Огляд і тестування блока живлення CHIEFTEC iАrena GPA-450S

Ще на початку 2011 року на виставці CeBIT 2011 компанія CHIEFTEC презентувала нову серію дуже доступних джерел живлення серії «iАrena», які призначені для комп'ютерів Entry-level сегменту, тобто систем початкового рівня. Блоки живлення цієї серії були розроблені тільки для регіонів з мережевою напругою 230 В, що дозволило їм бути небагато дешевше подібних рішень, що працюють у діапазоні від 100 до 230 В. Блоки живлення лінійки CHIEFTEC iАrena мають потужність від 350 Вт до 500 Вт і діляться на два різні типи. Індексом «S» позначаються модифікації з ККД нижче, ніж для стандарту 80 PLUS, а індексом «S8» - рішення з ефективністю відповідно показникам 80 PLUS для напруги 230 В. Деякі поступки також були зроблені в терміні гарантії, замість звичних для блоків живлення компанії CHIEFTEC п'яти років для серії iАrena було заявлено лише 12 місяців.

Для проведення тестування лінійки CHIEFTEC iАrena нам був наданий блок живлення CHIEFTEC GPA-450S потужністю 450 Вт з групи менш ефективних рішень. При всьому цьому роздрібна вартість даного блоку живлення становить всього десь 35$, що повинно зробити його дуже доступним масовим рішенням.

Специфікація блока живлення CHIEFTEC GPA-450S:

OEM-поставка блока живлення CHIEFTEC GPA-450S не передбачає картонної упаковки і будь-якої комплектації, що ще більше здешевлює продукт. Джерело живлення просто обгорнуте у пакет з повітряними подушечками.

Блок живлення CHIEFTEC GPA-450S має звичайні для малопотужних джерел живлення розміри 140х150 мм. Для охолодження використовується великий 120 мм вентилятор, який прикритий повноцінною сіткою типу «гриль». Даний факт дозволяє сподіватися, що рівень шуму буде досить низьким, тим більше виробник відзначає наявність системи керування швидкістю обертання вентилятора.

Блок живлення CHIEFTEC GPA-450S має білий корпус, на якому виділяється жовта етикетка з навантажувальними характеристиками.

Оскільки дана модель належить до бюджетної категорії, то про нейлонову оплітку на проводах не іде мови.

Задня частина корпуса джерела живлення має вигляд стандартної вентиляційної сітки з шестикутними отворами. Як і має бути, на задній панелі розміщений роз’єм для підключення шнура живлення та кнопка для відключення мережі. Біля роз’єму для підключення шнура живлення є наклейка, що вказує на те, що змінна напруга в мережі повинна бути 230 В.

Навантажувальні характеристики блока живлення CHIEFTEC GPA-450S цілком відповідають його заявленій потужності. Лінії +5В і +3,3В розраховані на струм в 18 А і 22 А відповідно, з загальною потужністю до 120 Вт. А лінія +12В розділена на два «віртуальні» канали з навантажувальними можливостями 21 А и 18 А, загальною потужністю 360 Вт. Взагалі, дані параметри дозволяють припустити, що дане рішення зможе забезпечити живленням комп'ютер з продуктивним процесором і відеокартою середнього рівня. Але вже більш обміркований висновок можна буде зробити після тестування.

Також на етикетці відзначається наявність модуля активної корекції коефіцієнта потужності і низький рівень шуму.

На бічній панелі є наклейка, яка стверджує про те, що виробник провів повне тестування даного блока живлення CHIEFTEC GPA-450S на працездатність.

Кабелі блока живлення CHIEFTEC GPA-450S мають невелику довжину з стандартним калібром проводів 18 AWG (0,82 мм²).

Роз’єми і довжина проводів блока живлення CHIEFTEC GPA-450S:

Кількість роз’ємів у блока живлення CHIEFTEC GPA-450S досить обмежена, але водночас в арсеналі є 6+2-контактний роз’єм PCIE, що не завжди характерно для блоків живлення подібної  потужності, які позиціонуються як недорогі. Відносним недоліком є лише те, що роз’єм для забезпечення процесорного живлення представлений лише в 4-контактному виконанні ATX12V.

Для підключення периферійних пристроїв є три роз’єми SATA і два роз’єми PATA на окремому кабелі, плюс роз’єм живлення FDD. Цього повинно вистачити для конфігурації рівня Entry-level.

Розбирається блок живлення CHIEFTEC GPA-450S так само, як і інші джерела живлення. Для цього необхідно лише викрутити чотири гвинти.

Для вентиляції в системі охолодження використовується вентилятор розміром 120 мм з маркуванням HA1225M12S-Z, який заснований на звичайному підшипнику ковзання і через декілька років може стати джерелом помітного шуму. Для більш ефективного використання повітряного потоку вентилятор частково прикритий пластиковою заслінкою.

Схемотехніка блока живлення CHIEFTEC GPA-450S виконана по звичайному принципу групової стабілізації вихідної напруги з модулем активної корекції потужності, який дозволить збільшити ефективність перетворення джерела живлення. Водночас, варто відзначити, що габарити основних компонентів невеликі, через що в корпусі дуже багато вільного простору.

На вході блока живлення CHIEFTEC GPA-450S не обійшлося без встановлення EMI-фільтра, який слугує для захисту електричної мережі від високочастотних перешкод, що виникають при перемиканні ключів блока живлення.

Для охолодження силових елементів у блоці живлення CHIEFTEC GPA-450S використовуються алюмінієві радіатори, верхня частина яких розведена гребінкою.

У якості первинного випрямляча використовується один діодний міст GBU606 без додаткового радіатора.

У якості накопичувального конденсатора в блоці живлення CHIEFTEC GPA-450S використовується «електроліт» не найбільшої ємності 180 мкФ і до того ж від маловідомого виробника JunFu. Хоча враховуючи вартість і клас джерела живлення розраховувати на встановлення більш високоякісних конденсаторів було б дуже оптимістично.

На вихідній стороні джерела живлення CHIEFTEC GPA-450S встановлені високотемпературні конденсатори також виробництва JunFu і декілька від компанії SamХon.

Вся схема розпаяна на однобічній друкованій платі, що, взагалі, закономірно для рішень цієї потужності.

На звороті можна оцінити досить гарну якість пайки джерела живлення CHIEFTEC GPA-450S.

Тестування

Крос навантажувальні характеристики

КНХ лінії +3,3В викликає найбільше побоювання. При сильному навантаженні на лінію +12 В спостерігається сильне зниження напруги +3,3В аж до критичних значень.

КНХ лінії +5В виглядає значно краще і у всій області напруга не виходить за межі припустимих значень.

На лінії +12В напруга відхилялася від +5% до -3%, але при цьому в області КНХ, позначеної стандартами ATX, були дуже гарні показники.

Шуми і пульсації у всьому діапазоні напруги

А ось з рівнем пульсацій у блока живлення CHIEFTEC GPA-450S все відмінно, що навіть трохи здивувало. Пульсації на лінії +3,3В зовсім невеликі, в середньому вони рівні 15 мВ.

Пульсації на лінії +5В також були дуже низькими, максимально досягаючи лише 26 мВ.

На лінії +12В пульсації також були дуже низькими.

Чергова лінія живлення +5 VSB

Стан чергової лінії живлення блока живлення CHIEFTEC GPA-450S досить гарний. Залежно від навантаження напруга на черговій лінії живлення змінюється в межах від 5,11 В до 5,0 В.

PFC

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

Модуль корекції коефіцієнта потужності блока живлення CHIEFTEC GPA-450S відмінно підвищує PF. Вже при навантаженні 150 Вт коефіцієнт потужності становить 0,96, а при повному навантаженні PF підвищується до 0,99.

ККД

ККД у блока живлення CHIEFTEC GPA-450S, як і вказував у специфікації виробник, вище 72%, але все-таки нижче, ніж у більшості сучасних рішень. Максимально зафіксованою ефективністю було значення 80,8% при потужності 150 Вт. В середньому ж ефективність CHIEFTEC GPA-450S була рівна 78%, що можна вважати гарним показником для джерела живлення цієї цінової категорії.

Вплив зміни вхідної мережевої напруги

Працездатність блока живлення CHIEFTEC GPA-450S при різних значеннях вхідної мережевої напруги перевірялася при 80% завантаженні. Навантаження на лінії +5 і +3,3В дорівнювало 53 Вт, а навантаження на лінії +12В було встановлено на межі 320 Вт. Показником працездатності була величина вихідної напруги.

Як з'ясувалося, блок живлення CHIEFTEC GPA-450S цілком здатен витримати короткочасне зниження напруги в мережі, незважаючи на те, що робочою для нього мережевою напругою вказується 230 В. Аж до напруги 140 В на вихідних каналах не спостерігається будь-яких значних змін. Тому він цілком здатен буде функціонувати навіть при короткочасному осіданні в мережі.

Система охолодження і температурний режим

Побічно оцінити рівень шуму блока живлення можна по швидкості обертання вентилятора при різній величині навантаження. Інтервал часу, після якого проводився вимір швидкості обертання і наступне збільшення потужності, становив близько двадцяти хвилин. Результати виміру відзначені крапками на графіку. При цьому температура навколишнього середовища для джерела живлення приблизно становила 27ºС. Тут же потрібно відзначити, повітря всередині корпуса комп'ютера може бути куди гарячіше, зокрема температура 40ºС є цілком припустимою для комп'ютера. Водночас саме навантаження, створюване комп'ютерною системою, має змінний характер, що полегшує температурний режим джерела живлення

Назвати роботу блока живлення CHIEFTEC GPA-450S тихою можна лише до потужності навантаження в 100 Вт, вже при постійному навантаженні 159 Вт рівень шуму досягає значень нижче середнього, а при 250 Вт шум можна охарактеризувати як середній. Власне, значно вище 1880 об/хв швидкість обертання вентиляторів не збільшилася.

Нагрівання компонентів всередині блока живлення CHIEFTEC GPA-450S невеликий навіть після 20-хвилинної роботи при навантаженні 400 Вт. Таким чином, можна констатувати сприятливий температурний режим, що багато в чому забезпечується завдяки досить продуктивному 120 мм вентилятору.

OverLOAD 

Блок живлення CHIEFTEC GPA-450S цілком нормально зміг впоратися з навантаженням в 500 Вт, але вже при більшій потужності напруга на лінії +12В «просідала» нижче критичного рівня.

Практичні випробування на реальній конфігурації

Для побудови реальної комп'ютерної системи ми використали присутній Intel Core 2 Quad Q9550, розігнаний до частоти 3,7 ГГц з підняттям напруги до 1,36 В. У подібному режимі роботи цей процесор можна зіставити з кожним з найбільш потужних сучасних процесорів, включаючи і шестиядерні моделі AMD Phenom II. У якості відеоприскорювача ми використали відеокарту ZOTAC GeForce GTX 480 AMP!, яку дійсно можна вважати самою «ненажерливою» серед сучасних відеокарт.

Тестова конфігурація:

Виміри проводилися у двох режимах: у простої і максимальному завантаженні, що створювався за допомогою тесту блока живлення OCCT Perestroika 3.1.0. Під час тестування вимірялося загальне енергоспоживання системи за допомогою приладу Seasonic Power Angel, а також вимірялася напруга на лініях живлення +12В; +5В; +3,3В за допомогою мультиметра MASTECH MY64.

В результаті виміру напруги живлення на вихідних лініях живлення були отримані наступні значення:

Незважаючи на досить потужну тестову конфігурацію, блок живлення CHIEFTEC GPA-450S зміг її подужати, при цьому рівень напруги на вихідних лініях був у нормі. Звичайно, враховуючи потужність блока живлення CHIEFTEC GPA-450S, він не передбачає тривалу роботу при подібному навантаженні. Але водночас, той факт, що це джерело живлення впоралося з системою такого високого класу, вже заслуговує поваги. Рівень загального енергоспоживання системи з блоком живлення CHIEFTEC GPA-450S виявився трохи вище, ніж у більш ефективних рішень.

Енергоспоживання у простої і у виключеному стані ПК

У виключеному стані ПК і в сплячому режимі енергоспоживання блока живлення CHIEFTEC GPA-450S таке ж, як у подібних по потужності опонентів.

Висновки

Блок живлення CHIEFTEC iАrena GPA-450S є досить цікавою пропозицією, враховуючи його низьку вартість і цілком нормальні робочі характеристики. Бюджетний варіант від відомого бренда все-таки вселяє більше довіри, і виконаний він, як виявилося, більш якісно, на відміну від рішень менш відомих компаній. Однак сподіватися на дуже велику надійність даних рішень при тривалому використанні на високих навантаженнях не варто, тому що для їх виробництва використовувалася недорога елементна база. Тому і гарантійний термін для нової лінійки CHIEFTEC iАrena зменшений до 12 місяців, у порівнянні з іншими рішеннями цієї компанії. Водночас при роботі блок живлення CHIEFTEC iАrena демонструє достатню стабільність напруги і дуже низький рівень пульсацій. Номінальна потужність блока живлення становить умовно 400 Вт, чого повинно вистачити навіть для ігрової конфігурації середнього рівня з однієї сучасною відеокартою. Рівень шуму у блока живлення CHIEFTEC iАrena GPA-450S середній, але при цьому тепловий режим роботи позбавлений перегріву елементів, що у свою чергу повинно сприятливо вплинути на ресурс роботи цього джерела живлення.

Переваги:

• низька вартість;
• низький рівень пульсацій;
• активний метод компенсації реактивної потужності.

До недоліків можна віднести:

• використання недорогої елементної бази;
• зменшений термін гарантійної підтримки. 

 

Автор: Дмитро Масюк
Переклад: Анна Смірнова

Висловлюємо подяку компанії Prexim-D, дистриб'ютору продукції Chieftec, за наданий для тестування блок живлення.

Висловлюємо подяку компанії ZOTAC за надане для тестового стенда обладнання.