответствуют действительности? Стоит разобраться, благо тестовый стенд собран, и его пора опробовать в деле.
Блок питания поставляется в красочной упаковке гигантских размеров, она длиннее корпуса системного блока!
Интересно, производитель специально выбрал такие габариты для коробки, или руководствовался другими соображениями? Забавно, изображенное панно очень напоминает известное выражение «Да гори оно огнем». К чему бы это?
Хочу сразу успокоить, за время тестирования ни один кролик блок питания не пострадал. Однако к чему эти рассуждения, откроем крышку.
На фоне упаковки герой обзора выглядит крошечным, хотя он длиннее обычного БП.
Комплект поставки:
В его перечень входит:
Тщательность к мелочам вызывает искреннее уважение. Удароустойчивой упаковкой сейчас мало кого удивишь, а вот пакетик влагопоглотителя все еще остается большой редкостью. Но и это не все. После вынимания БП на дне стакана упаковки обнаруживается следующее обращение:
Хочется сказать «всегда пожалуйста», поставить «отлично» и на этой радостной ноте завершить обзор. Но боюсь, не все меня поймут правильно.
Исполнение блока питания выдержано в классической цветовой гамме, с использованием черного и белого цветов.
Вентилятор типоразмера 140 мм с прозрачными лопастями. Но стоит его включить, как все меняется:
Нет, все не так! Кто же смотрит на БП при ярком свете. Его задача – тихо работать в углу и освещать системный блок изнутри мягким светом:
К сожалению, статическая картинка не отражает живого огня. Посмотрите лучше небольшой видеофрагмент, хотя и он не способен показать изменчивость «струй».
Передняя стенка БП:
Задняя стенка с отключаемыми разъемами:
По разъемам PCI-Express замечаний нет, кабели можно переключать без каких-то особенных неудобств, а вот «спаривание» периферийных разъемов может вызвать трудности. Однако эти разъемы расположены с краю и легкодоступны, поэтому за недостаток их расположение считать не стоит. В целом, очень здравая компоновка, без нареканий.
Блок питания имеет стандартные габаритные и посадочные размеры спецификации ATX, за исключением длины. Длина обычного БП 185 мм, а в данном случае она составляет 200 мм. Подобный размер допускается спецификацией ATX и ничего необычного в этом нет, если вспомнить о мощности блока питания в 1200 Вт. Если предполагается его установка в корпус системного блока с ограниченным пространством, то не забудьте прибавить к длине БП еще несколько сантиметров для отключаемых разъемов и самих кабелей.
Электрические характеристики:
Aresze EPS 1200ELA может отдавать всю мощность по выходу 12 вольт, при этом допускается вовсе не нагружать другие выходы. Спецификации отличные, не подкопаешься. Одно настораживает – вместо «единого» выхода 12 вольт присутствует разделение на четыре виртуальных выхода. Скажу сразу, это «аукнется», и еще как.
Силы выходов 3.3/5 В более чем достаточна для большинства компьютерных систем подобной мощности. Современные компьютеры постепенно избавляются от SAS и RAID массивов, количество HDD сокращается, величина потребления по 5 В снижается. Напряжение 3.3 В используется, в основном, только для нужд материнской платы и некоторых типов видеокарт, общее потребление по данному выходу редко превышает пять ватт.
Съемные кабели:
Фиксированные кабели на блоке питания:
Набор кабелей не плохой, но и не отличный. После знакомства с БП других производителей хочется большего. Подчас предполагается использовать одно-два устройства с старым питанием PATA (разъем Molex 5/12 В) и для этого придется подключать отдельный кабель PATA. К некоторым БП прилагаются съемные кабели с комбинированными разъемами SATA и 1-2 PATA. Здесь же присутствует классическое разделение на - SATA отдельно, мухи PATA отдельно. И к чему тогда «модульность»?
Отдельно хочется подчеркнуть наличие фильтра на кабелях питания PCI-Express. Видеокарты запитываются через «внешний» ввод питания, который слабо связан с цепью «земля», но может наводить на (и «с») нее помехи, в том числе и на выходной сигнал в монитор. Поэтому добавление фильтра на кабель очень полезно как для уменьшения помех, так и для повышения устойчивости работы видеокарты.
Одно время проводились исследования и отмечалось улучшение, хоть и небольшое, разгонного потенциала видеокарт. После чего в продаже появились «волшебные проводники» кабеля питания PCI-Express с ферритовым фильтром и конденсатором. За давностью лет ссылок приводить не стоит, как и развивать эту тему, но за старательность, правильную старательность, производителю стоит поставить жирный «+».
Стенд и методика описаны ранее, поэтому останавливаться специально на их описании вряд ли разумно – объем информации слишком велик, чтобы переносить его в каждую статью, даже в укороченном виде. Само исследование выполняется на сконструированном стенде с использованием специализированного фирменного тестового оборудования.
За время, прошедшее после составления методики исследования, несколько изменился способ оценки уровня шума.
Оценка уровня шума проводится с помощью микрофона, располагаемого в 7 см от решетки вентилятора, в ее центре. Пользователи довольно часто, увы, жалуются не столько на общий уровень шума БП, сколько на «осмысленный» характер звуков из него в виде различного рода «тресков» и «пищания». Подобное размещение позволяет снизить общий вклад шума потока вентилятора, который происходит на периферийной части, и повысить заметность посторонних звуков из мотора вентилятора и самого БП.
Все замеры производятся при закрытой крышке, что позволяет стабилизировать тепловой режим БП и обеспечить «типичные» условия распространения звука в системном блоке. Последний обладает рядом частот резонанса и может существенно увеличить реальную «шумность» БП. Без учета данного факта ошибка измерения уровня шума будет сильно искажена, занижение может оказаться весьма значительно, 3-8 дБ.
Цель испытаний – получить количественный и качественный ответ на соответствие исследуемого БП спецификациям и требованиям ГОСТ'ов по необходимому качеству функционирования. Если говорить кратко, БП должен соответствовать тому, что указано в характеристиках.
Процесс исследования состоит из определенного набора тестов, описанных в методике тестирования.
При установке сигнала PSON в активное состояние блок питания обязан включиться за очень небольшой интервал времени, при этом выходные напряжения должны появиться максимально быстро и достаточно синхронно. Не допускается каких-либо перенапряжений и провалов. Дабы не загружать статью множеством численных данных, все желающие ознакомиться с параметрами включения/выключения могут изучить описание пункта 6.9. EPS12V Power Supply Design Guide любой редакции V2.9х.
Включение/выключение:
На данной диаграмме отображены три режима блока питания:
Полученные характеристики:
| Характеристика | Требование стандарта, мс |
Измерено, мс |
| Время задержки включения (Tpson_on_delay) | 5 ... 400 | 108 |
| Время установки PSOK после появления напряжений (Tpwok_on) | 100 ... 500 | 276 |
| Время удержания до выключения PSOK (Tpwok_holdup) | > 17 | 39 |
| Время от сброса PSOK до снижения напряжений (Tpwok_off) | > 1 | 6.1 |
Блок питания демонстрирует нормальные характеристики без каких-либо отклонений. Рассмотрим процесс появления напряжений более подробно:
По характеру появления напряжений четко прослеживается топология с отдельными преобразователями 3.3 и 5 вольт. При включении устройства запуск происходит четко последовательно 12->5->3.3. С одной стороны, это гарантирует выполнение строгого правила, обязывающего исключать вероятность появление бОльшего напряжения на выходе с меньшим номинальным напряжением. С другой, это потенциальная проблема. Впрочем, если такая топология и последовательность появления напряжений не вызывает трудностей в наборе микросхем материнской платы, то это уже не наша проблема.
| Характеристика | Требование стандарта |
Измерено |
| Пиковое напряжение выхода 3.3 В, В | < 3.63 | 3.38 |
| Пиковое напряжение выхода 5 В, В | < 5.5 | 5.13 |
| Пиковое напряжение выхода 12 В, В | < 13.2 | 12.2 |
| Время фронта выхода 3.3 В, мс | < 70 | 3.6 |
| Время фронта выхода 5 В, мс | < 70 | 3.2 |
| Время фронта выхода 12 В, мс | < 70 | 5.2 |
| Время несогласованности появления выходов, мс | < 50 | 7.1 |
Выходные напряжения появляются очень «мягко», без какого-либо перерегулирования на всех участках. При этом уровень выходного напряжения устанавливается сразу, без последующей «доводки». Отличный результат! Схема частотной коррекции фильтров слежения обратной связи настроена очень грамотно.
Процесс испытания состоит в последовательном изменении тока нагрузки по каждому выходу блока питания с измерением отклика по всем выходам. При этом по другим каналам устанавливается «типичная» минимальная и максимальная величина тока нагрузки. Данный прием позволяет оценить нагрузочную кривую БП в типичных условиях работы и представить результаты измерения на обычных «плоских» графиках.
Нагрузка по выходу 12 вольт
Переменная нагрузка создается по выходу 12 В, но только этот канал практически не изменяет уровень напряжения. Наибольшее изменение следует по выходу 5 В, но само значение (100 мВ) достаточно мало и на этот пустяк не стоит обращать внимание.
Нагрузка по выходу 5 вольт
Никаких аномалий, переменная нагрузка по выходу 5 В и только он изменяет свой уровень. Само снижение уровня не большое (90 мВ) и совершенно не существенно.
Нагрузка по выходу 3.3 вольта
Повторяется ситуация с выходом 5 В - при нагрузке на данном канале его уровень немного снижается. При этом другие два выхода свое состояние не изменяют. Величина уменьшения канала 3.3 В несколько выше предыдущего случая (190 мВ), что довольно много для столь «низковольтового» выхода, но опасности не представляет.
Во всех режимах нагрузки БП демонстрирует высокую стабильность выходных напряжений и почти полное отсутствие влияние меры нагрузки в одном канале на выходной уровень остальных каналов. Очень хороший результат!
Если не возражаете, пара определений:
| Характеристика | Измерено, мОм |
| Выходное сопротивление 12 В | 0.12 |
| Выходное сопротивление 5 В | 3.9 |
| Выходное сопротивление 3.3 В | 7.8 |
| Переходное сопротивление 5 - 12 | 0.9 |
| Переходное сопротивление 3.3 - 12 | 0.3 |
| Переходное сопротивление 12 - 5 | 0.3 |
| Переходное сопротивление 3.3 - 5 | 0.3 |
| Переходное сопротивление 12 -3.3 | 0.3 |
| Переходное сопротивление 5 - 3.3 | 0.3 |
| Эквивалентное сопротивление цепи «земля» | 0.4 |
Блок питания демонстрирует феноменально низкое выходное сопротивление по каналу 12 В, очень хорошее по 5 В и нормальное по 3.3. С учетом низкого тока нагрузки по выходам 3.3/5 в современном компьютере можно сказать, что результаты теста «отличные».
Самая бессмысленная характеристика. Но ее «требуют», поэтому смотрите сами.
Выход 12 вольт
По мере увеличения тока нагрузки по каналу 12 В его уровень немного снижался и на максимальной мощности нагрузки БП уровень практически совпал с номинальным значением 12 вольт. Можно отметить полное отсутствие взаимного влияния каналов 12 В и 5 В.
Выход 5 вольт
Ситуация повторяет выход 12 В, но ‘в профиль’. Если для предыдущего графика приближение к номинальному уровню следовало в правой части диаграммы, до в канале 5 В - вверху. В обоих случаях это произошло при наибольшей нагрузке на выход.
«КНХ» по выходу 3.3 В не снимается в виду малой величины нагрузки по данному выходу и его реальной невостребованности для работы внешних устройств.
Блок питания работает от сети переменного тока напряжением 220 вольт. Но не существует ничего идеального, в сети может происходить различного рода нарушения - от кратковременных дефектов (искажения формы, помехи) до более длительных снижений/повышения уровня, вплоть до непродолжительных отключений. Блок питания обязан (и это обязательство закреплено ГОСТ'ом) сохранить свое функционирование в течение пропуска одного периода. Для сетей бывшего СССР задана частота сети 50 Гц, что означает 20 мс.
Исследование выполняется двумя способами - «классическим» (и неправильным), по измерению времени удержания после отключения сети, и вторым - с перебором времени отсутствия сети до факта выхода БП из рабочего режима (отключения). Последний вариант корректнее отображает реальные условия работы и предоставляет много дополнительной информации, полезной для подключения БП к слабой сети или бесперебойному источнику. Вначале «классика», отключение сети:
Блок питания снял сигнал PSOK через 17 мс, при этом уровень канала 12 В снизился ниже уровня «ниминал-10%» через 16 мс. Требования ГОСТ'а оговаривает, что должно быть наоборот - БП обязан вначале снять PSOK и лишь после этого могут снижаться выходные напряжения (не менее 1 мс). Эту очередность блок питания провалил. Сама величина удержания в 17 мс меньше обязательных 20 мс. И эту характеристику БП провалил.
| Характеристика | Требование стандарта, мс |
Измерено, мс |
| Время удержания PSOK, мс | > 20 | 17 ? |
| Время от сброса PSOK до снижения вых. напряжений, мс | > 1 | Неправильно |
Второй вариант испытания.
Да уж. Чем дольше время провала сети, тем больше величина всплеска по каналу 12 В. При максимальных временах провала величина завышения доходит до +5%. Прямо скажем, неожиданный результат. И очень неприятный.
Как и в предыдущем варианте проверки, отключение БП произошло при снижении уровня канала 12 В ниже некоторого уровня, при этом выходы 3.3 и 5 вольт сохранили функционирование еще некоторое время.
Последний тестовый цикл:
Величина выброса по 12 В не уместилась на экране, ее примерное значение +4%.
Блок питания выключился как раз в тот момент, когда начало появляться напряжение сети, результат перед вами - жуть. БП снял PSOK, но сам же проигнорировал собственный сигнал состояния и начал включаться (или «продолжил работать»). В результате узел soft-start (мягкий запуск) не сработал и на выходных напряжениях возник всплеск с колебательным процессом. Посмотрите режим включения, приведенный ранее - там не наблюдается даже намек на такое безобразие. Вот и нашли прокол разработчика. Эх.
В виде таблицы:
| Характеристика | Требование стандарта |
Измерено |
| Время удержания БП в рабочем состоянии, мс | > 20 | 15.6 |
| Максимальная величина тока потребления, А | < 50 | 38 |
Блок питания полностью провалил данное испытание. Как по величине времени удержания сети, так и по очередности сигнализации отключения.
Попробуем разобраться, почему заведомо качественный блок питания отчаянно проваливает тест, должна же быть причина. Если с «кЭтайскими» изделиями все понятно заранее, «гиперэкономия», то от фирменной продукции чего-то провального ждать не приходится,… но вот случается. Причина в стране происхождения. Модель БП сделана под «американцев», у них сеть 60 Гц и требования стандарта оговаривают не 20 мс, а 16 мс. Посмотрите сами, тестирование вернуло время 15.6 мс, а значит, БП спроектирован правильно и он (почти) соответствует спецификациям,… но не этой страны. Если бы его продавали в Америке, то – никаких проблем! Однако если блоки продают здесь, то они обязаны быть модифицированы. И каким образом это будут делать?
Время выдержки определяется величиной емкости накопительного конденсатора. Увеличение времени с 16 до 20 мс требует повышения номинальной емкости на 25%. Гм, я бы хотел посмотреть на сам процесс, как в сверхплотную набивку БП будут ставить конденсатор емкостью в 1.25 раза больше той, на что спроектирована печатная плата. Так что – стандарт есть, нормы ГОСТ'а обязывают, но всем до лампочки. Нормальные (не «американские») модели БП встречаются, но чтобы в массовом порядке – увы.
Блок питания обеспечивает работу сложной системы с весьма непостоянным уровнем потребления, причем без какой-либо явной привязки к выходным каналам. Ранее приводилась нагрузочная характеристика, но этот тест показывает лишь выходное сопротивление на постоянном токе, а по «переменной составляющей» могут происходить самые причудливые превращения. Впрочем, я выразился слишком мудрено, исправлюсь – нагрузочная характеристика покажет вам лишь то, как «проседает» напряжение под нагрузкой.
Но есть и другая характеристика – как будет реагировать блок питания на кратковременные броски (или сброс) тока. В данном случае обратная связь уже не справляется со стабилизацией и все неприятные особенности будут в большей степени зависеть от качества выходного фильтра канала – параметров выходного конденсатора и индуктивности фильтра.
Исследование заключается в попеременной подаче короткого импульса тока поочередно на каждый выход (12 В, 5 В, 3.3 В) для двух мер нагрузки всего блока питания – 10% и 80%.
Довольно любопытно. Выход 12 В «замечает» только сам себя, при изменении тока по другим выходам это никак не отражается на 12 В. К качеству отрабатывания обратной связи нет никаких нареканий. Выходы 3.3 В и 5 В «чувствуют» как свой канал, так и выход 12 В. Все это говорит за связь через общую «землю». Однако изменение напряжений невелико по амплитуде и весьма «спокойно» по длительности – переходные процессы невелики и малы по длительности. Общий итог «отлично».
К сожалению, не так уж редок случай, когда какой-нибудь провод или разъем случайно попадает на землю, что вызывает отключение БП. Если не эта небрежность (а кто от нее застрахован?), то может «помочь» сгорание преобразователя на материнской плате или периферийном устройстве. От такой неприятности никто не застрахован, поэтому БП проектируются с защитой от перегрузки и его испытание должно содержать пункт по исследованию работы в данном стрессовом режиме.
При этом интерес представляет как время выключения, так и характер изменения выходных напряжений в момент перегрузки. Вряд ли кому-нибудь понравится, если БП при коротком замыкании по 5 В выдаст по 12 В что-то вроде 20 вольт - периферия будет уничтожена. Тест заключается в поочередном замыкании цепей 5 В и 12 В на землю через резисторы 20 и 30 мОм соответственно.
Вначале 5 вольт
Перегрузка по выходу 5 В вызвала очень большой ток нагрузки по данному выходу, но посмотрите на диаграмму - остальные два других выхода это практически не «заметили» – их уровень практически не изменился. При коротком замыкании БП просто снизил выходное напряжение по перегруженному каналу и отключился. Время реакции весьма мало.
Выход 12 вольт
Нет, в этом БП какая-то фатальная беда с обработкой сигнала PSOK. Блок питания отключился, но «забыл» снять PSOK. Точнее, это произошло через 1.55 мс и это событие не попадает на диаграмму. Интересно, как же должен функционировать компьютер, если по каналам 12/5/3.3 В следуют напряжения менее 4/3/2.7 вольт?
Случай нештатный, поэтому требовать от БП очередности снятия сигналов никто не будет, но неприятный осадок остался.
| Характеристика | Рекомендованное значение, мс |
Измерено, мс |
| Время удержания PSOK по перегрузке канала 5 В | < 5 | 0.06 |
| Время отключения по перегрузке канала 5 В | < 5 | 0.18 |
| Время удержания PSOK по перегрузке канала 12 В | < 5 | 1.55 |
| Время отключения по перегрузке канала 12 В | < 5 | 0.42 |
Время менее 1 мс считается очень хорошим результатом и исследуемый БП в этом отличился, в хорошем смысле этого слова. Легкую глупость с формированием PSOK ему простим.
Сеть питания не идеальный источник, в ней могут быть помехи. Данный способ тестирования востребован ГОСТ'ом, а потому включен в общее исследование.
По способу распространения, помехи делятся на два типа – дифференциальные (между двумя проводами питания) и синфазные (относительно земли). Для их имитации используется импульсный генератор 500 вольт по формуле «1/50».
Дифференциальные
Синфазные
Блок питания демонстрирует примерно одинаковый уровень помех по всем выходам без каких-либо аномалий. Очень хороший результат.
Кроме помех, в сети довольно часто происходит другая неприятность - длительное снижение уровня. Нормы на сеть ограничивают ее диапазон границами 220 В +10/-15%, но ничего не «мешает» получить у потребителя и большее, и меньшее значение. Требования ГОСТ'а обязывают БП способным функционировать как в нормальном диапазоне (+10/-15%), так и выдерживать кратковременное снижение и завышение уровня. Есть требование, будет испытание:
Блок питания демонстрирует полное отсутствие влияния величины сети на выходные напряжения. При этом к работе узла APFC нет никаких нареканий - резкая смена напряжения сети вызывает лишь кратковременные, «спокойные» и весьма небольшие изменения уровня тока потребления в переходных процессах.
Второй тест данного типа - монотонное снижение напряжения сети.
Снижение уровня сети не вызвала каких-либо неудобств. Какая-то странность возникла при переходе с 177 на 170 вольт и ее причина не понятна. Повторение этого теста неизменно демонстрирует ту же аномалию. При этом такой дефект проявляется только на данном блоке питания. Например:
Другой блок питания и «странность» вокруг 177-170 отсутствует.
Сами напряжения представляют собой простой список для эмулятора сети, а ему как-то совершенно безразлично, сколько от него хотят - он то выставит. В блоке питания Aresze «EPS 1200ELA» есть какая-то «заморочка» и она меня тревожит. Не могу записать ее в «недостатки», она никак не влияет на качество работы БП, но и отбрасывать не хочется. Иначе зачем вообще данное исследование?
Одна из самых востребованных и разрекламированных характеристик – КПД.
Кроме измерения эффективности во время испытания приводятся напряжения на выходах 3.3/5/12, а само тестирование будет проводиться «до железки», пока блок питания не выключится. Это позволит оценить перегрузочную способность конкретной модели БП. Данный тест обязан проводиться быстро, иначе можно нарушить условие кратковременности перегрузки, оговариваемой на блоки питания.
Выход 12 вольт
Выход 5 вольт
Выход 3.3 вольта
Приведенные диаграммы частично повторяют ранее приведенные нагрузочные характеристики, но с одной особенностью – мера нагрузки по всем выходам повышается одновременно и монотонно, от минимального значения до максимального.
Блок питания повторяет то, что демонстрировал ранее – небольшое изменение выходных напряжений под нагрузкой с крайне низким уровнем пульсаций.
Ток потребления сети
Форма тока потребления приближается к синусоидальной только в области большой мощности нагрузки БП. При малой-средней нагрузке поведение тока скорее напоминает треугольник. Подробнее форма тока будет рассмотрена в следующем пункте испытаний.
КПД
Эффективность в табличном представлении, все численные данные представлены в процентах:
| Мощность нагрузки БП | 5% | 10% | 20% | 50% | 100% | Норма 80+ |
| 80 PLUS | - | - | 80 | 80 | 80 | |
| 80 PLUS Bronze | - | - | 82 | 85 | 82 | |
| 80 PLUS Silver | - | - | 85 | 88 | 85 | |
| 80 PLUS Gold | - | - | 87 | 90 | 87 | |
| 80 PLUS Platinum | - | - | 90 | 92 | 89 | |
| 80 PLUS Titanium | - | 90 | 92 | 94 | 90 | |
| Измерено | 77 | 84 | 88.5 | 90.3 | 86.6 | 80 PLUS Silver |
| Данные сертификации 80plus | - | 84.45 | 88.75 | 90.37 | 87.0 | 80 PLUS Gold |
Блок питания полностью подтверждает объявленный статус «80 PLUS Silver», хотя я бы немного «закрыл глаза» на некоторую вольность для полной мощности и присвоил ему следующий уровень – «80 PLUS Gold». Тест пройден на «отлично». К слову, сертификация 80plus на «оригинальную» версию блока питания как раз и установила «золото».
При прохождении сертификации 80plus на блоке питания создаются исключительно «рафинированные» условия загрузки выходов – по всем выходам подключается строго оптимальная (равномерная) нагрузка. При выполнении данного исследования эмулируется реальная ситуация у конечного пользователя, поэтому отличия в результатах 0.3-0.5% вполне ожидаемы.
Кроме измерения эффективности данное исследование позволило оценить перегрузочную способность.
| Характеристика | Рекомендованное значение |
Измерено |
| Максимальная мощность блока питания, Вт | 1200 | 1380 |
| Перегрузочная способность, процентов | > 10 | 15 |
| КПД на максимальной мощности нагрузки, процентов | > 80 | 84.9 |
| Наибольшая эффективность, процентов | > 80 | 90.4 |
| Величина нагрузки БП с наибольшей эффективностью, процентов | - | 41 |
Запас по мощности у БП обычный, многие фирменные БП демонстрируют схожие результаты. При работе на максимальной мощности не следует резкого провала КПД, что означает высокую устойчивость блока питания и способность работать на еще большей мощности, но это потребует модификации схемы управления и, вообще говоря, лишено смысла.
Фоновое потребление
Компьютерный блок питания не идеальный источник и потребляет некоторую мощность под собственные нужды. Во включенном состоянии основная часть тратится на обеспечение активной системы охлаждения, а в выключенном, дежурном режиме, на сохранение устойчивости работы преобразователя. Чем ниже фоновое потребление, тем меньше электроэнергии будет расходовать компьютер.
| Величина потребления БП без нагрузки | Рекомендованное значение |
Измерено |
| Во включенном состоянии, Вт | < 15 | 13.9 |
| В дежурном режиме, Вт | < 3 | 0.24 |
Как бы не велика показалась величина потребления БП в дежурном режиме, не стоит упускать эту «малость» из виду. Если компьютер используется дома, то большую часть времени он находится в «выключенном» состоянии. В этом состоянии отключенным является только силовой преобразователь, а дежурный источник потребляет некоторую мощность.
Особенность построения ATX в том и заключается, что полностью компьютер не отключается - это позволяет производить его включение по расписанию или различным внешним событиям. Обратная сторона медали - очень небольшое, но постоянное потребление из сети. В году примерно 9 000 часов (365*24=8760) и для учета реальной значимости фонового потребления в дежурном режиме необходимо умножить «эту малость» на общее время подключенного состояния - полученная цифра может оказаться хоть и не большой, но и не «бесплатной».
Не сказал бы, что существует какая-то особая польза в исследовании данной характеристики блока питания. При достаточно высоком значении коэффициента мощности его дальнейшее улучшение представляет совсем низкую ценность. Сертификация 80+ характеризует коэффициент мощности величиной не менее 0.9 (0.95) только при половинной мощности нагрузки, что и выполняется при исследовании:
Форма тока далека от идеала, явно прослеживаются «ударные» токи заряда накопительного конденсатора в нарастающем фронте полуволны напряжения. Схема блока APFC явно ориентирована на работу от сети 110 вольт, на что тихо намекает комплектация БП – к нему прилагается кабель питания с американским форматом вилки.
Как эта особенность проявится при работе с бесперебойными источниками? Пока можно лишь гадать, данное исследование запланировано, но еще не реализовано. Скорее всего, негативно. На это указывает и величина тока, полученная при измерении времени удержания сети, 38 ампер.
В компьютерном блоке питания два преобразователя. Основной, формирующий все напряжения питания, хорошо известен и его качество работы измерено. Но второй преобразователь, «дежурный источник» не менее важен. Он обеспечивает функционирование некоторых узлов компьютера при отключении основного преобразователя в выключенном состоянии или режиме сна. Кроме того, качество его работы может оказывать влияние на процесс включения блока питания и работу съемных внешних устройств через интерфейс USB. А потому он должен подвергаться не менее тщательному анализу, чем силовая часть БП.
При измерении КПД в зачет идет только эффективность работы этого источника, фоновое потребление в блоке питания не учитывается.
Нагрузочная характеристика:
По мере увеличения тока нагрузки выходное напряжение монотонно снижается, уровень помех незначительный. В области малого тока, до 3 Вт, уровень пульсаций несколько выше и после данной цифры происходит резкий спад уровня помех. Это говорит о смене режима работы преобразователя и возможном появлении акустического шума (свиста) при отсутствии или малой величине тока нагрузки.
КПД
Некоторая «дерганность» характеристик вызвана наличием сглаживающего конденсатора очень большой величины на входе блока питания и низкой мощности потребления. Это затрудняет процесс измерения крайне «импульсного» тока потребления непостоянной величины во времени.
Импульсная нагрузка
При низкой мощности нагрузки на выходе наблюдается повышенный уровень пульсаций. Это не хорошо. В простое я «свиста» не слышал, но его появление крайне вероятно. Неприятный момент. Сам переходной процесс нагрузки выглядит очень хорошо - амплитуда снижения уровня под нагрузкой достаточно мала, переходной процесс короткий без явного колебательного процесса. Небольшие всплески по фронтам вызваны конечной индуктивностью соединительного провода и они легко убираются обязательным блокировочным конденсатором на материнской плате.
| Характеристика | Норма | Измерено |
| Изменение напряжения под нагрузкой, В | < 0.5 | 0.141 |
| Мощность нагрузки 50%, КПД, процентов | > 75 | 77.9 |
| Мощность нагрузки 100%, КПД, процентов | > 70 | 76.7 |
| Перегрузочная способность, процентов | > 10 | 87 |
| Импульсная нагрузка, величина пульсаций, В | < 0.5 | 0.09 |
Блок питания прошел данный тест на «отлично», но с замечаниями.
Процессоры совсем недавно получили возможность эффективно уходить в режим сна с крайне малым уровнем потребления. Обычный блок питания не рассчитан на столь значительный диапазон мощностей нагрузки и может не обеспечить должное качество стабилизации выходных напряжений. Поэтому в тестирование введен ряд испытаний для проверки на совместимость с такими компьютерными системами.
Одна из «неприятностей», которая может произойти с БП – его отключение при сверхнизком токе потребления. В стандартах на блоки питания крайне низкое или полное отсутствие тока нагрузки объявляется нештатной ситуацией, блоку питания разрешают отключаться. Но добавление новых процессорных систем сдвинуло рамки нижней границы тока потребления и ряд БП оказался не в состоянии их обеспечить.
Иначе говоря, на данный момент пока существуют блоки питания двух классов – способных работать с низким током потребления и неспособных, которые отключаются при снижении тока ниже порогового. Первый тест состоит в постепенном уменьшении тока нагрузки на БП с «низких» (соответствует старым стандартам) до сверхнизких (новые редакции стандартов):
Никаких замечаний. БП просто «простоял» 20 секунд, полностью проигнорировав снижение тока нагрузки. Лучше и быть не может.
Импульсная характеристика:
Результаты данного теста напоминают предыдущий – БП полностью игнорирует тот факт, что его заставляют работать при сверхмалом токе нагрузки. Он продолжает работать так же качественно. Данное испытание блок прошел на «отлично».
В этом разделе будет измеряться скорость вращения крыльчатки вентилятора, как более-менее адекватная характеристика работы системы охлаждения блока питания. Уровень шума, в «обычном» его понимании, более подходит для своего основного назначения, проверки соответствия санитарным нормам, и не может применяться для оценки акустической заметности блоков питания в составе системы. Впрочем, измерение уровня шума будет производиться, но лишь как оценочная мера.
Скорость вращения крыльчатки вентилятора
До половины нагрузки БП удерживал низкую скорость вращения, после скорость вращения монотонно повышалась до границы в 1050 Вт, после чего зафиксировалась на 1760 об/мин.
Уровень шума
График снимался в полуавтоматическом режиме, данные приходилось вводить вручную, в стенде пока не реализован интерфейсный модуль, поэтому график выглядит столь неровным. К этому прошу добавить акустический объемный резонанс в системном блоке, который добавляет нестабильности в процесс измерения.
Но должен отметить, что неравномерность съема измерений вызвана не столько «человеческим фактором», сколько нестабильной работой самого блока питания – при повышении мощности нагрузки происходили резкие всплески уровня шума с последующим спадом. Вручную оцифровать это невозможно, а аппаратное решение еще предстоит разработать.
Вначале краткие итоги:
Блок питания Aresze EPS 1200ELA оставил противоречивое впечатление. С одной стороны, отличная эргономика и проработанность в мелочах – продукт замечательный, даже на ощупь. А вентилятор – сказка. Электроника почти все тесты прошла на «отлично», кроме испытаний на время удержания сети. Даже завидно. С другой,… ах, вы же не знаете. В испытаниях участвовал блок питания после внесения изменений.
Оригинальный БП не способен обеспечить даже 900 Вт, подробнее здесь. Так что, прочитав обзор, не стоит рьяно обзванивать магазины. Вначале необходимо решить, станете ли вы делать доработки, или вас устроит «существенно меньшая мощность». Но на такой диапазон можно приобрести модель попроще и за меньшую сумму.
Такой вот вышел расклад. Хотя сам блок питания прелесть.
