Тестирование блоков питания: обзор Seasonic Platinum-1200 (SS-1200XP3 Active PFC)

Вот и заканчивается цикл подробных тестов БП. Мною не только было проведено массовое исследование данного вопроса, но и обнаружено много интересного. А для подведения итогов не помешает знаковая модель, и Seasonic Platinum-1200 подходит как нельзя лучше. В качестве соперника выбран Corsair AX1500i – схожий класс качества, «гибридный» режим работы СО и «цифровая» схема управления.
20 февраля 2015, пятница 00:00
serj для раздела Лаборатория

Продолжение. Начало – теория, аспекты и аппаратная реализация, методика.

Оглавление

Вступление

Вот и заканчивается цикл материалов, посвященный подробному исследованию блоков питания. За прошедший, 2014, год не только проведено массовое исследование данного вопроса, но и обнаружено много интересного. Настает пора подведения итогов, для чего желательна знаковая модель, и Seasonic Platinum-1200 (SS-1200XP3 Active PFC) подходит как нельзя лучше. В качестве соперника выбран Corsair AX1500i – схожий класс качества, «гибридный» режим работы системы охлаждения и «цифровая» схема управления. Впрочем, если не преувеличивать, то других устройств настолько высокого класса мне просто не попадалось.

Официальное название БП весьма витиеватое, используются надстрочные цифры, что снижает читаемость материала. В конце концов, мы не в суде и строго соблюдать форму изъявления производителя не обязаны. Далее по тексту блок питания будет называться просто «SS-1200XP».

Напомним, что ранее по данной методике были рассмотрены следующие модели:

Упаковка и комплектация

Блок питания Seasonic поставляется в картонной коробке внушительного размера (390 х 197 х 133 мм). Впрочем, после других мощных БП эта модель уже не кажется чрезмерно большой или тяжелой. Так что первое знакомство с изделием вряд ли окажется негативным.

Оформление выдержано в серых цветах, видимо, это намек на «платиновость» блока. Увы, дословное следование оригиналу часто приводит к неожиданным результатам. Кому-то данный стиль оформления покажется превосходным, но я лишен особого эстетического восприятия и лично мое мнение – дизайнер поработал плохо. На такую невзрачную вывеску мало кто клюнет. И жаль.

Обратная сторона приятно контрастирует с лицевой – фон стал темнее, никаких градиентов. Впрочем, кто будет разглядывать коробку, а уж тем более ее обратную сторону?

Снимаем внешнюю картонную оболочку, открывается следующая картина:

Блок питания размещен в тканевом мешочке и упакован во вспененный пенополиэтилен, что обеспечивает хорошую защиту во время транспортировки. Однако, к моему удивлению, на устройстве не обнаружилось ни полиэтиленового пакета, ни пакетика силикагеля. Вряд ли транспортная компания станет топить коробки в проруби, но полное отсутствие влагозащиты вызывает легкую дисгармонию с настолько качественной продукцией.

Что касается остального, то в упаковке царит порядок, кабели собраны в сумку с двумя отделениями.

В комплект поставки Seasonic SS-1200XP входит:

  • Сам блок питания в тканевом мешочке;
  • Комплект модульных кабелей в специальной сумке;
  • Сетевой кабель европейского исполнения (230 В);
  • Крепежные винты черного цвета, 4 шт.;
  • Набор стяжек и наклеек на кабели;
  • Инструкция пользователя, в том числе на русском языке.

Для элитного класса устройства набор типичен. БП обеспечивает только съемные кабели, которых предоставлено изрядное количество.

Все кабели плоские и выполнены в едином стиле. Исключение составляет лишь кабель к материнской плате, он заключен в оплетку.

Внешний вид

Исполнение блока питания обычное, с вентилятором на верхней крышке.

Для охлаждения устройства используется модель типоразмера 120 мм с непрозрачными лопастями. Самих лопастей семь и они сильно повернуты. Эти приемы позволяют обеспечить низкий уровень шума при относительно высокой скорости вращения. Какая-либо подсветка отсутствует.

Как и верхняя крышка, боковая сторона устройства выполнена так же стильно и без излишеств.

Передняя стенка БП:

Задняя сторона БП:

Блок питания использует технологию с полным отключением всех кабелей. Обычно производители преподносят это как неоспоримое достоинство, но лично мое мнение – ну вот, еще один переход на лишнем разъеме, прощай надежность.

Разъемы надо ставить туда, где это важно – на действительно «отключаемые» выходы: дополнительные выходы питания PCI-Express и периферию. Все остальное ничего, кроме вреда, не приносит. На мой взгляд, базовый комплект кабелей должен быть фиксированным. Впрочем, я увлекся.

Система охлаждения данного БП может работать в обычном режиме, либо в так называемом «гибридном», при котором на низкой мощности нагрузки блока питания его вентилятор останавливается. Для выбора режима работы на задней панели установлен переключатель на два положения: «Normal» и «Hybrid».

Кроме переключателя, на задней панели расположены разъемы подключения кабелей, распределенные по трем группам, что типично и повторяет исполнение в других устройствах.

  • Левый верхний угол, два разъема, 10 конт. и 18 конт.: место подключения кабеля материнской платы;
  • Средний ряд, от середины почти до правого края: кабели периферии;
  • Средний ряд, справа: разъем кабеля питания процессора (скрыто наклейкой);
  • Нижний ряд: место для подключения кабелей питания процессора и PCI-Express.

В блоке питания отключено разделение на виртуальные линии 12 В, поэтому место подключения кабелей не существенно. Во время тестирования я обошелся нижним рядом разъемов, наклейку не снимал. Попробую предположить, что некоторая часть пользователей данного БП поступит схожим образом.

Спецификация

Все модели блоков питания получают стандартные габаритные и посадочные размеры по спецификации ATX, за исключением длины. Конкретно здесь длина БП слегка выше обычной, но еще не вызывает беспокойства, всего лишь 190 мм.

Электрические характеристики.

Все характеристики типичны для данной мощности, ничего неожиданного. Виртуальных линий по 12 В нет, что радует. На сайте производителя приводятся следующие спецификации (pdf) блока питания.

Как уже упоминалось, у Seasonic SS-1200XP все кабели съемные:

  • MB 24: 58 см, 1 шт.;
  • CPU 4+4: 65 см, 1 шт.;
  • CPU 8: 65 см, 1 шт.;
  • 4 SATA: 39 см + 12 см + 12 см + 12 см, 3 шт.;
  • 2 SATA: 29 см + 12 см, 1 шт.;
  • 2 PATA: 40 см + 12 см, 2 шт.;
  • 2 PCI-Express 8 (6+2): 55 см + 10 см, 4 шт.;
  • PCI-Express 6 (6+2): 60 см, 2 шт.;
  • Переходник PATA-FDD: 12 см, 1 шт.

Все кабели черного цвета и плоские. Кроме того, кабель MB заключен в черную оплетку. Набор интересный, понравилось наличие двух разных типов кабелей SATA – для малого и большого количества устройств.

Кабели PCI-Express хоть и вполне обычные, но вызывают недоумение. «Одиночные» кабели содержат шесть соединительных проводников (3 x «12V» + 3 x «GND») и оканчиваются одним 6+2 разъемом питания PCI-Express. «Двойные» несут уже восемь проводников к разъему 6+2 и далее ко второму разъему 6+2. При этом подразумевается, что вариант исполнения кабеля с шестью проводниками более «слабый».

Однако достаточно посмотреть назначение выводов в разъеме питания PCI-Express и сразу становится ясно, что два дополнительных проводника в разъеме «6+2» выполняют сигнализацию типа соединения и силовую функцию не несут. В более «облегченной» версии кабеля питания так и сделано, дополнительные два проводника берутся прямо с цепи «GND» разъема. Иначе говоря, с точки зрения передачи энергии оба кабеля обладают одинаковыми свойствами. Может быть, дело в толщине проводников? Ан нет, и там, и там используется AWG 18.

Тестовый стенд и методика измерений

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.

Методика исследований дополнена измерением уровня шума. В текущей редакции оценка уровня шума производится с помощью микрофона, располагаемого в 7 см от решетки вентилятора, в ее центре. 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.

Тестирование блока питания производится при температуре поступающего воздуха 40 (+/-2) градусов, это соответствует «типичным» условиям работы данного типа устройств в системном блоке.

Тестирование

Цель испытаний – получить количественный и качественный ответ на соответствие исследуемого БП спецификациям и требованиям ГОСТ'ов по необходимому качеству функционирования. Если говорить кратко, блок питания должен соответствовать тому, что указано в характеристиках.

Процесс исследования состоит из определенного набора тестов, описанных в методике тестирования.

Включение

При установке сигнала PSON в активное состояние блок питания обязан включиться за 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:

  • Включение – состояние до момента перехода БП в рабочее состояние. Индикатором является установка сигнала PSOK;
  • Нагрузка – после перехода PSOK в рабочее состояние (‘1’) выставляется низкая величина мощности нагрузки, затем уровень потребления повышается до 50% номинальной мощности БП;
  • Выключение – после установки 50-процентной нагрузки на БП снимается сигнал управления PSON, что обязывает его выключиться. При этом блок питания должен проработать еще небольшое время, а сигнал PSOK обязан сброситься до момента снижения выходных напряжений БП.

Полученные характеристики:

Блок питания демонстрирует «типичные» характеристики, замечаний нет. Время задержки установки PSOK слегка завышено, но это уже сущий пустяк и полностью соответствует требованиям.

Рассмотрим процесс появления напряжений более подробно:

По очередности появления напряжений явно просматривается топология с отдельными преобразователями «5 В» и «3.3 В», причем последний запускается с задержкой. Попробую предположить наличие в схеме запуска контроллера, запускающего преобразователь более низкого уровня только после выхода на режим предыдущего преобразователя цепочки. То есть, «12 В» -> «5 В» -> «3.3 В».

Типичный случай последовательного запуска, что гарантирует отсутствие коллизий очередности и уровней. Замечаний нет.

Времена установки напряжений выдержаны очень четко, какое-либо существенное перерегулирование отсутствует. Хороший результат. Гм, скорее отличный.

Нагрузочная характеристика

Процесс испытания состоит в последовательном изменении тока нагрузки по каждому выходу БП 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 блока питания в типичных условиях работы и представить результаты измерения на обычных «плоских» графиках.

Нагрузка по выходу 12 вольт

Стабильность отличная.

Нагрузка по выходу 5 вольт

Все аналогично предыдущему случаю, замечаний нет.

Нагрузка по выходу 3.3 вольта

Ничего нового – никаких замечаний.

Если не возражаете, пара определений:

  • Выходное сопротивление R(a) = отношение уменьшения напряжения на выходе к приращению тока на нем же;
  • Переходное сопротивление R(a)(b) = отношение уменьшения напряжения на выходе (а) к приращению тока на выходе (b).

Нагрузочные характеристики:

Практически все выходные сопротивления менее 1 мОм. Из самых полезных стоит отметить 0.34 мОм по выходу «12 В» и 0.74 мОм приведенное сопротивление цепи «земля». Вот не думал, что такое возможно.

Комплексная нагрузочная характеристика

Измерение данной характеристики несет мало смысла, поэтому смотрите сами.

Выход 12 вольт

Замечаний нет. Уровень слегка повышен (+2%), при этом цвет (уровень) почти не меняется по мере изменения нагрузки по выходу «12 В». Если провести оценку уровней «на глаз», то цвет меняется от чисто зеленого до разбавленного, что-то вида +2%...+1.5%. Гадание по цвету – это мило, а что еще вы хотели получить от «КНХ»?

Выход 5 вольт

Выход «5 В» совершенно не зависит от меры нагрузки по выходу «12 В», что навевает подозрения о системе слежения за уровнем потенциала «земли». Это было бы здорово, но может пострадать импульсная стабильность.

По мере повышения нагрузки выхода «5 В» его напряжение слегка снижается (переход цвета с «салатового» на «голубой», примерно +1%...-1%) , что обусловлено очевидным отсутствием обратной связи по самому кабелю питания периферии. Недостатком это не является, хотя, надо сказать прямо, и этот негативный момент можно было бы устранить. Но это уже снова придирки.

Комплексная нагрузочная характеристика по выходу «3.3 В» не снимается из-за малой величины нагрузки по данному выходу и его реальной невостребованности для работы внешних устройств.

Время удержания сети

Блок питания работает от сети переменного тока напряжением 220 В. Но не существует ничего идеального, в сети могут происходить различного рода нарушения – от кратковременных дефектов (искажения формы, помехи) до более длительных снижений/повышения уровня, вплоть до непродолжительных отключений. БП 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.

Требования стандартов:

Стандарт Время удержания
сети, мс
ATX v2.4 16 (1/60 Гц)
EPS v2.9x 18
ГОСТ Р 50628 20 (1/50 Гц)

Повторюсь – интерес представляет только требование ГОСТ'а, у остальных стандартов нет законной силы.

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:

Уровень выходного напряжения канала «12 В» начал уменьшаться через 25 мс и снизился до критичного уровня на отметке 32 мс, сигнал PSOK был снят через 25 мс.

Последовательность формирования сигналов правильная, как и полученные цифры. Данное измерение показывает, что БП соответствует ГОСТ'у, и это отличная новость.

Требования ГОСТ'а оговаривают, что блок питания обязан вначале снять PSOK и лишь после этого могут снижаться выходные напряжения (не менее 1 мс), и это выполняется.

Второй вариант испытания.

По мере увеличения времени провала сети возрастает импульсный ток потребления, но посмотрите на графики выхода 12 вольт – на нем появляются импульсные помехи, и это не слишком приятно. Время удержания составило 24 мс, что практически совпало с предыдущим методом измерения.

К сожалению, не все обошлось гладко – ток потребления БП в переходном режиме получил странную форму (хоть и очень плохо, но на графике отчасти видны «несуразности»), во время провала сети происходил акустический звук невыясненного происхождения, напоминающий многократные щелчки реле.

Последний тестовый цикл:

На данном графике не отражен момент снятия PSOK, это событие вышло позже – блок питания проработал еще некоторое время, что хорошо видно по уровню выхода «12 В», он не изменялся. Попрошу обратить внимание на форму тока (голубой график), с ней творится какое-то безобразие. Вот что-то схожее и наблюдалось на протяжении всего теста на провал сети. Впрочем, величина тока потребления сети не слишком большая и на функционировании самого БП это не сказывается, а это самое главное.

В виде таблицы:

Ток нормальный, менее 50 ампер, время удержания сети тоже в норме. Замечаний нет.

Импульсная нагрузка

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, 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%.

Нагрузка по «12 В» немного влияет на выход «3.3 В», скорее всего из-за общей цепи «земля». Забавно, что «5 В» от этого избавлен, или просто не видно. Преобразователи «5 В» и «3.3 В» наверняка одинаковые и отличие в свойствах, скорее всего, проистекает от способа подключения – канал «5 В» подключается собственным кабелем, а «3.3 В» идет по общему кабелю питания материнской платы.

Впрочем, обратим внимание на сами величины помех по каналам. Если «12 В» демонстрирует нестабильность в 0.3 В, то «3.3 В» лишь 20 мВ.

Перегрузка по току

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.

Выход 5 вольт

Все правильно, перегрузка выхода «5 В» вызвала отключение БП, что видно по снятию сигнала PSOK и началу снижения уровня на выходе «12 В». Очень хороший результат.

Выход 12 вольт

Перегрузка по «12 В» вызвала отключение блока питания, сигнал PSOK сброшен практически сразу, все правильно.

Результаты отличные, никаких замечаний. Блок питания демонстрирует очень быструю реакцию на перегрузку, что крайне полезно для исключения механического перегорания проводников и трасс на материнской плате в случае выхода из строя элементов преобразователей. Лучше просто заменить сгоревший транзистор, чем выбрасывать всю плату.

Устойчивость к помехам в сети 220 В

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.

Нестабильная сеть

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 функционировать как в нормальном диапазоне (+10/-15%), так и выдерживать кратковременное снижение и завышение уровня.

Блок питания демонстрирует полное отсутствие влияния величины сети на выходные напряжения.

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 вызвало каких-либо неудобств, БП не отключился во всем представленном диапазоне напряжений сети, что говорит о его исполнении «Full range» (110-220 В).

Эффективность работы

Во время измерения эффективности приводятся напряжения на выходах 3.3/5/12 В, а само тестирование будет проводиться «до железки», пока блок питания не выключится. Это позволит оценить перегрузочную способность модели БП. Данный тест обязан проводиться быстро, иначе можно нарушить условие кратковременности перегрузки, оговариваемой на блоки питания.

Выход 12 вольт

Нагрузка 1.5 кВт и напряжение практически не меняется.

Выход 5 вольт

Выход 3.3 вольта

Приведенные графики повторяют рассмотренную ранее комплексную нагрузочную характеристику. Данный блок питания формирует практически идеальные выходные уровни.

Ток потребления сети

Форма тока потребления напоминает синусоидальную практически в самом начале графика, в дальнейшем ее качество только улучшается. Подробнее форма тока будет рассмотрена в следующем пункте испытаний.

КПД

Эффективность в табличном представлении, все численные данные представлены в процентах:

Данный блок питания номинирован производителем как «80Plus Platinum», что выполняется.

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.

Перегрузочная способность.

Тестовый стенд не может обеспечить мощность нагрузки выше 1500 Вт, поэтому БП был протестирован лишь до 1500 Вт. Эту нагрузку он выдержал, что позволяет предположить, что герой обзора способен на большее.

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.

В отключенном состоянии БП потребляет 0.1 Вт, и эту величину вряд ли стоит учитывать даже при постоянном подключении БП к сети.

Коэффициент мощности

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.

От полноценной синусоиды данный сигнал отличает лишь небольшая «шероховатость» из-за помех преобразования, наводимая обратно в сеть, и некоторое искажение формы. Впрочем, это уже придирки, PF высок (0.975) и этого более чем сверх достаточно.

Дежурный источник

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:

Хорошая перегрузочная способность, малое изменение уровня, низкие пульсации.

КПД

Данный источник демонстрирует неплохие данные, перегрузочная способность в 1.6 раза при общем КПД около 80%.

Импульсная нагрузка

Ничего необычного, хороший результат.

Численные данные очень хорошие, замечаний нет.

Высокоэффективный процессор

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 тесты 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, и разрешают устройству 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 модели двух классов – способных работать с низким током потребления и неспособных, отключающихся 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 – и ток потребления сети, и выходные напряжения не меняются. Хотя ток потребления из сети напоминает «чечетку» (и снова придирки).

Импульсная характеристика:

Блок питания очень хорошо реагирует на импульсное воздействие. Точнее, его качество работы совсем не зависит от уровня нагрузки его выходов – посмотрите ранее приведенный тест на импульсное воздействие, полное соответствие. У данного БП должна быть хорошая совместимость с Haswell.

Система охлаждения

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 БП в составе системы. Впрочем, измерение уровня шума будет производиться, но лишь как оценочная мера.

На блоке питания установлен режим работы системы охлаждения «гибридный».

Скорость вращения вентилятора

На данном графике показано первое измерение, в котором датчик оборотов оказался установленным крайне неудачно и работал неустойчиво. Нормальные графики будут представлены несколько ниже и в данном тесте интересует лишь один момент – до нагрузки 500 Вт вентилятор был отключен.

Уровень шума

К сожалению, объект тестирования находится не в специализированной звукоизолированной комнате, присутствуют фоновые шумы. Кроме того, оказывают влияние примененный микрофон и усилитель. Поэтому при полностью отключенном вентиляторе уровень шума совсем не ноль. Впрочем, он ниже уровня шума крыльчатки, что позволяет хотя бы примерно оценить качество его работы.

До мощности нагрузки 500 Вт вентилятор не крутится и измерения демонстрируют уровень фонового шума (27 дБА). Дальнейшее повышение мощности до 800 Вт практически не сказывается на скорости вращения вентилятора и лишь свыше данного порога следует монотонное и, увы, довольно резкое повышение уровня шума. Системам охлаждения с «гибридным» режимом работы свойственен завышенный уровень шума в момент включения вентилятора, но данный БП избавлен от этого недостатка.

Единственное, на что стоит обратить внимание – высокий уровень шума выше двух третей мощности нагрузки. Для современного БП, ориентированного на домашнее применение, 51 дБА - это уже много.

Сравнение гибридного режима работы вентилятора

В предыдущем разделе был рассмотрен «гибридный» режим работы, теперь пришла пора сравнить его с «нормальным».

Нормальный режим работы вентилятора.

В принципе, данные повторяют «гибридный» режим работы с очевидным отличием – на низкой мощности нагрузки вентилятор не отключается.

«Гибридный» режим работы вентилятора, температура в системном блоке 35-40 градусов

«Гибридный» режим работы хорошо виден, на низкой мощности вентилятор остановлен. Но, простите, почему порог включения сместился с 500 Вт до «смешных» 150 Вт?

Что-то здесь не чисто, проведем еще одну проверку – после прохождения теста отключим подогрев в корпусе системного блока и выдержим 30 минут, что будет соответствовать переходу компьютера от сильной нагрузки (например, «игры») к режиму простоя.

«Гибридный» режим работы вентилятора, нагрев в системном блоке отключен

Так, «здрасьте». Куда девали «гибридный» режим? Он только «из морозильника» работает, что ли? Увы, но выходит так. В его описании малюсенькими буковками написано, что этот режим может работать при температуре воздуха 25 градусов. Простите меня за невнимательность, разве существует системный блок с такой температурой? Я знаю только один вид такого устройства – «выключенный». А, нет, есть еще один – «разобранный».

Или производитель рассчитывал режимы работы «гибридной» системы, исходя из того, что у пользователя установлено множество вентиляторов, которые интенсивно прокачивают воздух даже в режиме простоя? Ну тогда «да», это неоценимое качество БП, останавливать свой вентилятор, когда вокруг него ревут несколько корпусных моделей системного блока. А что, на общем уровне шума это скажется самым положительным образом (сарказм, извините уж).

Увы, «гибридный» режим в данном БП нормально не работает. Он работает нормально. Стоит блоку хоть чуть-чуть прогреться и вентилятор уже не отключается. Короче, забудьте про эту фишку, ее не доделали.

Пора подводить выводы по блоку питания? По измеренным характеристикам это замечательное устройство, если забыть глупости с «гибридным» режимом работы вентилятора и уровнем шума. Кстати, о шуме. В предыдущих статьях цикла постоянно отмечалось, что никаких посторонних звуков не фиксировалось. Увы, «свершилось». Посмотрим спектр шумового сигнала с двух датчиков – внутри системного блока и снаружи.

«Гибридный» режим работы вентилятора, первый запуск

На диаграммах отчетливо виден, как момент включения вентилятора, примерно 500 Вт, так и четкие кривые спектра звуков крыльчатки. На это накладывается равномерный фоновый шум воздушных потоков и общий шум в комнате, поэтому в левой части диаграммы наблюдается ряд полосок слабой интенсивности.

Вполне логично, что повышение скорости оборотов вентилятора должно увеличивать уровень шума, что отчетливо отождествляется по возрастанию уровня в правой части диаграмм, но кроме очевидного наблюдаются и аномалии. Оба датчика показывают повышенный уровень звука в области 3-9 кГц при мощности нагрузки БП в диапазоне примерно 250-450 Вт. Кроме того, внешний датчик отмечает постоянный уровень шума на частоте около 3 кГц.

Нормальный режим работы вентилятора

Вентилятор не отключался в левой части диаграммы, а так никаких отличий нет.

«Гибридный» режим работы вентилятора, температура в системном блоке 35-40 градусов

Все дефекты повторяются. Ну и последний тест.

«Гибридный» режим работы вентилятора, нагрев в системном блоке отключен

Ну да, все то же. Итак, помехи на 3 кГц и «всплеск» активности на 250-450 Вт не являются случайными. Для сравнения приведу данные блока питания из предыдущего тестирования.

Блок питания Corsair AX1500i

Уровень шума равномерный, «место» включения вентилятора определить уже крайне затруднительно, пороговое значение примерно 550 Вт. Диаграмма нормирует диапазон «сверху», поэтому ранее приведенные графики уходили «в черное», а эти опускаются лишь до «голубого». Что ж, это моя недоработка, надо было зафиксировать уровень «снизу». Не знаю, как вам, а я не наблюдаю здесь какой-либо особой активности вокруг 3 кГц.

Впрочем, картинки-картинками,… а о чем это я? Шум надо слушать ушами. Пожалуйста, два фрагмента. Левый с блока питания Corsair AX1500i, правый – рассматриваемый блок питания. Оба включены на «гибридный» режим работы. К слову, уровень громкости хоть и абстрактный, но фиксированный. Если фонограмма громче, значит уровень шума действительно выше.

Corsair AX1500i Seasonic SS-1200XP

Не оглохли? Полный цикл измерения уровня шума выполняется слишком долго, чтобы выкладывать файл записи целиком, поэтому его пришлось «проредить». Получившийся фрагмент соответствует повышению мощности нагрузки блока питания от 0 до 100 процентов.

Особенности функционирования

Во время тестирования были обнаружены некоторые особенности:

  • При включении блока питания щелкает реле. Громкость низкая, не мешает;
  • Кратковременный провал сети сопровождается неприятным звуком, похожим на многократное переключение реле. Из-за уникальности данного события дефект не является существенным.

Заключение по Seasonic Platinum-1200

Знаете, этот тот редкий случай, когда нет нужды «разбирать по полочкам». Блок питания работает очень хорошо, без каких-либо замечаний. У него лишь один недостаток – повышенный акустический шум на высокой мощности нагрузки и «писк». Из протестированных мною блоков питания этот БП обладает «самыми-самыми» характеристиками – просто феноменальной электроникой и единственным случаем с «проблемной» акустикой (системой охлаждения).

Является ли это критичным для вас, уважаемый читатель, можно решить самостоятельно. Увы, «пять звезд из пяти» БП не получает, а мог бы.

Методика тестирования блоков питания: выводы

Тестирование БП продолжалось в течение всего 2014 года, что позволяет подвести достаточно корректные итоги. Сразу стоит отметить – никаких грубых просчетов в моей методике не обнаружилось, скорее наметились пути ее модернизации, и, увы, подтвердились все предположения.

Существующие технологии измерения характеристик БП в «русском» (или, правильнее сказать, «русскоязычном»?) регионе интернета основаны на снятии так называемых «КНХ», нагрузочных характеристик и (не всегда) измерении уровня шума. При этом каких-либо обработок не производится, и сам тестовый стенд подчас является «открытым стендом», что ставит под вопрос установку фиксированных и нужных условий работы системы охлаждения блока питания. Впрочем, все это вы видите и так, незачем мне повторяться.

Вот о чем стоит поговорить, так это о последствиях столь «упрощенного» понимания тестирования БП. Наверно, все разделы перечислять не стоит, лишь действительно важные, на мой взгляд.

  • Отсутствие термостабилизации и/или установка заниженной температуры подаваемого воздуха в БП «завышают» эксплуатационные характеристики системы охлаждения. При этом вентилятор крутится или медленнее того, что будет у конечного пользователя, или вообще не отключается в простое при «гибридном» режиме работы;
  • Простое измерение уровня шума не показывает «треск» и «писк» БП. Посмотрите на приведенные мною графики – в районе 250-450 Вт никакого «подъема» не наблюдается, хотя писк четко регистрируется в спектрограмме и отчетливо слышен на приведенной фонограмме;
  • Общепринятая технология объединения шины «12 В» при подключении нагрузки тестового стенда резко облегчает жизнь тому, кто проводит подобное тестирование, но конечный пользователь может получить откровенное «барахло», польстившись на хвалебные оценки. Проблема, как в перегрузке конечных виртуальных линий, так и в месте съема обратной связи;
  • Экономия на сетевом сглаживающем конденсаторе в БП слишком традиционна, а время провала сети никто не измеряет (гм, а кто измеряет, тот делает неправильно). Как следствие, практически все блоки питания не могут пройти сертификацию по соответствующему ГОСТ'у. И дело вовсе не в получении «бумажки», это надежность работы всего компьютера;
  • Качество отработки переходных процессов не измеряется вовсе, а это одна из самых важных характеристик БП. Статические измерения существенны лишь для жестких дисков, все остальное оборудование системного блока работает через собственные преобразователи, и им, по большому счету, важно лишь отсутствие помех в подводящем напряжении. По этой характеристике все БП показывают не просто разные, а совсем разные результаты.

Картина безрадостная – «общепринятая» методика тестирования по крайне скудному и, заметьте, одинаковому набору свойств приводит к тому, что производители аппаратуры начинают адаптироваться под данные требования и улучшать работу своих устройств. Лично мне так показалось, уж извините за столь оптимистичное наблюдение. Но из этого прямо вытекает следствие – все, что не проверяется скудным набором тестов, то находится в упадке, подчас жутком.

Чего стоит один из БП, который обеспечил лишь две трети номинальной мощности из-за, гм, вполне очевидной ошибки в распределении выходов по виртуальным линиям «12 В». После исправления дефекта блок смог выдать значительно больше номинальной мощности. Ошибка очевидная, но ни один тестер этого не обнаружил, как и сам производитель устройства. А конечный пользователь… будет мучиться, пока не махнет рукой и не поменяет блок на другой.

Serj


Выражаем благодарность:

  • Компании Sea Sonic за предоставленный на тест блок питания Seasonic Platinum-1200 (SS-1200XP3 Active PFC).
  • Фирме TZ Elettronica за доступ к специализированному тестовому оборудованию и неоценимую помощь в работе над проектом.