Блок питания Fractal Design Ion+ 860P: старший представитель новой серии с гибридным охлаждением
Блок питания Fractal Design Ion+ 860P (Platinum 860 Вт) является старшим представителем новейшей серии Ion+ блоков питания этого производителя. Помимо него в данной серии представлены решения мощностью 560, 660 и 760 Вт. Все указанные модели характеризуются наличием сертификата 80Plus Platinum и использованием исключительно японских конденсаторов, а также вентилятора на гидродинамическом подшипнике.
Внешний вид блока питания вполне привычен: черный корпус с проволочной решеткой. Покрытие корпуса выполнено эмалью, которая на ощупь напоминает пластмассу. Из оригинальных решений — наличие переключателя, который позволяет выбрать режим работы системы охлаждения: гибридный (с останавливающимся вентилятором) или обычный (с постоянно вращающимся вентилятором). Правда, размещен переключатель таким образом, что после установки блока питания в корпус он окажется внутри системного блока и добраться до него не всегда будет просто.
Блок питания имеет режим охлаждения в дежурном режиме, который активируется при отключении сигнала Power_On.
Упаковка блока питания представляет собой картонную коробку достаточной прочности с матовой полиграфией. В оформлении преобладают оттенки черного и белого цветов.
Характеристики
Все необходимые параметры указаны на корпусе блока питания в полном объеме, для мощности шины +12VDC заявлено значение 860 Вт. Соотношение мощности по шине +12VDC и полной мощности составляет 1,0, что, разумеется, является отличным показателем.
Провода и разъемы
| Наименование разъема | Количество разъемов | Примечания |
|---|---|---|
| 24 pin Main Power Connector | 1 | разборный |
| 4 pin 12V Power Connector | — | |
| 8 pin SSI Processor Connector | 2 | разборные |
| 6 pin PCI-E 1.0 VGA Power Connector | — | |
| 8 pin PCI-E 2.0 VGA Power Connector | 6 | на трех шнурах |
| 4 pin Peripheral Connector | 4 | эргономичные |
| 15 pin Serial ATA Connector | 10 | на трех шнурах |
| 4 pin Floppy Drive Connector | — |
Длина проводов до разъемов питания
- до основного разъема АТХ — 60 см
- до процессорного разъема 8 pin SSI — 61 см
- до процессорного разъема 8 pin SSI — 71 см
- до первого разъема питания видеокарты PCI-E 2.0 VGA Power Connector — 55 см, плюс еще 12 см до второго такого же разъема
- до первого разъема питания видеокарты PCI-E 2.0 VGA Power Connector — 55 см, плюс еще 12 см до второго такого же разъема
- до первого разъема питания видеокарты PCI-E 2.0 VGA Power Connector — 55 см, плюс еще 12 см до второго такого же разъема
- до первого разъема SATA Power Connector — 65 см, плюс 12 см до второго такого же разъема
- до первого разъема SATA Power Connector — 40 см, плюс 12 см до второго, еще 12 см до третьего и еще 12 см до четвертого такого же разъема
- до первого разъема SATA Power Connector — 40 см, плюс 12 см до второго, еще 12 см до третьего и еще 12 см до четвертого такого же разъема
- до первого разъема Peripheral Connector («молекс») — 40 см, плюс 12 см до второго, еще 12 см до третьего и еще 12 см до четвертого такого же разъема
Все без исключения провода являются модульными, то есть их можно снять, оставив лишь те, которые необходимы для конкретной системы.
Длина проводов является достаточной для комфортного использования в современных корпусах почти любого размера, кроме совсем уж монструозных решений, так как длина провода до последнего разъема питания процессора на шнуре составляет около 71 сантиметра.
Разъемов SATA Power достаточное количество, и размещены они на трех шнурах питания. Единственное замечание к ним: все разъемы угловые, а использование таких разъемов не слишком удобно в случае накопителей, размещаемых с тыльной стороны основания для системной платы.
С положительной стороны стоит отметить использование ленточных проводов до разъемов, что повышает удобство при сборке.
Схемотехника и охлаждение
Конструкция блока питания вполне соответствует современным тенденциям: активный корректор коэффициента мощности, синхронный выпрямитель для канала +12VDC, независимые импульсные преобразователи постоянного тока для линий +3.3VDC и +5VDC.
Высоковольтные силовые элементы установлены на двух радиаторах средних размеров, транзисторы синхронного выпрямителя установлены с оборотной стороны основной печатной платы, элементы импульсных преобразователей каналов +3.3VDC и +5VDC размещены на дочерней печатной плате, установленной вертикально (дополнительного теплоотвода там нет).
Блок питания оснащен активным корректором коэффициента мощности и имеет расширенный диапазон питающих напряжений от 100 до 240 вольт. Это обеспечивает устойчивость к понижению напряжения в электросети ниже нормативных значений.
Конденсаторы в блоке питания имеют японское происхождение. В основной массе это продукция под торговыми марками Rubycon и Nippon Chemi-Con. Установлено и большое количество полимерных конденсаторов.
В блоке питания установлен вентилятор типоразмера 140 мм, который основан на гидродинамическом подшипнике.
Измерение электрических характеристик
Далее мы переходим к инструментальному исследованию электрических характеристик источника питания при помощи многофункционального стенда и другого оборудования.
Величина отклонения выходных напряжений от номинала кодируется цветом следующим образом:
| Цвет | Диапазон отклонения | Качественная оценка |
|---|---|---|
| более 5% | неудовлетворительно | |
| +5% | плохо | |
| +4% | удовлетворительно | |
| +3% | хорошо | |
| +2% | очень хорошо | |
| 1% и менее | отлично | |
| −2% | очень хорошо | |
| −3% | хорошо | |
| −4% | удовлетворительно | |
| −5% | плохо | |
| более 5% | неудовлетворительно |
Работа на максимальной мощности
Первым этапом испытаний является эксплуатация блока питания на максимальной мощности продолжительное время. Такой тест с уверенностью позволяет удостовериться в работоспособности БП.
Нагрузочная способность канала +3.3VDC является очень низкой, других проблем выявлено не было.
Кросс-нагрузочная характеристика
Следующим этапом инструментального тестирования является построение кросснагрузочной характеристики (КНХ) и представление ее на четвертьплоскости, ограниченной максимальной мощностью по шине 3,3&5 В с одной стороны (по оси ординат) и максимальной мощностью по шине 12 В с другой (по оси абсцисс). В каждой точке измеренное значение напряжения обозначается цветовым маркером в зависимости от отклонения от номинального значения.
КНХ позволяет нам определить, какой уровень нагрузки можно считать допустимым, особенно по каналу +12VDC, для тестируемого экземпляра. В данном случае отклонения действующих значений напряжения от номинала по каналу +12VDC не превышают 3% во всем диапазоне мощности, что является хорошим результатом. Стоит отметить невысокую нагрузочную способность канала +3.3VDC в целом.
При типичном распределении мощности по каналам отклонения от номинала не превышают 3% по каналу +5VDC и 2% по каналу +12VDC. Отклонения по каналу +3.3VDC — около 5%.
Нагрузочная способность
Следующий тест призван определить максимальную мощность, которую можно подать через соответствующие разъемы при нормированном отклонении значения напряжения в размере 3 или 5 процентов от номинала.
В случае видеокарты с единственным разъемом питания максимальная мощность по каналу +12VDC составляет около 95 Вт при отклонении в пределах 3%.
В случае видеокарты с двумя разъемами питания при использовании одного шнура питания максимальная мощность по каналу +12VDC составляет около 150 Вт при отклонении в пределах 3%.
В случае видеокарты с двумя разъемами питания при использовании двух шнуров питания максимальная мощность по каналу +12VDC составляет около 200 Вт при отклонении в пределах 3%.
При нагрузке через четыре разъема PCI-E максимальная мощность по каналу +12VDC составляет не менее 300 Вт при отклонении в пределах 3%.
При нагрузке через шесть разъемов PCI-E максимальная мощность по каналу +12VDC составляет не менее 700 Вт при отклонении в пределах 3%.
При нагрузке через разъем питания процессора максимальная мощность по каналу +12VDC составляет около 170 Вт при отклонении в пределах 3%.
При нагрузке через два разъема питания процессора максимальная мощность по каналу +12VDC составляет около 310 Вт при отклонении в пределах 3%.
В случае системной платы максимальная мощность по каналу +12VDC составляет не менее 150 Вт при отклонении 3%. Так как сама плата потребляет по данному каналу в пределах 10 Вт, высокая мощность может потребоваться для питания карт расширения — например, для видеокарт без дополнительного разъема питания, которые обычно имеют потребление в пределах 75 Вт.
Экономичность и эффективность
Экономичность модели находится на хорошем уровне: на максимальной мощности БП рассеивает около 90 Вт, а 60 Вт он рассеивает на мощности порядка 450 Вт. На мощности 50 Вт блок питания рассеивает около 18 Вт.
Что касается работы в малонагруженных и ненагруженных режимах, то и тут все весьма достойно: в дежурном режиме сам по себе БП потребляет около 0,4 Вт.
Эффективность БП тоже находится на достойном уровне. Согласно нашим измерениям, КПД данного блока питания достигает значения свыше 88% в диапазоне мощности от 300 до 860 ватт. Максимальное зарегистрированное значение составило 90,5% на мощности 860 Вт. Одновременно с этим, КПД на мощности 50 Вт составил 73,1%.
Температурный режим
Все основные тесты проводились в режиме с постоянно вращающимся вентилятором. В данном случае во всем диапазоне мощности термонагруженность конденсаторов находится на невысоком уровне, что можно оценить положительно.
Мы изучили функционирование блока питания и в гибридном режиме работы системы охлаждения. В результате было установлено, что вентилятор в блоке питания включается как при достижении пороговой температуры на термодатчике (около 42 °C), так и при достижении выходной мощности около 450 Вт. Отключение вентилятора происходит только при достижении пороговой температуры на термодатчике (около 35 °C). На мощности 250 Вт и менее блок питания может долговременно работать с остановленным вентилятором.
Также стоит учитывать, что в случае работы с остановленным вентилятором температура компонентов внутри БП сильно зависит от окружающей температуры воздуха, и если та установится на уровне 40–45 °C, это приведет к более раннему включению вентилятора.
Акустическая эргономика
При подготовке данного материала мы использовали следующую методику измерения уровня шума блоков питания. Блок питания располагается на ровной поверхности вентилятором вверх, над ним на расстоянии 0,35 метра размещается измерительный микрофон шумомера Октава 110А-Эко, которым и производится измерение уровня шума. Нагрузка блока питания осуществляется при помощи специального стенда, имеющего бесшумный режим работы. В ходе измерения уровня шума осуществляется эксплуатация блока питания на постоянной мощности в течение 20 минут, после чего производится замер уровня шума.
Подобное расстояние до объекта измерения является наиболее приближенным для настольного размещения системного блока с установленным блоком питания. Данный метод позволяет оценить уровень шума блока питания в жестких условиях с точки зрения небольшого расстояния от источника шума до пользователя. При увеличении расстояния до источника шума и появлении дополнительных преград, имеющих хорошую звукоотражающую способность, уровень шума в контрольной точке также будет снижаться, что приведет к улучшению акустической эргономики в целом.
Данная модель имеет гибридную систему охлаждения, что означает возможность функционирования БП не только при активном, но и при пассивном охлаждении. Также имеется аппаратный переключатель режимов работы системы охлаждения, выполненный в виде двухпозиционной кнопки, который позволяет пользователю самостоятельно выбирать нужный режим работы: обычный или гибридный.
При работе в гибридном режиме на мощности до 250 Вт включительно работу блока питания можно считать условно бесшумной, так как вентилятор в обычных условиях не вращается в течение продолжительного времени.
При работе с постоянно вращающимся вентилятором на мощности до 400 Вт включительно шум блока питания находится на очень низком уровне — менее 23 дБА с расстояния 0,35 метра. Работающий вентилятор в данных режимах не ухудшит общую акустическую эргономику компьютера даже ночью.
При работе на мощности 500 Вт шум также находится на низком уровне — около 25 дБА.
При работе в диапазоне от 750 до 860 Вт шум можно считать средним для жилого помещения в дневное время суток. Подобный уровень шума вполне приемлем при работе за компьютером. Кроме того, нагрузка, имеющая подобную мощность, вряд ли окажется тише данного источника питания.
Таким образом, с точки зрения акустической эргономики данная модель обеспечивает комфорт при выходной мощности в пределах 860 Вт, а до 500 Вт блок питания работает действительно тихо.
Также мы оцениваем уровень шума электроники блока питания, поскольку в некоторых случаях она является источником нежелательных призвуков. Данный этап тестирования осуществляется путем определения разницы между уровнем шума в нашей лаборатории с включенным блоком питания и с выключенным. В случае, если полученное значение находится в пределах 5 дБА, никаких отклонений в акустических свойствах БП нет. При разнице более 10 дБА, как правило, есть определенные дефекты, которые можно услышать с расстояния около полуметра. На данном этапе измерений микрофон шумомера располагается на расстоянии около 40 мм от верхней плоскости БП, так как на бо́льших расстояниях измерение шума электроники весьма затруднительно. Измерение производится в двух режимах: дежурном режиме (STB, или Stand by) и при работающем на нагрузку БП, но с принудительно остановленным вентилятором.
В режиме ожидания шум электроники почти полностью отсутствует. В целом шум электроники можно считать относительно низким: превышение фонового шума составило около 6,5 дБА.
Работа при повышенной температуре
На финальном этапе тестовых испытаний мы решили проверить работу источника питания при повышенной температуре окружающего воздуха, которая составляла 40 градусов по шкале Цельсия. В ходе данного этапа тестирования производится нагрев помещения объемом около 8 кубических метров, после чего выполняются измерения температуры конденсаторов и уровня шума блока питания на трех номиналах: на максимальной мощности БП, а также на мощности 500 и 100 Вт.
| Мощность, Вт | Температура, °C | Изменение, °C | Шум, дБА | Изменение, дБА |
|---|---|---|---|---|
| 100 | 49 | +19 | 22,5 | +0,4 |
| 500 | 51 | +12 | 26,5 | +1,1 |
| 860 | 52 | +10 | 43 | +11 |
Блок питания вполне успешно справился и с этим испытанием.
Температура выросла, но даже на максимальной мощности термонагруженность осталась относительно невысокой. Уровень шума вырос минимально за исключением режима максимальной мощности, где от возрос на 11 дБА и превысил отметку 40 дБА. Можно констатировать, что данная модель блока питания очень хорошо приспособлена для работы при повышенной температуре окружающего воздуха.
Потребительские качества
Потребительские качества данной модели сложно оценить однозначно. С одной стороны, блок питания имеет отличную акустическую эргономику и длинные ленточные провода. С другой — у него не самые выдающиеся электрические характеристики, качество питания отдельных компонентов по каналу +12VDC далеко не впечатляющее, хотя и вполне удовлетворительное.
Итоги
Модель Fractal Design Ion+ 860P получилась специфической. Из ее достоинств можно отметить относительно высокий КПД, невысокую термонагруженность, вентилятор на гидродинамическом подшипнике с длительным ресурсом работы, использование конденсаторов японских производителей. Таким образом, можно рассчитывать на достаточно долгую жизнь этого блока питания даже при сравнительно высоких постоянных нагрузках. Из недостатков же стоит выделить ухудшение параметров каналов +3.3VDC и +5VDC при увеличении нагрузки по каналу +12VDC, особенно в диапазоне выше 300 Вт.
Полный текст статьи читайте на iXBT
