Тестирование блоков питания: обзор FSP Epsilon 80Plus 1010 (страница 3)
реклама
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%.
реклама
Нагрузка по «12 В» приводит к взаимно обратной реакции по каналу «5 В» - вполне очевидное следствие «групповой» стабилизации. Канал «3.3 В» имеет локальную цепь стабилизации, а потому «удары» тока по основному преобразователю он «чувствует» только при низкой общей мощности нагрузки БП.
Интересно, что импульс нагрузки по «12 В» канал «5 В» чувствует, а наоборот – нет. Это говорит о неравноценных весовых коэффициентах по 12 и 5 групповой стабилизации. Решение правильное, но никак не для блока питания «более 1 кВт».
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
реклама
Перегрузка по выходу 5 В вызвала очень большой ток нагрузки по данному выходу и, что необычно, потянула за собой канал 12 вольт. Забавно другое, после выключения блок питания снова «включился». Тестовый стенд такого коварства не ожидает и фактически не смог нормально измерить данную характеристику. При повторении теста получались схожие результаты, то есть дефект стабильный.
Выход 12 вольт
М-да, ничем не лучше предыдущего.
Положим, что время отключения менее 1 мс, что считается очень хорошим результатом. Но какой ценой?
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.
реклама
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
Одна из самых востребованных и разрекламированных характеристик – КПД.
Кроме измерения эффективности, во время испытания 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
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 лишь во второй половине графика, что типично для компьютерных блоков питания. 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», хотя его можно отнести к более высокому классу «80 Plus Bronse», производитель слегка поскромничал.
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.
Блок питания смог функционировать только при номинальной нагрузке. Малейшее превышение приводит к его отключению. Стандартизация ATX и EPS оговаривают как минимум 15%-ный запас на перегрузку и данное требование блок питания не выполняет.
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.
Как бы ни мала показалась величина потребления БП в дежурном режиме, не стоит упускать эту «мелочь» 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».
В отключенном состоянии БП потребляет 0.5 Вт, что близко к типичному значению (0.3 Вт) для качественных блоков питания.
реклама
Страницы материала
Лента материалов раздела
Соблюдение Правил конференции строго обязательно!
Флуд, флейм и оффтоп преследуются по всей строгости закона!
Комментарии, содержащие оскорбления, нецензурные выражения (в т.ч. замаскированный мат), экстремистские высказывания, рекламу и спам, удаляются независимо от содержимого, а к их авторам могут применяться меры вплоть до запрета написания комментариев и, в случае написания комментария через социальные сети, жалобы в администрацию данной сети.
Комментарии Правила