Блок питания NZXT NP-S650M: модель формата SFX-L из корпуса NZXT H1

Не так часто к нам на тест попадают корпуса со встроенным блоком питания, но сейчас как раз такой случай. С самим корпусом NZXT H1 мы уже познакомились, а теперь пришла пора более подробно рассказать о его блоке питания. Сразу стоит отметить, что комплектные блоки питания имеют ряд нюансов, и сравнивать их по некоторым параметрам с продуктами из розницы не совсем корректно.

В данном случае перед нами блок питания формата SFX-L, то есть с креплением SFX, но с увеличенной до 125 мм длиной корпуса. Штампованная решетка очень напоминает модели Seasonic, чего никто и не скрывает — на этикетке есть прямое указание, что БП произведен на данном предприятии.

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  
8 pin SSI Processor Connector 1 разборный
6 pin PCI-E 1.0 VGA Power Connector  
8 pin PCI-E 2.0 VGA Power Connector 4 на двух шнурах
4 pin Peripheral Connector  
15 pin Serial ATA Connector 2 на 1 шнуре
4 pin Floppy Drive Connector  

Все без исключения провода являются модульными, то есть их можно снять, оставив лишь те, которые необходимы для конкретной системы. Правда, в данном конкретном случае снимать особо и нечего, можно снять разве что один кабель для питания видеокарты, так как их тут два, хотя корпус NZXT H1 рассчитан на одну видеокарту.

Очень скромное количество разъемов SATA Power обусловлено вместимостью корпуса: он рассчитан только на два накопителя, которые устанавливаются рядом.

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.

Однако разработчиком не удалось в полной мере избежать проблем, связанных с компоновкой таких блоков питания: заметен плотный монтаж элементов около вытяжного отверстия в корпусе БП, что будет создавать дополнительное сопротивление выходящему потоку воздуха. Но подобная особенность вполне типична для компьютерных блоков питания даже в полноразмерных корпусах.

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, там даже имеется небольшой теплоотвод.

В блоке питания установлены конденсаторы с жидким электролитом японского производства. В основной массе это продукция 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.

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 1% во всем диапазоне мощности, что является отличным результатом.

При типичном распределении мощности по каналам отклонения от номинала не превышают 1% по каналам +3.3VDC, +5VDC и +12VDC.

Данная модель БП хорошо 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 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 свыше 100 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

При оценке эффективности компьютерного блока питания можно идти двумя путями. Первый путь заключается в оценке компьютерного блока питания как отдельного преобразователя электрической энергии с дальнейшей попыткой минимизировать сопротивление линии передачи электрической энергии от БП к нагрузке (где и измеряется ток и напряжение на выходе БП). Для этого блок питания обычно подключается всеми имеющимися разъемами, что ставит разные блоки питания в неравные условия, так как набор разъемов и количество токоведущих проводов зачастую разное даже у блоков питания одинаковой мощности. Таким образом, хотя результаты получаются корректными для каждого конкретного источника питания, в реальных условиях полученные данные малоприменимы, поскольку в реальных условиях блок питания подключается ограниченным количеством разъемов, а не всеми сразу. Поэтому логичным представляется вариант определения эффективности (экономичности) компьютерного блока питания не только на фиксированных значениях мощности, включая распределение мощности по каналам, но и с фиксированным набором разъемов для каждого значения мощности.

Представление эффективности компьютерного блока питания в виде значения КПД (коэффициента полезного действия) имеет свои традиции. Прежде всего, КПД — это коэффициент, определяемый соотношением мощностей на выходе и на входе блока питания, то есть КПД показывает эффективность преобразования электрической энергии. Обычному же пользователю данный параметр почти ничего не скажет, за исключением того, что более высокий КПД вроде как говорит о большей экономичности БП и более высоком его качестве. Зато КПД стал отличным маркетинговым якорем, особенно в комбинацией с сертификатом 80Plus. Однако с практической точки зрения КПД не оказывает заметного влияния на функционирование системного блока: он не увеличивает производительность, не снижает шум или температуру внутри системного блока. Это просто технический параметр, уровень которого в основном определяется развитием промышленности в текущий момент времени и себестоимостью продукта. Для пользователя же максимизация КПД выливается в увеличение розничной цены.

С другой стороны, иногда нужно объективно оценить экономичность компьютерного блока питания. Под экономичностью мы тут подразумеваем потерю мощности при преобразовании электроэнергии и ее передаче к конечным потребителям. И для оценки этого КПД не нужен, так как можно использовать не отношение двух величин, а абсолютные значения: рассеиваемую мощность (разницу между значениями на входе и выходе блока питания), а также потребление энергии источником питания за определенное время (день, месяц, год и т. д.) при работе с постоянной нагрузкой (мощностью). Это позволяет легко увидеть реальную разницу в потреблении электроэнергии конкретными моделями БП и при необходимости рассчитать экономическую выгоду от использования более дорогих источников питания.

Таким образом, на выходе мы получаем понятный для всех параметр — рассеиваемую мощность, которая легко преобразуется в киловатт-часы (кВт·ч), которые и регистрирует счетчик электрической энергии. Умножив полученное значение на стоимость киловатт-часа, получим стоимость электрической энергии при условии эксплуатации системного блока круглосуточно в течение года. Подобный вариант, конечно, чисто гипотетический, но он позволяет оценить разницу между стоимостью эксплуатации компьютера с различными источниками питания в течение длительного периода времени и сделать выводы об экономической целесообразности приобретения конкретной модели БП. В реальных условиях высчитанное значение может достигаться за более долгий период — например, от 3 лет и более. При необходимости каждый желающий может разделить полученное значение на нужный коэффициент в зависимости от количества часов в сутках, в течение которых системный блок эксплуатируется в указанном режиме, чтобы получить расход электроэнергии за год.

Мы решили выделить несколько типовых вариантов по мощности и соотнести их с количеством разъемов, которое соответствует данным вариантам, то есть максимально приблизить методику измерения экономичности к условиям, которые достигаются в реальном системном блоке. Вместе с тем, это позволит оценивать экономичность разных блоков питания в полностью одинаковых условиях.

Нагрузка через разъемы 12VDC, Вт 5VDC, Вт 3.3VDC, Вт Общая мощность, Вт
основной ATX, процессорный (12 В), SATA 5 5 5 15
основной ATX, процессорный (12 В), SATA 80 15 5 100
основной ATX, процессорный (12 В), SATA 180 15 5 200
основной ATX, процессорный (12 В), 6-контактный PCIe, SATA 380 15 5 400
основной ATX, процессорный (12 В), 6-контактные PCIe (1 шнур с 2 разъемами), SATA 480 15 5 500
основной ATX, процессорный (12 В), 6-контактные PCIe (2 шнура по 1 разъему), SATA 480 15 5 500
основной ATX, процессорный (12 В), 6-контактные PCIe (2 шнура по 2 разъема), SATA 730 15 5 750

Полученные результаты выглядят следующим образом:

Рассеиваемая мощность, Вт 15 Вт 100 Вт 200 Вт 400 Вт 500 Вт
(1 шнур)
500 Вт
(2 шнура)
750 Вт
Enhance ENP-1780 21,2 23,8 26,1 35,3 42,7 40,9 66,6
Super Flower Leadex II Gold 850W 12,1 14,1 19,2 34,5 45 43,7 76,7
Super Flower Leadex Silver 650W 10,9 15,1 22,8 45 62,5 59,2  
High Power Super GD 850W 11,3 13,1 19,2 32 41,6 37,3 66,7
Corsair RM650 (RPS0118) 7 12,5 17,7 34,5 44,3 42,5  
EVGA Supernova 850 G5 12,6 14 17,9 29 36,7 35 62,4
EVGA 650 N1 13,4 19 25,5 55,3 75,6    
EVGA 650 BQ 14,3 18,6 27,1 47,2 61,9 60,5  
Chieftronic PowerPlay GPU-750FC 11,7 14,6 19,9 33,1 41 39,6 67
NZXT NP-S650M 9,4 11,7 18,4 37,7 50,3 47  

В целом данная модель находится на уровне решений с аналогичным уровнем сертификата, ничего выдающегося она не показывает, но и провалов нет. Это просто продукт на современной платформе с современными характеристиками.

Расход за год:

Потребление энергии компьютером за год, кВт·ч 15 Вт 100 Вт 200 Вт 400 Вт 500 Вт
(1 шнур)
500 Вт
(2 шнура)
750 Вт
Enhance ENP-1780 317 1085 1981 3813 4754 4738 7153
Super Flower Leadex II Gold 850W 237 1000 1920 3806 4774 4763 7242
Super Flower Leadex Silver 650W 227 1008 1952 3898 4928 4899  
High Power Super GD 850W 230 991 1920 3784 4744 4707 7154
Corsair RM650 (RPS0118) 193 986 1907 3806 4768 4752  
EVGA Supernova 850 G5 242 999 1909 3758 4702 4687 7117
EVGA 650 N1 249 1042 1975 3988 5042    
EVGA 650 BQ 257 1039 1989 3918 4922 4910  
Chieftronic PowerPlay GPU-750FC 234 1004 1926 3794 4739 4727 7157
NZXT NP-S650M 214 979 1913 3834 4821 4792  

Впрочем, на низкой и средней мощности экономичность довольно высокая:

Суммарная величина рассеиваемой мощности на средней и низкой нагрузке (до 400 Вт)
  Вт
Enhance ENP-1780 106,4
Super Flower Leadex II Gold 850W 79,9
Super Flower Leadex Silver 650W 93,8
High Power Super GD 850W 75,6
Corsair RM650 (RPS0118) 71,7
EVGA Supernova 850 G5 73,5
EVGA 650 N1 113,2
EVGA 650 BQ 107,2
Chieftronic PowerPlay GPU-750FC 79,3
NZXT NP-S650M 77,2

Температурный режим

В данном случае во всем диапазоне мощности термонагруженность конденсаторов находится на удовлетворительном уровне, что можно оценить положительно с учетом размеров корпуса БП.

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. Но 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.

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 300 Вт включительно шум блока питания находится на минимально заметном уровне — менее 23 дБА с расстояния 0,35 метра.

При работе на мощности 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 300 Вт блок питания работает очень 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 не более 7 дБА.

Потребительские качества

Потребительские качества NZXT NP-S650M 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.

NZXT NP-S650M 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

NZXT NP-S650M является качественным блоком питания, что безусловно порадует потенциальных покупателей корпуса NZXT H1, из которого он был извлечен, но вряд ли поможет сделать выбор тем, кто хотел бы купить другой корпус и ищет подходящий БП формата SFX-L. В то же время, это хорошая референсная точка, с которой можно сравнивать другие БП SFX-L, благо моделей такого формата не так много и далеко не все из них заслуживают добрых слов.

Полный текст статьи читайте на iXBT прочитано 17924 раза