Обзор и тестирование блока питания CHIEFTEC GPA-500B8

Бренд CHIEFTEC, если не первый по количеству предложений на рынке блоков питания, то уж точно входит в тройку лидеров. Наиболее насыщенной является ниша устройств начального уровня. Здесь компания CHIEFTEC в основном представлена четырьмя сериями блоков питания: GPS, CTG, CTB и GPA. Первым трем мы постоянно уделяем свое внимание, а вот решения с индексом «GPA» как-то оставались в тени. Хотя они часто мелькают в составе недорогих сборок, а значит, вызывают определенный интерес у пользователей. Поэтому когда к нам поступило предложение протестировать модель CHIEFTEC GPA-500B8, мы с радостью на него откликнулись.

Спецификация:

Упаковка, комплект поставки и внешний вид

Блок питания CHIEFTEC GPA-500B8 поставляется в OEM-варианте, то есть без упаковки, что немного снижает его конечную стоимость по сравнению с «коробочными» версиями. Правда, при этом шнур питания и винты для крепления нужно будет искать самому или же приобретать отдельно.

Внешне данная модель ничем не выделяется среди других недорогих решений мощностью 500 Вт. Разве что наклейки на боковых стенках сообщают нам, что мы имеем дело с блоком питания из серии CHIEFTEC I-Arena. В целях экономии производитель решил не покрывать его дополнительным слоем краски, а также отказался от использования оплетки на выходных кабелях питания. Хотя ради справедливости стоит сказать, что сам корпус собран довольно качественно: применяется толстая сталь, кромка панелей обработана хорошо, а сами они плотно прилегают друг к другу.

Всю верхнюю панель занимает вентиляционная решетка типа «гриль», за которой прячется 120-мм вентилятор. Передняя стенка усеяна перфорированными отверстиями, через которые горячий воздух выводится наружу. Сюда же вынесены сетевая розетка и кнопка отключения питания. Остальные панели сделаны сплошными.

Все провода распаяны непосредственно на печатной плате и выходят наружу через круглое отверстие. Это стандартная практика для дешевых блоков питания и решений, ориентированных на сборщиков готовых систем. К тому же отказ от модульной системы позволяет еще немного снизить конечную стоимость устройства.

Основной 20+4-контактный разъем питания ATX сделан в разборном виде. Для дополнительного питания процессора предусмотрен 4+4-контактный коннектор ATX12V.

Питание к видеокарте подводится через один 6+2-контактный разъем PCIe, что немного странно для устройства мощностью 500 Вт. Учитывая наличие одной линии +12В с нагрузочной способностью до 38 А, модель CHIEFTEC GPA-500B8 теоретически без проблем должна справляться с видеокартой, уровень TDP которой достигает даже 250 Вт. Если отсутствие еще одного 6- или 6+2-контактного разъема вызвано стремлением еще немного сэкономить на дополнительном коннекторе и подводных проводах, то такое техническое решение выглядит, как минимум, неоправданным.

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

Что касается других разъемов, то, в принципе, их достаточно для подключения всей необходимой периферии в среднестатистическом ПК. Однако сама конфигурация кабелей может превратить сборку системы в не совсем приятный процесс. К примеру, попробуйте-ка подключить два накопителя и оптический привод с помощью только одного провода с разъемами SATA. Да, можно приобрести переходник PATA-SATA и легко решить проблему. Но коннекторов PATA всего-то два, и в случае установки более мощной видеокарты они будут заняты переходником для разъема PCIe. А ведь наверняка еще нужно будет запитать и какой-нибудь вентилятор, подсветку на корпусе или еще какое-то устройство. В общем, в конце сборка рискует обрасти паутиной из кучи дополнительных проводов, переходников и коннекторов, которые ухудшат циркуляцию воздуха внутри системного блока. Способствовать этому будет и малая длина самих кабелей. Поэтому покупая модель CHIEFTEC GPA-500B8, можете забыть об их скрытной прокладке, разве что вы используете корпус формата Mini Tower.

Наклейка с техническими характеристиками вынесена на крышку блока питания. Его номинальная мощность составляет 500 Вт. Канал +12В выполнен в виде одной линии с нагрузочной способностью до 38 А. Отказ от разделения его на виртуальные линии является правильным ходом в свете реалий сегодняшнего дня. Особенно радует, что такое техническое решение уже можно встретить и на дешевых источниках питания. Каналы +3,3В и +5В имеют максимальную суммарную мощность 110 Вт и способны выдержать нагрузку по 18 А каждый.

Модель CHIEFTEC GPA-500B8 не прошла аттестацию на соответствие нормам директивы 80 PLUS, однако для электросетей с напряжением питания 230 В уровень ее КПД может достигать 85%. По крайне мере, так гласит логотип с надписью «85+ 230V only» на этикетке. Насколько этот показатель соответствует действительности, проверим уже во время тестирования.

Также хочется отметить немного расширенный диапазон входных напряжений: 200 - 240 В. Конечно, это не Full Range (100 - 240 В), но при незначительных перепадах или просадках напряжения питания в электросети позволит отказаться от использования внешних стабилизаторов.

Внутреннее устройство

Процесс разборки модели CHIEFTEC GPA-500B8 довольно простой: нужно всего лишь открутить четыре крепящих винта на верхней крышке. Обращаем ваше внимание на присутствие специального стикера с надписью «Warranty void if removed», повреждение которого приведет к потере гарантии.

Для охлаждения внутренних компонентов блока питания применяется 120-мм 7-лопастный вентилятор Yate Loon D12SM-12, основанный на подшипнике скольжения.

Для оптимизации воздушных потоков внутри корпуса к вертушке прикреплена небольшая прозрачная пластиковая пластина.

Конструктивно схемотехника блока питания CHIEFTEC GPA-500B8 очень напоминает ту, что мы видели в бюджетной 700-ваттной модели CHIEFTEC GPS-700A8. Правда, здесь используется ее более новая ревизия с индексом «F». OEM-производителем платформы является компания CWT, продукцию которой в последнее время часто можно встретить в блоках питания начального и среднего уровней.

На входе установлен EMI-фильтр для сглаживания высокочастотных помех, излучаемых в сеть блоком питания. Часть его элементов (резистор, Х-конденсатор и два Y-конденсатора) распаяна возле клемм сетевой розетки, а вторая (Х-конденсатор, два Y-конденсатора, три дросселя и варистор) - непосредственно на печатной плате. Все компоненты на месте, а значит, и сам узел должен справляться со своей задачей на «отлично».

Выпрямление входного электрического тока осуществляется диодной 4-амперной сборкой типа GBU 4J. Дополнительного охлаждения в виде радиатора для нее не предусмотрено. Рядом расположен небольшой дроссель активного корректора коэффициента мощности (APFC) и силовая часть данного узла, представленная двумя транзисторами GPT10N50G и диодом Шоттки PFCD86G.

Производителем конденсатора (220 мкФ х 400 В) высоковольтной цепи числится китайская компания JunFu, качество продукции которой вызывает некие сомнения. Об этом говорит и максимальная рабочая температура, достигающая 85°C вместо 105°C.

В основе блока питания лежит прямоходовой двухтактный преобразователь с двумя ключами GPT13N50DG. Все силовые элементы высоковольтной части охлаждаются общим радиатором, представляющим собой толстую алюминиевую пластину со слегка разветвленной верхушкой.

Контроллером дежурного источника питания выступает микросхема TNY177PN. Логика, отвечающая за управление работой главного преобразователя и модуля APFC, расположена на обратной стороне печатной платы.

Для выпрямления напряжений используется четыре диодные сборки: по одной STPS3045CT на каждой из линий +3,3В и +5В, а также PFC PFR 20L60CT и PFC PFR 30L60CT на линии +12В. Применение транзисторов, конечно, увеличило бы эффективность блока питания, но в то же время возросла бы и его стоимость. Радиатором служит точно такая же алюминиевая пластина, как и в высоковольтной части. Стабилизация напряжения питания организована по групповому принципу: отдельный дроссель для линии +3,3В и общий для каналов +5В и +12В.

В узле фильтрации выходных напряжений установлены преимущественно конденсаторы от той же компании JunFu, о качестве которых упоминалось выше. Радует, что в данном случае все элементы принадлежат уже к высокотемпературным сериям (до 105°C).

Однако более тщательный осмотр блока питания позволил выявить и два конденсатора, выпущенные под тайваньским брендом CapXon. Среди радиолюбителей он пользуется куда большим авторитетом. Также позитивным моментом является то, что установлены они на наиболее нагруженной линии +12В.

Согласно технической спецификации, модель CHIEFTEC GPA-500B8 имеет следующий ряд защит: OVP / UVP / OPP / SCP. Для блока питания, ориентированного на массовую аудиторию, это довольно-таки хороший показатель. Сам же узел основан на микросхеме-супервайзере Sitronix (Infinno) ST9S313-DAG.

Качество пайки нас приятно удивило: все дорожки ровные, никаких потеков или других дефектов, характерных для недорогих решений, не обнаружено.

Кросс-нагрузочные характеристики

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

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

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

Узел стабилизации напряжения справляется со своей задачей. Во всех трех случаях отклонения напряжений не превышали допустимых норм. Максимальная просадка на наиболее востребованной линии +12В во время эксперимента была зафиксирована на уровне -5%. Правда, при этом пришлось почти до предела нагрузить канал +12В, а напряжения +3,3В и +5В, наоборот, задействовать по минимуму. В конфигурациях начального и среднего уровней нагрузка между линиями питания распределяется более равномерно, поэтому владельцам таких систем можно особо не переживать. А вот как поведет себя на практике CHIEFTEC GPA-500B8 в составе высокопроизводительного ПК, посмотрим чуть позже во время соответствующего эксперимента.

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.

Анализируя работу узла фильтрации выходных напряжений, можно сказать, что со своей задачей он справляется на «отлично» только на линии +3,3В. На канале +5В при больших нагрузках на блок питания наблюдаются шумы, которые достигали значения 75 мВ при допустимых 50 мВ. Эпизодические всплески с размахом амплитуды (peak-to-peak), превышающие 200 мВ, были зафиксированы и на линии +12В. Хотя в целом шумы на ней очень низкие - до 25 мВ.

Дежурная линия питания +5VSB

Состояние дежурной линии питания модели CHIEFTEC GPA-500B8 довольно хорошее. В зависимости от нагрузки напряжение на ней изменяется в пределах от 5,10 В до 5,01 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 отлично справляется со своей задачей. Как видно из таблицы, уже при достижении нагрузки 150 Вт коэффициент PFC преодолел отметку 0,9, максимальное же значение (0,99) было зафиксировано при нагрузках свыше 450 Вт.

КПД

Что касается уровня КПД, то в зависимости от нагрузки (50 - 500 Вт) он меняется в пределах 80,4% - 87,4%. Иными словами, CHIEFTEC GPA-500B8 практически повторил критерии, необходимые для сертификата 80 PLUS Bronze для напряжения 230 В. Для недорого источника питания такой результат является более чем хорошим.

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.

До нагрузки 200 Вт модель CHIEFTEC GPA-500B8 работает очень тихо, практически бесшумно. На отрезке 200 - 300 Вт уровень шума немного повышается, но все равно остается вполне комфортным. После отметки 350 Вт звук от устройства становится уже более различимым на общем фоне, и по субъективным оценкам его можно охарактеризовать как «средний».

Отметим, что скорость вращения вентилятора привязана к выходной мощности, а не регулируется с помощью отдельного термодатчика. Хотя здесь не в чем упрекнуть разработчика. В данном ценовом сегменте все блоки питания имеют точно такую же схему управления скоростью вращения вентилятора.

Что касается температурных показателей, то даже после продолжительной работы при максимальной выходной мощности сильного нагрева не наблюдается. Температура всех основных узлов во время эксперимента не выходила за рамки допустимых норм. Правда, стоит учитывать, что в таком режиме работы блока питания вентилятор уже вращается на максимальной скорости.

OverLOAD

Нагрузку на CHIEFTEC GPA-500B8 мы увеличивали до 570 Вт, что равняется приросту +14% к номинальной мощности. После преодоления этой отметки на выходных линиях питания наблюдались значения, которые не вписываются в нормы стандарта ATX12V. Поэтому дальше продолжать эксперимент и искать мощность, при которой сработает защита по перегрузке, было бессмысленно.

В любом случае, результат очень достойный: не многие бюджетные блоки питания могут похвастать способностью выдерживать такие перегрузки.

Практические испытания на реальной конфигурации

Для построения реальной компьютерной системы был задействован мощный 6-ядерный процессор Intel Core i7-4960X, работающий на номинальной частоте 3,6 ГГц. В качестве видеоускорителя мы использовали ZOTAC GeForce GTX 480 AMP!

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:

Как мы и предполагали во время испытаний блока питания на лабораторном стенде, высокопроизводительная конфигурация может вызвать проблемы в плане стабильности напряжения питания на выходе. Особенно отчетливо они наблюдаются на линии +12В. Да, просадка на уровне -4,8% еще вписывается в допустимые нормы, однако граничная черта в виде -5% очень близко. Хотя ради справедливости стоит отметить, что вряд ли такой бюджетный источник питания когда-нибудь ляжет в основу системы с мощным 6-ядерным процессором и видеокартой, показатель TDP которой составляет порядка 250 Вт.

Что касается входного энергопотребления, то герой данного обзора лишь немного отстал от блоков питания с аналогичным уровнем КПД. Это еще раз доказывает, что с точки зрения эффективности CHIEFTEC GPA-500B8 можно сопоставить с устройствами, сертифицированными согласно стандарту 80 PLUS Bronze (CHIEFTEC BPS-550C2).

Энергопотребление в простое и в выключенном состоянии компьютера

Энергопотребление тестируемой модели в выключенном состоянии компьютера и в спящем режиме практически не отличается от показателей других решений, побывавших в нашей тестовой лаборатории.

Выводы

Берясь за тестирования недорогого блока питания, как-то сразу подсознательно настраиваешься на плохое качество и посредственные результаты. Однако, как показывают последние обзоры, пора избавляться от этих стереотипов. Взять, к примеру, модель CHIEFTEC GPA-500B8, стоимость которой на рынке составляет чуть меньше $50. Она без проблем может выдавать заявленную мощность в 500 Вт и даже кратковременно работать с перегрузкой до 570 Вт. При этом нет ни малейшего намека на какой-то перегрев или катастрофическое падение КПД. Наоборот, в этом плане блок питания практически не уступает решениям, сертифицированным согласно стандарту 80 PLUS Bronze. Правда, данное утверждение справедливо лишь для электросетей с напряжением 230 В, поскольку при значениях ниже 200 В CHIEFTEC GPA-500B8 работать не будет. Хотя для нашей страны это не столь критично.

Что касается узлов, отвечающих за состояние выходных линий питания, то проблемы могут наблюдаться при подключении к устройству лишь очень «прожорливых» комплектующих, например, связки процессор+видеокарта с суммарным TDP на уровне 400 Вт. Но даже в этом случае просадка на линии +12В не выходит за допустимые пределы, хотя будет находиться довольно близко возле них. Также при больших нагрузках могут наблюдаться чрезмерные пульсации на линиях +5В и +12В.

Однако нужно понимать, что CHIEFTEC GPA-500B8 в основном будут покупать для конфигураций начального и среднего уровней, с какими данная модель справится без особого труда.

Кажется, что вот он - идеальный блок питания для стесненных в средствах пользователей. Но желание производителя максимально сэкономить и снизить конечную стоимость устройства негативно отразилось на его эксплуатационных свойствах. В первую очередь это касается организации системы кабелей. И если еще отсутствие оплетки можно простить, то малая длина проводов и, мягко говоря, странное расположение разъемов на них вызовет много дискомфорта при сборке ПК. Этот факт и наличие всего лишь одного разъема PCIe, скорее всего, вынудит вас прибегнуть к дополнительным переходникам и хорошенько поломать голову над их подключением.

К другим негативным моментам можно отнести использование в некоторых узлах компонентов сомнительного качества и «средний» уровень шума при больших нагрузках. Однако все они характерны и для конкурентных блоков питания сопоставимой мощности, поэтому считать это недостатками только модели CHIEFTEC GPA-500B8 было бы все же несправедливо.

Достоинства:

• сравнительно низкая стоимость;
• хорошее качество сборки корпуса;
• наличие одной мощной линии +12В с нагрузочной способностью до 38 А;
• на отрезке 50 - 500 Вт уровень КПД держится выше 80%, а в пике достигает 87%;
• низкое энергопотребление в спящем режиме и в выключенном состоянии компьютера;
• эффективная система охлаждения;
• большой запас по мощности (до +14%) как для устройства подобного рода;
• блок питания вполне может справиться с нагрузками, создаваемыми конфигурациями начального и среднего уровней.

Особенности:

• 2 года гарантии;
• отсутствие защит от перегрева и сверхтоков;
• диапазон входного напряжения составляет 200 - 240 В;
• наличие только одного разъема PCIe для дополнительного питания видеокарт.

Недостатки:

• в некоторых узлах установлены компоненты сомнительного качества;
• при больших нагрузках шум от блока питания становится различимым на фоне остальных компонентов системы;
• на линиях +5В и +12В местами наблюдаются пульсации, превышающие допустимые нормы;
• плохая организация системы кабелей.

Автор: Сергей Мещанчук

Выражаем благодарность компании CHIEFTEC за предоставленный для тестирования блок питания.

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

Все цены на Chieftec+GPA-500B8