Обзор и тестирование блока питания Seasonic SS-500ES Active PFC

В данном обзоре мы познакомимся с блоком питания Seasonic SS-500ES Active PFC. Всего в серии «ES» на сегодняшний день насчитывается пять различных моделей, мощность которых варьируется от 300 до 600 Вт. Источники питания этой серии поставляются в OEM-версии и идеально подойдут тем пользователям, которые хотят надежное решение за сравнительно небольшие деньги. Напомним, что «коробочная» (RETAIL) версия изделия отличается от OEM-версии наличием комплекта поставки. В случае с блоками питания, в OEM-версии будет отсутствовать фирменная упаковка, сетевой шнур питания, крепежные винты и т.д. Как показывает практика, далеко не всем пользователям нужны эти компоненты, особенно если собирается не первый компьютер или производится апгрейд системы.

Еще одним достоинством блоков питания серии «ES» является наличие сертификата энергоэффективности 80 PLUS Bronze, то есть даже младшие модели будут показывать высокий КПД. А как мы уже не раз убеждались, высокий КПД - следствие хорошего качества элементной базы. Но, про внутреннее устройство Seasonic SS-500ES Active PFC мы поговорим чуть позже, а сейчас давайте поближе познакомимся с его техническими характеристиками.  

 

 

Спецификация блока питания Seasonic SS-500ES Active PFC:

Производитель	Sea Sonic Electronics
Модель	Seasonic SS-500ES Active PFC
Тип	ATX12V v2.3
Номинальная мощность, Вт	500
Мощность по каналу 12В, Вт	408
Мощность линий +3,3V и +5V, Вт	130
Линий +12V	2
Выходы	+3,3V – 24 A,  +5V – 24 A, +12V1 – 17 A, +12V2 – 17 A,  -12V – 0,8 A,  +5VSB – 2,5 A
PCI-E разъемов	2 (6+2-контактный и 6-контактный)
SLI Ready	Нет
CrossFire Certified	Нет
Модульный	Нет
КПД, %	>82
Сертифицирован 80 PLUS	Bronze
Коэффициент мощности (PF), %	99
Метод компенсации коэффициента мощности	Активный
Входное напряжение, В	100 – 240
Частота, Гц	50 – 60
Входной ток, А	9 - 4,5
Размер вентилятора, мм	80 х 80 х 25
Регулятор скорости вращения вентилятора	Есть
Уровень шума, дБ	до 40,0
Электромагнитные безопасность и совместимость (EMI/EMC)	CB, TUV, CUL, CE, FCC, C-tick, CCC
Защиты	UVP, OVP, SCP, OPP
Соответствие RoHS (низкое содержание в припое свинца и кадмия)	Есть
Размеры (ДхШхВ), мм	150 х 140 х 86
Комплектация	Нет
Вес, кг	-
Ресурс (в режиме полной загрузки, при 25⁰С окружающей среды), часов	>100000
Гарантия	3 года
Сайт производителя	http://www.seasonic.ru/

Все цены на Seasonic SS-500ES Active PFC

 

 

Поскольку блок питания Seasonic SS-500ES Active PFC поставляется в OEM-версии, то в комплекте с ним отсутствует сетевой шнур питания и крепежные винты, что нужно будет учесть при покупке.

 

 

Источник питания Seasonic SS-500ES Active PFC имеет стандартный вид и размеры (150 х 140 х 86 мм). Корпус выполнен из стали и окрашен в серый цвет. Здесь вентилятор, в отличие от большинства блоков питания стандарта ATX, находится не на верхней крышке, а на задней.

Рядом с вентилятором располагается разъем для подключения сетевого шнура питания и кнопка отключения от сети. Сам вентилятор закрыт решеткой типа «гриль».

 

 

Передняя стенка сделана в виде решетки с штампованными квадратными отверстиями, что улучшает циркуляцию воздуха и его отвод из блока питания. Провода распаяны непосредственно на печатной плате и выходят наружу через круглое отверстие.

 

 

На боковой панели производитель поместил этикетку с техническими характеристиками. Мощность канала +12В составляет 408 Вт; линии +3,3В и +5В имеют максимальную суммарную мощность 130 Вт и способны выдержать нагрузку по 24 А каждая. Канал +12В разделен на две линии, каждая из которых рассчитана на нагрузку 17 А. Скорее всего одна линия +12V1 используется для питания материнской платы, процессора и периферийных устройств, а другая +12V2 - для питания подключенной видеокарты.

Источник питания Seasonic SS-500ES Active PFC рассчитан на большой диапазон входного напряжения, которое может изменяться в пределах от 100 В до 240 В. Этот факт особенно важен при работе от «плохой» сети или при отсутствии источника бесперебойного питания.

По энергоэффективности блок питания Seasonic SS-500ES Active PFC соответствует стандарту 80 PLUS Bronze, на что указывает соответствующее изображение на этикетке. Напомним, что блоки питания стандартизируются 80 PLUS Bronze, если их КПД при нагрузках 20%, 50% и 100% не опускается ниже 81%, 85%, 81% соответственно.

Также отметим наличие эмблемы RoHS – директивы, ограничивающей использование потенциально опасных веществ в электротехническом и электронном оборудовании, в частности свинца и кадмия.

 

 

Теперь давайте посмотрим, что собой представляют кабеля выходных линий питания. Все доступные типы разъемов, а также длина проводов приведены в таблице:

Типы разъемов	Количество	Длина проводов до разъема (разъемов), см
20+4-контактный разъем питания ATX	1	60
4+4-контактный разъем питания ATX12V1	1	55
8-контактный разъем питания ATX12V2	1	55
6+2-контактных разъем PCIE	1	60
6-контактных разъем PCIE	1	60
два разъема PATA и один разъем FDD	1	50-65-75
три разъема PATA	1	35-45-60
два разъема SATA	2	50-65

Хотим обратить внимание на большое количество разъемов SATA и PATA, а также на тот факт, что они находятся на разных линиях. Последняя деталь особенно важна, если в компьютере используется много приводов и накопителей.

 

 

Основной 20+4-контактный разъем питания ATX сделан в разборном виде. Для дополнительного питания процессора предусмотрен как разборный 4+4-контактный разъем ATX12V1, так и неразборный 8-контактный ATX12V2.

 

 

Питание видеокарты осуществляется с помощью двух разъемов PCIE, которые имеют 6-контактное и 6+2-контактное исполнение. Наличие данных разъемов позволит без проблем подключить даже мощный современный видеоускоритель без использования дополнительных переходников. Для большинства пользователей этого будет вполне достаточно. 

 

 

Для обеспечения активной циркуляции воздуха используется 80-мм вентилятор производства компании ADDA, модель AD0812UB-A70GL. Данный вентилятор основан на подшипнике качения и способен обеспечить довольно неплохой воздушный поток, как для своих размеров и мощности - до 43,8 CFM (кубических футов в минуту).

Спецификация:

Вентилятор	ADDA AD0812UB-A70GL
Тип подшипника	Качения
Напряжение питания, В	12
Ток, А	0,30
Мощность, Вт	3,6
Скорость вращения, об/мин	3400
Воздушный поток, CFM	43,8
Уровень шума, дБ	до 40,0
Размеры, мм	80 х 80 х 25
Вес, г	86

 

 

Конструктивно корпус источника питания Seasonic SS-500ES Active PFC состоит из двух половинок и разбирается привычным способом, путем выкручивания четырех винтов на верхней крышке.

 

 

Внутренне устройство Seasonic SS-500ES Active PFC очень напоминает схемотехнику блоков питания Seasonic S12II-520 Bronze и Seasonic S12II-620 Bronze. Все три модели основаны на одинаковой архитектуре. Хорошо это или плохо? В данном случае - хорошо, ведь перечисленные выше источники питания во время тестирования показали хорошие результаты. Так что есть все надежды, что и Seasonic SS-500ES Active PFC зарекомендует себя на таком же уровне. Конечно, многое еще зависит и от элементной базы, поэтому предлагаем рассмотреть каждый узел более детально.

 

 

Высокочастотные помехи, излучаемые в сеть блоком питания, сглаживаются при помощи EMI-фильтра. Часть его элементов распаяна на маленькой печатной плате, которая находится возле выходов сетевой розетки. Две габаритные дроссельные катушки и большой X-конденсатор размещены на главной печатной плате. Большое внимание уделено изоляции контактов. Также отметим, что в состав EMI-фильтра входит варистор, который отвечает за защиту от скачков напряжения в сети. Некоторые производители блоков питания экономят на данном элементе, хотя для наших электросетей он может быть нелишним.

 

 

У самого края платы находится выпрямляющий диодный мост GBU806, который охлаждается отдельным небольшим радиатором.

 

 

В качестве сглаживающего элемента сетевого питания во входной цепи используется электролитический конденсатор производства японской компании Rubycon емкостью 330 мкФ рассчитанный на напряжение 400 В и температуру до 85⁰С. Качество продукции, выпускающейся под торговой маркой «Rubycon», очень высокое и заслуживает только самых лестных слов.

Рядом размещены элементы активного модуля коррекции коэффициента мощности (APFC) - еще один узел, без которого трудно представить современные качественные блоки питания. Перед сглаживающим конденсатором входной цепи распаян дроссель APFC.

 

 

ШИМ-контроллер, который управляет работой APFC и главного преобразователя, находится на отдельной печатной плате.

 

 

Силовая часть APFC, состоящая из одного диода и двух полевых транзисторов FDP18N50, расположена на большом алюминиевом радиаторе с разветвленной верхней частью.

 

 

На том же радиаторе закреплены и два силовых ключа главного преобразователя. На фотографии видно только один из них, еще один находится на обратной стороне радиатора.

По сравнению с блоками питания Seasonic S12II-520 Bronze и Seasonic S12II-620 Bronze, в Seasonic SS-500ES Active PFC пассивная система охлаждения претерпела некоторые изменения. Теперь радиаторы обзавелись длинными наклонными ребрами, что связано с иным расположением охлаждающего вентилятора.

 

 

В центре платы находятся два трансформатора. Тот, что побольше - главный силовой трансформатор, что поменьше - учавствует в формировании линии дежурного напряжения питания +5VSB.

 

 

Во вторичной цепи используется выпрямитель, основанный на диодных сборках. Для их охлаждения предусмотрен отдельный радиатор, который по форме и габаритам напоминает радиатор, охлаждающий силовые элементы первичной цепи.

Всего в низковольтной части использовано пять диодных сборок - три для выпрямления напряжения на канале +12В, и по одной - на линиях +5В и +3,3В.

 

 

Стабилизация выходных напряжений осуществляется по групповому принципу, на что указывает большая катушка с двумя обмотками для каналов +5В и +12В. Для линии +3,3В предназначен отдельный дроссель меньшего размера.

 

 

Для сглаживания пульсаций выходных напряжений питания используются электролитические конденсаторы производства тайванской компании Kuan Kun Electronic Enterprise, которая распространяет свою продукцию под брендом «SU'SCON». Качество этих конденсаторов можно считать средним. На линии +12 В установлены конденсаторы двух емкостей 2700 мкФ и 3300 мкФ, на линии +5В - 1000 мкФ. Определить номинал «электролитов» на линии +3,3В достаточно сложно из-за скопления проводов в этом месте. Радует то, что все конденсаторы рассчитаны на высокую температуру работы - до 105⁰С, что позитивным образом скажется на продолжительности службы источника питания.

С 2014 года компания Seasonic перестала использовать конденсаторы SU'SCON, так как к их качеству были претензии. Как доказательство: в более новой ревизии Seasonic SS-500ES Active PFC Rev D1W мы видим установлены уже конденсаторы компании KZE. 

Контроль выходных линий питания в Seasonic SS-500ES Active PFC реализован за счет микросхемы мониторинга HY-510N, которая, по спецификации, обеспечивает защиту от превышения напряжения (OVP) на линиях +12В, +5В и +3,3В и от понижения напряжения (UVP) на линиях +5В и +3,3В. Данный контроллер применяется во многих блоках питания производства компании Sea Sonic Electronics, в частности во все том же Seasonic S12II-520 Bronze и в протестированном недавно Seasonic SS-300SFD Active PFC.   

В спецификации Seasonic SS-500ES Active PFC указано также наличие защиты по перегрузке (OPP). Скорее всего, она реализована в микросхеме, управляющей работой APFC.

Термодатчиков, закрепленных на радиаторе низковольтной части, мы не обнаружили. То есть, система управления вентилятором построена по упрощенной схеме - скорость его вращения зависит от потребляемой мощности компьютера без учета нагрева элементов. Во время тестирования мы посмотрим, как это сказалось на температурном режиме основных узлов блока питания Seasonic SS-500ES Active PFC, а также на уровне производимого шума.

 

 

Качество пайки на плате Seasonic SS-500ES Active PFC, как всегда, очень хорошее, потеков и явных недостатков нет. 

Тестирование

Кросс нагрузочные характеристики

 

 

При прохождении тестов КНХ напряжение питания на линии +3,3В изменялось в пределах от -3% до +3%, что можно считать хорошим результатом.

 

 

Напряжение на линии +5В отклонялось в таком же диапазоне - от -3% до +3%

 

 

Напряжение питания на линии +12В при прохождении тестов КНХ было немного хуже, но при этом все равно оставалось в пределах допустимых норм.

Шумы и пульсации во всем диапазоне напряжений

 

 

Пульсации на линии +3,3В довольно небольшие, в среднем они равны 22 мВ.

 

 

Пульсации на линии +5В при разных нагрузках также находятся в пределах допустимых норм. Здесь их средний уровень составляет 27 мВ.

 

 

Пульсации на линии +12В также в хорошем состоянии, в среднем составляя 73 мВ.

Дежурная линия питания +5VSB

 

 

Состояние дежурной линии питания блока питания Seasonic SS-500ES Active PFC довольно хорошее. В зависимости от нагрузки напряжение на дежурной линии питания изменяется в пределах от 5,07 В до 5,00 В.

PFC

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

Нагрузка, Вт	50	100	150	200	250	300	400	500
Нагрузка*,%	10	20	30	40	50	60	80	100
PFC	0,85	0,93	0,96	0,97	0,99	0,99	0,99	0,99

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

Модуль коррекции коэффициента мощности блока питания Seasonic SS-500ES Active PFC очень хорошо справляется со своей задачей. Максимальный зафиксированный коэффициент, уже при достижении нагрузки 250 Вт (50% от номинальной мощности), составлял 0,99.

КПД

 

 

Тест реальной эффективности при разных нагрузках подтвердил соответствие блока питания Seasonic SS-500ES Active PFC стандарту 80 PLUS Bronze для напряжения 230 В. Как видно из графика, при нагрузках 20% и 100% от номинальной мощности КПД блока питания превышает 81%, а при 50% нагрузке – КПД больше 85%.

Система охлаждения и температурный режим

Косвенно оценить уровень шума блока питания 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 для компьютера. В то же время, сама нагрузка, создаваемая компьютерной системой, носит переменный характер, что облегчает температурный режим источника питания.

 

 

До отметки мощности в 150 Вт источник питания Seasonic SS-500ES Active PFC работает тихо. При увеличении нагрузки до 250 Вт, уровень шума повышается до «среднего». Дальнейшее увеличение нагрузки вплоть до значения 500 Вт ведет к возрастанию уровня шума, при этом он становится заметным на общем фоне (по слуховым ощущениям его можно охарактеризовать как «выше среднего»).

Установка 80-мм вентилятора, а также отсутствие термодатчика сыграло свою роль. Как видно из предоставленного графика, заявленная максимальная скорость вращения вентилятора 3400 об/мин достигалась уже при 300-ваттной нагрузке (60% от номинальной мощности). После преодоления отметки 300 Вт, данный вентилятор «раскручивался» до еще больших оборотов. Все это негативным образом сказалось на уровне шума, производимом во время работы источника питания.

 

 

Даже после длительной работы сильного нагрева элементов не наблюдалось. Температура всех основных узлов была в пределах нормы. В первую очередь это связано с наличием отдельных алюминиевых радиаторов для охлаждения силовых элементов и большим воздушным потоком, создаваемым вентилятором на максимальных оборотах.

Хотя опять же, температура элементов далека до критической отметки и более разумно было бы «замедлить» вентилятор. На состоянии узлов блока питания это особым образом бы не сказалось, а вот уровень шума мог бы понизиться. Также нужно учитывать, что ресурс вентилятора в таком режиме работы (на максимальных оборотах) расходуется заметно быстрее.

Влияние изменения входного сетевого напряжения

Работоспособность блока питания 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 400 Вт. Показателем работоспособности являлась величина выходных напряжений.

Напряжение сети	240 В	220 В	200 В	180 В	160 В	140 В	120 В	100 В
+3,3В	3,32	3,32	3,32	3,32	3,31	3,31	3,31	3,31
+5В	5,03	5,03	5,03	5,03	5,02	5,02	5,02	5,02
+12В	12,18	12,18	12,18	12,18	12,17	12,17	12,16	12,16

Изменяя напряжение входного питания от 100 В до 240 В, мы установили, что блок питания Seasonic SS-500ES Active PFC стабильно работает во всем заявленном в спецификации диапазоне напряжений.

OverLOAD

Нагрузку на источник питания Seasonic SS-500ES Active PFC сверх номинала получилось без каких-либо нюансов увеличить до 560 Вт (+12% к номинальной мощности). При дальнейшем плавном увеличении нагрузки, напряжения на выходных линиях питания принимали критические значения, причем на линии +12В наблюдалось наиболее существенное проседание. Однако быстрое увеличение нагрузки до 580 Вт и выше приводило к четкому срабатыванию защиты от перегрузки. Таким образом, блоку питания Seasonic SS-500ES Active PFC и подключенному к нему оборудованию совершенно не страшна перегрузка на 60 Вт, а при существенном превышении энергопотребления система автоматически выключится, хотя в диапазоне перегрузки от 560 до 580 Вт возможна некоторая нестабильность работы.

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. В качестве видеоускорителя мы использовали ZOTAC GeForce GTX 480 AMP!, которую по праву можно считать самой «прожорливой» среди современных видеокарт.

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 PowerAngel
Мультиметр	MASTECH MY64

Измерения производились в двух режимах: простой и максимальная загрузка, которая создавалась с помощью программного теста блока питания OCCT Perestroika 3.1.0. 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:

	Seasonic SS-500ES Active PFC		FSP HEXA AXE550		ZALMAN ZM500-LE
Режим	Величина, В	Отклонение, %	Величина, В	Отклонение, %	Величина, В	Отклонение, %
+12V
Idle	12,45	+3,8	12,31	+2,6	12,45	+3,8
Burn	12,28	+2,3	12,04	+0,3	12,30	+2,5
+5V
Idle	5,11	+2,2	4,97	-0,6	5,03	+0,6
Burn	5,08	+1,6	5,04	+0,8	5,08	+1,6
+3.3V
Idle	3,42	+3,6	3,40	+3,0	3,36	+1,8
Burn	3,43	+3,9	3,39	+2,7	3,35	+1,5
	Входное энергопотребление, Вт
Idle	140		139		146
Burn	512		506		547

Реальная игровая конфигурация с одной очень производительной видеокартой и разогнанным процессором не вызвала больших трудностей у источника питания Seasonic SS-500ES Active PFC. Благодаря хорошей системе стабилизации больших просадок выходных напряжений под нагрузкой не наблюдалось.

Энергопотребление в простое и в выключенном состоянии компьютера

Блоки питания	Энергопотребление в режиме, Вт
	Sleep	Power Off
Seasonic SS-500ES Active PFC	4	3
FSP HEXA AXE550	4	3
ZALMAN ZM500-LE	4	3
Seasonic S12II-520 Bronze	4	4
CHIEFTEC CTB-550S	4	4

Энергопотребление блока питания Seasonic SS-500ES Active PFC в выключенном состоянии компьютера и в спящем режиме соответствует показателям других высококлассных источников питания.

Выводы

 

 

Протестированный сегодня блок питания Seasonic SS-500ES Active PFC должен понравиться экономным пользователям. Он имеет довольно высокое качество исполнения, что свойственно всей продукции Seasonic, и в то же время приемлемую цену. На момент написания статьи она колебалась в районе отметки 70 долларов. Многие возразят, что на рынке полно 500-ваттных решений, цена которых не превышает 30-40 долларов, но Seasonic SS-500ES Active PFC выгодно отличается от них.

В первую очередь, это касается уровня КПД, который у Seasonic SS-500ES Active PFC при 50%-ой нагрузке достигал значения 85,3%. Кроме того, вся элементная база Seasonic SS-500ES Active PFC имеет довольно высокое качество: присутствуют EMI-фильтр и активный модуль коррекции коэффициента мощности, а в первичной и вторичной цепях используются конденсаторы от известных производителей. Все это позитивным образом сказалось на работе данного блока питания во время тестирования. Он без проблем справился с довольно «прожорливой», с точки зрения энергопотребления, игровой конфигурацией, которая состояла из производительной видеокарты и разогнанного процессора. При этом состояние напряжения на выходных линиях питания оставалось в пределах нормы.

Также хотим отметить наличие большого количества разнообразных разъемов и их удобного расположения на кабелях питания. Это позволит подключить мощную видеокарту, несколько современных приводов и накопителей, а также те устройства, где питание осуществляется через разъем PATA.

Единственным недостатком, на наш взгляд, является плохо настроенная система управления вентилятором. Да, это позитивном образом отразилось на нагреве компонентов, но вот уровень шума во время работы был великоват.

В остальном же, Seasonic SS-500ES Active PFC представляет собой довольно качественный и надежный блок питания, который, мы уверены, будет интересен многим пользователям.

Достоинства:

• высокий уровень КПД;
• хорошее состояние напряжения на линиях питания +12В, +5В, +3,3В под большой нагрузкой;
• наличие 12%-ого запаса по мощности;
• качественная элементная база;
• возможность работы в широком диапазоне сетевого напряжения;
• эффективная система охлаждения;
• наличие вентилятора на подшипнике качения;
• 3 года гарантии;
• активный метод компенсации реактивной мощности.

Недостатки:

• заметный уровень шума во время работы блока питания при больших нагрузках;
• отсутствие защиты от перегрева.

Автор: Сергей Мещанчук

Выражаем благодарность компании «Синтекс», дистрибьютору продукции Sea Sonic Electronics в Украине, за предоставленный для тестирования блок питания.

Выражаем благодарность компаниям Noctua, Transcend и ZOTAC за предоставленное для тестового стенда оборудование.