Обзор и тестирование блока питания Seasonic SSE-1001HE-12

Мы уже успели познакомиться с промышленными блоками питания Seasonic среднего и высокого уровня. Теперь пришло время рассмотреть и низший ценовой сегмент, который включает в себя модели мощностью 50 – 150 Вт. Как оказалось, он же является едва ли не самым насыщенным: одних только встраиваемых решений (Embedded PSU) здесь насчитывается целых 6 штук. Чтобы проще было проводить сравнение с промышленными блоками питания, которые уже успели побывать в нашей тестовой лаборатории, мы, опять же, выбрали модель с 12-вольтовой линией на выходе и средними показателями мощности (в данном случае 100 Вт). В номенклатуре компании Sea Sonic Electronics такое устройство значится как Seasonic SSE-1001HE-12.

Спецификация:

Внешний вид

Все встраиваемые блоки питания от Sea Sonic Electronics отличаются очень компактными размерами, но модель Seasonic SSE-1001HE-12 побила все рекорды – всего лишь 129 х 38 х 97 мм. С такими габаритами ее без проблем можно будет установить практически в любой нише или же спрятать от посторонних глаз. Сравнительно небольшая мощность позволила отказаться от использования вентилятора и применить полностью пассивный тип системы охлаждения. Таким образом, данный блок питания на всем диапазоне нагрузок не будет издавать ни единого звука. В принципе, не самый важный фактор для промышленных решений, но, возможно, в какой-то ситуации и пригодится.

Корпус блока питания, кроме перфорированной крышки (она из стали), выполнен из алюминия толщиной 1,5 мм. Несмотря на принадлежность устройства к начальному уровню, на его материалах не экономили.

Разъемы питания представлены семью клеммами с фиксирующими болтами, которые для большей безопасности закрыты сверху пластиковой прозрачной крышкой. Две крайние левые клеммы предназначены для подсоединения входного питания переменного типа, дальше следует заземление и четыре выхода для подачи постоянного напряжения (два -12 В и два +12 В).

Согласно информации на этикетке, максимальная нагрузка на блок питания не должна превышать 102 Вт или 8,5 А по линии +12В. Также отметим, что модель Seasonic SSE-1001HE-12 может работать в довольно широком диапазоне входных напряжений (100 – 240 В), что будет актуальным в случае использования ее в условиях нестабильной электросети.

Внутреннее устройство

Как и остальные промышленные решения, выпускаемые под брендом Seasonic, тестируемое устройство разработано самой же компанией Sea Sonic Electronics. Поскольку мощность блока питания сравнительно небольшая, то вполне логично, что в качестве его основы была выбрана стандартная полумостовая схема с одной силовой сборкой для выпрямления выходного напряжения.

Впрочем, такое инженерное решение нельзя считать экономией на деталях, а скорее рациональным подходом при проектировании. Для подтверждения этих слов достаточно взглянуть на номиналы используемых компонентов и их производителей. К примеру, ни в одной цепи мы не нашли ни тайваньских, ни тем более китайских электролитических конденсаторов – все «чистокровные японцы» от таких всемирно известных брендов как Nippon Chemi-Con и Rubycon.

Высоковольтная часть встречает нас полноценным фильтром сетевых помех и 6-амперной диодной сборкой GBU606, которая оборудована своим собственным радиатором. Хотя токи через нее протекают и небольшие, но все-таки не будем забывать, что в Seasonic SSE-1001HE-12 нет активного охлаждения. Да и сам блок питания теоретически могут разместить в плохо продуваемом месте, поэтому дополнительный радиатор точно не помешает.

Охладителем же остальных силовых компонентов высоковольтной цепи выступает сам корпус устройства: через алюминиевую пластину и термопрокладку с ним контактируют ключи активного модуля коррекции коэффициента мощности (APFC) и главного преобразователя (пара транзисторов M12N50F).

Управляющая логика блока питания представлена микросхемой AN-6920MR (PFC/PWM комбо-контроллер) и вынесена на отдельную печатную плату. Накопительный конденсатор высоковольтной цепи имеет параметры 100 мкФ х 450 В и рассчитан на рабочие температуры до 105°С. Далеко не каждый компьютерный блок питания может похвастать наличием таких комплектующих, не говоря уже о конкурентных промышленных решениях.

В низковольтной цепи мы можем наблюдать еще один алюминиевый радиатор. Он отводит тепло от силового трансформатора, и на него же посажена одна силовая сборка для выпрямления напряжения +12В. Для фильтрации помех на выходах блока питания используются четыре конденсатора емкостью 2200 мкФ, которые также способны функционировать в более суровых условиях (при температурах до 105°С вместо стандартных 85°С).

Система защит тестируемой модели традиционно представлена тремя типами: от короткого замыкания (SCP), от повышенного напряжения на выходе (OVP) и от перегрузки (OPP). Возле клемм дополнительно установлен потенциометр, с помощью которого можно плавно регулировать выходное напряжение в пределах от +10,8 до +13,2 В. На практике диапазон оказался чуть шире и составил +10,14…+14,2 В.

Тестирование

Стабильность выходного напряжения питания в различных режимах работы

В зависимости от нагрузки напряжение питания на выходе устройства менялось в пределах от +12,07 до +12 В, что в переводе на относительные величины составляет +0,6…0%. Также был проведен опыт с разными значениями входного напряжения. Постепенно изменяя его со 100 до 240 В на 12-вольтовой линии, мы наблюдали колебания в пределах +12,01…+12,02 В. Из этого можно сделать вывод, что со стабильностью выходного напряжения у Seasonic SSE-1001HE-12 полный порядок.

Измерение коэффициента PFC и уровня КПД

Модуль APFC также без проблем справлялся со своей задачей: уже при нагрузке 50 Вт коэффициент составил 0,87, а в пике (при потребляемой мощности 100 Вт) и вовсе достиг значения 0,98.

Как мы и предполагали, использование более простой схемотехники не особо сказалось на выходных параметрах, в частности, на КПД блока питания: на диапазоне нагрузок 40 – 100 Вт этот показатель колебался от 90 до 94%. И даже при малых значениях потребляемой мощности (порядка 20 Вт) мы не зафиксировали какого-то катастрофического падения эффективности − вполне приемлемые 85%.

Система охлаждения

Для оценки эффективности системы охлаждения мы руководствовались температурными показателями, которые были зафиксированы после 30-минутной работы блока питания под нагрузкой 90 Вт.

Как видно из диаграммы, нагрев всех компонентов не просто в норме, но и еще остается довольно солидный запас до критических значений. Корпус устройства, который, как мы помним, тоже является частью системы охлаждения, разогревался и вовсе до каких-то смешных 38°С.

Тест на перегрузку и замеры энергопотребления в режиме простоя

Защита от перегрузки (OPP) срабатывала на отметке 110 Вт, что соответствует 8-процентной прибавке к номинальной мощности. Вроде бы немного, но от маломощных промышленных решений никто и не требует больших значений.

Энергопотребление в режиме простоя (без нагрузки) составило 2 Вт.

Выводы

Модель Seasonic SSE-1001HE-12 мощностью 100 Вт является прекрасным примером рационального подхода при построении промышленных блоков питания. В ее основе лежит вполне стандартная схема преобразования электрического тока, но это не стало преградой для достижения высоких характеристик. Данный блок питания способен прекрасно работать при любом уровне входного напряжения (100 – 240 В), демонстрируя на выходе стабильно высокий КПД (85 – 94 %) и отличное состояние напряжения на 12-вольтовой линии (максимальное отклонение напряжения составило всего лишь 0,6%). Величина нагрузки тоже никак не сказалась на озвученных выше показателях.

Естественно, в достижении таких результатов важную роль сыграло использование качественных компонентов с большим запасом прочности и продуманной компоновки внутреннего пространства. Благодаря последнему аспекту удалось отказаться от применения вентилятора, не пожертвовав при этом эффективностью охлаждения. То есть общая надежность устройства в целом только увеличилась, что для промышленных решений является далеко не последним фактором.

Раз уж мы завели разговор о качестве и надежности, то не лишним будет добавить, что в модели Seasonic SSE-1001HE-12 установлены исключительно японские конденсаторы, присутствует модуль APFC и полноценный фильтр сетевых помех, имеется поддержка основных типов защит (OVP, OPP, SCP), а рабочий температурный диапазон составляет от -30°С до +70°С. Согласитесь, неплохо, как для промышленного блока питания начального уровня.

Достоинства:

• очень компактные размеры (129 х 38 х 97 мм);
• на диапазоне нагрузок 20 – 100 Вт КПД устройства составляет 85 – 94%;
• наличие 8%-ого запаса по мощности;
• качественная элементная база с большим запасом прочности;
• отличная стабилизация питания на выходе;
• возможность работы в широком диапазоне сетевого напряжения;
• возможность ручной подстройки выходного напряжения в пределах от +10,14 до +14,2 В;
• наличие защит OVP, OPP и SCP;
• эффективная система охлаждения;
• отсутствие какого-либо шума во время работы.

Особенности:

• промышленный блок питания с 12-вольтовой линией на выходе.

Автор: Сергей Мещанчук

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