Огляд і тестування блока живлення SilverStone ST45SF-G

Останнім часом усе більше і більше зростає інтерес до компактних комп'ютерів. Та й самі виробники все частіше звертають увагу на цей сегмент ринку, випускаючи різні моделі міні-корпусів, материнських плат формату mini-ITX і вкорочених відеокарт. Найповільніше в цьому плані розвиваються блоки живлення, що, у принципі й не дивно. Адже не так просто в невелику коробочку втиснути габаритні елементи і при цьому організувати їхнє ефективне охолодження. Але деяким виробникам це все-таки вдається. Одним з них є компанія SilverStone Technology, яка крім звичайних блоків живлення форм-фактора ATX випускає і SFX-рішення. Більш детально з історією розвитку форм-фактора SFX можна ознайомитися, прочитавши статтю про Seasonic SS-300SFD. Тут лише відзначимо, що блоки живлення стандарту SFX мають значно менші габарити, ніж їхні ATX-аналоги, і практично не поступаються їм у потужності. Зокрема, потужність сьогоднішнього «піддослідного» SilverStone ST45SF-G рівна 450 Вт. Але перед тим як перейти безпосередньо до його огляду, хотілося б дещо розповісти про самого виробника, тому що обладнання під брендом SilverStone не часто можна зустріти на нашому ринку.

Компанія SilverStone Technology заснована в 2003 році, але за свою нетривалу історію вже встигла завоювати авторитет на світовій арені комп'ютерних комплектуючих. Асортимент продукції компанії досить великий і перерахування всіх моделей розтягнулося б на кілька сторінок. Наприклад, одних тільки серій корпусів є одинадцять. Тому ми вирішили лише коротенько познайомити читачів із продукцією цієї компанії.

Як уже відзначено вище, комп'ютерні корпуси є пріоритетним напрямком компанії. Тут присутні моделі всіляких розмірів і форм-факторів. Велику увагу приділено компактним корпусам, які представлені як у форматі mini-ITX, так і у вигляді повноцінних HTPC-рішень, оснащених пультом дистанційного керування. Особливий інтерес викликає серія корпусів Temjin, які зроблені повністю з алюмінію.

Блоки живлення також розділені на кілька серій. Тут присутні і потужні пристрої (понад 1000 Вт), і моделі з повністю пасивним охолодженням, і компактні рішення.

Не залишилися без уваги і системи охолодження, які включають як процесорні кулери, так і різноманітні моделі корпусних вентиляторів.

Компанія SilverStone Technology також займається випуском вузькоспеціалізованих комплектуючих, таких як переносні кишені для вінчестерів і сховища для жорстких дисків.

А завершує весь цей список продукція у вигляді всіляких аксесуарів, які можуть знадобитися користувачу в процесі складання комп'ютера. До них належать кабелі з різними роз’ємами, решітки для вентиляторів, полозки для вінчестерів, відсіки для накопичувачів, карти розширення з високошвидкісними портами SATA 6 Гбіт/с і USB 3.0 і багато чого іншого.   

Навіть по такому поверхневому огляду продукції можна судити, що компанія SilverStone Technology є серйозним гравцем на ринку комплектуючих. А тепер пропонуємо повернутися до героя даного огляду, блока живлення SilverStone ST45SF-G, і подивитися, що ж являє собою продукція SilverStone, так сказати, на практиці.   

Специфікація блока живлення SilverStone ST45SF-G:

Упаковка, комплект поставки та зовнішній вигляд

Блок живлення SilverStone ST45SF-G постачається в невеликій барвистій упаковці. На лицьовій панелі зображений зовнішній вигляд пристрою, а також наводиться невеликий список його основних переваг і особливостей:

• відповідність стандарту SFX, а також наявність рамки-перехідника для стандарту ATX;
• наявність сертифікату 80 PLUS Gold;
• повністю модульне підключення кабелів;
• одна лінія +12В з навантажувальною здатністю 37 А;
• напруги живлення не виходять за межі ±3% від номіналу лінії;
• наявність тихого 80-мм вентилятора;
• блок живлення здатний працювати з максимальним навантаженням при температурі 40°С у режимі «24/7»;
• наявність 6+ 2-контактного та 6-контактного роз’ємів PCI-E;
• активний модуль корекції коефіцієнта потужності (APFC).

Досить значний список, який дозволяє зробити висновок, що SilverStone ST45SF-G націлений на роботу в складі серйозної, але, у той же час, компактної, системи.

Зворотна сторона коробки всіяна ілюстраціями, які просто дублюють пункти наведеного вище списку. Набагато більший інтерес викликають бічні панелі, де можна дізнатися про види та кількість присутніх роз’ємів, а також іншу технічну інформацію, зокрема силові характеристики ліній живлення.

Комплект поставки блока живлення SilverStone ST45SF-G включає все необхідне, що може знадобитися користувачу в процесі встановлення та підключення обладнання, а саме:

• модульні кабелі;
• мережевий шнур живлення;
• чотири кріпильні гвинти з торованою голівкою;
• рамку-перехідник для встановлення блока живлення в корпуси формату ATX;
• інструкцію.

Комплект модульних кабелів не представлений на фотографії, його ми більш детально розглянемо трохи пізніше.

Відмінною рисою SilverStone ST45SF-G є його маленькі розміри - 100 х 125 х 63,5 мм. Це робить даний БЖ відмінним вибором при побудові компактного комп'ютера. Для порівняння, розміри звичайного блока живлення формату ATX рівні 160 х 150 х 86 мм.

Джерело живлення SilverStone ST45SF-G належить до пристроїв із верхнім розташуванням вентилятора. Передня панель зроблена у вигляді штампованої решітки, тут же знаходиться і роз’єм для підключення мережевого шнура живлення. А от звична кнопка відключення від мережі відсутня, хоча навряд чи це варто вважати недоліком.

На задній панелі розташовані модульні роз’єми. Хочемо звернути увагу, що від'єднуваними зроблені всі провідники, включаючи кабелі для живлення материнської плати та процесора. Модульні роз’єми зроблені різної форми та підписані. Тому розібратися, що до чого підключати, дуже просто. 

На одній із бічних стінок виробник помістив етикетку з технічними характеристиками джерела живлення. І, зізнатися чесно, для пристрою такого класу вони дійсно вражаючі. Потужність каналу +12В рівна 444 Вт, що майже відповідає номінальній потужності пристрою (450 Вт). Даний факт характерний для високоефективних блоків живлення. Лінія +12В не розділена на субканали і здатна витримати навантаження 37 А. Лінії +3,3В і +5В мають максимальну сумарну потужність 90 Вт і здатні витримати навантаження 19 А і 14 А відповідно.

Також відзначимо, що SilverStone ST45SF-G може експлуатуватися в широкому діапазоні вхідної напруги (у межах від 100 В до 240 В), що для наших електромереж буде зовсім не зайвим.

Усього в наявності є п'ять модульних кабелів. Зроблені вони у вигляді пучків проводів, обтягнутих чорною матерією, що повинно спростити їхнє прокладання в компактних корпусах. Основний 20+ 4-контактний роз’єм живлення ATX виконаний у розбірному вигляді. Для додаткового живлення процесора передбачений 4+ 4-контактний роз’єм.

До відеокарти додаткове живлення пропонується підводити через два роз’єми PCI-E, причому один з них має 6+ 2-контактне виконання. Іншими словами, до SilverStone ST45SF-G можна буде підключити навіть відеоприскорювач рівня NVIDIA GeForce GTX 680 або AMD Radeon HD 7970 без використання додаткових перехідників. Щоправда, як упорається сам блок живлення з таким навантаженням, подивимося вже під час тестування.

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

У принципі, роз’ємів достатньо щоб підключити всі необхідні пристрої усередині комп'ютера, тим більше що в компактних системах їх не так багато. Єдине, на що варто звернути увагу - довжина кабелю для живлення материнської плати рівна 25 см, що може викликати певні труднощі в деяких корпусах.

Крім того, у комплекті із блоком живлення іде рамка-перехідник. Завдяки їй SilverStone ST45SF-G можна буде встановити в комп'ютерні корпуси з отворами під джерела живлення формату ATX.

Внутрішнє обладнання

Блок живлення SilverStone ST45SF-G розбирається звичним способом, шляхом викручування чотирьох гвинтів на верхній кришці. Зі зворотної сторони кришки закріплений 80-мм вентилятор Young Lin Tech DFB801512H з низькопрофільної серії (товщина всього 15 мм). Оснований він на кульковому підшипнику і має порівняно велику потужність 2 Вт. Інші технічні характеристики вентилятора подані в таблиці:

Всередині компоненти розташовані не просто щільно, а дуже щільно. Згідно з кодом UL E313296, який ми виявили на упаковці, виробником платформи є сама компанія SilverStone Technology. Хоча, візуально більше схоже на розробку відомої компанії Enhance Electronics. Але, хто б не був розробником схемотехніки даного блока живлення, потрібно віддати йому належне - попрацював він на славу, оскільки розташувати в такому обмеженому просторі стільки компонентів під силу не кожному.

Незважаючи на компактні розміри, виробник не став жертвувати великогабаритними вузлами. Тут ми бачимо і вхідний EMI-фільтр, і великий дросель активного модуля корекції потужності (APFC). Причому, як показав детальніший огляд, на елементах також не економили. Так, у вхідному фільтрі використано дві котушки, чотири Y-, два Х-конденсатори та варистор.

Щоправда, розташувати всі ці компоненти виявилося не так просто. Частина елементів розпаяна на невеликій друкованій платі біля клем мережевої розетки. Тут же розташований і запобіжник.

Силова частина APFC складається з діода Шотткі та одного транзистора Infineon 5R140P.  Для їхнього охолодження використовується окремий алюмінієвий радіатор із загнутими ребрами. Роботою APFC керує ШІМ-контролер CM6502 від Champion Electronics.

Накопичувальний конденсатор знаходиться з самого краю плати. Його якість не викликає ніяких сумнівів, тому що виробником значиться відома японська компанія Panasonic. Конденсатор має номінал 330 мкФ х 450 В і належить до високотемпературної серії (до 105⁰С).

Головний перетворювач належить до напівмостового типу, який реалізований на ШІМ-контролері CM6901. Два ключі Infineon 5R140P закріплені на порівняно великому радіаторі. З іншої його сторони розташований вхідний діодний міст, так що такі розміри радіатора обрані неспроста.

За випрямлення напруги +12В відповідає пара «мосфетів» Infineon 015N04N, які також охолоджуються за допомогою окремого алюмінієвого радіатора. На ньому добре помітні два термодатчики: один відповідає за швидкість обертання вентилятора, інший за захист від перегріву.

Як ми вже згадували на початку статті, напруги +3,3В і +5В формуються за допомогою DC-DC перетворювачів. Дістатися до них можна тільки лише демонтувавши плату з елементами EMI-фільтра. Кожний DC-DC перетворювач знаходиться на окремій друкованій платі, яка включає ШІМ-контролер APW7073, блок «мосфетів» CSD86350Q5D, дросель стабілізації напруги живлення та твердотільні конденсатори для фільтрації пульсацій.

На виході 12-вольтної лінії встановлені електролітичні конденсатори (1000 мкФ х 16В, 2200 мкФ х 16В) виробництва ще однієї японської компанії United Chemi-Con, тому й у цьому випадку можна говорити про їхню високу якість.

Перед платою з модульними роз’ємами розташована ще одна невелика платка. Тут і знаходиться вузол захистів, оснований на мікросхемі PS223. Даний супервайзер, крім контролю всіх вихідних напруг (UVP/OVP), забезпечує захист від перевантаження по струму (OCP) і від перегріву (OTP). Захист від перевантаження блока живлення по потужності (OPP) реалізований в ШІМ-контролері APFC.  Загалом, із захистами в джерела живлення SilverStone ST45SF-G повний порядок.

Тестування

Крос навантажувальні характеристики

Система стабілізації напруг живлення в SilverStone ST45SF-G працює дуже добре. Нагадаємо, допустимий діапазон відхилень напруг для всіх ліній живлення становить ±5% від номіналу лінії. Тут же ми бачимо значно менші відхилення. Зокрема, на лініях +5В і +12В напруга живлення коливалася в межах усього лише від -2% до -1%. Та й про стан лінії +3,3В також не можна сказати нічого поганого - діапазон -3% - +1% цілком вписується в допустимі норми та обіцянки виробника.  

Шуми і пульсації у всьому діапазоні напруг

У цьому випадку нормою для ліній +3,3В і +5В вважаються пульсації не вище 50 мВ, а для лінії +12В - не вище 120 мВ. Як видно з наведених графіків, SilverStone ST45SF-G повністю відповідає даній вимозі. Особливо хочеться відзначити пульсації на лінії +12В, які практично на всьому діапазоні навантажень не перевищували значення 75 мВ, і тільки в поодиноких випадках переходили в діапазон 75 - 100 мВ.  

Чергова лінія живлення +5VSB

Стан чергової лінії живлення SilverStone ST45SF-G досить хороший. Залежно від навантаження, напруга на черговій лінії живлення змінюється в межах від 5,04 В до 4,97 В.

PFC

Таблиця, яка 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 ST45SF-G 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 (0,96) було зафіксоване при навантаженні 400 Вт і вище.

ККД

Тест реальної ефективності при різних навантаженнях підтвердив відповідність блока живлення SilverStone ST45SF-G стандарту 80 PLUS Gold для напруги 230 В. При навантаженнях 20%, 50% і 100% від номінальної потужності ККД блока живлення перевищує 88%, 92% і 88% відповідно.

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 і 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 70 Вт джерело живлення SilverStone ST45SF-G працює дуже тихо, у межах 70 - 200 Вт рівень шуму можна охарактеризувати як «середній». Понад позначку 200 Вт рівень шуму підвищується до «вищий за середній» і утворюється помітне тло, а при навантаженнях більше 350 Вт блок живлення працює вже досить гучно. Даний тест свідчить про те, що нізькопрофільний 80-мм вентилятор не найкращий «кандидат» для охолодження «нутрощів» джерела живлення. Але така розплата за малі розміри SilverStone ST45SF-G і його велику потужність. 

Хоча, з погляду охолодження компонентів, даний вентилятор працює відмінно. Те ж саме можна сказати і про систему керування вентилятором, оскільки навіть після тривалої роботи сильного нагрівання елементів не спостерігалося. Під час експерименту температура всіх основних вузлів була в межах норми. 

OverLOAD

Навантаження на джерело живлення SilverStone ST45SF-G нам вдалося збільшити до 600 Вт, що рівно приросту +33% до номінальної потужності. При цьому значення напруг на вихідних лініях живлення залишалися в межах норми. Захист по перевантаженню спрацював при досягненні позначки 620 Вт. Даний тест ще раз підтвердив високу якість елементної бази та платформи, яка тут використовується.

Відразу варто відзначити, що навантаження 600 Вт є піковим, тобто може носити лише короткочасний характер. І експлуатувати це «маля» у такому режимі тривалий час все-таки не варто.

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 відеоприскорювача ми використовували карту ZOTAC GeForce GTX 550 Ti AMP! Edition.

Вимірювання проводилися у двох режимах: простій і максимальне навантаження, яке створювалося за допомогою програмного тесту блока живлення OCCT Perestroika 4.3.2. 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 були отримані наступні значення:

Результати, продемонстровані в складі реальної системи, повністю відповідають тим, що ми бачили під час крос-навантажувальних тестів. Це означає, що характер навантаження ніяк не впливає на стан вихідних напруг живлення. Система стабілізації живлення в обох випадках впоралася на «відмінно».

Що стосується вхідного енергоспоживання SilverStone ST45SF-G під час роботи, то воно було на рівні інших блоків живлення, які мають стандарт 80 PLUS Gold.

Енергоспоживання в простої та в вимкненому стані комп'ютера

Енергоспоживання блока живлення SilverStone ST45SF-G у вимкненому стані комп'ютера та у сплячому режимі відповідає показникам інших висококласних пристроїв.

Висновки

Протестований SilverStone ST45SF-G можна абсолютно точно назвати одним із кращих серед компактних блоків живлення. Він має всі якості звичайного джерела живлення, але при цьому має малі габарити, що безперечно зацікавить любителів компактних систем і «кастомних» корпусів. Завдяки потужності 450 Вт можна не переживати про енергоспоживання комплектуючих комп'ютера. Як показало тестування, даний блок живлення без проблем «витягує» конфігурацію навіть із продуктивним процесором і відеокартою.

Особливу увагу хочеться звернути на стан вихідних ліній. Системи стабілізації та фільтрації напруг живлення відмінно справляються зі своїм завданням, причому незалежно від характеру та величини навантаження. Саме такі характеристики повинне мати якісне джерело живлення, що, без сумніву, стосується і SilverStone ST45SF-G. Використання надійної, сучасної схемотехніки і якісних компонентів дозволило пристрою показати відмінні результати по перевантаженню (+33% до номінальної потужності) і ККД (стандарт 80 PLUS Gold).

Також привертає увагу продумана конструкція модульних кабелів і наявність спеціальної рамки-перехідника, за допомогою якої SilverStone ST45SF-G встановлюється в комп'ютерні корпуси, розраховані на джерела живлення формату ATX. 

Єдиним недоліком можна вважати гучну роботу SilverStone ST45SF-G при великих навантаженнях. Але це, якщо так можна висловитися, розплата за малі розміри та порівняно велику потужність. У всьому іншому SilverStone ST45SF-G - відмінний блок живлення, який ідеально підійде для побудови потужного мінікомп’ютера.  

Переваги:

• високий ККД (відповідність стандарту 80 PLUS Gold);
• компактні розміри;
• великий запас по потужності (до +33%);
• ефективна система керування вентилятором;
• якісна елементна база;
• наявність усіх видів захистів;
• повна модульність кабелів;
• хороший стан напруги на лініях живлення +12В, +5В, +3,3В під великим навантаженням;
• низьке енергоспоживання в сплячому режимі та у вимкненому стані комп'ютера;
• відмінна система стабілізації живлення;
• наявність одного 6+ 2-контактного та 6-контактного роз’єму PCI-E для додаткового живлення відеокарт;
• можливість роботи в широкому діапазоні мережевої напруги;
• наявність спеціальної рамки-перехідника для встановлення блока живлення в корпуси з отворами під джерела живлення формату ATX;
• активний метод компенсації реактивної потужності.

Особливості:

• довжина кабелю для материнської плати рівна 25 см;
• відсутність кнопки відключення блока живлення від мережі.

Недоліки:

• помітний шум під час роботи джерела живлення при великому навантаженні.

Автор: Сергій Мещанчук
Переклад: Олесь Пахолок

Висловлюємо подяку компанії SilverStone Technology за наданий для тестування блок живлення.

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