Обзор и тестирование блока питания Seasonic SS-300TGW Active PFC

Новый год ознаменовался следующим витком увеличения эффективности компьютерных источников питания. Компания Sea Sonic Electronics выпустила сразу несколько моделей, которые соответствуют стандарту 80 PLUS Gold. Причем новые блоки питания появились как в сегменте решений очень большой мощности, так и в линейке компактных блоков питания для HTPC. В форм-факторе TFX появилось сразу четыре модели Seasonic мощностью 300 и 350 Вт, которые сертифицированы 80 PLUS Gold: SS-350TGW Active PFC, SS-350TGM Active PFC, SS-300TGW Active PFC и SS-300TGM Active PFC. Индексом «M» обозначаются модульные модели, а индекс «W» имеют блоки питания обычного исполнения. В качестве примера новых решений мы протестируем блок питания Seasonic SS-300TGW Active PFC мощностью 300 Вт, который можно сравнивать с предшествующим решением Seasonic SS-300TFX Active PFC, для которого был характерен стандарт энергоэффективности 80 PLUS Bronze. При этом обратим внимание, что стоимость нового решения Seasonic SS-300TGW на данный момент составляет 65$, а Seasonic SS-300TFX в рознице можно приобрести за 55$. Поэтому будет интересно выяснить, 10$ доплаты причитается только лишь за лучшую эффективность, или новая модель имеет еще какие-то дополнительные особенности и преимущества?

Спецификация блока питания Seasonic SS-300TGW Active PFC: 

Блок питания Seasonic SS-300TGW Active PFC относится к OEM-серии и поэтому он лишен упаковки и комплектации, в которой наибольший интерес представляет сетевой шнур питания. Отметим, что OEM-продукция компании Sea Sonic Electronics предназначена, в первую очередь, для интеграторов, поэтому она распространяется в партиях от 10 штук.

Габаритные размеры корпуса блока питания Seasonic SS-300TGW достаточно компактные. Длина его составляет 175 мм, ширина – 85 мм, а высота 63,5 мм. По сравнению с блоком питания Seasonic SS-300TFX была уменьшена высота корпуса. У предшествующей модели вентилятор «выступал» за основные габаритные размеры на 7 мм. Корпус же Seasonic SS-300TGW имеет правильную прямоугольную форму.

На задней панели блока питания Seasonic SS-300TGW размещается разъем для подключения сетевого шнура и вентиляционная решетка с мелкими шестигранными ячейками. Места для кнопки отключения сетевого питания источники столь компактных размеров уже не предусматривают.

Сам корпус выполнен из достаточно жесткой SECC стали. В передней части имеется вырез, в который выведены кабеля блока питания через пластиковое кольцо.

Вентилятор размером 80 мм размещен на боковой стороне, ближе к передней панели. Таким образом, воздушный поток должен будет проходить через всё внутреннее пространство блока питания Seasonic SS-300TGW.

 

Рядом с вентилятором размещается наклейка с указателем, что вентилятор может не вращаться, если нагрузка не превышает 50%. Таким образом, видим намек на реализацию гибридной системы охлаждения в блоке питания Seasonic SS-300TGW, что в принципе становится возможным за счет более высокого КПД, а следственно и меньшего нагрева.

На этикетке блока питания Seasonic SS-300TGW, как и положено, отображаются нагрузочные характеристики источника питания и параметры входного напряжения. Для линии +12В заявлено два канала по 18 А с общей максимальной мощностью 300 Вт. Тот факт, что общая мощность блока питания близка к мощности линий +12В говорит о том, что скорее всего данный блок питания выполнен по принципу DC-DC, что также объясняет и его высокий КПД, который мы еще проверим в ходе тестирования. Нагрузочные возможности линии +3,3В равны 10 А, а линия +5В рассчитана на ток в 15 А. Суммарная же мощность линий +3,3В и +5В составляет 70 Вт, чего будет достаточно для обеспечения питанием рядового ПК и тем более системы класса HTPC. Положительным качеством Seasonic SS-300TGW Active PFC является и широкий диапазон входных напряжений от 110 до 240 В. Этот факт позволяет в меньшей степени беспокоиться о состояние напряжения в сети. Также на этикетке отмечается и сертификация по стандартам 80 PLUS Gold и наличие сертификации Евросоюза.

В оснащении кабелей Seasonic SS-300TGW Active PFC все так же отсутствует разъем PCIE, который мог бы пригодится в случае сборки маломощной игровой системы, но зато имеется сразу три разъема SATA. Кроме того для подключения периферийных устройств могут послужить разъемы PATA и FDD.

Основной разъем питания Seasonic SS-300TGW представлен в универсальном 20+4-контактном виде, а для питания процессора предназначается 4-контактный разъем ATX12V.

Длина кабелей Seasonic SS-300TGW Active PFC:

Разбирается блок питания Seasonic SS-300TGW Active PFC просто после выкручивания четырех винтов.

В качестве активного элемента охлаждения источника питания используется достаточно производительный девятилопастной вентилятор ADDA AD0812MB-D90 размером 80 мм, основанный на шарикоподшипнике.

Спецификация:

Электронная схема блока питания Seasonic SS-300TGW очень плотно скомпонована внутри корпуса. Причем основная схема выполнена на двустороннем текстолите зеленого цвета.

Блок питания Seasonic SS-300TGW Active PFC выполнен по современному принципу DC-DC с активным модулем коррекции коэффициента мощности. В основе блока питания лежит полумостовой LLC-преобразователь с синхронным выпрямлением на вторичной стороне напряжения +12В. Это и должно позволить обеспечить высокую эффективность, соответствующую стандарту 80 PLUS Gold.

Во входных цепях установлен конденсатор емкостью 180 мкФ, рассчитанный на напряжение 420 В компании Rubycon. Судя по габаритам трансформатора, дросселей и радиатора, перед нами действительно решение мощностью 300 Вт. По крайней мере, внешне блок питания Seasonic SS-300TGW Active PFC производит хорошее впечатление надежного решения.

Плата с ШИМ-преобразователем напряжения +3,3В и +5В реализована на отдельной схеме, которая смонтирована над основной схемой. В схеме фильтрации линии +12В используются конденсаторы с жидким электролитом, также от компании Rubycon.

Напряжение +12 В подводится к автономной схеме с помощью относительно толстых алюминиевых шин. Для сглаживания пульсаций на этой плате уже используются конденсаторы полимерного типа.

С обратной стороны платы можно оценить очень хорошее качество пайки и увидеть транзисторы схемы выпрямления +12В.

Схема управления блока питания Seasonic SS-300TGW находится на отдельной плате.

В основе блока схемы управления лежит резонансный контроллер Infineon ICE2HS01G.

Тестирование 

Кросс нагрузочные характеристики

Напряжение на линии +3,3В было очень стабильным, отклоняясь лишь в пределах 2%.

Также очень стабильным было напряжение и на линии +5В.

Напряжение на линии +12В при прохождении КНХ также было стабильным, отклоняясь лишь на +2%.

Шумы и пульсации во всем диапазоне напряжений 

Пульсации на линии +3,3В в среднем равны 18 мВ, что является очень хорошим показателем.

Пульсации на линии +5В оказались немного большими, в среднем достигая 30 мВ.

На линии +12В были зафиксирован достаточно низкий уровень пульсаций, в среднем приблизительно составляющий 22 мВ.

Дежурная линия питания +5 VSB

Состояние дежурной линии питания блока питания Seasonic SS-300TGW Active PFC очень хорошее. В зависимости от нагрузки, напряжение на дежурной линии питания изменяется в пределах от 5,12 В до 5,05 В.

PFC 

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

Модуль коррекции коэффициента мощности блока питания Seasonic SS-300TGW Active PFC отлично справляется со своей задачей. Максимальный зафиксированный коэффициент при нагрузке 300 Вт составлял 0,99.

КПД

Блок питания Seasonic SS-300TGW Active PFC имеет очень высокий КПД, который действительно соответствует сертификации 80 PLUS Gold для напряжения 230 В. При нагрузке равной половине номинальной мощности эффективность достигает максимального значения 92%. При полной же нагрузке она снижается до 89,4 ,что также является очень высоким показателем.

Система охлаждения

Косвенно оценить уровень шума блока питания 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 приблизительно составляла 27ºС. Здесь же нужно отметить, воздух внутри корпуса компьютера может быть куда горячее, в частности температура 40ºС является вполне допустимой для производительного компактного компьютера. В то же время сама нагрузка, создаваемая компьютерной системой, носит переменный характер, что облегчает температурный режим источника питания.

Как и утверждал производитель, при нагрузке до 50%, что соответствует мощности 150 Вт, вентилятор системы охлаждения не вращается и фактически до мощности в 200 Вт работает в очень тихом режиме. С учетом того, что на данный момент большинство мультимедийных систем даже с небольшим уклоном на игры вряд ли будут потреблять более 200 Вт, блок питания Seasonic SS-300TGW Active PFC видится идеальным решением для очень тихих и бесшумных систем. При максимальной нагрузке вентилятор раскручивается до оборотов близких к максимальным и уже создает заметный шумовой фон среднего уровня. Нагрев компонентов даже после продолжительной работы при максимальной мощности можно назвать умеренный. Для примера, сильнее всего со стороны вентилятора грелся трансформатор, температура которого достигала всего 60ºС.

Влияние изменения входного сетевого напряжения 

Работоспособность блока питания Seasonic SS-300TGW Active PFC при разных значениях входного сетевого напряжения проверялась при 80% загрузке. Нагрузка на линии +5В и +3,3В составляла 52 Вт, а общая нагрузка была равна 234 Вт. Показателем работоспособности являлась величина выходных напряжений.  

Блок питания исправно работал во всем заявленном в спецификации диапазоне входного напряжения от 100 В до 240 В.

OverLOAD 

Блок питания Seasonic SS-300TGW Active PFC вполне нормально смог справиться с нагрузкой в 350 Вт, при этом напряжение на выходных линиях питания было далеким от критических значений. Защита же по перегрузке сработала на мощности в 375 Вт. По большому же счету для этого типа блока питания запас мощности малоинтересен, так как для мультимедийных систем 300 Вт это и без того очень большая мощность.

Практические испытания на реальной конфигурации  

Для построения реальной компьютерной системы мы использовали достаточно экономичную систему на процессоре Intel Core-i5 661 и материнской плате MSI H57M-ED65 в сочетании с видеокартой MSI R4850-2D1G-OC (Radeon HD 4850). Учитывая очень положительные результаты тестирования стендом, можно было ожидать, что блок питания Seasonic SS-300TGW Active PFC смог бы справится и с более мощной конфигурацией. Но очень ограниченное число разъемов не позволяют проверить этот факт. Дополнительное питание к видеокарте на графическом процессоре Radeon HD 4850 пришлось подавать через переходник.

Тестовая конфигурация:

Измерения производились в двух режимах: простой и максимальная загрузка, который создавался с помощью программного теста блока питания OCCT Perestroika 3.1.0. Во время тестирования измерялось общее энергопотребление системы с помощью прибора Seasonic Power Angel, а также измерялись напряжения на линиях питания +12В; +5В; +3,3В с помощью мультиметра MASTECH MY64.

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

Во время тестирования блока питания Seasonic SS-300TGW Active PFC на реальной конфигурации наблюдались лишь небольшие отклонения напряжения, в отличие от других менее качественных источников питания с большей заявленной мощностью. Гораздо большая эффективность преобразования блока питания Seasonic SS-300TGW обуславливает и меньшее общее энергопотребление по сравнению с представленными оппонентами.

Энергопотребление в простое и в выключенном состоянии ПК 

В выключенном состоянии ПК и в спящем режиме энергопотребление блока питания Seasonic SS-300TGW Active PFC такое же низкое, как у других источников питания.

Выводы 

Блок питания Seasonic SS-300TGW Active PFC можно назвать одним из лучших решений форм-фактора TFX для построения систем HTPC, который сочетает в себе высокую надежность, очень низкий уровень шума и высокую эффективность. Новое решение, соответствующее стандартам 80 PLUS Gold, получилось благодаря использованию современной схемотехники DC-DC с синхронным выпрямителем и высокому качеству реализации. Наравне с высокой эффективностью, порадовала гибридная система охлаждения, которая функционирует в пассивном режиме при нагрузке менее 50% и до 200 Вт работает очень тихо. Номинальной мощности блока питания Seasonic SS-300TGW в 300 Вт должно быть достаточно фактически для любой компактной низкопрофильной мультимедийной системы. К условному недостатку можно отнести лишь отсутствие разъема для видеокарт PCIE, учитывая мощность Seasonic SS-300TGW и требования современных компьютерных систем, что сделало его более универсальным.

Достоинства:

• очень высокий уровень КПД;
• гибридная система охлаждения;
• высокая стабильность напряжений;
• очень низкие пульсации и низкие просадки напряжения при нагрузке;
• возможность работы в широком диапазоне сетевого напряжения;
• активный метод компенсации реактивной мощности.

К недостаткам можно отнести:

• отсутствие разъема питания PCIE для видеокарт.

 

Автор: Дмитрий Масюк

Блок питания для тестирования был предоставлен компанией «Синтекс» (дистрибутор Sea Sonic Electronics в Украине).

Выражаем благодарность компаниям Intel и MSI за предоставленное для тестового стенда оборудование.