Огляд і тестування блока живлення CHIEFTEC APS-1000C

Ми вже не раз писали, що потужні блоки живлення для продуктивних систем набирають усе більшу популярність. Але, більшість кіловатників коштують досить дорого, і не кожен може наважитися на їхню купівлю. До того ж деяким користувачам просто не потрібні всі ті переваги, які мають «топові» моделі блоків живлення. Особливо чітко даний факт прослідковується при аналізі конфігурацій для майнінгу (генерації криптовалют), де основний акцент робиться на «грубу потужність» комплектуючих при мінімальних витратах. І це тільки один із прикладів, де можуть використовуватися пристрої на зразок CHIEFTEC APS-1000C, про який піде мова в даному огляді.

Серія блоків живлення «A-135», знайома багатьом по початку модельного номера «APS», в CHIEFTEC з'явилася близько п'яти років тому і за цей час сформувала досить значний постійно оновлюваний модельний ряд, який на сьогоднішній день нараховує дев'ять пристроїв. Їхня потужність варіюється від 500 до 1000 Вт, при цьому вартість флагмана (CHIEFTEC APS-1000C) не перевищує 140 доларів. Саме за показником «потужність/ціна» блоки живлення даної серії є одними з лідерів на ринку.    

Специфікація блока живлення CHIEFTEC APS-1000C:

Все цены на Chieftec+APS-1000C

Упаковка, комплект поставки та зовнішній вигляд

Для всієї серії «A-135» у компанії CHIEFTEC розроблений однаковий дизайн упаковки. На лицьовій стороні зображений зовнішній вигляд пристрою та зазначений клас енергоефективності - 80 PLUS. Даний сертифікат визначає стандарти ККД блока живлення тільки для електромереж з напругою 110 В, для мереж же на 230 В жорстких рамок немає. Хоча, як показує практика, ККД пристроїв із класом енергоефективності 80 PLUS при роботі від мережі з напругою 230 В не опускається нижче 80%. Чи підтвердиться це у випадку з CHIEFTEC APS-1000C подивимося під час тестування.

Іншої технічної інформації на коробці не виявлено, тому перейдемо відразу до її вмісту.

У комплект поставки включені лише найнеобхідніші компоненти, які знадобляться користувачу в процесі встановлення та підключення пристрою:

• модульні кабелі;
• мережевий шнур живлення;
• чотири кріпильні гвинти;
• інструкція.

Комплект модульних кабелів не представлений на світлині, з ним ми більш детально ознайомимося трохи пізніше.

CHIEFTEC APS-1000C має класичний вигляд і розміри (155 х 150 х 87 мм), завдяки чому підійде для більшості комп'ютерних корпусів. Верхня панель закрита величезною решіткою типу «гриль», передня панель зроблена у вигляді сіточки із дрібними штампованими гніздами. Відзначимо, що «гриль» дещо «утоплений» у верхню кришку,  тому встановлення блока живлення на дно комп'ютерного корпусу решіткою вниз не повинне викликати яких-небудь труднощів.

На задню панель винесені роз’єми для підключення кабелів живлення. CHIEFTEC APS-1000C належить до так званих «напівмодульних» рішень. Тобто, основні кабелі для живлення материнської плати та процесора виводяться прямо з корпусу, а провідники для підключення інших пристроїв уже зроблені від'єднуваними.

Усього CHIEFTEC APS-1000C обладнаний вісьмома модульними роз’ємами: червоні використовуються для підключення відеокарт, чорні - для периферії.  

Етикетка з технічними характеристиками розташована на одній з бічних панелей корпусу. Потужність лінії +12В рівна 900 Вт, що становить 90% від загальної номінальної потужності пристрою. Лінії +3,3В та +5В мають максимальну сумарну потужність 180 Вт і здатні витримати навантаження 28 і 30 А відповідно, чого буде цілком достатньо для сучасних комплектуючих. Сама ж лінія +12В розділена на чотири субканали, два з яких розраховані на навантаження 20 А, інші два - на 30 А. Це дозволить без проблем підключати навіть таких «монстрів» як AMD Radeon HD 7990 або NVIDIA GeForce GTX 690.

Також відзначимо, що блок живлення може експлуатуватися в широкому діапазоні вхідної напруги (у межах від 100 В до 240 В), що для наших електромереж буде зовсім не зайвим.

Джерело живлення відповідає всім необхідним нормам електробезпеки, а також директиві RoHS (обмеження використання потенційно небезпечних речовин, зокрема свинцю та кадмію).

Прямо із блока живлення виведено п'ять провідників:

• один для живлення материнської плати (нерозбірний 24-контактний роз’єм ATX);
• два для додаткового живлення процесора (розбірний 4+4-контактний ATX12V1 і 8-контактний роз’єм ATX12V2);
• два для додаткового живлення відеокарт (6+2-контактні роз’єми PCI-E).

Комплект від’єднуваних кабелів складається з восьми позицій: провідники із червоними роз’ємами використовуються для підключення відеокарт, а із чорними - периферії. Примітно, що в цьому випадку всі роз’єми для підключення відеокарт також мають 6+2-контактне виконання. Іншими словами, користувач від CHIEFTEC APS-1000C зможе заживити три «топові» відеоприскорювачі без використання перехідників.

Усі доступні типи роз’ємів, а також довжини провідників наведені в таблиці:

Також дуже сподобалася організація самих роз’ємів і кабелів живлення. Зокрема всі конектори для додаткового живлення відеокарт знаходяться на окремих проводах, що значно полегшить їхнє підключення. Крім того, живлення відеоприскорювачів, процесора та материнської плати «повішене» на різні 12-вольтні лінії. Це дозволить більш рівномірно розподілити навантаження та уникнути просідань напруги +12В в випадку використання потужного заліза, особливо при розгоні.

За допомогою даної схеми можна краще зрозуміти, для яких цілей використовуються лінії +12V1, +12V2, +12V3 і +12V4:

Внутрішнє обладнання

Процес «розкриття» блока живлення досить простій, потрібно всього лише відкрутити чотири кріпильні гвинти. Щоправда, у цьому випадку ви ризикуєте втратити гарантію на сам пристрій. Про це також нагадує стікер, наклеєний на одному із гвинтів.

Для охолодження «нутрощів» блока живлення використовується 135-мм вентилятор GLOBE FAN RL4Z B1352512HH. Дана модель уже знята з виробництва, тому повну специфікацію знайти не вдалося. Згідно з маркуванням «RL4Z B1352512HH», вентилятор оснований на кульковому підшипнику і належить до високооборотистої серії, що повинно забезпечити хороше обдування компонентів. Та й потужність 5,4 Вт явно натякає на значний повітряний потік, створюваний вентилятором під час роботи.

Судячи з UL-коду (E320351) на етикетці, в основі CHIEFTEC APS-1000C лежить платформа від компанії SIRFA Electronics. За сучасними мірками дану платформу можна вважати застарілою. Сьогодні всі блоки живлення подібної  потужності в низьковольтній частині використовують синхронний випрямляч із DC-DC перетворювачами напруг +3,3В і +5В. Тут же все «по старинці»: формування основних напруг здійснюється за допомогою діодів. 

Як належить якісному блоку живлення, на вході присутній EMI-фільтр. Він згладжує високочастотні перешкоди, випромінювані в мережу джерелом живлення. В CHIEFTEC APS-1000C даний фільтр складається із чотирьох Y-конденсаторів, два з яких розпаяні безпосередньо на виходах мережевої розетки між кожною фазою та «землею», двох X-конденсаторів, варистора та двох дросельних котушок. Усі ці елементи надійно ізольовані гумовими «чохлами», а контакти залиті струмонепровідним клеєм.

Компоненти високовольтної частини розташовані з лівої сторони друкованої плати. Діодний міст і силові елементи модуля APFC охолоджуються за допомогою спільного великого радіатора.

Виробником вхідного згладжуючого конденсатора є тайванська компанія TEAPO, якість продукції якої можна вважати середньою. Дещо здивували характеристики конденсатора - 470 мкФ х 400 В. Така ємність явно малувата для кіловатного джерела живлення. Для порівняння, загальна ємність вхідних конденсаторів у блоці живлення Seasonic Platinum 1000 рівна 990 мкФ.

Силова частина активного модуля корекції коефіцієнта потужності (APFC) складається із двох польових транзисторів Infineon 24N60C3 і діода Шотткі, номінал якого розглянути не вдалося.

У центрі плати знаходиться силовий трансформатор і ключі головного перетворювача, закріплені на алюмінієвій пластині.

Поруч на невеликій дочірній платі розпаяний чіп CM6800, який керує одночасно роботою APFC і головного перетворювача.

Як вже було сказано вище, для випрямлення напруг +3,3В, +5В і +12В використовуються діоди. Дані елементи характеризуються меншою ефективністю в порівнянні із транзисторами, які встановлюються в блоках живлення із синхронним випрямлячем. Тому не дивно, що радіатор у низьковольтній частині CHIEFTEC APS-1000C має такі великі розміри.

Стабілізація вихідних напруг зроблена роздільною, що, звичайно ж, є великою перевагою блока живлення. Це дозволить уникнути «перекосу напруг» +5В і +12В, характерного для групового методу стабілізації. Особливо це актуально для потужних джерел живлення, таких як CHIEFTEC APS-1000C, де навантаження на канали +5В і +12В можуть відрізнятися в десятки разів.

Для фільтрації пульсацій на виході встановлені електролітичні конденсатори все тієї ж компанії TEAPO, щоправда, цього разу з високотемпературної серії (з робочою температурою до 105°С).

На ще одній дочірній платі розташований вузол захистів із супервайзером PS224 у його основі. Саме цей чіп відповідає за захист від зниження (UVP) і підвищення (OVP) напруги на всіх каналах, а також забезпечує захист від перевантаження по струму (OCP).

Тестування

Крос навантажувальні характеристики

Під час крос-навантажувальних тестів на основних лініях живлення були зафіксовані наступні відхилення напруг живлення:

• лінія +3,3В: від -5% до +3%;
• лінія +5В: від -2% до +3%;
• лінія +12В: від -2% до +2%.

Як бачимо, на жодній із ліній напруга живлення не вийшла за допустимий діапазон відхилень ±5% від номіналу лінії.

Шуми та пульсації у всьому діапазоні напруг

Особливих претензій до системи фільтрації пульсацій немає. Хоча при малих навантаженнях спостерігалися невеликі «шуми» на лініях +5В і +12В. Також на цих лініях зафіксовані «сплески» з діапазону 50-100 мВ і при максимальних навантаженнях. Для лінії +12В це не настільки критично, тому що для неї допустимими вважаються пульсації, які не перевищують 120 мВ. А от для лінії +5В значення понад 50 мВ уже виходять за межі допустимих норм.

Але, заради справедливості, варто відзначити, що дані відхилення від норми носять лише епізодичний характер. У цілому ж система фільтрації пульсацій працює досить добре.

Чергова лінія живлення +5VSB

Стан чергової лінії живлення блока живлення CHIEFTEC APS-1000C досить хороший. Залежно від навантаження напруга на черговій лінії живлення змінюється в межах від 5,20 В до 5,10 В.

PFC

Таблиця, що показує зміну PFC залежно від завантаження джерела живлення:

Навантаження* - навантаження у відсотковому відношенні до номінальної потужності блока живлення.

Модуль корекції коефіцієнта потужності блока живлення CHIEFTEC APS-1000C дуже добре справляється зі своїм завданням. Уже при досягненні навантаження 300 Вт коефіцієнт PFC подолав позначку 0,9, максимальне ж значення (0,96) було зафіксоване при навантаженнях 700 Вт і вище.

ККД

Тест реальної ефективності показав, що блок живлення має ККД вище 80% (місцями піднімаючись майже до 82%) на всьому діапазоні реальних навантажень. Відзначимо, що навіть при максимальних навантаженнях, на графіку ККД не помічено крутого спаду, як це часто буває в неякісних блоках живлення.

Система охолодження та температурний режим

Побічно оцінити рівень шуму блока живлення можна по швидкості обертання вентилятора при різній величині навантаження. Інтервал часу, після якого проводилося вимірювання швидкості обертання та подальше збільшення потужності, становив близько двадцяти хвилин. Результати вимірювання відзначені точками на графіку. При цьому температура навколишнього середовища для джерела живлення становила приблизно 27⁰С. Потрібно відзначити, що повітря усередині корпусу комп'ютера може бути куди гарячіше, зокрема, температура 40⁰С є цілком допустимою для комп'ютера. У той же час, саме навантаження, створюване комп'ютерною системою, носить змінний характер, що полегшує температурний режим джерела живлення.

До позначки потужності 200 Вт джерело живлення CHIEFTEC APS-1000C працює дуже тихо, від 200 до 350 Вт - тихо. Понад навантаження 350 Вт рівень шуму підвищується до «вищий за середнє» і вже розрізняється на загальному тлі.

Чесно кажучи, від 135-мм вентилятора потужністю 5,4 Вт ми очікували більшого. Хоча, тут, швидше за все, проблема криється в особливостях налаштування системи керування вентилятором. Вище представлена карта температур після 20-хвилинної роботи блока живлення під навантаженням 850 Вт. Навіть у такому режимі вже помітне значне нагрівання силового трансформатора. Так що, при купівлі даного джерела живлення, слід багато уваги надати хорошій циркуляції повітря всередині комп'ютерного корпусу.

Після вимикання системи, вентилятор в CHIEFTEC APS-1000C продовжує обертатися близько двох хвилин. Тим самим забезпечується швидке відведення гарячого повітря із блока живлення після завершення роботи з комп'ютером. 

OverLOAD

Навантаження на джерело живлення CHIEFTEC APS-1000C ми збільшували до 1160 Вт, що рівно приросту +16% до номінальної потужності. При цьому значення напруг на вихідних лініях живленнях залишалися в межах норми. Захист по перевантаженню спрацьовував при досягненні позначки 1180 Вт. Враховуючи і так велику номінальну потужність пристрою, приріст 16% можна вважати хорошим результатом.

Також ми перевірили навантажувальні здатності 12-вольтних ліній. Виявилося, кожна з них має непоганий запас по перевантаженню:

• лінія +12V2 (номінальне навантаження 20 А) - захист спрацював при 31 А;
• лінія +12V3 (номінальне навантаження 30 А) - захист спрацював при 38 А;
• лінія +12V4 (номінальне навантаження 30 А) - захист спрацював при 36 А.

Усе це буде корисно у випадку «жорстоко» розгону комплектуючих або при необхідності заживити 4-6 відеокарт (наприклад, у конфігурації для майнінгу).

Практичні випробування на реальній конфігурації

Для побудови реальної комп'ютерної системи був задіяний наявний потужний 6-ядерний процесор Intel Core i7-3930К, розігнаний до частоти 4,3 ГГц із підняттям напруги до 1,36 В. У якості відеоприскорювачів ми використовували ZOTAC GeForce GTX 480 і ZOTAC GeForce GTX 480 AMP! у режимі SLI, які по праву можна вважати найбільш «ненажерливими» серед відеокарт.

Вимірювання проводилося у двох режимах: простій і максимальне завантаження, яке створювалося утилітами Linpack і FurMark 1.10.4. Під час тестування загальне енергоспоживання системи вимірювалося за допомогою приладу Seasonic PowerAngel, напруга на лініях живлення +12В; +5В; +3,3В вимірювалася за допомогою мультиметра MASTECH MY64.

У результаті вимірювання напруги живлення на вихідних лініях живлення були отримані наступні значення:

Даний тест демонструє всі переваги системи роздільної стабілізації напруг. Варто визнати, що в CHIEFTEC APS-1000C вона працює дійсно добре. На жодній з ліній осідань напруги зафіксовано не було. На каналах +5В і +3,3В вона була злегка завищеною, але за рамки допустимих норм не виходила.

Що стосується вхідного енергоспоживання, то в обох режимах роботи («Idle», «Burn») воно було передбачувано вищим, ніж у блоків живлення аналогічної потужності, відповідних стандартам 80 PLUS Platinum і 80 PLUS Gold.

Енергоспоживання в простої та у вимкненому стані комп'ютера

Енергоспоживання блока живлення CHIEFTEC APS-1000C у вимкненому стані комп'ютера та у сплячому режимі практично не відрізняється від показників інших висококласних джерел живлення.

Висновки

Блок живлення CHIEFTEC APS-1000C сміливо можна назвати «міцним середнячком» серед кіловатних моделей. Так, у ньому використовується не найсучасніша схемотехніка, на виході встановлені тайванські конденсатори, не найкращим чином реалізовані системи охолодження та керування вентилятором. Зате, дане джерело живлення видає свої номінальні 1000 Вт, здатне витримати короткочасне перевантаження 1160 Вт і має роздільну систему стабілізації напруг живлення. І найголовніше - воно коштує всього лише 140 доларів, що набагато менше «платинових» і «золотих» конкурентних аналогів.

CHIEFTEC APS-1000C ідеально підійде для тих, кому потрібна величезна потужність за невеликі гроші. Якщо ж ви не згідні мириться з недоліками у вигляді підвищеного шуму, порівняно невисокого ККД і перегріву деяких компонентів, то варто звернути увагу на більш сучасні (але в той же час і дорожчі) блоки живлення.

Переваги:

• велика потужність;
• роздільна стабілізація напруг живлення;
• великий запас по потужності ( до +16%);
• наявність усіх видів захистів;
• хороший стан напруги на лініях живлення +12В, +5В, +3,3В під великим навантаженням;
• наявність шести 6+2-контактних роз’ємів PCI-E для додаткового живлення відеокарт;
• можливість роботи в широкому діапазоні мережевої напруги;
• прийнятна ціна;
• активний метод компенсації реактивної потужності.

Недоліки:

• помітний шум під час роботи джерела живлення при навантаженнях, що перевищують 350 Вт;
• не краща реалізація системи охолодження деяких компонентів;
• не найсучасніша схемотехніка низьковольтної частини;
• порівняно невисокий за сучасними мірками ККД (80-82%);

Автор: Сергій Мещанчук
Переклад: Олесь Пахолок

Висловлюємо подяку компанії CHIEFTEC за наданий для тестування блок живлення.

Висловлюємо подяку компаніям ASUS, Intel, ZOTAC, Thermalright, Transcend і Western Digital за надане для тестового стенду обладнання.