Меню

Обзор блок питания 300



Обзор и тестирование блока питания be quiet! TFX Power 3 300W Bronze

Источники питания форм-фактора TFX предназначены для компактных ПК, которые чаще всего располагаются на рабочем столе и потому при их работе важен низкий уровень шума. Также эти БП могут применяться для сборок мультимедийных систем, которым посторонние шумы тоже без надобности.

Моделей TFX-формата в продаже немного, приличных из них ещё меньше, так что появление ещё одного блока можно только приветствовать. be quiet! TFX Power 3 300W Bronze BN322 заменяет предыдущую модель этого производителя, с индексом 2.

Разбор и тестирование покажут, что новинка из себя представляет.

Упаковка и комплектация

TFX Power 3 300W поставляется в маленькой картонной коробке характерной для be quiet! расцветки.

Габариты упаковки: 220 × 160 × 80 мм.

Вес брутто: 1,28 кг.

Блок уложен в пакет из пузырьковой плёнки и распёрт шнурами.

В комплекте с блоком: сетевой шнур, по пять крепёжных винтов и пластиковых стяжек и краткая инструкция.

Корпус блока выполнен из стального листа и окрашен чёрной матовой краской.

Вентиляционная решётка типа «гриль» хороша тем, что почти не препятствует потоку воздуха.

Габариты блока: 175 × 85 × 65 мм.

На задней стенке отверстия в виде сот, через которые нагретый воздух выходит наружу. Выключателя питания нет, что непривычно для блоков формата ATX, но обычно для TFX.

Отверстие для выхода шнуров забрано пластиковым кольцом.

Кабельное хозяйство

TFX Power 3 300W Bronze — немодульный источник питания — все провода припаяны.

Калибр проводов в основном 20 AWG, кроме земли и линий +3,3 В, +5 В и +12 В на шлейфе питания материнской платы — там стандартные 18 AWG. Для маломощного блока нормально.

Разъём дополнительного питания видеокарты 6+2 пин — это, конечно, перебор для компактного БП малой мощности. 75 Вт мощности видеокарта способна получить от слота PCI-E ×16 материнской платы, а разъём 6+2 пин — это ещё 150 Вт. Итого: производитель предлагает питать от трёхсотваттного блока карту с потреблением 225 Вт, без учёта процессора и прочих потребителей. Правильно будет убрать два контакта и оставить 6-пиновый разъём. В таком случае потребление видеокарты будет ограничено величиной 150 Вт.

Типы разъёмов Количество Длина проводов, см
Разъём питания мат. платы 20+4 1 35
Разъём питания процессора 4 1 35
Разъём PCI-E 6+2 1 40
Разъём SATA 3 35+15+15
Разъём Molex 2 35+15
Разъём FDD 1 65

be quiet! TFX Power 3 300W позволяет питать видеокарту с невысоким потреблением, три накопителя, пару корпусных вентиляторов и звуковую карту.

Длина шнуров адекватна предназначению — размещению в компактных ПК.

Паспортные данные

TFX Power 3 300W Bronze предназначен для работы в сетях переменного тока с напряжением в диапазоне от 100 до 240 вольт. Всю свою мощность блок способен отдать по линии +12 В. Круто.

Дежурный источник питания рассчитан на ток 2,5 А — стандартная величина.

Схемотехника

be quiet! TFX Power 3 300W Bronze построен по схеме раздельной стабилизации с DC-DC преобразованием.

Вехи преобразования тока от входа до выхода указаны цифрами:

  1. Входная розетка/фильтр электромагнитных помех
  2. Двухполупериодный выпрямитель тока
  3. APFC (активный корректор фактора мощности)
  4. Высоковольтный конденсатор
  5. Ключи главного преобразователя
  6. Основной трансформатор
  7. Трансформатор дежурного питания
  8. Выпрямитель вторичной цепи
  9. DC-DC преобразователи 3.3 В и 5 В
  10. LC-фильтр

На розетке распаяны два Y-конденсатора помехозащитного фильтра. Розетка экранирована стальной полоской.

Провода от розетки проходят через двуствольную ферритовую гильзу.

Остальная часть EMI-фильтра находится на основной плате: пара Y-конденсаторов, X-конденсатор и две обмотки на одном сердечнике.

Для защиты от бросков напряжения и короткого замыкания есть варистор и плавкий предохранитель (толстый синий диск и коричневый кожух перед ним).

Для выпрямления переменного тока, прошедшего фильтр помех, используется пара диодных мостов GBU608U, рассчитанных на ток 6 А каждый. То есть с запасом хватило бы и одного экземпляра.

Два мосфета и диод корректора мощности прикручены к собственному радиатору. Разглядеть удалось только ультрабыстрый диод BYC8-600 (600В, 8А @ 150°C).

Дроссель APFC массивный и намотан толстой проволокой.

Электролитический высоковольтный конденсатор серии FPH (420 В, 180 мкФ @ 105° C) произведён китайской компанией Fala Electronics — отзывов по её продукции обнаружить не удалось. Ёмкость конденсатора взята с запасом, рабочее напряжение и принадлежность к высокотемпературной серии — плюс. Безвестность производителя — минус.

Слева от конденсатора размещён термистор в термоусадке — его роль — уменьшать пусковые токи, облегчая работу других элементов первичной цепи.

Маркировку ключей преобразователя тоже не видно. Их радиатор на фото слева от дросселя корректора.

Управляет APFC и транзисторами преобразователя микросхема CM6806, расположенная на обратной стороне платы.

Объём основного трансформатора достаточен для маломощного источника питания.

Вторичным выпрямлением тока, поступившего с трансформатора, занимается пара диодов Шоттки 30L60CT (60В, 30А).

Под белой пластиковой накладкой скрывается зелёный диск термодатчика, контактирующего с радиатором выпрямителей. В зависимости от его нагрева регулируется скорость вращения вентилятора.

Напряжения +3,3 В и +5 В формируются на дочерней плате из +12 В, пришедших с вышеупомянутых диодов Шоттки. В процессе участвуют четыре транзистора Toshiba TPC8073 в SMD-исполнении под контролем чипа APW7159.

Дроссели DC-DC преобразователя размещены с оборотной стороны дочерней платы.

В схеме дежурного питания имеется одиночный электролитический конденсатор Taicon. Выпрямляют же выходные напряжения по каждой из линий смесь электролитических конденсаторов Fala и полимерных, чьё происхождение мало интересует, поскольку этот вид конденсаторов априори выше классом. Все электролитические конденсаторы блока — высокотемпературных серий.

Контролирует выходные напряжения супервизор Weltrend WT7527RA.

Пайка аккуратная, остатки флюса смыты.

Тестирование

Описание тестового стенда доступно по ссылке.

Допуски отклонения напряжений (стандарт ATX 2018)

Линия Допуск Минимум Номинал Максимум Ед. измерения
+3,3 ±5 % 3,14 3,3 3,47 В
+5 ±5 % 4,75 5 5,25 В
+12 ±5 % 11,4 12 12.6 В
+5 SB ±5 % 4,75 5 5,25 В

Напряжения be quiet! TFX Power 3 300W Bronze стабилизированы отлично, отклонения от номинала каждой линии не превысили:

  • +3.3 В — 0,9 %
  • +5 В — 1,2 %
  • +12 В — 0,8 %

Стабильность дежурного канала превосходная — отклонения от номинала уложились в 0,8 %.

Защита от короткого замыкания срабатывает штатно — проверка с помощью тоненькой проволочки это доказала.

Система охлаждения

Воздушный поток создаёт семилопастной вентилятор Yate Loon D80SH-12C (80x80x20 мм; 12 В; 0,7 А; 2800 об/мин). На подшипнике скольжения и с двухконтактным разъёмом питания.

Шумомера у меня нет, но на слух вентилятор работает очень тихо во всём диапазоне нагрузок.

Электронных звуков блок не издаёт.

Итоги

be quiet! TFX Power 3 300W Bronze — хороший бюджетный источник питания для компактных ПК — тихий, аккуратно исполненный и с отличными напряжениями.

Что касается стоимости — в РФ блок пока не продаётся. Цена «золотого» TFX Power 2 300W прошлого поколения около 5 тысяч, можно предположить, что Power 3 300W Bronze будет стоить около 4 500. Но, пока это только догадки.

  • отличная стабильность напряжений
  • качественная сборка
  • полумодульное подключение шлейфов
  • достойный набор разъёмов
  • очень тихая работа
  • электролитические конденсаторы невысокого класса

Благодарю компанию be quiet! за предоставленное для тестирования устройство и администрацию клуба ДНС за возможность размещения обзора.

Источник

Обзор блок питания 300

СмартПульс — держите руку на пульсе высоких технологий! То, что доктор прописал!
Характеристики, тесты, обзоры мобильных устройств, компьютеров, комплектующих, радиолюбительских конструкций и компонентов

Главная — DIY (Радиолюбителям) — Двухполярный импульсный блок питания для аудиотехники мощностью 300 Вт — тест и обзор

Тест, обзор, осциллограммы

Двухполярный импульсный блок питания для аудиотехники мощностью 300 Вт — тест и обзор

Обзор посвящен двухполярному импульсному блоку питания для аудиотехники мощностью 300 Вт с основными напряжениями выхода ±24 В и с дополнительными напряжениями ±15 В, а также гальванически изолированным напряжением 12 В.

В обзоре будут приведены технические характеристики блока питания, кратко разобрана его схемотехника, показаны осциллограммы работы усилителя, а также сделаны полезные выводы и критические замечания.

Двухполярный импульсный блок питания для аудиотехники мощностью 300 Вт

(Двухполярный импульсный блок питания для аудиотехники мощностью 300 Вт; изображение со страницы продавца на официальном сайте AliExpress ; реальный внешний вид отличается в отношении шасси)

Тестируемый двухполярный блок питания выпускается в трёх модификациях в зависимости от «основных» напряжений: ±24 В, ±36 В или ±48 В. Их параметры приведены в следующей таблице:

Импульсный двухполярный блок питания 300 Вт — технические характеристики:

Цена блока питания на Алиэкспресс — $37.3 с учётом доставки, приобрести можно здесь.

Примечание: возможен заказ кастомного блока, цена — $43.3.

Теперь — углубимся в практику и обратимся к внешнему виду тестируемого двухполярного блока питания.

Внешний вид, конструкция и схемотехника двухполярного блока питания

Двухполярный источник питания пришел упакованным в добротную коробку из гофрокартона; внутри коробки дополнительно был проложен пористый материал. Никаких повреждений в пути не было.

«Основные» напряжения тестируемого варианта блока составляют ±24 В.

Внешний вид блока питания отличался от того, который был на изображении на странице продавца. Вместо ребристого шасси прямоугольной формы было использовано гладкое шасси из толстого алюминия (2.5 мм) в форме перевёрнутой «лодочки»:

Внешний вид и конструкция двухполярного блока питания

(кликнуть для увеличения, откроется в новом окне)

На фото выше заметим, что силовые элементы сетевой части (диодный мост и транзистор) прижаты к шасси через дополнительную прокладку (электробезопасность!).

Внешний вид и конструкция двухполярного импульсного блока питания

С одного торца расположены клеммники для подключения напряжения питания:

Импульсный двухполярный блок питания 300 Вт - тест и обзор

Здесь контакты L и N предназначены для собственно подачи питания, контакт FG — заземляющий.

На этом фото видно, что для повышения электробезопасности между платой и шасси находится прокладка из тонкого гибкого пластика.

Поскольку плата блока содержит доступные для прикосновения части, находящиеся под сетевым напряжением, его эксплуатация без корпуса не допускается.

Читайте также:  Обзор и тест процессора Intel Core i7 9700k 8 ядер в массы

С другого торца расположены клеммники для выходных напряжений:

Импульсный двухполярный блок питания 300 Вт - тест и обзор

Клеммники для «основного» н апряжения (±24 В) заметно солиднее, чем клеммники для дополнительных напряжений.

Теперь посмотрим на «голую» плату биполярного блока питания, извлеченную из шасси:

Плата двухполярного блока питания

На ближней стороне слева расположены силовые элементы сетевой части блока: выпрямительный мост (600 В, 10 А) и ключевой (во всех смыслах) MOSFET- транзистор SVF12N65F (650 В, 12 А).

Силовой транзистор — только один, т.е. схема — «однотактная», работает на «обратном ходу» транзистора.

Входная цепь сетевой части оформлена грамотно: имеются катушки защиты от помех, помехоподавляющие конденсаторы, термистор серии MF-72 типа 3D15 ( для защиты от бросков тока в момент включения). Также, предположительно, в схеме имеется самовосстанавливающийся предохранитель (расположен вблизи термистора).

Посмотрим с противоположной стороны:

Плата двухполярного блока питания

Здесь на ближней стороне слева видны диоды Шоттки, отвечающие за выпрямление «основных» напряжений ±24 В. Тип диодов — MBR20200CTG, это сдвоенные диоды на 200 В, ток 2*10 А.

Таким образом, силовые элементы платы соответствуют заявленным параметрам блока питания и могут их обеспечить.

Также на ближней стороне около середины платы находятся фототранзистор марки «817» (передача сигнала обратной связи с выхода на вход) и микросхема UC3842AL (формирователь ШИМ для импульсных блоков питания).

Осмотрим плату сверху:

Двухполярный импульсный блок питания для аудиотехники мощностью 300 Вт - тест и обзор

Беглый анализ схемы показывает, что в этом двухполярном блоке питания стабилизация осуществляется только по выходному напряжению +24 В (ведущее), а все остальные напряжения не стабилизируются, а получаются как пропорция от того напряжения, которое стабилизируется.

Отсюда проистекает вывод, что они могут «гулять» в зависимости от нагрузки. Величину этого «гуляния» пренепременно проверим!

Основным элементом, отвечающим за стабилизацию, является «управляемый стабилитрон» TL431 . Он внешне похож на маленький полукруглый транзистор и едва заметен вблизи крепёжного отверстия в левом нижнем углу на фото.

Подрегулировать напряжения можно подстроечником, расположенном вблизи этого стабилитрона. Но надо помнить, что изменяться будут сразу все напряжения, и без крайней необходимости лучше его не крутить.

Что касается применённых электролитических конденсаторов, то со стороны сетевой части они применены лишь на минимальном уровне: 2 шт. параллельно 82 мкФ * 400 В.

Со стороны низковольтной части ёмкость и количество электролитов — на неплохом уровне. На «основных» напряжениях (+24 В и -24 В) стоят на каждом из них по 2 шт. 1000 мкФ * 50 В, на напряжениях ±15 В и 12 В — по 1 шт. 470 мкФ * 50 В.

Номинал напряжений электролитов имеет хороший запас на случай «косых» нагрузок, бабахнуть не должно. 🙂

Интересно, что на плате нет SMD- компонентов (для поверхностного монтажа), что объясняется, вероятно, больших разнообразием типов и мощностей применённой элементной базы.

Испытания импульсного двухполярного блока питания

Сначала проверяем выходные напряжения на холостом ходу, результаты — в таблице:

Номинал напряжения, В Факт
+24 +24.3
-24 -24.3
+15 +14.7
-15 -14.7
12 12.0

Далее даём на каналы + 24 В и -24 В нагрузку в 4.6 А, близкую к предельно-допустимой 5 А (остальные каналы — без нагрузки). Нагружать радиоэлектронную аппаратуру до предельно-допустимых значений даже по одному параметру не рекомендуется.

Номинал напряжения, В Факт
+24 24.2
-24 24.2
+15 24.4 (!)
-15 23.6 (!)
12 24.1

Как и подсказывала теория, в случае стабилизации по одному напряжению, остальные могут «гулять». Вот они и «нагуляли».

Теперь на каналы +24 В и -24 В по-прежнему даём нагрузку 4.6 А, но теперь добавляем ещё нагрузку 0.5 А на каналы +15 В и -15 В (посмотреть, как они на неё отреагируют):

Номинал напряжения, В Факт
+24 24.2
-24 24.1
+15 16.1
-15 15.9
12 23.4

Добавление нагрузки на 15-вольтовые каналы благотворно отразилось на их приближении к номинальному напряжению.

Далее совершаем с блоком питания сущее издевательство: даём несимметричную нагрузку на «основные» каналы (+24 В и -24 В).

Для начала нагружаем канал +24 В током 4.4 А, остальные каналы — без нагрузки:

Номинал напряжения, В Факт
+24 24.2
-24 29.8
+15 20.2
-15 20.2
12 18.3

Видно, что в опорном для стабилизации канале (+24 В) напряжение нисколько не изменилось (хотя он нагружен!), зато в остальных каналах — «гуляет».

Теперь — обратная операция, нагружаем канал -24 В током 3.7 А, остальные каналы — без нагрузки:

Номинал напряжения, В Факт
+24 24.3
-24 20.3
+15 16.0
-15 15.8
12 13.5

Здесь так же в опорном канале +24 В напряжение не изменилось; в остальных каналах произошли более-менее существенные «гуляния».

Теперь посмотрим на пульсации на выходе при нагрузке в первом варианте — симметричная нагрузка 4.6 А на оба основных канала. Пульсации проверяем на полном напряжении двух каналов (от -24 В до +24 В, т.е. 48 В).

Если учитывать только основные пульсации (без «игольчатых» выбросов), то они составляют около 500 мВ; но это, как только что указывалось, их двойная величина. Для одиночного канала пульсации составят 250 мВ, что всё равно превышает данные, заявленные производителем (150 мВ).

Мораль: крайне желательно, чтобы в устройстве, которое питается от этого блока, стояли бы дополнительные электролиты, и побольше! Кроме того, не помешают ещё и керамические конденсаторы (для подавления «иголок»).

По этой же осциллограмме можно определить частоту преобразования, она составляет 70 кГц (нормально).

В заключение этой главы — о нагреве блока питания.

Нагрев при максимальном варианте нагрузки был значительным, если она продолжалась длительное время. Для такого варианта применения следует считать обязательной принудительную вентиляцию.

Окончательный диагноз импульсного двухполярного блока питания

По результатам испытаний можно определить сильные и слабые стороны этого блока питания, назвать варианты применения и дать рекомендации.

Итак, сильные стороны: работа с симметричной нагрузкой по «основным» каналам (+24 В и -24 В), а также с несимметричной нагрузкой с использованием только канала +24 В (без превышения допустимого среднего тока 5 А). В этих случаях обеспечивается отличная стабилизация выходного напряжения.

Благодаря этому свойству возможно использование блока питания и как однополярного с напряжением 48 В, приняв контакт «-24 В» за землю. Правда, в этом случае придётся отказаться от вспомогательных напряжений ±15 В, поскольку они окажутся приподнятыми относительно такой «земли» на 24 В.
При этом никаких препятствий к использованию гальванически-развязанного напряжения 12 В не будет.

Слабая сторона протестированного двухполярного блока питания — это работа с несимметричной нагрузкой по основным каналам (+24 В и -24 В). В этом случае остальные напряжения (кроме +24 В) могут значительно уходить от своего номинала; и их использование может создать непредвиденные проблемы.

Изначально напряжения +15 В и -15 В в этом блоке предназначены для питания каскадов предварительного усиления в аудиоаппаратуре. Но есть нюанс: без дополнительной стабилизации эти напряжения с данной целью ни в коем случае нельзя использовать.

Эти напряжения будут «прыгать» в такт с нагрузкой «основных» каналов (т.е. в такт с музыкой), что крайне отрицательно скажется на качестве работы предварительного усилителя, темброблока и т.п.

Для дополнительной стабилизации можно использовать классические линейные стабилизаторы или импульсные DC-DC преобразователи.

Где купить: например, у этого продавца на AliExpress . Если у другого продавца этот же двухполярный блок питания будет стоить дешевле, то тоже можно брать (убедитесь, что товар одинаковый и следите за стоимостью доставки!).

Вступайте в группу SmartPuls.Ru Контакте! Анонсы статей и обзоров, актуальные события и мысли о них.

Искренне Ваш,
Доктор
03 октября 2020 г.

Порекомендуйте эту страницу друзьям и одноклассникам

Источник

Обзор блок питания 300

СмартПульс — держите руку на пульсе высоких технологий! То, что доктор прописал!
Характеристики, тесты, обзоры мобильных устройств, компьютеров, комплектующих, радиолюбительских конструкций и компонентов

Главная — DIY (Радиолюбителям) — Двухполярный импульсный блок питания для аудиотехники мощностью 300 Вт — тест и обзор

Тест, обзор, осциллограммы

Двухполярный импульсный блок питания для аудиотехники мощностью 300 Вт — тест и обзор

Обзор посвящен двухполярному импульсному блоку питания для аудиотехники мощностью 300 Вт с основными напряжениями выхода ±24 В и с дополнительными напряжениями ±15 В, а также гальванически изолированным напряжением 12 В.

В обзоре будут приведены технические характеристики блока питания, кратко разобрана его схемотехника, показаны осциллограммы работы усилителя, а также сделаны полезные выводы и критические замечания.

Двухполярный импульсный блок питания для аудиотехники мощностью 300 Вт

(Двухполярный импульсный блок питания для аудиотехники мощностью 300 Вт; изображение со страницы продавца на официальном сайте AliExpress ; реальный внешний вид отличается в отношении шасси)

Тестируемый двухполярный блок питания выпускается в трёх модификациях в зависимости от «основных» напряжений: ±24 В, ±36 В или ±48 В. Их параметры приведены в следующей таблице:

Импульсный двухполярный блок питания 300 Вт — технические характеристики:

Цена блока питания на Алиэкспресс — $37.3 с учётом доставки, приобрести можно здесь.

Примечание: возможен заказ кастомного блока, цена — $43.3.

Теперь — углубимся в практику и обратимся к внешнему виду тестируемого двухполярного блока питания.

Внешний вид, конструкция и схемотехника двухполярного блока питания

Двухполярный источник питания пришел упакованным в добротную коробку из гофрокартона; внутри коробки дополнительно был проложен пористый материал. Никаких повреждений в пути не было.

«Основные» напряжения тестируемого варианта блока составляют ±24 В.

Внешний вид блока питания отличался от того, который был на изображении на странице продавца. Вместо ребристого шасси прямоугольной формы было использовано гладкое шасси из толстого алюминия (2.5 мм) в форме перевёрнутой «лодочки»:

Внешний вид и конструкция двухполярного блока питания

(кликнуть для увеличения, откроется в новом окне)

На фото выше заметим, что силовые элементы сетевой части (диодный мост и транзистор) прижаты к шасси через дополнительную прокладку (электробезопасность!).

Читайте также:  Смартфон работает только от зарядного устройства Решение проблемы

Внешний вид и конструкция двухполярного импульсного блока питания

С одного торца расположены клеммники для подключения напряжения питания:

Импульсный двухполярный блок питания 300 Вт - тест и обзор

Здесь контакты L и N предназначены для собственно подачи питания, контакт FG — заземляющий.

На этом фото видно, что для повышения электробезопасности между платой и шасси находится прокладка из тонкого гибкого пластика.

Поскольку плата блока содержит доступные для прикосновения части, находящиеся под сетевым напряжением, его эксплуатация без корпуса не допускается.

С другого торца расположены клеммники для выходных напряжений:

Импульсный двухполярный блок питания 300 Вт - тест и обзор

Клеммники для «основного» н апряжения (±24 В) заметно солиднее, чем клеммники для дополнительных напряжений.

Теперь посмотрим на «голую» плату биполярного блока питания, извлеченную из шасси:

Плата двухполярного блока питания

На ближней стороне слева расположены силовые элементы сетевой части блока: выпрямительный мост (600 В, 10 А) и ключевой (во всех смыслах) MOSFET- транзистор SVF12N65F (650 В, 12 А).

Силовой транзистор — только один, т.е. схема — «однотактная», работает на «обратном ходу» транзистора.

Входная цепь сетевой части оформлена грамотно: имеются катушки защиты от помех, помехоподавляющие конденсаторы, термистор серии MF-72 типа 3D15 ( для защиты от бросков тока в момент включения). Также, предположительно, в схеме имеется самовосстанавливающийся предохранитель (расположен вблизи термистора).

Посмотрим с противоположной стороны:

Плата двухполярного блока питания

Здесь на ближней стороне слева видны диоды Шоттки, отвечающие за выпрямление «основных» напряжений ±24 В. Тип диодов — MBR20200CTG, это сдвоенные диоды на 200 В, ток 2*10 А.

Таким образом, силовые элементы платы соответствуют заявленным параметрам блока питания и могут их обеспечить.

Также на ближней стороне около середины платы находятся фототранзистор марки «817» (передача сигнала обратной связи с выхода на вход) и микросхема UC3842AL (формирователь ШИМ для импульсных блоков питания).

Осмотрим плату сверху:

Двухполярный импульсный блок питания для аудиотехники мощностью 300 Вт - тест и обзор

Беглый анализ схемы показывает, что в этом двухполярном блоке питания стабилизация осуществляется только по выходному напряжению +24 В (ведущее), а все остальные напряжения не стабилизируются, а получаются как пропорция от того напряжения, которое стабилизируется.

Отсюда проистекает вывод, что они могут «гулять» в зависимости от нагрузки. Величину этого «гуляния» пренепременно проверим!

Основным элементом, отвечающим за стабилизацию, является «управляемый стабилитрон» TL431 . Он внешне похож на маленький полукруглый транзистор и едва заметен вблизи крепёжного отверстия в левом нижнем углу на фото.

Подрегулировать напряжения можно подстроечником, расположенном вблизи этого стабилитрона. Но надо помнить, что изменяться будут сразу все напряжения, и без крайней необходимости лучше его не крутить.

Что касается применённых электролитических конденсаторов, то со стороны сетевой части они применены лишь на минимальном уровне: 2 шт. параллельно 82 мкФ * 400 В.

Со стороны низковольтной части ёмкость и количество электролитов — на неплохом уровне. На «основных» напряжениях (+24 В и -24 В) стоят на каждом из них по 2 шт. 1000 мкФ * 50 В, на напряжениях ±15 В и 12 В — по 1 шт. 470 мкФ * 50 В.

Номинал напряжений электролитов имеет хороший запас на случай «косых» нагрузок, бабахнуть не должно. 🙂

Интересно, что на плате нет SMD- компонентов (для поверхностного монтажа), что объясняется, вероятно, больших разнообразием типов и мощностей применённой элементной базы.

Испытания импульсного двухполярного блока питания

Сначала проверяем выходные напряжения на холостом ходу, результаты — в таблице:

Номинал напряжения, В Факт
+24 +24.3
-24 -24.3
+15 +14.7
-15 -14.7
12 12.0

Далее даём на каналы + 24 В и -24 В нагрузку в 4.6 А, близкую к предельно-допустимой 5 А (остальные каналы — без нагрузки). Нагружать радиоэлектронную аппаратуру до предельно-допустимых значений даже по одному параметру не рекомендуется.

Номинал напряжения, В Факт
+24 24.2
-24 24.2
+15 24.4 (!)
-15 23.6 (!)
12 24.1

Как и подсказывала теория, в случае стабилизации по одному напряжению, остальные могут «гулять». Вот они и «нагуляли».

Теперь на каналы +24 В и -24 В по-прежнему даём нагрузку 4.6 А, но теперь добавляем ещё нагрузку 0.5 А на каналы +15 В и -15 В (посмотреть, как они на неё отреагируют):

Номинал напряжения, В Факт
+24 24.2
-24 24.1
+15 16.1
-15 15.9
12 23.4

Добавление нагрузки на 15-вольтовые каналы благотворно отразилось на их приближении к номинальному напряжению.

Далее совершаем с блоком питания сущее издевательство: даём несимметричную нагрузку на «основные» каналы (+24 В и -24 В).

Для начала нагружаем канал +24 В током 4.4 А, остальные каналы — без нагрузки:

Номинал напряжения, В Факт
+24 24.2
-24 29.8
+15 20.2
-15 20.2
12 18.3

Видно, что в опорном для стабилизации канале (+24 В) напряжение нисколько не изменилось (хотя он нагружен!), зато в остальных каналах — «гуляет».

Теперь — обратная операция, нагружаем канал -24 В током 3.7 А, остальные каналы — без нагрузки:

Номинал напряжения, В Факт
+24 24.3
-24 20.3
+15 16.0
-15 15.8
12 13.5

Здесь так же в опорном канале +24 В напряжение не изменилось; в остальных каналах произошли более-менее существенные «гуляния».

Теперь посмотрим на пульсации на выходе при нагрузке в первом варианте — симметричная нагрузка 4.6 А на оба основных канала. Пульсации проверяем на полном напряжении двух каналов (от -24 В до +24 В, т.е. 48 В).

Если учитывать только основные пульсации (без «игольчатых» выбросов), то они составляют около 500 мВ; но это, как только что указывалось, их двойная величина. Для одиночного канала пульсации составят 250 мВ, что всё равно превышает данные, заявленные производителем (150 мВ).

Мораль: крайне желательно, чтобы в устройстве, которое питается от этого блока, стояли бы дополнительные электролиты, и побольше! Кроме того, не помешают ещё и керамические конденсаторы (для подавления «иголок»).

По этой же осциллограмме можно определить частоту преобразования, она составляет 70 кГц (нормально).

В заключение этой главы — о нагреве блока питания.

Нагрев при максимальном варианте нагрузки был значительным, если она продолжалась длительное время. Для такого варианта применения следует считать обязательной принудительную вентиляцию.

Окончательный диагноз импульсного двухполярного блока питания

По результатам испытаний можно определить сильные и слабые стороны этого блока питания, назвать варианты применения и дать рекомендации.

Итак, сильные стороны: работа с симметричной нагрузкой по «основным» каналам (+24 В и -24 В), а также с несимметричной нагрузкой с использованием только канала +24 В (без превышения допустимого среднего тока 5 А). В этих случаях обеспечивается отличная стабилизация выходного напряжения.

Благодаря этому свойству возможно использование блока питания и как однополярного с напряжением 48 В, приняв контакт «-24 В» за землю. Правда, в этом случае придётся отказаться от вспомогательных напряжений ±15 В, поскольку они окажутся приподнятыми относительно такой «земли» на 24 В.
При этом никаких препятствий к использованию гальванически-развязанного напряжения 12 В не будет.

Слабая сторона протестированного двухполярного блока питания — это работа с несимметричной нагрузкой по основным каналам (+24 В и -24 В). В этом случае остальные напряжения (кроме +24 В) могут значительно уходить от своего номинала; и их использование может создать непредвиденные проблемы.

Изначально напряжения +15 В и -15 В в этом блоке предназначены для питания каскадов предварительного усиления в аудиоаппаратуре. Но есть нюанс: без дополнительной стабилизации эти напряжения с данной целью ни в коем случае нельзя использовать.

Эти напряжения будут «прыгать» в такт с нагрузкой «основных» каналов (т.е. в такт с музыкой), что крайне отрицательно скажется на качестве работы предварительного усилителя, темброблока и т.п.

Для дополнительной стабилизации можно использовать классические линейные стабилизаторы или импульсные DC-DC преобразователи.

Где купить: например, у этого продавца на AliExpress . Если у другого продавца этот же двухполярный блок питания будет стоить дешевле, то тоже можно брать (убедитесь, что товар одинаковый и следите за стоимостью доставки!).

Вступайте в группу SmartPuls.Ru Контакте! Анонсы статей и обзоров, актуальные события и мысли о них.

Искренне Ваш,
Доктор
03 октября 2020 г.

Порекомендуйте эту страницу друзьям и одноклассникам

Источник

Обзор и тестирование блока питания Seasonic SSP-300SUG

Блок питания Seasonic SSP-300 SUG, о котором пойдет речь в этом обзоре, принадлежит к довольно специфическому классу устройств, выполненных в формате Flex ATX. Данный стандарт материнских плат так и не прижился на рынке комплектующих, а вот соответствующие источники питания получили более широкое распространение. Этим они в первую очередь должны быть обязаны своему корпусу. Компактные размеры делают их отличной основой для построения мини-ПК, а небольшая высота позволяет использовать в составе стоечного сервера. Поэтому не удивляйтесь, если в прайсах компьютерных магазинов или на официальном сайте компании Seasonic SSP-300SUG будет расположен в категории промышленных решений.

Flex ATX / серверный типоразмера 1U

Номинальная мощность, Вт

Мощность по каналу 12В, Вт

Мощность линий +3,3В и +5В, Вт

Количество линий +12В

+5Vsb (дежурная линия питания)

Входное напряжение питания, В

Сертифицирован 80 PLUS

Коэффициент мощности (PF), %

Метод компенсации коэффициента мощности

Конфигурация системы выходных кабелей

Количество разъемов PCIe

Активного типа на основе 40-мм вентилятора

Как и все промышленные блоки питания, Seasonic SSP-300SUG поставляется в виде OEM-версии, то есть без коробки и дополнительных аксессуаров. Конфигурация корпуса Flex ATX во многом похожа на ATX-вариант. Разве что вентилятор со своего привычного места переехал на переднюю панель, а вместо него теперь просто отверстия для забора прохладного воздуха.

Выходные кабели выполнены в виде пучка проводов с общим модульным разъемом. Такое техническое исполнение позволит упростить сборку и обслуживание системы, особенно если она является частью стоечного сервера. Количество доступных разъемов и длина кабелей поданы ниже в таблице:

Длина проводов до разъема (разъемов), см

Читайте также:  Как правильно заменить блок питания компьютера

Модульные (отсоединяемые) кабели

24-контактный разъем питания ATX

4+4-контактный разъем питания ATX12V

один разъем PATA и один FDD

три разъема SATA

Небольшие размеры и сравнительно высокая номинальная мощность вынудили инженеров существенно видоизменить привычную компоновку внутреннего пространства блока питания. Тем не менее стоит отметить, что ни один из важных узлов не был вычеркнут из его принципиальной схемы.

В системе охлаждения активное участие принимает корпус устройства. Через специальные термопрокладки он контактирует с силовыми элементами на тыльной стороне главной печатной платы и Г-образным радиатором, расположенным в высоковольтной части. Принудительная циркуляция воздуха осуществляется 40-мм вентилятором ADDA 0412XB-C71GP мощностью 3,6 Вт, который основан на надежном шарикоподшипнике.

На входе Seasonic SSP-300SUG находится фильтр для сглаживания высокочастотных помех (два X- и шесть Y-конденсаторов, два дросселя и варистор), излучаемых в сеть блоком питания. Также он несет на себе функции грозозащиты. Выпрямление входного электрического тока осуществляется посредством одной диодной сборки, которая закреплена на центральном радиаторе. Рядом с ней можно обнаружить силовую часть активного модуля коррекции коэффициента мощности (APFC) и накопительный конденсатор. Последний имеет параметры 220 мкФ х 420 В и произведен японской компанией Hitachi. Соответственно, к его качеству не может быть никаких претензий.

В остальных узлах, в том числе и в выходном фильтре пульсаций напряжений, также используются только японские конденсаторы (в основном от Nippon Chemi-Con и Rubycon). Немаловажный факт, что все они принадлежат к высокотемпературным сериям (допустимая рабочая температура с 85°С увеличена до 105°С).

В основе модели Seasonic SSP-300SUG лежит резонансный преобразователь с двумя силовыми ключами-транзисторами Infineon 5R280CE. Данная топология позволяет добиться высоких показателей КПД блока питания, в том числе и при малых нагрузках. Не случайно герой обзора соответствует «золотому» стандарту энергоэффективности (80 PLUS Gold). За корректную работу преобразователя и модуля APFC отвечает комбо-контроллер NCP1910.

Низковольтная часть Seasonic SSP-300SUG представляет собой синхронный выпрямитель: с помощью пары диодов 1045UL и двух транзисторов PSMN2R6-40YS формируется одна мощная линия +12В, из которой в дальнейшем уже получаются напряжения +3,3В и +5В. Соответствующие DC/DC-преобразователи вынесены на дочерние печатные платы, на которых нашлось место не только для силовых элементов, но и для компонентов выходных фильтров. К слову, стабилизация напряжений в данном блоке питания организована по раздельному принципу.

Согласно спецификации, в тестируемом устройстве предусмотрен следующий перечень защит:

  • защита от повышенного выходного напряжения (OVP);
  • защита от короткого замыкания (SCP);
  • защита от перегрузки по мощности (OPP).

Сам же узел функционирует под управлением контроллера HY510N.

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 -2% до +3%;
  • линия +5В: от -1% до +1%;
  • линия +12В: от -1% до +2%.

Блок раздельной стабилизации питания продемонстрировал очень хорошие результаты. На всех линиях напряжение питания колебалось в существенно более узких пределах, чем того требует стандарт ATX12V.

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.

Работа системы сглаживания пульсаций тоже оставила приятные впечатления. В большинстве случаев шумы не превышали 25 мВ, и лишь иногда смещались в диапазон 25 – 50 мВ. При этом такая картина наблюдалась на всех линиях питания, в том числе и на +12В, где допускаются всплески величиной вплоть до 120 мВ.

Дежурная линия питания +5Vsb

В зависимости от нагрузки напряжение на дежурной линии питания (+5Vsb) изменялось от 5,06 до 5,03 В, что свидетельствует о хорошей работе данного узла.

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. Как и положено «золотому» блоку питания, отметка 0,90 была достигнута при нагрузке не более чем 50% от номинальной мощности.

Тест реальной эффективности при разных нагрузках показал, что модель Seasonic SSP-300SUG не только соответствует стандарту 80 PLUS Gold, но и отвечает всем требованиям сертификата 80 PLUS Platinum (при нагрузках 20%, 50% и 100% от номинальной мощности КПД блока питания должен превышать 90%, 94% и 91% соответственно). Также хотим обратить внимание на тот факт, что даже при малом значении потребляемой мощности (40 Вт) КПД все равно находился на довольно высоком уровне (более 86%).

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 в 200 Вт Seasonic SSP-300SUG работал тихо. Более-менее различимый шум можно было услышать только после нагрузки в 250 Вт. При максимальном же значении потребляемой мощности уровень шума поднимался до среднего. При этом появлялись эпизодические подвывающие звуки, вызванные тем, что предустановленный вентилятор иногда раскручивался до максимальной скорости.

Что касается нагрева внутренних компонентов, то даже после длительной работы никаких проблем не наблюдалось. Из этого можно сделать вывод, что данная система охлаждения не только относительно тихая, но еще и довольно эффективная.

Посторонние шумы во время работы блока питания

На всем диапазоне нагрузок тестируемый экземпляр не издавал никаких посторонних шумов в виде раздражающего писка дросселей или характерного гудения трансформатора.

Нагрузку на Seasonic SSP-300SUG мы увеличивали до 380 Вт, что равняется приросту +27% к номинальной мощности. Дальше (на отметке 390 Вт) уже срабатывала защита от перегрузки (OPP). При этом значения напряжений на выходных линиях питания оставались в пределах нормы. Очень солидный результат, который свидетельствует о хорошем качестве подобранных компонентов и высоком уровне используемой платформы.

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 и в реальных условиях эксплуатации удастся достичь таких же значений.

Практические испытания на реальной конфигурации

Для проверки работы Seasonic SSP-300SUG в реальных условиях использовалась следующая конфигурация:

ASUS P9X79 PRO (Socket LGA2011, Intel X79 Express)

Intel Core i7-4960X @ 4,4 ГГц

Thermalright TRUE Spirit 120M

4 x DDR3-1333 4096 MБ Transcend PC3-10600

NVIDIA GeForce GTX 750 Ti

WD Caviar Blue 1 ТБ (WD10EALX)

Spire SwordFin SP9007B с двумя 120-мм вентиляторами

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:

be quiet! SFX POWER 2 300W

Входное энергопотребление, Вт

В реальных условиях система стабилизации показала себя так же хорошо, как и при испытаниях на лабораторном стенде. Во время эксперимента ни на одной из линий напряжение питания не проседало ниже своего номинала. Характер нагрузки при этом не играл никакой роли.

Энергопотребление в простое и в выключенном состоянии компьютера

Энергопотребление в режиме, Вт

be quiet! SFX POWER 2 300W

Энергопотребление Seasonic SSP-300SUG в выключенном состоянии компьютера и в спящем режиме соответствует значениям, зафиксированным у других моделей, сопоставимой мощности.

Модель Seasonic SSP-300 SUG представляет собой еще один вариант компактного блока питания для построения мини-ПК. Однако в отличие от тех же SFX- и TFX-решений он также может быть использован в составе промышленного сервера – высота в 41 мм позволит без проблем разместить его в стандартной стойке, а мощности в 300 Вт с лихвой хватит для питания двухпроцессорных систем с несколькими накопителями. Кроме того, еще одним преимуществом Seasonic SSP-300SUG является очень высокий КПД. В спецификации заявлено, что данная модель соответствует стандарту 80 PLUS Gold, однако на практике она без проблем повторила требования «платинового» сертификата. В пике КПД и вовсе достигал значения 95,4%.

Работа модуля APFC, узлов стабилизации и фильтрации напряжений, а также системы охлаждения тоже оставила только положительные впечатления. Кроме того, блок питания оказался не таким шумным, как остальные компактные решения, оборудованные 40-мм вентилятором. Характерный гул носил эпизодический характер и появлялся лишь при максимальной нагрузке.

В общем, Sea Sonic Electronics как всегда на высоте: даже из промышленного решения умудрилась сделать блок питания, который ничем не уступает топовым ATX-моделям.

  • компактные размеры;
  • возможность использования в составе стоечного сервера;
  • очень высокий КПД (до 95,4%);
  • большой запас по мощности (до +27%);
  • передовая схемотехника и качественная элементная база;
  • наличие выделенного канала +12В с нагрузочной способностью до 25 А;
  • отличное состояние напряжения на линиях питания +12В, +5В и +3,3В под большой нагрузкой;
  • возможность работы в широком диапазоне сетевого напряжения;
  • эффективная и относительно тихая система охлаждения, как для решений подобного рода;
  • вентилятор на шарикоподшипнике.
  • нет разъемов PCIe.

Выражаем благодарность компании Sea Sonic Electronics за предоставленный для тестирования блок питания.

Источник