Обзор и тестирование блока питания CHIEFTEC APS-550SB

Совсем недавно компания CHIEFTEC анонсировала линейку блоков питания под названием «Новая серия A-135», в которой будет насчитываться 11 моделей мощностью от 400 до 1000 Вт. Скорее всего, она заменит на рынке существующие ныне решения «Серии A-135». Основными преимуществами новинок является наличие сертификата энергоэффективности 80 PLUS Bronze, использование тихого вентилятора и соответствие всем требованиям процессоров Intel Haswell (способность выдавать минимальный ток силой 0,05 А).

Шесть моделей: CHIEFTEC APS-400SB / 450SB / 500SB / 550SB / 600SB / 650SB, мощностью от 400 до 650 Вт, имеют стандартную систему кабелей (провода выведены наружу напрямую из блока питания), и ориентированы больше на OEM-сборщиков. Остальные же пять устройств: CHIEFTEC APS-550CB / 650CB / 750CB / 850CB / 1000C, мощностью от 550 до 1000 Вт, оснащены отстегивающими кабелями.

В данном обзоре мы рассмотрим блок питания, который принадлежит к первой подгруппе, а именно CHIEFTEC APS-550SB с номинальной мощностью 550 Вт.

Спецификация блока питания CHIEFTEC APS-550SB:

 

Все цены на Chieftec+APS-550SB

 

Упаковка, комплект поставки и внешний вид

Поскольку блок питания CHIEFTEC APS-550SB поставляется в OEM-версии, то в комплекте с ним отсутствует сетевой шнур питания и крепежные винты, что нужно будет учесть при покупке.

CHIEFTEC APS-550SB имеет стандартный вид и размеры (155 х 150 х 87 мм), благодаря чему подойдет для большинства компьютерных корпусов. Верхняя панель закрыта огромной решеткой типа «гриль», передняя панель сделана в виде сеточки с мелкими штампованными ячейками. Отметим, что «гриль» немного «утоплен» в верхнюю крышку, поэтому установка блока питания на дно компьютерного корпуса решеткой вниз не должна вызвать каких-либо трудностей.

Остальные панели сделаны «глухими». Все провода распаяны непосредственно на печатной плате и выходят наружу через круглое отверстие. Такое техническое решение характерно для бюджетных моделей и позволяет снизить конечную стоимость устройства.

Основной 24-контактный разъем питания ATX сделан в неразборном виде. Для дополнительного питания процессора предусмотрен 4+4-контактный разъем. Питание к видеокарте подводится через два 6+2-контактных разъема. Поэтому подключение даже «топового» видеоускорителя не станет проблемой. Единственным недостатком является то, что разъемы PCIE расположены на одном кабеле очень близко друг к другу. В компактных корпусах это может вызвать небольшие проблемы с их подключением.

Все доступные типы разъемов, а также длина проводов приведены в таблице:

Количество разъемов, а также длина шнуров стандартная для устройств подобной мощности. На наш взгляд, не наилучшим образом расположены коннекторы PATA. Их размещение только на одной линии в некоторых случаях может затруднить подключение устройств внутри корпуса и спровоцировать путаницу в кабелях (например, если вентиляторы с разъемами PATA расположены на передней и задней панелях компьютерного корпуса).

На боковой панели производитель поместил этикетку с техническими характеристиками. Мощность канала +12В составляет 495 Вт; линии +3,3В и +5В имеют максимальную суммарную мощность 120 Вт и способны выдержать нагрузку по 22 А каждая. Канал +12В разделен на две линии, каждая из которых рассчитана также на нагрузку 22 А.

По энергоэффективности источник питания CHIEFTEC APS-550SB соответствует стандарту 80 PLUS Bronze, на что указывает изображение на этикетке. Напомним, что блоки питания стандартизируются 80 PLUS Bronze, если их КПД для напряжения 230В при нагрузках 20%, 50% и 100% не опускается ниже 81%, 85% и 81% соответственно.

Также стоит отметить широкий диапазон входных напряжений - от 115 до 230В, что позволяет отказаться от внешних стабилизаторов напряжения питания в условиях нестабильной электросети.

Внутреннее устройство

Процесс разборки блока питания довольно простой, нужно всего лишь открутить четыре крепящих винта на верхней крышке. Правда, в этом случае вы рискуете потерять гарантию на само устройство. Об этом также напоминает стикер, наклеенный на одном из винтов.

Для охлаждения внутренних компонентов блока питания используется 135-мм вентилятор GLOBE FAN RL4Z S1352512H. Буква «S» в маркировке указывает на то, что здесь используется подшипник скольжения. Конечно же, не самый лучший вариант в плане надежности, но это помогает снизить стоимость конечного продукта.

Более полная спецификация вентилятора подана ниже в таблице:

Для оптимизации воздушных потоков внутри блока питания к вентилятору прикреплена небольшая прозрачная пластиковая пластина.

Схемотехника модели CHIEFTEC APS-550SB выполнена по обычному принципу групповой стабилизации выходных напряжений, а значит ни о каком DC-DC преобразователе речи не идет. Отмечаем наличие модуля активной коррекции коэффициента мощности и входного фильтра. Собственно с него и начнем детальное знакомство с внутренним устройством CHIEFTEC APS-550SB.

Напомним, что основная задача EMI-фильтра - сглаживание высокочастотных помех, излучаемых в сеть источником питания. Производитель немного сэкономил на элементах этого узла. Так, в его составе мы не досчитались двух Y-конденсаторов, размеры двух дросселей также не впечатляют. Зато к изоляции компонентов нет никаких претензий, все сделано качественно и надежно. 

Рядом расположен выпрямительный мост высоковольтной цепи и модуль активной коррекции коэффициента мощности (APFC). Для охлаждения ключей APFC используется довольно большой алюминиевый радиатор. ШИМ-контроллер APFC распаян на тыльной стороне печатной платы.

Силовая часть APFC состоит из одного полевого транзистора (FMH20N60S1) и диода Шоттки (его номинал рассмотреть не удалось).

Производителем входного конденсатора является тайванская компания Kuan Kun Electronic Enterprise, больше известная под брендом Su'scon. Качество ее продукции можно считать средним. Конденсатор, который установлен в CHIEFTEC APS-550SB, имеет емкость 330 мкФ и рассчитан на напряжение 400 В и рабочую температуру до 85°С.

Главный преобразователь построен по обычной полумостовой (half-bridge) схеме с двумя ключами. Для их охлаждения предусмотрен отдельный большой радиатор. Кроме ключей преобразователя на нем закреплен и транзистор дежурной линии питания.

Выпрямление выходных напряжений осуществляется с помощью диодных сборок, которые, как мы знаем, менее эффективны по сравнению с транзисторами. Но с другой стороны, такая топология более простая при производстве, а значит и более дешевая. К тому же производителю удалось добиться уровня КПД, соответствующего стандарту 80 PLUS Bronze, что является отличным показателем для подобного рода схемотехники.

Система стабилизации напряжений организована по групповому принципу, на что указывает большая катушка с обмотками каналов +5В и +12В. Для линии +3,3В предназначен отдельный дроссель меньшего размера.

За сглаживание пульсаций отвечают электролитические конденсаторы от того же бренда Su'scon. Правда, в этом случае они уже принадлежат к высокотемпературной серии (до 105°С).

Контроль выходных напряжений (UVP/OVP) на всех трех каналах (+3,3В, +5В, +12В) осуществляется с помощью микросхемы Infinno ST9S313A-DAG.

Качество пайки довольно хорошее, особенно если учитывать, к какому ценовому диапазону принадлежит блок питания CHIEFTEC APS-550SB.

Тестирование

Кросс нагрузочные характеристики

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

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

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

В целом, система стабилизации хорошо продемонстрировала себя в данном тесте. На всех линиях диапазон отклонения напряжения не выходит за рамки допустимых норм.

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.

 

На линии питания +3,3В уровень пульсаций не превышал значения 50 мВ. А вот на линиях +5В и +12В этот порог был увеличен до 100 мВ. Для канала +12В это не критично, а вот для канала +5В уже превышает допустимые нормы. Хорошо, что такие чрезмерные пульсации носят лишь эпизодический характер и наблюдаются только при очень больших нагрузках.

Дежурная линия питания +5VSB

Состояние дежурной линии питания модели CHIEFTEC APS-550SB довольно хорошее. В зависимости от нагрузки напряжение на ней изменяется в пределах от 5,16 В до 5,05 В.

PFC

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

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

Модуль коррекции коэффициента мощности блока питания CHIEFTEC APS-550SB очень хорошо справляется со своей задачей. Как видно из таблицы, уже при достижении нагрузки 150 Вт коэффициент PFC преодолел отметку 0,9, максимальное же значение (0,98) было зафиксировано при нагрузках свыше 350 Вт.

КПД

Тест реальной эффективности при разных нагрузках подтвердил соответствие блока питания CHIEFTEC APS-550SB стандарту 80 PLUS Bronze для напряжения 230 В. Как видно из графика, при нагрузках 20%, 50% и 100% от номинальной мощности, КПД блока питания превышает 81%, 85% и 81% соответственно. Также отметим, что на всем диапазоне реальных нагрузок КПД был даже на 1-2% выше значений, положенных для «бронзовых» источников питания.

Система охлаждения и температурный режим

Косвенно оценить уровень шума новинки 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 27⁰С. Нужно отметить, что воздух внутри корпуса компьютера может быть куда горячее, в частности, температура 40⁰С является вполне допустимой. В то же время, сама нагрузка, создаваемая компьютерной системой, носит переменный характер, что облегчает температурный режим источника питания.

До отметки 150 Вт источник питания CHIEFTEC APS-550SB работает очень тихо. Свыше нагрузки 150 Вт уровень шума немного повышается, но остается вполне комфортным. Стоит признать, что использование среднеоборотистого вентилятора дало позитивный эффект, а заявление производителя о низком шуме - не просто маркетинговые слова.

Зато от этого пострадал температурный режим блока питания. Выше представлена карта температур компонентов источника питания при нагрузке 500 Вт (91% от номинальной мощности) после 20 минут работы. Во время проведения эксперимента был заметен сильный нагрев силового трансформатора и дросселя групповой стабилизации напряжений +5В и +12В.

Из всего этого напрашивается вопрос - почему производитель не установил более продуктивный вентилятор? Даже из той самой серии «RL4Z X1352512YY». Например, вентилятор GLOBE FAN RL4Z S1352512HH мощностью 6 Вт может раскручиваться до 2100 об/мин и обеспечивать в полтора раза больший воздушный поток по сравнению с моделью, установленной здесь. Да и шумовые характеристики блока CHIEFTEC APS-550SB во время работы также позволят подобную замену.  

OverLOAD

Несмотря на плохую систему охлаждения, мы все же решили проверить CHIEFTEC APS-550SB на перегрузку. Оказалось, что блок питания имеет довольно высокий потенциал. Нагрузку мы увеличивали до 710 Вт, что равняется приросту +29,1% к номинальной мощности. При этом значения напряжений на выходных линиях питаниях оставались в пределах нормы. Защита по перегрузке срабатывала при достижении отметки в 730 Вт.

Но, опять же повторимся, данный эксперимент был проведен с целью выяснения возможностей устройства. При продолжительной эксплуатации источника питания  в таком режиме вы рискуете вывести его из строя. Тем более что компонентов, реализующих защиту от перегрева, мы здесь не обнаружили.

Получается, парадоксальная ситуация - CHIEFTEC APS-550SB имеет большой запас по мощности, но вы им не можете воспользоваться из-за малоэффективного вентилятора.

Практические испытания на реальной конфигурации

Для построения реальной компьютерной системы был задействован мощный 6-ядерный процессор Intel Core i7-3930К, разогнанный до частоты 4,3 ГГц с поднятием напряжения до 1,36 В. В качестве видеоускорителя мы использовали ZOTAC GeForce GTX 480 AMP!, которую по праву можно считать самой «прожорливой» среди видеокарт.

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; +3,3В измерялось с помощью мультиметра MASTECH MY64.

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

Система стабилизации напряжений без труда справилась с очень мощной игровой конфигурацией. Все напряжения, независимо от характера нагрузки, оставались в пределах допустимых норм. Небольшая просадка напряжения наблюдалась только на линии +12В, но отклонение в -0,4% вряд ли можно назвать существенным.

Уровень входного энергопотребления у CHIEFTEC APS-550SB в разных режимах работы («Idle», «Burn») сопоставим с показателями другого «бронзового» блока питания Seasonic M12II-650 Bronze.

Энергопотребление в простое и в выключенном состоянии компьютера

Энергопотребление блока питания CHIEFTEC APS-550SB в выключенном состоянии компьютера и в спящем режиме соответствует показателям высококлассных источников питания.

Выводы

По итогам тестирования можно сказать, что дебют блока CHIEFTEC APS-550SB удался. При сравнительно небольшой стоимости он имеет довольно высокий КПД (82 - 87%) и хорошую систему стабилизации питания. Наличие двух 6+2-контактных разъемов позволит подключать даже «топовые» видеокарты. Как показали тесты, CHIEFTEC APS-550SB без проблем справляется с такой нагрузкой, и даже может кратковременно выдавать 710 Вт (и это при номинальных 550 Вт). Неплохое впечатление оставила и элементная база. Да, в некоторых местах производитель сэкономил на компонентах. Но, лучше не досчитаться нескольких элементов во входном фильтре, чем всего EMI-фильтра целиком.

Не смотря на все это, назвать CHIEFTEC APS-550SB отличным блоком нельзя. Производитель при проектировании системы охлаждения допустил один «косяк», который серьезно ограничил потенциал источника питания. Речь идет о предустановленном вентиляторе. Даже на максимальных оборотах при большой продолжительной нагрузке наблюдается перегрев некоторых компонентов.

Новинка только недавно попала на прилавки отечественных магазинов, поэтому вряд ли цену в 60 долларов можно считать окончательной. Но, даже при такой стоимости CHIEFTEC APS-550SB сможет пошатнуть позиции конкурентов на рынке недорогих блоков питания.

Достоинства:

• сравнительно высокий КПД (соответствие стандарту 80 PLUS Bronze);
• большой запас по мощности (до +29,1%);
• наличие двух 6+2-контактных разъемов для дополнительного питания видеокарт;
• хорошее состояние напряжения на линиях питания +12В, +5В, +3,3В под большой нагрузкой;
• низкое энергопотребление в спящем режиме и в выключенном состоянии компьютера;
• низкий уровень шума на всем диапазоне нагрузок;
• полная поддержка процессоров линейки Intel Haswell;
• активный метод компенсации реактивной мощности.

Особенности:

• все разъемы PATA находятся на одном кабеле.

Недостатки:

• предустановленный вентилятор не справляется с охлаждением компонентов при больших продолжительных нагрузках;
• при больших нагрузках уровень пульсаций на линии +5В превышает допустимые нормы.

Автор: Сергей Мещанчук

Выражаем благодарность компании CHIEFTEC за предоставленный для тестирования блок питания.

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