Обзор и тестирование блока питания ZALMAN ZM500-LE

Как и большинство крупных компаний, ZALMAN TECH. стремится представлять свою продукцию во всех ценовых нишах. Данное утверждение касается и такого сегмента рынка компьютерных комплектующих, как блоки питания. Источники питания под брендом ZALMAN у многих ассоциируются с дорогими высокоэффективными решениями. Но не все знают, что компания ZALMAN TECH. занимается выпуском и бюджетных моделей, так называемого low-end класса. Блоки питания от ZALMAN, принадлежащие к этому классу, имеют в своем названии маркировку «LE». На данный момент в этой серии имеется только две модели ZALMAN ZM400-LE и ZALMAN ZM500-LE мощностью 400 Вт и 500 Вт соответственно. В этом обзоре мы рассмотрим старшую модель ZALMAN ZM500-LE и проанализируем, влияет ли известность торговой марки на качество сборки и производительность бюджетного блока питания.

Спецификация блока питания ZALMAN ZM500-LE:

Производитель	ZALMAN TECH.
Модель	ZALMAN ZM500-LE
Тип	ATX12V v2.3
Номинальная мощность, Вт	500
Мощность по каналу 12В, Вт	444
Мощность линий +3.3V и +5V, Вт	120
Линий +12V	2 «виртуальные»
Выходы	+3.3V – 18 A,  +5V – 15 A,  +12V1 – 20 A,  -12V – 0,3 A,  +5VSB – 2,0 A
PCI-E разъемов	2 (один из них 6+2-контактный)
SLI Ready	Нет
CrossFire Certified	Нет
Модульный	Нет
КПД	До 81%
Сертифицирован 80 PLUS	Нет
Коэффициент мощности (PF)	До 50%
Метод компенсации коэффициента мощности	Нет
Входное напряжение, В	230
Частота, Гц	47 – 63
Входной ток, А	5
Размер вентилятора, мм	120 х 120 х 25
Регулятор скорости вращения вентилятора	Есть
Уровень шума, дБ	до 52,3
Электромагнитные безопасность и совместимость (EMI/EMC)	-
Защиты	OVP, UVP, OPP, SCP
Соответствие RoHS (низкое содержание в припое свинца и кадмия)	Есть
Размеры (ДхШхВ), мм	140 х 150 х 86
Комплектация	Сетевой шнур питания, крепящие винты, стягивающие хомуты, инструкция
Вес, кг	1,8
Гарантия	2 года
Сайт производителя	http://zalman.ru/

Все цены на ZALMAN ZM500-LE

Блок питания ZALMAN ZM500-LE поставляется в коробке из плотного картона, которая обеспечивает защиту от ударов и возможных повреждений. Сама упаковка имеет характерный для компании ZALMAN TECH. дизайн – темные цвета без яркой полиграфии. На лицевой панели находятся пиктограммы, сообщающие о наличии двухлетней гарантии и возможности подключения двух видеокарт. Отметим, что при этом сертификаты SLI Ready и CrossFire Certified отсутствуют.

Самой последней помещена эмблема «ErP Ready», которая означает, что источник питания соответствует директиве ErP Lot 6 2010 для компьютерных систем. Суть этой директивы заключается в том, что компьютерная система в режиме ожидания не должна потреблять больше 1 Вт (правда, необходимо наличие материнской платы и других компонентов, также соответствующих стандарту «ErP Ready»). Честно говоря, наличием поддержки этой концепции в ZALMAN ZM500-LE мы были приятно удивлены. Эмблему «ErP Ready» не всегда можно встретить даже на дорогих моделях, что уж говорить о бюджетных решениях.

На боковых панелях размещена подробная информация о блоке питания ZALMAN ZM500-LE и некоторых его технических особенностях. Отметим, что данная модель выпускается в двух вариантах: для сетей с напряжением питания 230 В и 115 В. К нам на тестирование, по понятным причинам, попала модель, рассчитанная на сеть с напряжением питания 230 В. Все технические особенности, как и таблицу силовых характеристик блока питания ZALMAN ZM500-LE, мы рассмотрим более детально чуть позже. 

В комплект поставки источника питания ZALMAN ZM500-LE входят: сетевой шнур питания, небольшая инструкция для пользователя, винты для крепления и хомуты-стяжки. Довольно хорошая комплектация, как для бюджетного решения. Зачастую при покупке модели low-end класса кроме самого блока питания в упаковке больше ничего и не обнаружишь.

Корпус блока питания сделан из стали и окрашен в черный матовый цвет. На верхней крышке закреплена решетка типа «гриль» того же цвета, закрывающая вентилятор.

Задняя стенка сделана в виде решетки, что улучшает циркуляцию воздуха и его отвод из блока питания. Также здесь располагается разъем для подключения сетевого шнура питания и кнопка отключения от сети.

С обратной стороны расположены провода выходных линий питания. Провода распаяны непосредственно на печатной плате и выходят наружу через круглое отверстие. Вполне ожидаемое решение, вряд ли здесь целесообразно было бы ждать модульного подключения кабелей.

На нижней крышке производитель поместил этикетку с техническими характеристиками. Мощность канала +12В составляет 444 Вт; линии +3,3В и +5В имеют максимальную суммарную мощность 120 Вт и способны выдержать нагрузку 18 А и 15 А соответственно. Канал +12В разделен на две «виртуальные» линии, каждая из которых рассчитана на нагрузку 20 А. Одна «виртуальная» линия +12V1 используется для питания материнской платы, процессора и периферийных устройств, другая +12V2 - для питания подключенных видеокарт. 

Отметим наличие эмблемы RoHS – директива ограничивающая использование потенциально опасных веществ в электротехническом и электронном оборудовании, в частности свинца и кадмия. Опять же, далеко не каждый бюджетный блок питания соответствует данному стандарту.

Теперь 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	40
4+4-контактный разъем питания ATX12V	1	50
6+2-контактных разъем PCIE и 6-контактных разъем PCIE	1	50-65
два разъема SATA и один разъем PATA	1	35-45-55
один разъем PATA и два разъема SATA	1	40-50-60
один разъем PATA, два разъема SATA и один FDD	1	40-50-60-70

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

В источнике питания ZALMAN ZM500-LE предусмотрено два разъема PCIE для подключения видеокарт. Интересно, что один из них имеет 6+2 контактное исполнение, намекая, что от ZALMAN ZM500-LE можно будет запитать даже «топовый» видеоускоритель, не используя дополнительных переходников. Данную возможность мы обязательно проверим во время тестирования.  

Корпус блока питания ZALMAN ZM500-LE легко разбирается после выкручивания четырех крепящих винтов. Один из них заклеен специальным стикером, удаление которого приведет к потере гарантии.

Для обеспечения активной циркуляции воздуха используется 120-мм вентилятор производства компании Shenzhen DWPH Electronic Technology Co., модель EFS-12E12H. Вентиляторы с маркировкой «EFS» являются самыми «младшими» моделями, буква «S» в данном случае указывает на то, что здесь применен подшипник скольжения. Ненадежность такого решения со временем даст о себе знать, ведь, как известно, втулочные подшипники плохо работают в условиях повышенной запыленности и температуры. Хотя использование более дешевых элементов вполне характерно для бюджетных блоков питания.

Вентилятор	Shenzhen DWPH Electronic Technology Co. EFS-12E12H
Тип подшипника	Скольжения
Напряжение питания, В	12
Ток, А	0,5
Мощность, Вт	6,0
Скорость вращения, об/мин	2400
Воздушный поток, CFM	80,59
Уровень шума, дБ	до 52,3
Размеры, мм	120 х 120 х 25
Вес, г	110

Как видим, данный вентилятор на максимальных оборотах может обеспечить достаточно большой воздушный поток - 80,59 CFM (кубических футов в минуту). Но при этом, заявленный уровень шума может достигать отметки 52,3 дБ, что является довольно высоким показателем (особенно учитывая наличие подшипника скольжения, а не качения). Остается надеяться, что в блоке питания ZALMAN ZM500-LE присутствует система управления скоростью вращения вентилятора, и выполнена она качественно, а не «для галочки».

Внутреннее устройство бюджетных блоков питания отличается скудностью технической «начинки». Данное утверждение в некоторой степени справедливо и для источника питания ZALMAN ZM500-LE. Так, первое, что бросается в глаза – это отсутствие модуля коррекции коэффициента мощности. Именно он призван обеспечивать высокий КПД блоков питания. Честно говоря, вместо применения разного рода энергосберегающих технологий, производитель лучше бы направил усилия и средства на установку модуля коррекции коэффициента мощности, хотя бы пассивного. Польза для потребителя была бы намного большей. Но, видимо, применение модуля коррекции коэффициента мощности в бюджетных блоках питания пока что слишком дорогое удовольствие, так как очень сильно сказывается на стоимости конечного продукта.

Отметим наличие EMI-фильтра, который предназначен для сглаживания высокочастотных помех, излучаемых в сеть блоком питания. И если для источников питания среднего и высшего ценовых диапазонов присутствие данного узла считается нормой, то в бюджетных решениях EMI-фильтр встречается довольно редко. Как видим, компания ZALMAN TECH. все же не стремилась снизить стоимость ZALMAN ZM500-LE любой ценой.

Часть элементов EMI-фильтра выполнена навесным монтажом возле выходов сетевой розетки: два Y-конденсатора распаяны между каждой фазой и «землей», один  X-конденсатор распаян между фазами. Другие его элементы, такие как два Y-конденсатора, один X-конденсатор и две дроссельные катушки, размещены на главной печатной плате. Обращаем внимание, что в составе EMI-фильтра нет варистора, отвечающего за защиту от бросков напряжения в сети, хотя на печатной плате присутствует его посадочного место и схематическое обозначение.

У самого края платы находится выпрямляющий диодный мост GBU806. Примечательно, что для охлаждения диодной сборки не используется никакого дополнительного радиатора. Хотя, учитывая мощность источника питания ZALMAN ZM500-LE, такое конструктивное решение может иметь смысл. Это мы проверим во второй части статьи, где будем тестировать температурный режим основных элементов при длительной нагрузке на блок питания.

В качестве сглаживающего элемента сетевого питания во входной цепи используются два подключенных последовательно электролитических конденсатора производства малоизвестной китайской компании DONGGUAN CITY DONGYANGGUANG CAPACITOR CO., которая распространяет свою продукцию под брендом «HEC» (не путать с американской компанией HEC, которая занимается изготовлением промышленных конденсаторов). Каждый сглаживающий конденсатор имеет емкость 820 мкФ и рассчитан на напряжение 200 В и температуру до 85⁰С.

«Мозгом» блока питания ZALMAN ZM500-LE выступает ШИМ-контроллер UC3845A.

Сам же главный трансформатор источника питания ZALMAN ZM500-LE имеет габариты, вполне соответствующие моделям подобной мощности.

В качестве силовых ключей главного преобразователя используется пара полевых транзисторов HX20N50, «посаженных» на отдельный радиатор.

Ближе к центру печатной платы расположился еще один трансформатор, отвечающий за формирование линии дежурного питания +5VSB.

Рядом с трансформатором дежурного источника питания распаяна микросхема DM311, управляющая работой преобразователя, формирующего напряжение +5VSB.

Для выпрямления напряжений в низковольтной части используются четыре силовых элемента. Для их охлаждения предусмотрен отдельный массивный алюминиевый радиатор. У самого края радиатора закреплены два диода Шоттки MBR20100CT. К сожалению, из-за плотности компоновки узлов в этом месте, номиналы двух остальных силовых элементов рассмотреть не удалось.

Для стабилизации выходных напряжений использован групповой принцип. Хорошо виден большой дроссель с двумя обмотками для каналов +5В и +12В. Для канала +3,3В предназначена отдельная катушка меньшего размера.

Для сглаживания пульсаций выходных напряжений питания используются высокотемпературные (рабочая температура которых до 105⁰С) электролитические конденсаторы с маркировкой «NICON». Производителя этих элементов определить не удалось, упоминаний о нем нет ни на одном сайте, посвященном радиотехнической продукции. Честно говоря, данный факт наводит на негативные мысли о качестве этих конденсаторов. 

Контроль выходных линий питания в ZALMAN ZM500-LE реализован за счет микросхемы мониторинга WT751002S, которая, по спецификации, обеспечивает защиту от превышения (OVP) или понижения (UVP) напряжения на линиях +5В и +3,3В. Как видим, контроль канала +12В отсутствует. Также в блоке питания нет защиты от перегрева (OTP) и защиты от перегрузки по току (OCP). С одной стороны - наличие хоть каких-то защит в бюджетном блоке питания уже можно считать плюсом, но с другой – убеждаемся, что фраза на упаковке: «многоуровневая система защиты» - на самом деле является просто «красивыми» словами маркетологов.  

Качество пайки на плате блока питания ZALMAN ZM500-LE 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 +1%, что можно считать довольно хорошим результатом.

Напряжение на линии +5В также отклонялось также в небольшом диапазоне - от -3% до +2%.

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 29 мВ.

Пульсации на линии +5В при разных нагрузках также находятся в пределах допустимых норм. Здесь их средний уровень составляет 44 мВ.

Пульсации на линии +12В в хорошем состоянии, в среднем составляя лишь 41 мВ.

Дежурная линия питания +5 VSB

Состояние дежурной линии питания блока питания ZALMAN ZM500-LE очень хорошее. В зависимости от нагрузки напряжение на дежурной линии питания изменяется в пределах от 5,12 В до 5,07 В.

PFC

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

Нагрузка, Вт	55	100	200	250	300	400	450	500
Нагрузка*,%	11	20	40	50	60	80	90	100
PFC	0,58	0,61	0,64	0,65	0,65	0,66	0,66	0,66

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

Как видим из таблицы, отсутствие модуля коэффициента коррекции мощности в блоке питания ZALMAN ZM500-LE негативно сказалось на PFC, максимальное значение которого достигает лишь отметки 0,66. По этой причине рассчитывать на высокий КПД данного источника питания не приходится.

КПД

Блок питания ZALMAN ZM500-LE в тесте реальной эффективности при разных нагрузках продемонстрировал довольно посредственные результаты. Максимальный уровень КПД был зафиксирован на отметке 81,6% при 50%-ой (250 Вт) нагрузке на блок питания. При увеличении нагрузки, КПД ZALMAN ZM500-LE начинает снижаться и при мощности 500 Вт достигает значения 74,7%. Виной тому, в первую очередь, отсутствие модуля коэффициента коррекции мощности и применение упрощенной схемотехники.

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 ZALMAN ZM500-LE работает очень тихо. При увеличении нагрузки до 200 Вт, уровень шума немного повышается, но все еще остается на «низком» уровне. Дальнейшее увеличение нагрузки вплоть до максимального значения 500 Вт ведет к возрастанию уровня шума, при этом он становится заметным на общем фоне (по слуховым ощущениям его можно охарактеризовать как «средний»).

В целом система управления вентилятором достаточно хорошая, сильного нагрева элементов даже после длительной работы не наблюдается. Температура всех основных узлов в пределах нормы.

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 320 Вт. Показателем работоспособности являлась величина выходных напряжений.

Напряжение сети	240 В	220 В	200 В	180 В	160 В
+3,3В	3,35	3,35	3,35	3,34	Критические значения напряжений
+5В	5,07	5,07	5,07	5,08
+12В	12,25	12,25	12,24	12,25

Блок питания ZALMAN ZM500-LE вполне способен выдержать кратковременное снижение входного напряжения вплоть до 180 В, но уже при напряжении 160 В значения напряжений на выходных линиях питания опускались ниже критического уровня. Но в любом случае, даже такой результат для бюджетного блока питания, который рассчитан на работу только от сети 230 В, можно считать достаточно хорошим.

OverLOAD

Нагрузку на источник питания ZALMAN ZM500-LE получилось увеличить до 700 Вт, при этом защита по перегрузке не срабатывала. Но через несколько секунд работы при такой нагрузке, что-то закоротило внутри блока питания и перегорел предохранитель, закоптив область вокруг себя.

Конечно, в реальной жизни такую нагрузку (700 Вт - это на 40% больше заявленной мощности) на бюджетный блок питания никто давать не будет. Огорчает другое: на официальном сайте заявляется, что источник питания имеет защиту от перегрузки (OPP), практическое же тестирование показало обратное. Опять видим несоответствие рекламной информации действительности.

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:

	ZALMAN ZM500-LE		Seasonic S12II-520 Bronze		DTS ATX-500A
Режим	Величина, В	Отклонение, %	Величина, В	Отклонение, %	Величина, В	Отклонение, %
+12V
Idle	12,45	+3,8	12,46	+3,8	12,60	+5,0
Burn	12,30	+2,5	12,34	+2,8	11,75	-2,1
+5V
Idle	5,03	+0,6	5,07	+1,4	5,02	+0,4
Burn	5,08	+1,6	5,11	+2,2	5,21	+4,2
+3.3V
Idle	3,36	+1,8	3,42	+3,6	3,40	+3,0
Burn	3,35	+1,5	3,43	+3,9	3,39	+2,7
	Входное энергопотребление, Вт
Idle	146		139		156
Burn	547		510		567

Блок питания ZALMAN ZM500-LE хорошо справился с достаточно мощной с точки зрения энергопотребления игровой системой, которая включает разогнанный четырехъядерный процессор и «прожорливую» видеокарту. На выходных линиях питания больших просадок не замечено. Правда, энергопотребление у ZALMAN ZM500-LE заметно выше (особенно в режиме «Burn»), чем у более качественного и дорого источника питания Seasonic S12II-520 Bronze. Но по сравнению с другим бюджетным блоком питания DTS ATX-500A, показанные результаты у ZALMAN ZM500-LE все же лучше.

Энергопотребление в простое и в выключенном состоянии ПК

Блоки питания	Энергопотребление в режиме, Вт
	Sleep	Power Off
ZALMAN ZM500-LE	4	3
Seasonic S12II-520 Bronze	4	4
DTS ATX-500A	6	4
CHIEFTEC CTG-550-80P	5	4
FSP AURUM S AS-550	4	3

Энергопотребление блока питания ZALMAN ZM500-LE в выключенном состоянии ПК и в спящем режиме соответствует показателям скорее высококлассных источников питания, чем бюджетных.

Выводы

Протестированный блок питания ZALMAN ZM500-LE можно оценивать по-разному, все зависит от того, какую модель выбрать для сравнения. На наш взгляд самым правильным решением будет рассматривать данный источник питания в контексте того ценового сегмента, в котором его позиционирует производитель. С точки зрения покупателя, выбирающего себе бюджетный блок питания, ZALMAN ZM500-LE имеет много преимуществ по сравнению со своими конкурентами. В первую очередь, это касается схемотехники. Конечно, здесь нет узла Active PFC, от которого в большой степени зависит и КПД блока питания. Но наличие входного EMI-фильтра; отдельной микросхемы, отвечающей за контроль напряжения на выходных линиях питания (пусть и не всех); двух 20-амперных «виртуальных» линий +12В, безусловно, является плюсом.

Что касается тестирования, то его результаты, как для модели low-end класса, также довольно хорошие. Блок питания ZALMAN ZM500-LE без проблем справился с достаточно мощной с точки зрения энергопотребления игровой системой, которая включала разогнанный четырехъядерный процессор и «прожорливую» видеокарту. При этом на выходных линиях питания больших просадок напряжения не замечено, а величина пульсаций вообще была на уровне дорогих высококлассных моделей.

Но основной «бедой» бюджетных источников питания по прежнему остается низкое качество элементной базы. В ZALMAN ZM500-LE это в основном касается конденсаторов, произведенных малоизвестными компаниями из «поднебесной», а также дешевого вентилятора.

Еще одним негативным фактом можно считать обилие не соответствующей действительности информации на упаковке.

Но, как бы там ни было, плюсов у ZALMAN ZM500-LE, по сравнению с другими бюджетными блоками питания, намного больше, чем минусов. И как всегда, определяющим фактором привлекательности покупки данной модели будет стоимость. Именно от нее будет зависеть популярность источника питания ZALMAN ZM500-LE в низшем ценовом диапазоне.  

Достоинства:

• хорошая комплектация;
• наличие EMI-фильтра во входной цепи;
• наличие двух разъемов питания PCIE, один из которых имеет 6+2 контактное исполнение;
• соответствие директивам ErP Lot 6 2010 и RoHS;
• хорошее состояние напряжения на линиях питания +12В, +5В, +3,3В под нагрузкой;
• способность обеспечить стабильную работу довольно мощной игровой системы.

Недостатки:

• низкий КПД;
• отсутствие набора логики, который реализует защиту от перегрева, перегрузки, скачков входного напряжения;
• отсутствие модуля коррекции коэффициента мощности;
• отсутствие некоторых элементов на печатной плате при наличии посадочных мест для них;
• использование в некоторых узлах «подозрительных» элементов от малоизвестного производителя;
• шумная работа блока питания при максимальных нагрузках.

Автор: Сергей Мещанчук

Выражаем благодарность компании Элетек, дистрибьютору продукции ZALMAN TECH., за предоставленный для тестирования блок питания.

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