Обзор и тестирование блока питания Fractal Design INTEGRA M 650W

На рынке источников питания сложилась очень забавная ситуация: лишь некоторые компании (например, Sea Sonic Electronics или FSP) самостоятельно разрабатывают платформы и собирают на их основе продукты под собственным брендом. Большинство же других игроков на рынке покупают уже готовые платформы (в том числе у тех же Sea Sonic Electronics или FSP) для реализации их в моделях под собственным брендом. Похоже, что такая ситуация выгодна обеим сторонам: разработчикам платформ не нужно задумываться о продаже готовых устройств, налаживании дистрибуторских каналов и сети сервисного обслуживания. В свою очередь компаниям-продавцам не нужно вкладывать ресурсы и время в разработку и тестирование платформ, а партнерские каналы, сервисные центры и узнаваемый бренд у них уже есть.

Поэтому неудивительно, что известная (особенно в Западной Европе) шведская компания Fractal Design, с которой мы уже успели немного познакомиться на примере ее корпусов и вентиляторов, также делает активные шаги в освоении рынка источников питания. При разработке своей продукции она уделяет большое внимание каждому отдельному элементу. Конечно, когда речь заходит о блоках питания с сертификатом 80 PLUS Bronze, коим и является рассматриваемая модель Fractal Design INTEGRA M 650W, сразу же понятно, что на определенных моментах пришлось сэкономить в угоду более доступному ценнику. Но покупатели подобных решений и не против – главное, чтобы в целом продукт получился достойным и сбалансированным.

Спецификация

Упаковка и комплект поставки

На упаковке производитель экономить не стал. Она изготовлена из плотного картона с использованием качественной цветной полиграфии в темно-бронзовых тонах – такая коробка станет украшением любой витрины. Не оставили в стороне дизайнеры и информативную составляющую: тут вам и фото устройства, и перечень ключевых преимуществ, кривые эффективности и уровня шума, а также тип всех кабелей. Правда, большинство информации указано на английском, но для многих это уже не проблема.

Комплект поставки Fractal Design INTEGRA M 650W соответствует уровню устройства. В его состав вошли:

• сетевой шнур питания;
• набор отстегивающихся кабелей для подключения комплектующих;
• винты для крепления блока питания внутри корпуса;
• несколько одноразовых и многоразовых стяжек;
• инструкция пользователя.

Внешний вид

Некоторые компании экономят на внешнем виде источника питания в угоду снижения конечной стоимости. Fractal Design не относится к их числу: для придания приятного внешнего вида использовался не только дополнительный слой черной краски, но также информационные надписи на боковых панелях и вытесненный логотип на одной из сторон.

Позаботился производитель и о достаточном притоке воздуха внутрь: сеточки с ячейками в виде пчелиных сот размещены на трех панелях. Размеры же Fractal Design INTEGRA M 650W составляют 150 х 140 х 86 мм, поэтому он без проблем поместится во многих системных корпусах.

В устройстве используется частично модульная система кабелей: основная часть выведена напрямую из корпуса, а дополнительные провода сделаны отсоединяемыми. Для их подключения на корпусе присутствуют три 6-контактных разъема (для периферии и SATA) и одни 8-контактный (для дополнительного питания видеокарты). Практически все провода реализованы в виде гибких, плоских шлейфов, с которыми очень приятно работать. Исключением является лишь основной 20+4-контактный, который для большего удобства помещен в оплетку. Толщина его проводов составляет 18 AWG (1,02 мм в диаметре с площадью сечения 0,82 мм²). Внизу также можно увидеть наклейки о прохождении внутреннего тестирования – мелочь, но приятно и внушает доверие.

Полная конфигурация системы выходных кабелей модели Fractal Design INTEGRA M 650W выглядит следующим образом:

Доступного количества кабелей достаточно для обеспечения питанием двух топовых видеокарт и шести SATA-устройств. То есть у большинства пользовательских систем проблем с подключением не возникнет.

Внутреннее устройство

Опытные пользователи знают, что серия Fractal Design INTEGRA M пришла на смену линейке Fractal Design INTEGRA R2, которая в свое время получила неоднозначную оценку обозревателей и пользователей. Поэтому компания решила заменить платформу: вместо HEC используется решение от тайваньской компании ATNG (маркировка печатной платы – AG-316). 

Система охлаждения традиционно состоит из пассивной и активной части. В состав первой вошли два радиатора с небольшими гребнями, которые отвечают за отвод излишков тепла от ключевых силовых элементов.

Вторая часть представлена 120-мм 7-лопастным вентилятором с наклейкой Fractal Design. Он построен на основе подшипников скольжения (Sleeve Bearings) и характеризуется мощностью 2,16 Вт (12 В при 0,18 А). Производитель обещает тихую его работу, что мы обязательно проверим на практике, но предварительно отметим, что в более дорогих моделях используется вентилятор на шарикоподшипнике либо на гидродинамическом варианте, которые обладают более длительным сроком службы.

Скорость вращения предустановленной вертушки зависит не от выходной мощности, а от температуры радиатора низковольтной части, что считается более прогрессивным методом управления ее работой.

А теперь давайте коротко пробежимся по основным узлам. Начальной точкой по традиции служит фильтр электромагнитных помех на входе, который сглаживает высокочастотные помехи, излучаемые в сеть блоком питания, а также выполняет функцию грозозащиты. Он состоит из двух частей: одна расположилась за сетевой розеткой, а вторая – на печатной плате. В его состав вошли все необходимые элементы: X- и Y-конденсаторы, несколько дросселей и варистор, поэтому в надежности его работы сомневаться не приходится.

На радиаторе высоковольтной части можно заметить диодный мост U15K80R для выпрямления входного напряжения. Рядом находится активный модуль коррекции коэффициента мощности (APFC). Его силовые ключи закреплены на радиаторе, но их маркировку рассмотреть не удалось. А вот в качестве ШИМ-контроллера выступает микросхема 2PCS01, расположенная на обратной стороне основной печатной платы.

Входной конденсатор высоковольтной цепи представлен моделью от тайваньской компании TEAPO с параметрами 330 мкФ х 400 В. Качество ее продукции считается хорошим: до образцового японского уровня не дотягивает, зато гораздо лучше большинства китайских аналогов. Важно отметить, что его максимальная рабочая температура составляет 85°С, а не 105°С, которые мы привыкли видеть в более дорогих аналогах. Это еще одна составляющая экономии для уменьшения конечной стоимости.

Плотная компоновка не позволила рассмотреть ключи главного преобразователя. Можем лишь предположить, что там использованы менее эффективные (и более доступные) диодные сборки вместо транзисторов. А вот в качестве контроллера линии дежурного питания +5Vsb выступает микросхема XY6112.

Стабилизация напряжений носит групповой характер. Здесь установлены преимущественно электролитические тайваньские конденсаторы компании TEAPO из высокотемпературной серии (до 105°С), но также замечены несколько полимерных решений от японской FPCAPS. 

На плате с модульными разъемами видим несколько перемычек и лишь один твердотельный конденсатор. В дорогих моделях фильтрация осуществляется более качественно, с применением большего количества конденсаторов, а иногда − даже с использованием катушек индуктивности.

Согласно спецификации, в тестируемом блоке питания предусмотрен базовый перечень необходимых защит:

• защита от повышенного напряжения (OVP);
• защита от пониженного напряжения (UVP);
• защита от короткого замыкания (SCP);
• защита от перегрузки по мощности (OPP).

В качестве контроллера данного узла используется микросхема GR8313, размещенная на обратной стороне основной печатной платы.

Качество пайки довольно хорошее, особенно учитывая ценовой диапазон устройства. 

Тестирование

Кросс-нагрузочные характеристики

Согласно нормам стандарта ATX12V, допустимый диапазон отклонений напряжений для всех линий питания составляет ±5% от их номинала.

Во время кросс-нагрузочных тестов на основных линиях питания были зафиксированы следующие отклонения напряжений:

• линия +3,3В: от -3% до +4%;
• линия +5В: от +2% до +3%;
• линия +12В: от -2% до +2%.

Узел стабилизации напряжения питания хорошо справился со своей задачей: во всех случаях напряжение колебалось в более узких пределах, чем того требуют нормы стандарта ATX12V. 

Шумы и пульсации во всем диапазоне напряжений

Для стандарта ATX12V предусмотрены следующие допустимые нормы, касающиеся уровня пульсаций (peak-to-peak):

• линии +3,3В и +5В: 50 мВ;
• линия +12В: 120 мВ.

Отличные результаты были получены и во время измерения пульсаций на выходах блока питания: в подавляющем большинстве случаев они не превышали 25 мВ и лишь на линии +12В смещались в диапазон 50 – 75 мВ, что гораздо ниже допустимых норм.

Дежурная линия питания +5Vsb

В зависимости от нагрузки напряжение на дежурной линии питания (+5Vsb) изменялось от 5,2 до 5,13 В, что вписывается в допустимые нормы стандарта и свидетельствует о хорошей работе данного узла.

PFC

Таблица, показывающая изменение PFC в зависимости от загрузки источника питания:

Нагрузка* − нагрузка в процентном отношении к номинальной мощности блока питания.

Модуль APFC блока питания Fractal Design INTEGRA M 650W также продемонстрировал очень достойные результаты. Отметка 0,92 была достигнута уже при 200 Вт (напомним, что стандартом 80 PLUS Bronze предусмотрен коэффициент 0,9 при 50%-ой мощности). Максимальное же значение (0,98) было зафиксировано при нагрузках свыше 500 Вт.

КПД

Тест реальной эффективности при разной потребляемой мощности подтвердил соответствие рассматриваемой модели стандарту 80 PLUS Bronze для напряжения 230 В: при нагрузках 20%, 50% и 100% КПД блока питания превышал 81%, 85% и 81% соответственно. Даже при очень малых нагрузках (ориентировочно 60 Вт) этот показатель составлял порядка 78,5%, что является хорошим результатом для его уровня.

Система охлаждения и температурный режим

Косвенно оценить уровень шума устройства можно по скорости вращения вентилятора при разной величине нагрузки. 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. Нужно отметить, что воздух внутри корпуса компьютера может быть куда горячее, в частности, температура 40°С является вполне допустимой. В то же время сама нагрузка, создаваемая компьютерной системой, носит переменный характер, что облегчает температурный режим источника питания.

До отметки 200 Вт вентилятор работает очень тихо. В диапазоне от 200 до 300 Вт скорость его вращения заметно возрастает, но издаваемый шум все еще остается низким. После преодоления отметки 300 Вт шум переходит в категорию «ниже среднего», абсолютно не нарушая акустического комфорта пользователя

Карта температур снималась после 40-минутной работы с нагрузкой 500 Вт. Поскольку скорость вращения вентилятора после достижения мощности 350 Вт не меняется, то достигнутые температурные показатели некоторых компонентов (например, основного трансформатора) внушают опасения при длительной постоянной работе на максимальной мощности. С другой стороны, даже наша тестовая система с разогнанным процессором и прожорливой видеокартой не создала нагрузку с полезной мощностью в 600 Вт. Да и в обычных условиях эксплуатации максимальная продолжительная нагрузка возникает крайне редко. Поэтому в целом система охлаждения справляется со своей задачей, но все же хотелось бы увидеть более эффективную работу при высоких нагрузках. Тем более что защита от перегрева в источнике не реализована.

Посторонние шумы во время работы блока питания

На всем диапазоне нагрузок Fractal Design INTEGRA M 650W не издавал никаких посторонних шумов в виде раздражающего писка дросселей или характерного гудения трансформатора, что важно при очень тихой работе системы охлаждения.

OverLOAD

Откровенно порадовал тест на перегрузку: нам без проблем удалось повысить его мощность до 910 Вт, а это +40% к номинальным 650 Вт. В таком режиме напряжения на всех выходных линиях оставались в норме, а защита от перегрузки по мощности (OPP) не срабатывала. В принципе, можно было идти дальше, но мы побоялись искать точку срабатывания защиты OPP.

Результат просто отличный для блока питания данного класса, но мы не рекомендуем в обычных условиях постоянно нагружать Fractal Design INTEGRA M 650W выше номинальной мощности. К тому же система его охлаждения уж точно не рассчитана на постоянную работу при таком режиме, а вот кратковременные перегрузки ему не страшны.

Практические испытания на реальной конфигурации

Для построения реальной компьютерной системы был задействован мощный 6-ядерный процессор Intel Core i7-4960X, разогнанный до частоты 4,4 ГГц, и видеокарта ZOTAC GeForce GTX 480 AMP! (суммарный уровень TDP такой связки находится на уровне 450-500 Вт). Целью данного эксперимента является воссоздать реальные нагрузки производительного ПК и проверить, как при этом ведет себя блок питания на практике.

Измерения производились в двух режимах: «Простой» и «Максимальная загрузка», которая создавалась утилитами Linpack и FurMark 1.10.4. Во время тестирования общее энергопотребление системы измерялось с помощью прибора Seasonic PowerAngel, напряжение на линиях питания +12В, +5В и +3,3В фиксировалось с помощью мультиметра MASTECH MY64.

В результате измерения напряжения питания на выходных линиях были получены следующие значения:

Блок питания Fractal Design INTEGRA M 650W без проблем справился с предложенной мощной игровой конфигурацией. Независимо от характера нагрузки, ни на одной из линий напряжение питания не проседало ниже номинала. Таким образом, устройство подойдет для создания мощной игровой конфигурации с одной или двумя современными топовыми видеокартами.

Энергопотребление в простое и в выключенном состоянии компьютера

Энергопотребление данной модели в выключенном состоянии компьютера и в спящем режиме соответствует значениям, зафиксированным у других моделей схожей мощности, которые уже успели побывать в нашей тестовой лаборатории.

Выводы

Пришло время подводить итоги знакомства с блоком питания Fractal Design INTEGRA M 650W. Он позиционируется в качестве сравнительно доступного, достаточно эффективного и мощного устройства. К его разработке компания Fractal Design подошла с большой ответственностью. Начиная с упаковки, комплекта поставки, внешнего вида и знакомства с характеристиками, создается стойкое впечатление добротного и качественного устройства.

Внутренняя платформа от тайваньской компании ATNG характеризуется актуальной схемотехникой и соответствующим качеством подобранной элементной базы для данной ценовой категории. Конечно, не обошлось и без некоторых компромиссов, например, использованы преимущественно тайваньские конденсаторы, а максимальная температура конденсатора высоковольтной цепи составляет 85°С, вместо 105°С. Однако практическое тестирование показало, что какого-либо значимого негативного воздействия на эффективность работы Fractal Design INTEGRA M 650W это не оказало.

Порадовали и потребительские свойства данной модели: используется частично модульная конфигурация кабелей, большинство из которых выполнено в виде удобных шлейфов, перегрузка по мощности может достигать 40%, реализован базовый набор защит, а система охлаждения характеризуется очень тихой работой даже при максимальной нагрузке. Но именно к последней возникла одна существенная претензия: при длительной работе на максимальной мощности могут возникнуть проблемы с перегревом некоторых компонентов. Однако это еще нужно хорошо постараться, чтобы в обычных условиях создать максимальную длительную нагрузку на Fractal Design INTEGRA M 650W, поэтому большинству пользователей волноваться не стоит.

В итоге мы имеем добротный источник питания с вполне доступным для его мощности ценником. Проблема у него лишь одна: на рынке уже завязалась достаточно жесткая конкуренция, поэтому оппонентами выступают аналоги от не менее именитых компаний.

Достоинства:

• актуальная схемотехника и добротная элементная база для этого ценового диапазона;
• большой запас по мощности (40%);
• наличие выделенного канала +12В с высокой нагрузочной способностью (54 А);
• хорошее состояние напряжения на линиях питания +12В, +5В и +3,3В под большой нагрузкой;
• наличие базового набора защит;
• возможность работы в широком диапазоне сетевого напряжения;
• частично модульная система кабелей;
• большинство проводов сделаны в виде гибких плоских шлейфов, что значительно облегчает их укладку;
• наличие четырех 6+2-контактных разъемов PCIe;
• очень тихая работа системы охлаждения даже при максимальных нагрузках;
• хороший комплект поставки.

Недостатки:

• возможен перегрев некоторых узлов при длительной максимальной нагрузке.

Автор: Сергей Будиловский

Выражаем благодарность компании Fractal Design за предоставленный для тестирования блок питания.

Выражаем благодарность компаниям ASUS, Intel, Thermalright, Transcend, WD и ZOTAC за предоставленное для тестового стенда оборудование.

Все цены на Fractal+Design+FD-PSU-IN3B-650W