Блок питания Seasonic Focus SGX 650: решение формата SFX-L с удлиненным корпусом и гибридной системой охлаждения
Продукты Focus SGX представлены у компании Seasonic в отдельной серии, состоящей из двух моделей мощностью 450 и 650 Вт. Нам предстоит познакомиться с последней и одновременно старшей моделью — Seasonic Focus SGX 650.
Прежде всего, блоки питания данной серии предназначены для установки в корпуса, поддерживающие источники питания формата SFX. Вместе с тем, данную конкретную модель удастся установить не в любой корпус такого типа, так как она имеет корпус увеличенной длины: 125 мм вместо стандартных 100 мм. Часто для подобного типоразмера используется обозначение SFX-L, хотя формально подобного формата не существует. Не стоит забывать и о том, что разъемы питания на корпусе БП также занимают определенное место — около 20 мм, поэтому рассчитывать лучше на установочный размер около 140–150 мм.
Стоит учитывать, что источники питания данного формата используются преимущественно в компактных (малогабаритных) корпусах для плат формата Mini-ITX, поэтому блоки питания SFX являются нишевым продуктом со своими особенностями, и корректное сравнение их с полноразмерными решениями формата ATX возможно не по всем параметрам.
Поставляется блок питания в упаковке для розничной продажи, представляющей собой коробку из картона достаточной толщины, оформленной с преобладанием черного цвета. Коробка самая обычная — распашная, что удобно.
Отметим, что в комплекте имеется переходник, позволяющий установить блок питания SFX на посадочное место для БП формата ATX, что бывает актуально в случае компактных корпусов, рассчитанных на установку полноразмерного блока питания.
Корпус блока питания — черного цвета, с мелкой фактурой. Покрытие можно считать матовым. Как часто бывает у решений Seasonic, решетка тут штампованная, а не проволочная, что приводит к увеличению аэродинамического сопротивления приточному потоку воздуха, вследствие чего происходит увеличение уровня шума.
Характеристики
Все необходимые параметры указаны на корпусе блока питания в полном объеме, для мощности шины +12VDC заявлено значение 648 Вт. Соотношение мощности по шине +12VDC и полной мощности составляет 0,997, 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 | 0 | |
| 8 pin SSI Processor Connector | 1 | разборный |
| 6 pin PCI-E 1.0 VGA Power Connector | 0 | |
| 8 pin PCI-E 2.0 VGA Power Connector | 2 | на двух шнурах |
| 4 pin Peripheral Connector | 3 | эргономичные |
| 15 pin Serial ATA Connector | 4 | на одном шнуре |
| 4 pin Floppy Drive Connector | 0 |
Длина проводов до разъемов питания
- до основного разъема АТХ — 35 см
- до процессорного разъема 8 pin SSI — 40 см
- до первого разъема питания видеокарты PCI-E 2.0 VGA Power Connector — 40 см, плюс еще 10 см до второго такого же разъема
- до первого разъема питания видеокарты PCI-E 2.0 VGA Power Connector — 40 см, плюс еще 10 см до второго такого же разъема
- до первого разъема SATA Power Connector — 30 см, плюс 20 см до второго и еще 10 см до третьего такого же разъема
- до первого разъема SATA Power Connector — 30 см, плюс 20 см до второго и еще 10 см до третьего такого же разъема
- до первого разъема Peripheral Connector («молекс») — 30 см, плюс 20 см до второго и еще 20 см до третьего такого же разъема
Все без исключения провода являются модульными, то есть их можно снять, оставив лишь те, которые необходимы для конкретной системы. Для компактных корпусов эта возможность особенно актуальна.
Провода у блока питания относительно короткие, но так как он в первую очередь предназначен для компактных корпусов, подобной длины в большинстве случаев будет вполне достаточно. С другой стороны, можно было бы укомплектовать блок питания проводами разной длины для основных разъемов питания, так как в миниатюрных корпусах укладка проводов представляет собой довольно затратную по трудоемкости задачу, и лучше иметь набор проводов разной длины, раз уж все провода у блока питания съемные.
Количество разъемов и их взаиморасположение на шнурах тоже стоит оценивать с оглядкой на использование в компактных корпусах: для типовых систем с одним или двумя накопителями этих разъемов вполне достаточно. Однако производитель мог бы проявить творческий подход к комплектации корпуса различными переходниками, чтобы минимизировать число подключаемых шнуров питания в будущем системном блоке. Например, не помешал бы переходник с SATA Power на периферийный разъем, так как нужда в разъеме последнего типа в случае компактных корпусов обычно исчезающе мала, а так можно было бы обойтись одним шнуром питания для всех устройств. Также хотелось бы видеть переходник на разъем питания низкопрофильных приводов для оптических дисков. К тому же, в некоторых компактных корпусах подключение накопителей к одному шнуру питания затруднено из-за конструкции корпуса, поэтому иногда удобней использовать два шнура разной длины, но тут, к сожалению, такого выбора нет.
Вместе с тем, не совсем понятно, зачем нужно было класть в комплект два шнура для питания видеокарт с двумя разъемами на каждом. Понятно, что теоретически блок питания мощностью 650 Вт может питать две видеокарты, но как это реализовать на практике в корпусе формата Mini-ITX или ином компактном корпусе?
С положительной стороны стоит отметить использование ленточных проводов до разъемов, что повышает удобство при сборке.
Схемотехника и охлаждение
Компоновка элементов внутри блока питания демонстрирует грамотный подход разработчиков к вопросу охлаждения. Основные нагревающиеся элементы расположены вдоль потока воздуха, выходящего из БП, а не поперек его, как это реализовано в некоторых моделях формата SFX. Проводов внутри блока питания также минимум — все собрано на перемычках или контактах без использования гибких соединений, что позволяет освободить место для более эффективного воздухообмена внутри корпуса БП, а также снизить аэродинамическое сопротивление воздушному потоку, создаваемому вентилятором.
Вместе с тем, заметно определенное нагромождение элементов около вытяжного отверстия в корпусе БП, что будет создавать дополнительное сопротивление выходящему потоку воздуха.
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, где даже имеется небольшой теплоотвод.
В блоке питания установлены конденсаторы с жидким электролитом японского производства. В основной массе они представлены продукцией под торговыми марками Nippon Chemi-Con и Nichicon. Установлено и большое количество полимерных конденсаторов.
В блоке питания установлен низкопрофильный вентилятор типоразмера 120 мм — S1201212HB производства Globe Fan. Вентилятор основан на гидродинамическом подшипнике и имеет максимальную скорость вращения 2200 оборотов в минуту.
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.
Заметных проблем выявлено не было, все весьма достойно.
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 минимальные во всем диапазоне мощности, что является отличным результатом.
При типичном распределении мощности по каналам отклонения от номинала не превышают 1% по каналам +12VDC и +5VDC и 2% по каналу +3.3VDC.
Данная модель БП отлично подходит для мощных современных систем из-за высокой практической нагрузочной способности канала +12VDC.
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 не менее 150 Вт при отклонении в пределах 3%.
В случае видеокарты с двумя разъемами питания при использовании одного шнура питания максимальная мощность по каналу +12VDC составляет не менее 250 Вт при отклонении в пределах 3%.
В случае видеокарты с двумя разъемами питания при использовании двух шнуров питания максимальная мощность по каналу +12VDC составляет не менее 300 Вт при отклонении в пределах 3%, что позволяет использовать очень мощные видеокарты.
При нагрузке через четыре разъема PCI-E максимальная мощность по каналу +12VDC составляет не менее 650 Вт при отклонении в пределах 3%.
При нагрузке через разъем питания процессора максимальная мощность по каналу +12VDC составляет не менее 250 Вт при отклонении в пределах 3%. Это позволяет использовать десктопные платформы любого уровня, имея ощутимый запас.
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 96 Вт, а 60 Вт он рассеивает на мощности порядка 420 Вт. На мощности 50 Вт блок питания рассеивает около 16 Вт.
Что касается работы в малонагруженных и ненагруженных режимах, то и тут все весьма достойно: в дежурном режиме сам по себе БП потребляет около 0,3 Вт.
Эффективность БП находится на достойном уровне. Согласно нашим измерениям, КПД данного блока питания достигает значения свыше 87% в диапазоне мощности от 200 до 650 ватт. Максимальное зарегистрированное значение составило 89% на мощности 300 Вт. Одновременно с этим, КПД на мощности 50 Вт составил 76%.
Температурный режим
Мы изучили функционирование блока питания в гибридном режиме работы системы охлаждения. Было установлено, что в данной модели включение и выключение вентилятора производится только в зависимости от температуры на термодатчике, что типично для решений на платформах Seasonic, в то время как у некоторых других гибридных блоков питания используется включение вентилятора в зависимости от температуры и от мощности.
Несмотря на использование только канала температуры для запуска вентилятора, разработчикам удалось создать такую систему охлаждения, которая обеспечивает отсутствие резких колебаний температуры при работе на постоянной мощности, что само по себе является нелегкой задачей.
Включается вентилятор при приближении к температуре около 64 градусов, выключается — около 60 градусов, то есть диапазон достаточно узкий. При работе на мощности около 200–300 Вт это приводит к достаточно частым циклам старт/стоп, что иногда выглядит как резкое изменение скорости вращения вентилятора.
На мощности 100 Вт и менее блок питания может долговременно работать с остановленным вентилятором.
К температурному режиму в целом больших претензий нет, при работе на мощности 200 Вт вентилятор включается через 25 минут при достижении пороговой температуры.
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.
При работе в диапазоне до 100 Вт включительно шум блока питания находится на минимально заметном уровне — менее 23 дБА с расстояния 0,35 метра. Вентилятор при этом не вращается.
При работе в диапазоне мощности 200—400 Вт уровень шума данной модели приближается к среднетипичному значению при расположении БП в ближнем поле. При более значительном удалении блока питания и размещении его под столом в корпусе с нижним расположением БП такой шум можно будет трактовать как находящийся на уровне ниже среднего. В дневное время суток в жилом помещении источник с подобным уровнем шума будет не слишком заметен, особенно с расстояния в метр и более, и тем более он будет малозаметен в офисном помещении, так как фоновый шум в офисах обычно выше, чем в жилых помещениях. В ночное время суток источник с таким уровнем шума будет хорошо заметен, спать рядом будет затруднительно. Подобный уровень шума можно считать комфортным при работе за компьютером.
При дальнейшем увеличении выходной мощности уровень шума заметно повышается.
При нагрузке в 500 Вт шум блока питания уже превышает значение в 40 дБА при условии настольного размещения, то есть при расположении блока питания в ближнем поле по отношению к пользователю. Подобный уровень шума можно охарактеризовать как достаточно высокий.
При работе на мощности 650 Вт шум очень высокий не только для жилого, но и для офисного помещения.
Таким образом, с точки зрения акустической эргономики данная модель обеспечивает комфорт при выходной мощности до 400 Вт, а до 100 Вт блок питания работает очень тихо.
Стоит отметить, что собрать в компактном низкопрофильном корпусе конфигурацию, которая будет иметь реальное потребление свыше 400 Вт, крайне непросто, и даже если такое удастся осуществить, то с высокой вероятностью шум компонентов будет перекрывать шум блока питания.
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 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 | 57 | +17 | 31 | +9,5 |
| 500 | 73 | +27 | 58 | +13 |
| 650 | 86 | +40 | 59,5 | +0,5 |
Блок питания вполне успешно справился и с этим испытанием.
Температура заметно выросла и достигла 86 градусов при работе на максимальной мощности. При работе на мощности 500 Вт температура уже вполне удовлетворительная, хотя и тут отмечается заметный рост абсолютных значений.
Шум вырос минимально на максимальной мощности, где он и так был высоким, а вот на мощности 500 Вт уровень шума вырос очень сильно. При работе в таком режиме на мощности 100 Вт вентилятор уже регулярно включается и вращается некоторое время. Можно констатировать, что источник питания хоть и приспособлен для работы при повышенной температуре окружающего воздуха, но этого лучше избегать при нагрузке 500 Вт и более из-за сильно увеличивающейся термонагруженности элементов блока питания. Также заметно увеличивается и уровень шума при работе на низкой и средней мощности.
Потребительские качества
Потребительские качества Seasonic Focus SGX 650 находятся на высоком уровне, если рассматривать применение данной модели в домашней системе, в которой используются типовые компоненты, собранные в компактном корпусе. Потребление подобных систем за очень редким исключением не превышает 350 Вт.
Блок питания позволяет собрать относительно тихую игровую систему на среднебюджетной современной настольной платформе с одной видеокартой, которую можно сделать почти бесшумной в режимах с минимальной нагрузкой. Акустическая эргономика БП до 400 Вт включительно вполне комфортная, однако при повышении температуры окружающего воздуха она может ухудшиться.
Отметим высокую нагрузочную способность платформы по каналу +12VDC, а также достойное качество питания отдельных компонентов и экономичность. Существенных недостатков наше тестирование не выявило.
С положительной стороны отметим комплектацию блока питания японскими конденсаторами и вентилятором на гидродинамическом подшипнике.
Итоги
Seasonic Focus SGX 650 представляет собой нишевое решение, использование которого возможно только в части корпусов с посадочными местами для БП SFX — там, где имеется место для источника питания с увеличенными габаритами типоразмера SFX-L. Также его можно использовать в части компактных корпусов с посадочными местами для БП формата ATX, но в этом случае придется учитывать небольшую длину комплектных проводов.
Для игровой конфигурации, собираемой в компактном корпусе (например, Silverstone Fortress FTZ01 или аналогичном минидесктопе), этот блок питания окажется подходящим решением, так как очень низкого уровня шума под нагрузкой в подобных системах обычно достичь все равно не удается, а электрические характеристики у блока питания достойные. С учетом использованных компонентов срок службы данного источника питания можно прогнозировать как довольно большой.
Полный текст статьи читайте на iXBT
