Обзор и тестирование блока питания Seasonic PRIME 650 W Titanium: нет предела совершенству

Выпрямление входного напряжение возложено на пару диодных сборок, заботливо посаженных на дополнительный радиатор.

Более крупный охладитель отводит тепло от силовых элементов активного корректора коэффициента мощности (APFC): двух полевых транзисторов производства немецкой компании Infineon и диода Шоттки SCS110AG. Слева от них можно заметить термистор, обеспечивающий защиту от больших пусковых токов.

Входные конденсаторы высоковольтной цепи представлены парой решений от известного японского бренда Nippon Chemi-Con (470 мкФ х 400 В). Общая емкость в 940 мкФ просто огромная для 650-Вт решения. Такой шаг и позволил увеличить время удержания со стандартных 16 до 30 мс, что в свою очередь обеспечит надлежащую работу источника в условиях нестабильного входного тока. Также отметим принадлежность конденсаторов к высокотемпературной серии (до 105°C).

В основе преобразователя Seasonic PRIME 650 W Titanium применяется высокоэффективная резонансная схема с полным мостом. Его ключи представлены четырьмя полевыми транзисторами, которые охлаждаются отдельным радиатором и работают под управлением ШИМ-контроллера CM6901, размещенного на дочерней плате.

Еще две управляющие микросхемы находятся на обратной стороне PCB. Тепло от них через специальную термопрокладку отводится на корпус, который и используется в качестве радиатора.

Напряжение +12В формируется с помощью синхронного выпрямителя, что гарантирует хорошие показатели на выходе. Низковольтная же часть состоит из DC-DC-преобразователей, расположенных на отдельной плате и используемых для формирования линий +3,3В и +5В.

Фильтрация выходных напряжений осуществляется с помощью элементов с жидким электролитом от японских компаний Nippon Chemi-Con и Rubycon, а также именитых твердотельных конденсаторов FPCAPS.

Соединение главной PCB с дочерней платой на выходе источника происходит напрямую, без использования кабелей, что обеспечивает более высокое качество выходных показателей.

В тестируемом устройстве предусмотрен полный перечень необходимых защит:

• защита от повышенного выходного напряжения (OVP);
• защита от пониженного выходного напряжения (UVP);
• защита от короткого замыкания (SCP);
• защита от перегрузки по мощности (OPP);
• защита от перегрузки по току каждого канала (OCP);
• защита от перегрева (OTP).

Соответствующий узел функционирует под управлением контроллера Weltrend WT7527V.

Кросс-нагрузочные характеристики

Согласно нормам стандарта ATX12V, допустимый диапазон отклонений напряжений для всех линий питания составляет ±5% от их номинала. Но не будем забывать, что согласно заявлению производителя, полученные значения должны быть гораздо ближе к номинальным.

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

• линия +3,3В: +1%;
• линия +5В: 0%;
• линия +12В: +2%.

Как видно, узел стабилизации напряжения питания справился со своей задачей на «отлично». Напряжения на всех линиях оказались почти непоколебимыми, вне зависимости от типа нагрузки. Ultra Stable Voltage Regulation в действии!

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.

Не менее примечательные результаты были зафиксированы и во время измерения пульсаций на выходах блока питания. На всех линиях размах амплитуды (peak-to-peak) находился в пределах 25 мВ, что является просто отличным показателем. Более того, производителем заявлено значение менее 20 мВ, но, к сожалению, наша тестовая система предусматривает измерение именно с 25-мВ градацией.

Дежурная линия питания +5VSB

Состояние дежурной линии питания Seasonic PRIME 650 W Titanium не вызвало никаких замечаний. В зависимости от нагрузки напряжение на ней изменяется в допустимых пределах: от 4,97 В до 4,79 В и не выходило за рамки допустимых ±5%.

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 отлично справляется со своей задачей. Уже при потребляемой мощности в 200 Вт коэффициент PFC преодолел отметку 0,9, максимальное же значение (0,99) было зафиксировано при номинальной нагрузке.

КПД

Тест реальной эффективности при разных нагрузках подтвердил соответствие модели Seasonic PRIME 650 W Titanium стандарту 80 PLUS Titanium для напряжения 230 В. При нагрузках 10%, 20%, 50% и 100% от номинальной мощности КПД блока питания превышал 90%, 94%, 96% и 91% соответственно. То есть на всем диапазоне нагрузки от 10% до 100% можно рассчитывать на эффективность на уровне 90-96% – просто впечатляющие показатели.

Также отметим, что для работы в сетях 115 В стандарт 80 PLUS Titanium менее требовательный. Например, при 50%-ой нагрузке КПД не должен быть ниже отметки 94%.

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.

Seasonic PRIME 650 W Titanium мы тестировали в гибридном режиме (Premium Hybrid Fan Control), предполагающем пассивную работу СО при невысоком нагреве внутренних элементов. В нашем случае вертушка начала вращаться при нагрузке 480 Вт (74% от номинала), а ее частота не превышала 380 об/мин. В таком режиме она работает очень тихо. Следовательно, даже при отключении гибридного режима расслышать БП на фоне других комплектующих вряд ли удастся.

А благодаря наличию зоны гистерезиса исключается ситуация с постоянным включением / выключением вентилятора при невысоких нагрузках – приятная забота производителя о мелочах.

Тестируемое решение отличается высоким уровнем КПД, что позитивно влияет на нагрев компонентов. Например, при половинной нагрузке системе охлаждения приходится отводить всего лишь около 13 Вт тепла. Поэтому неудивительно, что даже при столь небольшой частоте вращения вентилятора температура всех узлов была очень низкой – образцовый баланс в духе Sea Sonic Electronics.

Посторонние шумы во время работы блока питания

Как показала практика, на всем диапазоне номинальной мощности Seasonic PRIME 650 W Titanium не издает никаких дополнительных шумов в виде раздражающего писка дросселей или характерного гудения трансформатора.

OverLOAD

Нагрузку на тестируемую модель мы увеличивали до впечатляющих 860 Вт, что равняется приросту +32% к номинальной мощности. Дальше (на отметке 870 Вт) уже срабатывала защита от перегрузки (OPP). При этом значения напряжений на выходных линиях питания оставались в пределах нормы.

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. В качестве видеоускорителя мы использовали видеокарту ZOTAC GeForce GTX 480 AMP!. Отметим, что целью данного эксперимента является воссоздание реальных нагрузок производительного ПК и проверка того, как при этом ведет себя блок питания на практике.

Материнская плата	ASUS P9X79 PRO (Socket LGA2011, Intel X79 Express)
Процессор	Intel Core i7-4960X (Socket LGA2011, 3,6 ГГц, L3 12 МБ) @ 4,4 ГГц при напряжении 1,3 В
Кулер	Thermalright TRUE Spirit 120M
Оперативная память	4 x DDR3-1333 4096 MБ Transcend PC3-10600
Видеокарта	ZOTAC GeForce GTX 480 AMP!
Жесткий диск	WD Caviar Blue 1 ТБ (WD10EALX)
Корпус	Spire SwordFin SP9007B с двумя 120-мм вентиляторами
Ваттметр	Seasonic PowerAngel
Мультиметр	MASTECH MY64

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:

	Seasonic PRIME 650 W Titanium		Thermaltake Toughpower DPS G RGB 650W Gold		Corsair RM650i
Режим	Величина, В	Отклонение, %	Величина, В	Отклонение, %	Величина, В	Отклонение, %
+12В
Idle	12,22	+1,8	12,19	+1,6	12,30	+2,5
Burn	12,23	+1,9	12,25	+2,1	12,33	+2,8
+5В
Idle	5,01	+0,2	5,08	+1,6	5,08	+1,6
Burn	4,99	-0,2	5,08	+1,6	5,11	+2,2
+3,3В
Idle	3,33	+0,9	3,36	+1,8	3,32	+0,6
Burn	3,32	+0,3	3,35	+1,5	3,37	+2,1
Входное энергопотребление, Вт
Idle	107		135		138
Burn	580		585		594

Блок питания Seasonic PRIME 650 W Titanium без проблем справился с предложенной конфигурацией, продемонстрировав великолепные результаты как под нагрузкой (режим «Burn»), так и при бездействии системы (режим «Idle»). Ни на одной из линий не было зафиксировано никаких проблем, а отклонения находились в очень узком диапазоне, заявленном производителем. В свою очередь высокий КПД обеспечил рекордно низкие параметры энергопотребления.

Энергопотребление в простое и в выключенном состоянии компьютера

Энергопотребление блока питания Seasonic PRIME 650 W Titanium в выключенном состоянии компьютера и в спящем режиме соответствует показателям других близких по мощности решений, побывавших в нашей тестовой лаборатории.

Выводы

Похвала испытывает человека. Однако сколько не хвали продукцию Sea Sonic Electronics, производитель не устает и дальше радовать нас все более качественными и интересными решениями. Линейка топовых БП Seasonic PRIME стала новым эталоном, и в особенности это касается высокоэффективных моделей, соответствующих стандарту 80 PLUS Titanium.

Даже младший ее представитель, Seasonic PRIME 650 W Titanium, – это пример стремления быть лучшим во всем. Сочетание передовой схемотехники и высококачественной элементной базы позволило добиться образцовых выходных показателей. Так, отклонения напряжений гораздо ниже требуемых стандартом ATX12V норм, а при изменении нагрузки наблюдается очень высокая стабильность на трех главных линиях питания. В плане пульсаций 650-Вт титановый «Прайм» также можно назвать примером для подражания – например, на самой востребованной 12-вольтной линии они в разы ниже допустимых 125 мВ.

Чрезвычайно высокий КПД отразился на системе охлаждения, которая в нашем случае работает в полностью пассивном режиме на большей части диапазона. Впрочем, даже при высокой нагрузке частота вращения вертушки не превышала 400 об/мин, что вместе с использованием гидродинамических подшипников гарантирует тихую и очень длительную работу данного узла. Несмотря на столь низкую скорость пропеллера, нагрев внутренних компонентов был очень незначительным. Это позволило добиться впечатляющих результатов при работе в режиме перегрузки – присутствует 32%-ый запас по мощности.

Конечно, тестируемая модель вряд ли будет бить рекорды по количеству реализованных устройств ввиду немалой стоимости. Но в составе топового игрового ПК, мощного системника для видеомонтажа либо рендеринга или даже компьютера с двумя центральными процессорами (имеется поддержка пары разъемов ATX12V), Seasonic PRIME 650 W Titanium или более мощные модели этой линейки определенно проявят себя во всей красе. Особенно если на первом месте у вас стоит сочетание как можно более стабильного питания, низкого уровня шума, малого энергопотребления и высокого качества для обеспечения постоянной работы системы без простоев. Как-никак, 12-летнюю гарантию в данном классе устройств больше никто не предлагает.

Достоинства:

• очень высокий уровень КПД (соответствие стандарту 80 PLUS Titanium);
• превосходный запас по мощности (до +32%);
• современная схемотехника и качественная элементная база с использованием японских конденсаторов;
• отличное состояние напряжения на линиях питания +12В, +5В и +3,3В с минимальными отклонениями при изменении нагрузки;
• очень низкие пульсации;
• наличие всех видов защит;
• раздельная система стабилизации питания;
• возможность работы в широком диапазоне сетевого напряжения;
• низкое энергопотребление в спящем режиме и в выключенном состоянии компьютера;
• полностью модульная система кабелей;
• наличие четырех 6+2-контактных разъемов PCIe;
• все кабели изготовлены в виде удобных и гибких шлейфов;
• очень эффективная система охлаждения с гибридным режимом работы;
• тихий 135-мм вентилятор на основе гидродинамического подшипника;
• активный метод компенсации реактивной мощности;
• 12 лет гарантии.

Автор: Олесь Пахолок 

Выражаем благодарность компании Sea Sonic Electronics за предоставленный для тестирования блок питания.

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