Огляд і тестування блока живлення SilverStone SST-ST50F-ES

Компанія SilverStone відома у першу чергу за рахунок комплектуючих для компактних комп'ютерів. Однак асортимент її продукції набагато ширший та охоплює багато сегментів ринку. Наприклад, перелік одних лише серій пристроїв, що випускаються сьогодні під брендом SilverStone, зайняв би кілька сторінок. Причому у компанії є як «топові» рішення, так і більш бюджетні, розраховані на масового споживача. Якщо говорити про блоки живлення, то, мабуть, найбільш доступною серією є SilverStone Strider Essential. На сьогоднішній день вона включає в себе сім пристроїв, потужність яких варіюється від 400 до 700 Вт. До нас же на тестування потрапила проміжна модель із цього діапазону - SilverStone SST-ST50F-ES, розрахована на 500 Вт. 

Специфікація блока живлення SilverStone SST-ST50F-ES:

Упаковка, комплект поставки та зовнішній вигляд

Блок живлення SilverStone SST-ST50F-ES постачається в коробці зі щільного картону, яка забезпечує захист від ударів і можливих механічних пошкоджень. Як завжди, упаковка має привабливий дизайн і відмінну інформативність. На її сторонах зазначені основні особливості пристрою, список доступних роз’ємів, а також наведені дві ілюстрації, які демонструють залежність ККД і швидкості обертання вентилятора від навантаження.

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

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

Незважаючи на те, що модель SilverStone SST-ST50F-ES націлена на масового покупця, виробник не став заощаджувати на її зовнішньому вигляді. Корпус блока живлення зроблений зі сталі та повністю покритий чорною матовою фарбою. Припасування його панелей також виконане на належному рівні. Габарити пристрою цілком стандартні - 150 х 86 х 140 мм, а виходить, він без проблем поміститься у всі сучасні системні корпуси.

На верхній кришці традиційно розташований вентилятор, який закритий решіткою типу «гриль». Також вентиляційні отвори знаходяться і на передній стінці корпусу, а от інші панелі зроблені суцільними.

Кабелі живлення організовані за традиційним принципом - розпаяні на платі та виходять назовні через круглий отвір на задній стінці блока живлення. З одного боку, таке технічне рішення знижує зручність підключення комплектуючих усередині системного корпусу, але з іншого боку - зменшує кінцеву вартість пристрою.

Дещо незрозуміло, чому у нейлонове обплетення поміщений тільки кабель для живлення материнської плати, а всі інші обходяться без нього. На наш погляд, на такій дрібниці можна було й не заощаджувати. Основний 20+4-контактний роз’єм живлення ATX виконаний у розбірному вигляді. Для додаткового живлення процесора передбачений 4+4-контактний конектор ATX12V. Живлення до відеокарт підводиться через два роз’єми PCIE, один з яких 6-контактний, а другий - 6+2-контактний. Це дозволить підключити навіть високорівневий графічний адаптер без використання сторонніх перехідників, чого для більшості користувачів буде цілком достатньо.

Усі доступні типи роз’ємів, а також довжина проводів наведені в таблиці:

В принципі, до організації роз’ємів немає особливих претензій, але от розташування всіх конекторів SATA на одному кабелі може викликати в деяких випадках труднощів з підключенням пристроїв, наприклад, коли в комп'ютері встановлений оптичний привід. Тоді без додаткового перехідника PATA-SATA вже навряд чи можна буде обійтися.

На одній із бічних стінок знаходиться етикетка з технічними характеристиками. Потужність каналу +12В становить 408 Вт. Поділ його на «віртуальні» 12-вольтні лінії відсутній, що за сучасними мірками є великим плюсом. Лінії +3,3В і +5В мають максимальну сумарну потужність 120 Вт і здатні витримати навантаження 24 А і 20 А відповідно.

За енергоефективністю модель SilverStone SST-ST50F-ES відповідає стандарту 80 PLUS. Нагадаємо, що сертифікат 80 PLUS регламентує жорсткі норми тільки для електромереж з напругою 115 В, а для 230 В вони не прописані. Але, як правило, ККД блоків живлення з логотипом 80 PLUS, що працюють від мережі з напругою 230 В, не опускається нижче 80%.

Також варто відзначити широкий діапазон вхідних напруг - від 115 до 230 В, що дозволяє відмовитися від зовнішніх стабілізаторів напруги живлення в умовах нестабільної електромережі.

Внутрішнє обладнання

Процес розбирання блока живлення досить простий - потрібно всього лише відкрутити чотири кріпильні гвинти на верхній кришці. Звертаємо вашу увагу на присутність спеціального стікера з написом «Warranty void if removed», пошкодження якого приведе до втрати гарантії.

Для охолодження внутрішніх компонентів цієї моделі використовується 120-мм 7-лопатевий вентилятор GLOBE FAN S1202512L, оснований на підшипнику ковзання - не найкращий варіант у плані надійності. Втім, застосування більш дешевих вентиляторів цілком характерне для цінового сегменту, до якого належить джерело живлення SilverStone SST-ST50F-ES.

Для оптимізації повітряних потоків усередині блока живлення до вентилятора прикріплена невелика прозора пластикова пластина.

В основі SilverStone SST-ST50F-ES лежить платформа виробництва компанії High Power (SIRFA). Незважаючи на те, що дана схемотехніка належить до більш бюджетного класу, у ній є всі вузли, властиві для сучасних блоків живлення.

Зокрема, на вході встановлений повноцінний фільтр для згладжування високочастотних перешкод, випромінюваних у мережу блоком живлення. Він включає в себе весь набір необхідних елементів (чотири Y- і три Х-конденсатори, дві дросельні котушки та варистор), тому немає ні найменшого сумніву в тому, що він відмінно впорається зі своїм основним завданням. Відзначаємо, що виробник не став заощаджувати на варисторі, як це люблять робити багато компаній у своїх бюджетних рішеннях.

Поруч розташований активний модуль корекції коефіцієнта потужності (APFC). Силові елементи APFC (діод BYC10-600 і польовий транзистор 20N60C3) охолоджуються окремим алюмінієвим радіатором. На ньому ж закріплений і вхідний міст для випрямлення напруги. Щоправда, маркування діодної збірки розглянути не вдалося.

Конденсатор високовольтного кола (400 В х 220 мкФ, до 85°C) виготовлений тайванською компанією Su'scon. Її продукцію найчастіше ставлять в один ряд з такими брендами, як Teapo і CapXon. Тобто якість даного елемента можна вважати середньою, та й робоча температура до 85° також підтверджує цю думку.

У якості ключів головного перетворювача виступає пара транзисторів KF13N50. Поруч із ними можна побачити ще один силовий елемент - 2N60L. Він бере участь у формуванні чергової лінії живлення +5VSB.

В низьковольтній частині випрямлення всіх напруг здійснюється за допомогою діодних збірок: дві встановлені на каналі +12В, і по одній - на лініях +3,3В і +5В. Вони менш ефективні, аніж транзистори, але їхнє використання також дозволяє знизити кінцеву вартість пристрою. Стабілізація напруг організована за груповим принципом.

У вузлі фільтрації вихідних напруг встановлені конденсатори від все того ж бренду Su'scon. Про їхню якість уже було сказано вище. Тут лише відзначимо, що цього разу всі елементи належать до високотемпературних серій (до 105°C).

Згідно з технічною специфікацією, блок живлення SilverStone SST-ST50F-ES має майже весь ряд захистів (OVP / UVP / OPP / SCP / OCP), за винятком захисту від перегрівання (OTP). Для блока живлення, орієнтованого на масову аудиторію - це досить-таки хороший показник. Сам же вузол оснований на мікросхемі-супервайзері HY510N.

До якості пайки немає ніяких претензій: усі доріжки рівні, патьоків і інших недоліків не виявлено. На звороті друкованої плати можна помітити невелику мікросхему з маркуванням CM6805. Цей чіп, по суті, є «мозком» блока живлення, оскільки керує роботою APFC і головного перетворювача.

Тестування

Крос-навантажувальні характеристики

Згідно з нормами стандарту ATX12V, допустимий діапазон відхилень напруг для всіх ліній живлення становить ±5% від номіналу лінії.

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

• лінія +3,3В: від -5% до +2%;
• лінія +5В: від >-5% до +3%;
• лінія +12В: від -3% до +4%.

У принципі, система стабілізації впоралася зі своїм завданням. На лініях +3,3В і +12В діапазон відхилень напруги був вужчим допустимих норм, а от до стану каналу +5В виникли деякі питання. Як видно з діаграми, на цій лінії при навантаженнях, близьких до максимальних, напруга +5В просідає більше, ніж на 5%, що вже виходить за рамки стандарту ATX12V. Хоча тут варто відзначити, що реальна конфігурація ніколи не споживає таку потужність по каналу +5В.

Шуми та пульсації у всьому діапазоні напруг

Для стандарту ATX12V передбачені наступні допустимі норми, що стосуються рівня пульсацій (peak-to-peak):

• лінії +3,3В і +5В: 50 мВ;
• лінія +12В: 120 мВ.

Вузол фільтрації вихідних напруг залишив уже краще враження. Рівень пульсацій на лініях +3,3В і +5В не перевищував допустимих 50 мВ. На каналі +12В розмах амплітуди (peak-to-peak) зміщений в діапазон 50-100 мВ, однак для цієї лінії такий результат цілком прийнятний.

Чергова лінія живлення +5VSB

Стан чергової лінії живлення моделі SilverStone SST-ST50F-ES досить хороший. Залежно від навантаження напруга на ній змінюється в межах від 5,14 В до 4,90 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 SilverStone SST-ST50F-ES дуже добре справляється зі своїм завданням. Як видно з таблиці, уже при досягненні навантаження 150 Вт коефіцієнт PFC подолав позначку 0,9, максимальне ж значення (0,98) було зафіксоване при навантаженнях понад 300 Вт.

ККД

Тест реальної ефективності при різних навантаженнях приємно здивував. Нагадаємо, що згідно зі специфікацією, модель SilverStone SST-ST50F-ES відповідає стандарту 80 PLUS, тобто в найкращому разі ми очікували побачити ККД близько 80%, і то в піку. Даний графік показує, що ефективність блока живлення не тільки тримається вище 80%, але навіть відповідає нормам сертифіката 80 PLUS Bronze: при навантаженнях 20%, 50% і 100% від номінальної потужності, ККД пристрою перевищує 81%, 85% і 81% відповідно.

Система охолодження та температурний режим

Побічно оцінити рівень шуму пристрою можна за швидкістю 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 27°С. Потрібно відзначити, що повітря усередині корпусу комп'ютера може бути куди гарячішим, зокрема, температура 40°С є цілком допустимою. У той же час саме навантаження, створюване комп'ютерною системою, носить змінний характер, що полегшує температурний режим джерела живлення.

До навантаження 100 Вт модель SilverStone SST-ST50F-ES працює дуже тихо. Після подолання цієї позначки рівень шуму дещо підвищується і аж до значення 200 Вт залишається непомітним на загальному тлі. Понад значення 200 Вт звук від роботи вентилятора вже більш розрізнимий, і за суб'єктивними оцінками його можна охарактеризувати як «середній».

Система керування вентилятором працює досить добре й сильного нагрівання елементів навіть після тривалої роботи при максимальному навантаженні не спостерігається. Температура всіх основних вузлів під час експерименту не виходила за межі допустимих норм.

OverLOAD

Навантаження на джерело живлення SilverStone SST-ST50F-ES ми збільшували до 540 Вт, що рівно приросту +8% до номінальної потужності. Після подолання цієї позначки на вихідних лініях живлення вже спостерігали значення, які не вписуються в норми стандарту ATX12V. Тому далі продовжувати експеримент і шукати потужність, при якій спрацює захист за перевантаженням, було б безглуздо.

Звичайно, 8% не найвидатніший результат, який ми могли спостерігати в даному експерименті. Але давайте не будемо забувати, що ми маємо справу з бюджетним джерелом живлення. Тим більше деякі пристрої даного цінового діапазону взагалі не можуть працювати на своїй максимальній потужності тривалий час, тому на їхньому тлі модель SilverStone SST-ST50F-ES виглядає ще досить хорошим рішенням.

Практичні випробування на реальній конфігурації

Для побудови реальної комп'ютерної системи був задіяний потужний 6-ядерний процесор Intel Core i7-4960X з нового сімейства Intel Ivy Bridge-E, розігнаний до частоти 4,4 ГГц із підняттям напруги до 1,3 В. У якості відеоприскорювача ми використовували ZOTAC GeForce GTX 480 AMP!

Вимірювання проводилися 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 і +3,3В фіксувалася за допомогою мультиметра MASTECH MY64.

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

У реальних умовах система стабілізації напруг демонструє значно кращі результати, аніж при випробуваннях на лабораторному стенді. Тут уже немає таких осідань на лінії +5В, що цілком логічно, адже в сучасній системі основне навантаження лягає на канал +12В. Також хочемо відзначити, що в запропонованій конфігурації ми використовували продуктивний процесор і досить «ненажерливу» відеокарту, тоді як у комп'ютері середньостатистичного користувача найчастіше встановлюються менш потужні комплектуючі.

Що стосується вхідного енергоспоживання SilverStone SST-ST50F-ES під час роботи, то тут були також отримані вражаючі результати. За цим параметром герой даного огляду не поступався блокам живлення, відповідним до стандарту 80 PLUS Gold.

Енергоспоживання в простої та у вимкненому стані комп'ютера

Енергоспоживання моделі SilverStone SST-ST50F-ES у вимкненому стані комп'ютера й у сплячому режимі відповідає показникам інших висококласних рішень.

Висновки

Модель SilverStone SST-ST50F-ES є типовим представником блоків живлення для масового користувача. Заради зменшення вартості виробнику довелося піти на ряд спрощень, однак не настільки великих, як це іноді можна спостерігати в пристроях від сумнівних брендів.

Джерело живлення SilverStone SST-ST50F-ES не втратило таких важливих вузлів, як активний модуль корекції коефіцієнта потужності та вхідний EMI-фільтр. Та й система захистів у ньому організована на досить високому рівні. Що стосується елементної бази, та її якість цілком прийнятна. Красномовним підтвердженням цих слів є результати, зафіксовані під час тестування. Особливо нам сподобався рівень ККД, який на більшій частині діапазону навантажень тримався в межах 85% - 87%. Для бюджетного блока живлення - це дуже хороший показник. До того ж модель SilverStone SST-ST50F-ES без проблем може працювати тривалий час на максимальній потужності та короткочасно - з 8%-им перевантаженням.

Дане рішення відмінний підійде для систем з однією відеокартою. Причому під словосполученням «з однією відеокартою» ми маємо на увазі графічний адаптер будь-якого рівня, навіть AMD Radeon R9 290X або NVIDIA GeForce GTX 780 Ti. Як показало тестування, система стабілізації напруг та інші компоненти блока живлення цілком здатні впоратися з таким навантаженням.

Переваги:

• порівняно високий ККД (85% - 87%);
• хороший стан напруги на лініях живлення +12В, +5В, +3,3В під великим навантаженням на реальній конфігурації;
• низьке енергоспоживання в сплячому режимі та у вимкненому стані комп'ютера;
• низький рівень пульсацій на всіх лініях живлення;
• лінія +12В виконана у вигляді одного каналу, розрахованого на навантаження 34 А (в номіналі);
• наявність 6+2-контактного та 6-контактного роз’ємів PCIE для додаткового живлення відеокарт;
• можливість роботи в широкому діапазоні мережевої напруги;
• ефективна система охолодження;
• наявність усіх видів захистів, за винятком захисту від перегрівання;
• активний метод компенсації реактивної потужності.

Особливості:

• при максимальних навантаженнях напруга на лінії +5В просідає нижче допустимих стандартом ATX12V норм;
• усі роз’єми SATA розташовані на одному кабелі.

Автор: Сергій Мещанчук
Переклад: Олесь Пахолок 

Висловлюємо подяку компанії SilverStone за наданий для тестування блок живлення. 

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