Обзор и тестирование блока питания FSP 400-60HCN

Традиционно блоки питания разделяют на три типа: начального, среднего и высокого уровней. Однако лично мы склоняемся к тому, что нужно ввести еще один класс – откровенно бюджетные решения. Такие модели, как правило, имеют небольшую мощность (300 – 450 Вт) и отличаются очень низким ценником, что привлекает внимание многих пользователей. С другой стороны, множество слухов об ужасном качестве, невозможности выдавать заявленные характеристики, проблемах с перегревом и отсутствии базовых защит все же заставляют задуматься, стоит ли связываться с такими блоками питания. Что из всего этого правда, а что домыслы? В этом мы попытаемся разобраться на примере модели FSP 400-60HCN.

Спецификация:

Внешний вид

Блок питания FSP 400-60HCN поставляется в виде OEM-версии, то есть без коробки и сопутствующих аксессуаров (шнура питания, винтов для крепления и документации). Размеры и конструкция корпуса вполне стандартные, поэтому вряд ли стоит акцентировать на них особое внимание. Отметим лишь, что несмотря на низкую стоимость устройства, качество его сборки осталось на вполне приемлемом уровне.

Кабели выведены напрямую из блока питания и лишены оплеток. На толщине проводов тоже немного сэкономили – их калибр составляет 20 AWG / 24 AWG (около 0,81 и 0,51 мм в диаметре соответственно). В более дорогих решениях, как правило, используются кабели 18-го калибра (примерно 1,02 мм в диаметре). Однако ради справедливости стоит отметить, что для маломощных устройств это не столь критично.

Гораздо важнее конфигурация этих самих проводов. И вот здесь уже к FSP 400-60HCN есть ряд претензий.

Во-первых, все кабели довольно короткие, поэтому об их скрытой укладке в корпусах с нижним расположением блока питания можно сразу забыть. Во-вторых, слишком мало основных разъемов: для современных систем двух коннекторов SATA и пары PATA будет явно недостаточно. В-третьих, нет разъема PCIe, что немного ограничивает функциональность устройства в случае сборки игровых ПК начального и среднего уровней.

Конечно, всегда можно использовать переходники. Но с другой стороны, много переходников вы подключите при всего-то двух разъемах PATA? Одним словом, незачет.  

Внутреннее устройство

В основе модели FSP 400-60HCN лежит обычный прямоходовой преобразователь на двух ключах, выпрямление же выходных напряжений осуществляется с помощью диодных сборок. Это простая и дешевая в реализации схема, поэтому применение ее в бюджетных блоках питания вполне оправданно. Тем более что мы уже не раз убеждались, что при должной настройке она способна обеспечивать вполне приемлемые характеристики.

В качестве системы охлаждения применяются три массивных алюминиевых радиатора, которые обдуваются 120-мм вентилятором Yate Loon D12SH-12. Последний имеет мощность 3,6 Вт и построен на базе подшипника скольжения.

В состав высоковольтной цепи включен полноценный фильтр электромагнитных помех (три дросселя, четыре Y- и два X-конденсатора) и модуль активной коррекции коэффициента мощности (APFC). Даже присутствует варистор для защиты от кратковременных перенапряжений в электросети.

Также приятно удивило качество используемых компонентов. Например, открыв крышку корпуса, мы рассчитывали увидеть конденсаторы от малоизвестных китайских брендов. Вместо этого во всех цепях были обнаружены «банки» от компании Teapo – довольно хороший вариант для бюджетного решения.

В качестве ключей главного преобразователя используется пара транзисторов TF8N50, за выпрямление входного напряжения отвечает 4-амперная диодная сборка GBU406.

Маркировку силовых элементов, установленных в низковольтной части, рассмотреть не удалось. Можем указать лишь их количество – 4 штуки. Из наличия дополнительных посадочных мест на плате и обозначений на текстолите можно сделать вывод, что данная платформа с успехом применяется и в более мощных решениях от FSP. Стабилизация выходных напряжений организована по групповому принципу.

К сожалению, производитель ничего не сообщает о типе защит, которыми располагает модель FSP 400-60HCN, поэтому воспользуемся информацией из спецификации соответствующего контроллера (SITI PS113). Согласно ей, поддерживается защита от повышенного выходного напряжения (OVP) и от короткого замыкания (SCP). Вполне вероятно, что на уровне модуля APFC также реализована защита от перегрузки по мощности (OPP). Этот момент мы уже более детально исследуем во время тестирования.

Тестирование

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 -1% до +4%;
• линия +5В: от -2% до +4%;
• линия +12В: от -4% до +2%.

Узел групповой стабилизации питания продемонстрировал вполне приемлемые результаты – ни на одной из линий значение напряжения не покинуло озвученных выше пределов.

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.

Еще лучшие показатели были зафиксированы во время измерения пульсаций на выходах блока питания. Особенно понравилось состояние канала +12В, где «шумы» не превышали 50 мВ при допустимых 120 мВ.

Дежурная линия питания +5Vsb

В зависимости от нагрузки, напряжение на дежурной линии питания (+5Vsb) изменялось от 5,18 до 5,02 В, что свидетельствует о хорошей работе данного узла.

PFC

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

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

Модуль APFC без проблем справился со своей задачей: значение 0,90 было преодолено уже при 30%-ой нагрузке.

КПД

Модель FSP 400-60HCN не проходила сертификацию согласно нормам стандартов 80 PLUS, поэтому о предполагаемом КПД устройства можно судить лишь из надписи «80%», которую мы обнаружили на этикетке. Однако, как показало тестирование, производитель сильно недооценил возможности данного блока питания. На диапазоне реальных нагрузок его КПД менялся от 83,7% до 81,3%, а в пике и вовсе достигал 86,7%. Иными словами, он полностью отвечает всем требованиям «бронзового» стандарта для напряжения 220 В, который гласит, что при нагрузках 20%, 50% и 100% от номинальной мощности эффективность источника питания должна превышать 81%, 85% и 81% соответственно.

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.

По субъективным ощущениям шум, издаваемый во время работы FSP 400-60HCN, можно охарактеризовать следующим образом:

По части эффективности системы охлаждения тестируемому решению тоже можно было бы поставить высокую оценку. Однако сравнительно большой нагрев силового трансформатора (до 90°С) портит всю картину.

Посторонние шумы во время работы блока питания

Во время экспериментов никаких посторонних шумов в виде раздражающего писка дросселей или характерного гудения трансформатора замечено не было.

OverLOAD

Нагрузку на FSP 400-60HCN мы увеличивали до 440 Вт, что равняется приросту +10% к номинальной мощности. Дальше (на отметке 460 Вт) уже срабатывала защита от перегрузки (OPP). При этом значения напряжений на выходных линиях питания оставались в пределах нормы. Для бюджетного решения очень даже хороший результат.

Тем не менее следует помнить, что продолжительная работа блока питания при нагрузках, превышающих его номинальные возможности, может привести к более раннему выходу устройства из строя. Кроме того, проведенный нами эксперимент не является гарантией того, что всегда удастся достичь таких же значений.

Практические испытания на реальной конфигурации

Для проверки работы FSP 400-60HCN в реальных условиях использовалась следующая конфигурация:

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, а 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:

Несмотря на то, что источник питания работал фактически на пределе своих возможностей, он сумел справиться с довольно мощной системой. При этом ни на одной из линий не было зафиксировано критических отклонений напряжения, что является еще одним подтверждением хорошей настройки модуля стабилизации питания.

Энергопотребление в простое и в выключенном состоянии компьютера

Энергопотребление FSP 400-60HCN в выключенном состоянии компьютера и в спящем режиме соответствует значениям, зафиксированным у более дорогих решений.

Выводы

Тестирование модели FSP 400-60HCN заставило нас изменить мнение об откровенно бюджетных блоках питания. Мы не будем утверждать, что все они хороши. Однако то, что среди них встречаются интересные решения, – это факт. Примером может служить FSP 400-60HCN, который не только без проблем выдавал свои заявленные 400 Вт, но даже способен был кратковременно работать с 10%-ой перегрузкой. При этом никаких проблем со стабильностью напряжения или величиной пульсаций на выходных линиях питания не наблюдалось. Да, в некоторых случаях просадки достигали -3% или -4%, но это все в пределах нормы. Так что миф о том, что все бюджетные блоки питания не соответствуют заявленным характеристикам или требованиям стандарта ATX12V, можно считать развенчанным.

Более того, некоторые показатели даже откровенно удивили. Как показал эксперимент, модель FSP 400-60HCN полностью соответствует нормам сертификата 80 PLUS Bronze для напряжения 220 В. И только отсутствие возможности работы в широком диапазоне входных напряжений (100 – 240 В) не позволил ей получить соответствующую наклейку на корпус. Еще одной неожиданностью для нас стало наличие всех необходимых для современных источников питания узлов и использование компонентов не самого низкого качества. Таким образом, еще один стереотип о том, что все бюджетные решения собираются из второсортного хлама, можно отправить на свалку истории.

Однако все же не стоит считать FSP 400-60HCN идеальным решением, лишенным недостатков. Например, при больших нагрузках довольно сильно греется главный трансформатор. Есть нарекания и к системе кабелей. Провода слишком короткие для скрытой укладки в компьютерном корпусе, а недостаточное количество разъемов затрудняет сборку ПК начального и среднего уровней. С подключением видеокарты и использованием переходников тоже могут возникнуть проблемы.

Но учитывая стоимость на уровне $30, на все это можно смело закрывать глаза. При ограниченном бюджете FSP 400-60HCN, пожалуй, оптимальный выбор на рынке недорогих блоков питания мощностью 400 Вт.

Достоинства:

• доступная стоимость (порядка $30);
• сравнительно высокий КПД, как для бюджетных блоков питания (в пике 86,7%);
• наличие запаса по мощности (до +10%);
• приемлемое качество компонентов и наличие всех необходимых узлов, свойственных современным решениям;
• низкие пульсации на всех каналах;
• высокая нагрузочная способность канала +12В;
• наличие базовых защит.

Особенности:

• диапазон входных напряжений составляет 200 – 240 В.

Недостатки:

• при нагрузках, близких к максимальным, наблюдается большой нагрев силового трансформатора;
• короткие кабели;
• недостаточное количество основных разъемов, а также отсутствие коннектора PCIe.

Автор: Сергей Мещанчук 

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

Все цены на FSP+FSP400-60HCN