Обзор и тестирование блока питания Seasonic X-400 FANLESS: абсолютная тишина

Пути усовершенствования современного источника питания для ПК уже давно определены: это повышение эффективности, снижение уровня шума и уменьшение габаритных размеров. Компания Sea Sonic, как один из законодателей тенденций в мире современных блоков питания совсем недавно, в сентябре 2010 года, представила две безвентиляторные модели Seasonic X-400 FANLESS и Seasonic X-460 FANLESS, сделав, таким образом, большой подарок для создателей бесшумных ПК и ценителей тишины. Сегодня мы протестируем менее мощную безвентиляторную модель Seasonic X-400 FANLESS. Ко всему прочему эта модель является самым младшим представителем элитной серии «X», все модели которой соответствуют очень высокой сертификации энергоэффективности 80 PLUS Gold. Достичь же высоких значений КПД без применения более совершенной схемотехники блоков питания просто невозможно. Поэтому компания Sea Sonic применяет сразу ряд технологичных приемов. Ранее мы тестировали более мощного представителя серии «X» - Seasonic X-750, в обзоре которого сравнивали новую схемотехнику с построением обычного, в нашем понимании, блока питания. Сегодня же мы постараемся выяснить возможности конкретно модели Seasonic X-400 FANLESS и разберемся в ее строении.

Спецификация блока питания Seasonic X-400FANLESS:

Производитель	Seasonic
Модель	X-400 FANLESS (SS-400FL Active PFC F3)
Тип	ATX12V/EPS12V
Мощность, Вт	400
Мощность по каналу 12В, Вт	396
Линий +12V	1
Мощность линий +3,3В и +5В, Вт	100
Выходы	+3.3V – 20A, +5V – 20A, +12V – 33A, -12V – 0.5A,  +5VSB – 2,5A
PCI-E разъемов	1
SLI Ready	Нет
CrossFire Certified	Нет
Модульный	Да
КПД	88%
Сертифицирован 80 PLUS	Gold
Коэффициент мощности (PF)	0,99
Метод компенсации коэффициента мощности	Активный
Входное напряжение, В	100-240
Частота, Гц	50/60
Входной ток, А	6,3
Размер вентилятора, мм	Нет вентилятора
Уровень шума, дБ	0
Регулятор скорости вращения	Нет
Электромагнитные безопасность и совместимость (EMI/EMC)	cUL, TUV, CE, CB, FCC, C-TICK, CCC, BSMI, Gost-R
Соответствие RoHS (низкое содержание в припое свинца и кадмия)	Есть
Размеры (ШхДхВ), мм	150х160х86
Комплектация	Шнур питания, винты крепления, стяжки, наклейка
Вес, кг	-
Гарантия	5 лет
Сайт производителя	http://www.seasonic.com/

Все цены на Seasonic X-400 FANLESS

Упаковка блока питания Seasonic X-400 FANLESS выполнена стильно и качественно. На лицевой ее стороне указана мощность в 400 Вт и сертификация 80 PLUS Gold.

Информативное наполнение упаковки очень высокое. Так, например, на ее боковой стороне приводится спецификация блока питания Seasonic X-400 с указанием нагрузочных возможностей выходных каналов.

На обратной же стороне упаковки подчеркиваются основные особенности и показан его внутренний дизайн. Здесь отмечается, что он выполнен по передовой технологии DC-DC, что благоприятно отражается на эффективности преобразования. Также отмечается особенный тип дизайна модульных разъемов, что позволяет избежать нагромождения кабелей внутри источника, которое ухудшает условия охлаждения внутри блока питания, и уменьшает переходное сопротивление. Кроме того, к значимым достоинствам блока питания Seasonic X-400 FANLESS производитель относит:

• Отсутствие шума;
• Позолоченные разъемы кабелей;
• Использование высокотемпературных конденсаторов с максимальной рабочей температурой 105°С;
• Использование конденсаторов полимерного типа;
• Пятилетний срок гарантии.

Комплектация блока питания Seasonic X-400FANLESS включает:

• Шнур питания;
• Набор модульных разъемов в фирменном чехле;
• Четыре винта;
• Наклейку;
• Краткую инструкцию;
• Комплект стяжек;
• Три  ленты «липучки».

Комплект кабелей блока питания Seasonic X-400 достаточно обширный. Его будет более чем достаточно для источника питания мощностью 400 Вт.

Разъемы и длина проводов кабелей блока питания Seasonic X-400FANLESS:

Типы разъемов	Длина проводов до разъема (разъемов), см
20+4-контактный разъем питания	60
4+4-контактный разъем питания	65
6+2-контактный разъем PCIE	60
Три разъема для периферийных устройств PATA	55-70-85
Два разъема для периферийных устройств PATA	35-50
Три разъема SATA	55-70-85
Два разъема SATA	35-50
Переходник питания с PATA на два FDD	15

Разъем для питания процессора представлен в универсальном 4+4-контактном виде. Для обеспечения же дополнительного питания видеокарты предусмотрен всего один разъем, но в 6+2-контактном исполнении PCIE.

Для поддержки периферийных устройств в арсенале Seasonic X-400 FANLESS имеется два кабеля с суммарно пятью разъемами PATA и два кабеля с пятью разъемами SATA. В целом оснащение этого блока питания, учитывая его заявленную мощность, можно считать очень хорошим.

Сам блок питания Seasonic X-400 изначально уложен в мешочек и обернут этикеткой, которая предостерегает, что его обязательно следует устанавливать вентиляционной решеткой вверх.

Корпус блока питания Seasonic X-400FANLESS черного цвета имеет матовую слабопачкающуюся поверхность. Его конструкция выполнена с учетом пассивного охлаждения. По этой причине верхняя, задняя и боковые панели корпуса блока питания выполнены перфорированными.

На задней панели блока питания, как обычно, расположен разъем для подключения сетевого шнура и кнопка для отключения сетевого напряжения.

Большая часть верхней панели выполнена в виде вентиляционной решетки. В основном через нее предусматривается отведение тепла от греющихся элементов за счет конвекции.

Боковые панели лишь в нижней части оснащаются вентиляционной решеткой.

Блок питания Seasonic X-400 имеет полностью модульное подключение кабелей, а не частичное, как у многих массовых моделей. Модульные разъемы размещаются в два ряда. Помимо того что сами разъемы подписаны, физически подключить кабель к блоку питания неверно не получится из-за разной формы коммутирующихся частей.

Кабеля в модульных разъемах соединяются очень плотно даже без намека на зазоры и люфты. Поэтому о надежности контакта можно не беспокоиться.

Длина кабелей у блока питания Seasonic X-400 большая. Это позволит без проблем использовать его в корпусах с нижним расположением источника. Дальше всего в таком случае оказывается процессорный разъем на материнской плате. Учитывая этот факт, кабель с 4+4-контактным разъемом ATX12V имеет увеличенную до 65 см длину. Также можно отметить, что все кабеля Seasonic X-400FANLESS оснащены оплеткой, что для блока питания такого уровня можно считать стандартом.

На этикетке блока питания Seasonic SS-400FL Active PFC F3, которая расположена не на боковой, а на верхней стороне корпуса, приведено перечисление нагрузочных способностей выходных каналов. Основная линия питания +12В является единственной и способна выдержать нагрузку в 33 А, что соответствует мощности в 396 Вт. Таким образом, в процентном отношении к номинальной мощности блока питания мощность линии +12В составляет 99%. Суммарная мощность линий +3,3 В и +5 В составляет 100 Вт, чего будет вполне достаточно для питания современного производительного ПК. Также на этикетке отмечено, что диапазон входных рабочих напряжений этого источника питания равен от 100 В до 240 В. Таким образом, Seasonic X-400 FANLESS должен будет нормально функционировать даже в условиях пониженного напряжения в сети.

Сняв верхнюю крышку, внутри блока питания Seasonic X-400 FANLESS в глаза бросаются большие и высокие радиаторы, а также отсутствие привычного нагромождения проводов. Ранее, тестируя Seasonic X-750, мы отмечали наличие достаточно компактных по размеру радиаторов, как для решения мощностью 750 Вт. Этот факт обусловлен тем, что для источника с очень высоким КПД требуется рассеивать меньшее количество энергии «потерявшейся» во время преобразования. Но, так как в блоке питания Seasonic X-400 FANLESS отсутствует активный элемент охлаждения, то радиаторы имеют большие габариты, чем в Seasonic X-750.

Компоновка элементов и сама схемотехника блока питания Seasonic X-400 FANLESS очень схожая с остальными моделями серии «X». Он построен по принципу DC-DC в сочетании с синхронным выпрямлением.

Особенностью конструкции блока питания можно назвать размещение транзисторов схемы вторичного выпрямления +12В с обратной стороны печатной платы. При этом рассеивание тепла выделяемого при работе транзисторов предусматривается производить на печатную плату и на корпус через термопрокладку.

Для выпрямления напряжения +12В используются четыре полевых транзистора Infineon IPD036N04L, каждый из которых рассчитан на ток до 87 A при 100ºC в продолжительном режиме. Сопротивление в открытом состоянии этих MOSFET составляет всего 3,5 мОм, что также должно способствовать высокой эффективности преобразования.

Качество пайки на печатной плате Seasonic X-400 высокое.

Проблему лишних коммутирующих проводов инженеры компании Sea Sonic решили очень рационально, распаяв модульные разъемы прямо на основной печатной плате и отдельной плате с преобразователями напряжения линий +3,3В и +5В.

Учитывая фактор повышенных температур, полимерные конденсаторы нашли в блоке питания Seasonic X-400 очень широкое применение. В частности в выходных линиях блока питания установлены исключительно твердотельные конденсаторы, менее подверженные влиянию температур и отличающиеся гораздо большим сроком службы.

Условия охлаждения MOSFET схемы выпрямления +3,3В и +5В улучшены за счет металлической  пластины, в то время как на моделях серии «X» с активным охлаждением обходятся без нее.

Преобразование из напряжения +12В остальных выходных напряжений +3,3В и +5В поручено отдельной схеме, основанной на ШИМ-контроллере APW7159.

Немного нарушив последовательность описания блоков питания, от линии вторичного выпрямления перейдем к рассмотрению входных цепей. Возле разъема подключения сетевого шнура Seasonic X-400 FANLESS имеется внушительный фильтр для гашения различных сетевых помех.

По размерам основные силовые элементы, дроссели и трансформаторы, в блоке питания Seasonic X-400 кажутся нехарактерно более габаритными, в сравнение с обычными блоками питания мощностью 400 Вт.

С этого ракурса еще лучше можно оценить высоту радиаторов и габариты трансформатора. С правой стороны на отдельной плате небольшого размера размещена четырехканальная схема мониторинга PS223, которая обеспечивает защиту от перегрузки OCP, от превышения и понижения выходных напряжения OVP и UVP, а также от перегрева OTP.

Два диодных моста первичной цепи выпрямления охлаждаются за счет отдельного габаритного радиатора с оребрением в верхней части.

В цепи первичного выпрямления установлен конденсатор известной компании «Nippon Chemi-Con» серии «KMR» емкостью 390 мкФ, рассчитанный на напряжение 420 В и максимальную рабочую температуру 105ºС. Емкости подобной величины должно быть более чем достаточно для блока питания с активным PFC мощностью 400 Вт.

На самом большом радиаторе установлены силовые элементы узла активной коррекции коэффициента мощности, в состав которого входят три транзистора и один диод. Причем в качестве MOSFET используются достаточно мощные Infineon SPP20N60C3, рассчитанные на ток в 13,1 А при 100ºC в постоянном режиме работы.

Тестирование

Кросс нагрузочные характеристики

Напряжение на линии +3,3В при прохождении теста КНХ отклонялось от +4% до -1%, что можно считать хорошим показателем.

Напряжение на линии +5В отклонялось еще в меньшем диапазоне, на величину всего в 1%.

Также в отличном состоянии было напряжение на линии +12В. В большей области КНХ отклонения составляли +1% и +2%. В целом, можно говорить, что тест КНХ блок питания Seasonic X-400FANLESS прошел отлично.

Шумы и пульсации во всем диапазоне напряжений

Пульсации на линии +3,3В совсем небольшие, в среднем они равны 25 мВ.

Пульсации на линии +5В уже больше, но при этом их средний уровень составил только 38 мВ, что можно считать приемлемым показателем.

Пульсации на линии +12В были очень низкие, что зачастую характерно для блоков питания, выполненных по схеме DC-DC. Средние пульсации на этой линии составили всего 10 мВ.

Дежурная линия питания +5 VSB

Состояние дежурной линии питания блока питания Seasonic X-400 FANLESS очень хорошее. В зависимости от нагрузки напряжение на дежурной линии питания изменяется в пределах от 5,11 В до 5,01 В.

PFC

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

Нагрузка, Вт	37	66	100	150	200	300	350	400
PFC	0,66	0,75	0,8	0,86	0,89	0,93	0,94	0,95

Модуль коррекции коэффициента мощности блока питания Seasonic X-400 FANLESS отлично выполняет свои функции. Максимальный коэффициент мощности достигает значения 0,95 при номинальной нагрузке.

КПД

Тест КПД показал, что блок питания Seasonic X-400 FANLESS практически полностью соответствует стандарту 80 PLUS Gold. При нагрузке 20 и 100% от номинальной эффективность блока питания превышает 88%, а при 50% лишь немного не дотягивает до уровня 92%, обозначенного этим стандартом (видимо, вследствие погрешности измерений). Также на графике можно увидеть, что даже при превышении нагрузки сверх номинальной, КПД блока питания не снижается резко, как это иногда встречается в менее высококлассных решениях, а уменьшается лишь до 86% при перегрузке на 150 Вт.

Влияние изменения входного сетевого напряжения

Работоспособность блока питания Seasonic X-400 FANLESS при разных значениях входного сетевого напряжения проверялась при 80% загрузке. Нагрузка на линии +5В и +3,3В составляла 80 Вт, а общая нагрузка была равна 320 Вт. Показателем работоспособности являлась величина выходных напряжений.

Напряжение сети	250 В	240 В	220 В	200 В	180 В	160 В	140В	120 В	100 В
+3,3 В	3,29	3,29	3,29	3,29	3,29	3,29	3,29	3,29	3,29
+5 В	4,94	4,94	4,94	4,94	4,94	4,94	4,94	4,94	4,94
+12 В	12,03	12,04	12,04	12,04	12,04	12,04	12,04	12,04	12,04

Изменяя входное напряжение от 100 В до 250 В, мы установили, что блок питания Seasonic X-400 FANLESS стабильно работает во всем заявленном в спецификации диапазоне.

OverLOAD

Совершенно неудивительно, что блок питания Seasonic X-400FANLESS смог работать и при нагрузке в 550 Вт, заметно превосходящей номинальную. Запас в 150 Вт будет отличным бонусом для пользователя. Поэтому при подборе конфигурации можно совершенно не опасаться ошибиться на 50 Вт.

При подаче нагрузки в 550 Вт напряжения на линиях питания принимали следующие значения: 3,3V = 3,26 В; 5V = 4,92 В; 12V = 11,98 В; 5Vsb = 4,98 В. Как видим, отклонения  напряжений даже не приближаются к критичным.

Практические испытания на реальной конфигурации

Для построения реальной компьютерной системы мы использовали имеющийся в наличии процессор Intel Core 2 Quad Q9550, разогнанный до частоты 3,7 ГГц с поднятием напряжения до 1,36 В. В подобном режиме работы этот процессор можно сопоставить с любым из наиболее мощных современных процессоров, включая в это число и шестиядерные модели AMD Phenom II. В качестве видеоускорителя мы использовали видеокарту ZOTAC GeForce GTX 480 AMP!, которую по праву можно считать самой «прожорливой» среди современных видеокарт.

Тестовая конфигурация:

Материнская плата	ZOTAC nForce 790i-Supreme (NVIDIA nForce 790i Ultra SLI)
Процессор	Intel Core 2 Quad Q9550 (LGA775, 2,83 ГГц, L2 2х6 МБ) @3,7 ГГц
Кулер	Noctua NH-U12P
Оперативная память	2x DDR3-1333 1024 MБ Transcend PC6400
Видеокарты	ZOTAC GeForce GTX 480 AMP!
Жесткий диск	Samsung HD080HJ 80 ГБ 7200rpm 8 МБ SATA-300
Корпус	Spire SwordFin SP9007B с двумя 120 мм вентиляторами
Ваттметр	Seasonic Power Angel
Мультиметр	MASTECH MY64

Измерения производились в двух режимах: простой и максимальная загрузка, который создавался с помощью 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:

	Seasonic X-400 FANLESS		AOpen Z550-12AE3P		Antec Basiq VP450P
Режим	Величина, В	Отклонение, %	Величина, В	Величина, В	Величина, В	Отклонение, %
+12V
Idle	12,25	2	12,58	4,8	12,42	3,5
Burn	12,18	1,5	12,23	1,9	11,98	-0,1
+5V
Idle	5,06	1,2	4,99	0	4,91	-1,8
Burn	5,05	1	5,08	1,6	5,02	0,4
+3.3V
Idle	3,42	3,6	3,45	4,5	3,45	4,5
Burn	3,4	3,3	3,42	3,6	3,42	3,6
	Входное энергопотребление, Вт
Idle	135		140		140
Burn	522		550		585

С реальной системой, включающей столь производительную видеокарту, блок питания Seasonic X-400 FANLESS справился фактически без нареканий. Мало того, что отклонения напряжений не выходили за рамки допустимых значений, несмотря на нагрузку «просадки» напряжения были незначительными. Система управления достаточно успешно компенсировала ее величину. Кроме того, в этом тесте можно сравнить, как отличается энергопотребление решения, соответствующего сертификации 80PLUS Gold, в сравнении с представителями среднего класса. В нагрузке потери из-за разницы КПД могут достигать 60 Вт! Таким образом, используя более эффективный источник питания можно не только уменьшить нагрев, но и даже сэкономить на счетах за электроэнергию.

Энергопотребление в простое и в выключенном состоянии ПК

Блоки питания	Энергопотребление в режиме, Вт
	Sleep	Power Off
Seasonic X-400FANLESS	5	3
atLux PowerLux QL-700 APFC-14	7	6
Seasonic SS-750HT	5	4
Seasonic SS-850HT	5	4

Энергопотребление в выключенном состоянии ПК и в спящем режиме соответствует показателям других высококлассных источников питания.

Шум

Блок питания Seasonic X-400 FANLESS работает действительно абсолютно бесшумно. Никаких посторонних шумов вроде скрежета дросселей при нагрузке за ним не наблюдалось.

Выводы

Уникальный в своем классе блок питания Seasonic X-400 FANLESS с полностью пассивной системой охлаждения и с заявленной мощностью в 400 Вт будет отличным вариантом при желании создать очень тихий, но в то же время достаточно производительный игровой компьютер. Являясь самым младшим представителем элитной серии «X», блок питания Seasonic X-400 в полной мере соответствует высокому классу, демонстрируя высокую эффективность, низкие пульсации и высокую стабильность выходных напряжений. Как обычно, решения компании Sea Sonic обладают «запасом прочности», за счет использования передовой схемотехники и более мощной элементной базы. Конечно, злоупотреблять этим особо не стоит, но можно учитывать при расчете потребностей конфигурации ПК. В частности, система с блоком питания Seasonic X-400 FANLESS мощностью 400 Вт может состоять из «топового» процессора и производительной видеокарты с потреблением около 200 Вт. Линия питания +12В у Seasonic X-400 FANLESS всего одна, поэтому беспокоиться о неравномерном распределении нагрузки в данном случае не нужно.

Помимо бесшумности у безвентиляторных источников питания есть и скрытое преимущество. По сравнению с «вентиляторными» решениями они в меньшей степени подвержены засорению пылью. Но при этом необходимо помнить, что пассивная система блока питания Seasonic X-400 FANLESS требует установки вентиляционной решеткой вверх. Поэтому и корпус под него должен иметь соответственную компоновку. Благо, в последнее время корпуса с нижним расположением источника питания не редкость – их выбор достаточно большой.

Достоинства:

• очень высокий уровень КПД;
• бесшумная система охлаждения;
• продуманный дизайн пассивной системы охлаждения;
• стильный внешний вид;
• полностью модульное подключение кабелей;
• заметный запас мощности;
• длинные кабеля, позволяющие без проблем устанавливать БП в нижней части корпуса;
• возможность работы в широком диапазоне сетевого напряжения;
• наличие всех необходимых защит;
• качественное изготовление;
• низкий уровень пульсаций и просадок напряжения;
• пять лет гарантии;
• активный метод компенсации реактивной мощности.

К недостаткам можно отнести:

• высокую стоимость.

Особенность:

• необходимость установки вентиляционной решеткой вверх.

Автор: Дмитрий Масюк

Выражаем благодарность компании «Синтекс» (дистрибутору Sea Sonic Electronics в Украине) за предоставленный для тестирования блок питания.

Выражаем благодарность компании ZOTAC за предоставленное для тестового стенда оборудование.