Огляд і тестування блока живлення CHIEFTEC SFX-450BS

Недавно в нас на тестуванні побував блок живлення формату SFX з порівняно великою номінальною потужністю в 350 Вт (CHIEFTEC SFX-350BS). Однак виявляється, у компанії CHIEFTEC з'явилося ще продуктивніше компактне рішення - модель CHIEFTEC SFX-450BS. Як можна здогадатися із назви, її заявлена потужність становить цілих 450 Вт, чого цілком вистачить для забезпечення живленням навіть звичайної середньостатистичної ігрової конфігурації, не говорячи вже про міні-ПК.

Специфікація:

Упаковка, комплект поставки та зовнішній вигляд

Блок живлення CHIEFTEC SFX-450BS постачається OEM-варіанті, тобто без упаковки, що дещо знижує його кінцеву вартість у порівнянні з «коробковими» версіями. Щоправда, при цьому шнур живлення та гвинти для кріплення доведеться шукати самому або ж купувати окремо.

Відмітною рисою рішень, виконаних у форм-факторі SFX, є компактні розміри. У цьому випадку вони становлять 100 х 125 х 64 мм. Для порівняння, габарити стандартного пристрою формату ATX знаходяться на рівні 160 х 150 х 86 мм. Тому очевидно, що основними сферами використання такого блока живлення будуть міні-ПК, HTPC або модінг-проекти. Причому до складу всіх цих конфігурацій можна буде включити досить продуктивні комплектуючі, адже заявлена потужність моделі CHIEFTEC SFX-450BS становить 450 Вт.

Зовні даний блок живлення нагадує молодшу модель CHIEFTEC SFX-350BS, принаймні, ніяких відмінностей в оформленні корпусу ми не виявили. Він як і раніше виконаний з товстої сталі з хорошою якістю обробки й припасування панелей. З метою економії виробник вирішив не покривати його додатковим шаром фарби, що, у принципі, характерно для всіх OEM-рішень.

Враховуючи велику номінальну потужність, ми розраховували побачити тут багато вентиляційних отворів. Але ні, перфорація присутня тільки на передній і задній стінках, а також на кришці, за якою розташований вентилятор. Хоча поки що не будемо робити поспішних висновків, адже на температурний режим усередині блока живлення впливає й безліч інших факторів, таких як ефективність вентилятора, розміри та конфігурація радіаторів. Та й ККД встановлених компонентів не варто скидати з рахунків.

Усі провідники розпаяні безпосередньо на друкованій платі й виходять назовні через круглий отвір. У принципі, це не створить великого дискомфорту при підключенні пристроїв усередині комп'ютерного корпусу, оскільки кабелів не так багато, як у повнорозмірних блоках живлення. До того ж відмова від модульної системи дозволила ще дещо знизити кінцеву вартість пристрою.

З цієї ж причини всі кабелі живлення позбавлені нейлонових обплетень. Основний 20+4-контактний роз’єм живлення ATX зроблений у розбірному вигляді. Для додаткового живлення процесора передбачений 4-контактний конектор ATX12V. Похвально, що виробник не забув окремо вивести роз’єм PCIe, нехай і тільки 6-контактний. Нагадаємо, що в 350-ватній версії й такого не було.

Що стосується інших роз’ємів, то їх цілком вистачить, щоб заживити всі основні пристрої усередині компактного корпусу. Особливо порадувала наявність 4-х конекторів SATA і продумане їхнє розташування на проводах. Загалом, конфігурація вихідних кабелів якщо не оптимальна для рішення формату SFX, то вже точно близька до такої.

Тепер давайте більш детально розглянемо технічні характеристики блока живлення. Його номінальна потужність становить 450 Вт. Канал +12В виконаний у вигляді однієї лінії з навантажувальною здатністю до 36 А (96% від загальної потужності). Що тут ще сказати – вражаючі цифри для такого компактного пристрою. Ще однією перевагою є відмова від поділу каналу +12В на віртуальні лінії. Канали +3,3В і +5В мають максимальну сумарну потужність 120 Вт і здатні витримати навантаження 21 А і 22 А відповідно. Для сучасних комплектуючих, тим більше в складі міні-ПК, цього буде цілком достатньо.

Модель CHIEFTEC SFX-450BS не пройшла атестацію на відповідність нормам директиви 80 PLUS, однак для електромереж з напругою живлення 230 В рівень її ККД може досягати 85%. Принаймні так говорить логотип із написом «85+ 230V only» на етикетці.

Також варто відзначити, що даний блок живлення розрахований тільки на роботу в електромережах з напругою 230 В. Очевидно, що невеликі відхилення від цього значення не зможуть вплинути на стабільність його функціонування. Однак у деяких регіонах нашої країни, де осідання напруги не рідкість, у роботі CHIEFTEC SFX-450BS можуть спостерігатися проблеми, аж до його вимкнення.

Внутрішнє обладнання

Процес розбирання блока живлення такий же, як і у випадку з ATX-рішенням: потрібно всього лише відкрутити два 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 низькопрофільний 80-мм вентилятор GLOBE FAN S0801512H. Він має досить високу продуктивність (36,81 CFM) при порівняно невеликому заявленому рівні шуму (30,3 дБ). В основі лежить підшипник ковзання – стандартний варіант для блоків живлення такого класу.

Внутрішнє компонування CHIEFTEC SFX-450BS дуже нагадує таке в молодшій моделі CHIEFTEC SFX-350BS потужністю 350 Вт. Немає ніякого сумніву, що OEM-виробником платформи в обох рішень виступає та сама компанія, якщо бути більш точним, то High Power (SIRFA).

Особливо вражає, як інженери умудрилися помістити в настільки обмеженому просторі всі вузли, властиві повнорозмірним блокам живлення. Так, на вході ми можемо спостерігати повноцінний EMI-фільтр для згладжування високочастотних перешкод, випромінюваних у мережу блоком живлення, і активний модуль корекції коефіцієнта потужності (APFC).

Між ними притулився діодний міст для випрямлення вхідного струму. Окремого радіатора для нього не передбачено, хоча як би він тут помістився? Радує, що сам елемент (GBU805) обраний із запасом. Він може впоратися з навантаженням до 8 А, тоді як максимальний вхідний струм для CHIEFTEC SFX-450BS заявлений на рівні 3,5 А.

Виробника конденсатора високовольтного кола встановити не вдалося. Можемо лише вказати характеристики даного компонента: 400 В х 180 мкФ.

Пасивна система охолодження моделі CHIEFTEC SFX-450BS складається із двох порівняно довгих алюмінієвих радіаторів із розгалуженням у верхній частині. На першому закріплені силові елементи модуля APFC і ключі головного перетворювача, а на другому - діодні збірки для випрямлення вихідних напруг.

Уся логіка, яка керує роботою пристрою, зосереджена на невеликій друкованій платі, що встановлена поряд із дроселем APFC. Тому розпізнати маркування й кількість використовуваних мікросхем без демонтажу деяких вузлів неможливо.

Центральне місце на платі відведене для двох трансформаторів, які входять до складу чергового джерела живлення й головного перетворювача. В основі останнього лежить прямоходова схема з двома транзисторами ITA15N50A.

Для випрямлення напруг використовуються чотири діодні збірки: по одній на кожній із ліній +3,3В і +5В та дві на лінії +12В. Застосування транзисторів, звичайно, збільшило б ефективність блока живлення, але в той же час зросла б і його вартість. Стабілізація напруги живлення організована за груповим принципом: окремий дросель для лінії +3,3В і спільний для каналів +5В і +12В.

У вузлі фільтрації вихідних напруг встановлені конденсатори виробництва тайванської компанії Teapo. Судячи з відгуків радіолюбителів, їхня якість знаходиться на середньому рівні. Відзначимо, що всі елементи належать до високотемпературних серій (до 105°C).

Згідно з технічною специфікацією, блок живлення CHIEFTEC SFX-450BS має наступний ряд захистів: OVP / UVP / OPP / SCP. Для рішення подібного класу це досить-таки хороший показник. Сам же вузол оснований на мікросхемі-супервайзері Weltrend WT7502V.

Тестування

Крос-навантажувальні характеристики

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

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

• лінія +3,3В: від -1% до +3%;
• лінія +5В: від -3% до +5%;
• лінія +12В: від -5% до +3%.

Вузол стабілізації напруги справляється зі своїм завданням. У всіх трьох випадках відхилення напруг не перевищували допустимих норм. Максимальне осідання на найбільш затребуваній лінії +12В під час експерименту було зафіксоване на рівні -5%. Щоправда, при цьому довелося майже до межі навантажити канал +12В, а напруги +3,3В і +5В, навпаки, задіяти по мінімуму. Тут добре помітний недолік групового методу стабілізації: коли напруга +12В просідає до -5%, +5В, навпаки, підвищується до +5%, що згідно зі специфікацією ATX12V також є межею.

Тут обов'язково варто зробити одне важливе застереження. У реальних конфігураціях навантаження між лініями живлення розподіляється більш рівномірно, тому на практиці картина повинна виглядати набагато краще.

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.

Найбільш зашумленою лінією виявилася +12В. В одиничних випадках спостерігалися досить великі сплески, які перевищують 200 мВ. Хоча в цілому результати досить хороші: майже вся діаграма пофарбована в темно-зелений колір (рівень пульсацій до 25 мВ). Що ж стосується інших ліній (+3,3В і +5В), то тут уже ні до чого причепитися: розмах амплітуди (peak-to-peak) у першому випадку не перевищував 25 мВ, а в другому - 50 мВ.

Чергова лінія живлення +5VSB

Стан чергової лінії живлення моделі CHIEFTEC SFX-450BS також не викликав ніяких зауважень. Залежно від навантаження напруга на ній змінюється від 5,17 В до 5,05 В, тобто все в межах норми.

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 відмінно 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 280 Вт.

ККД

Що стосується рівня ККД, то залежно від навантаження (90 - 450 Вт) він змінюється в межах 85,9% - 83,7%, а в піку досягав 88,5%. Іншими словами, CHIEFTEC SFX-450BS навіть перевершив критерії, необхідні для сертифікату 80 PLUS Bronze для напруги 230 В. Відзначимо, що при невеликому значенні споживаної потужності (45 Вт) його ККД однаково знаходився на порівняно високому рівні - майже 78%. Для джерела живлення такого класу даний результат є більш ніж хорошим. 

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 наступне збільшення потужності, становив близько двадцяти хвилин. Результати вимірювання відзначені точками на графіку. При цьому температура навколишнього середовища для джерела живлення становила приблизно 27°С. Варто 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 150 Вт модель CHIEFTEC SFX-450BS працює дуже тихо, практично безшумно. На відрізку 150 - 200 Вт рівень шуму дещо підвищується, але однаково залишається цілком комфортним. Після позначки 200 Вт звук від пристрою стає вже більш помітним на загальному тлі, і за суб'єктивними оцінками його можна охарактеризувати як «середній». А от при великих навантаженнях (у межах 300 - 450 Вт) шум, видаваний блоком живлення, можна сміливо назвати некомфортним.

Використання менш спритного вентилятора могло б вирішити дану проблему, але з іншого боку це привело б до перегрівання деяких вузлів. Адже, як можна переконатися з діаграми, навіть із такою потужною вертушкою температура дроселя групової стабілізації досягає 82°C. Хоча заради справедливості варто відзначити, що це не критичний показник для даного компонента. До того ж температурна карта була отримана під час тривалої роботи блока живлення під максимальним навантаженням. Очевидно, що реальні умови експлуатації будуть не такими суворими.

Позитивним фактором є те, що швидкість обертання вентилятора не прив'язана жорстко до навантаження на блок живлення, а змінюється залежно від нагрівання радіатора, встановленого в низьковольтній частині. Такий спосіб керування роботою вертушки є більш прогресивним і ефективним у плані охолодження та виробленого шуму.

OverLOAD

Навантаження на CHIEFTEC SFX-450BS ми збільшували до 500 Вт, що рівно приросту +11% до номінальної потужності. Після подолання цієї позначки на вихідних лініях живлення спостерігалися значення, які не вписуються в норми стандарту ATX12V. Тому далі продовжувати експеримент і шукати потужність, при якій спрацює захист за перевантаженням, було безглуздо

Як би там не було, результат дуже гідний: будь-яке збільшення в потужності в компактного блока живлення, який і так з самого початку може видавати 450 Вт, безперечно заслуговує поваги. Хоча експлуатувати модель CHIEFTEC SFX-450BS тривалий час при навантаженні 500 Вт ми все-таки не радимо, оскільки це може супроводжуватися перегріванням. Нагадаємо, що відповідного захисту (OTP) у ній не передбачено.

Практичні випробування на реальній конфігурації

Для побудови реальної комп'ютерної системи був задіяний потужний 6-ядерний процесор Intel Core i7-4960X, що працює на номінальній частоті 3,6 ГГц. У якості відеоприскорювача ми використовували ZOTAC GeForce GTX 550 Ti AMP! Edition.

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 показала себе приблизно так само, як при випробуваннях на лабораторному стенді. Як ми й передбачали, звичайна конфігурація більш рівномірно навантажує всі лінії, тому немає такого великого перекосу напруг +5В і +12В. Як видно з таблиці, осідання на лінії +12В досягнуло всього лише 2,4%, що є цілком прийнятним показником.

Що стосується вхідного енергоспоживання, то герой даного огляду лише трохи відстав від блока живлення, сертифікованого згідно зі стандартом 80 PLUS Gold (SilverStone SST-ST55F-G), що, погодьтеся, говорить багато про що.

Енергоспоживання в простої та у вимкненому стані комп'ютера

Енергоспоживання тестованої моделі у вимкненому стані комп'ютера й у сплячому режимі практично не відрізняється від показників інших рішень, які побували в нашій тестовій лабораторії.

Висновки

Незважаючи на те, що компанія CHIEFTEC випускає блоки живлення в основному для масового користувача, у своєму арсеналі вона все-таки має кілька рішень, націлених на ентузіастів комп'ютерної техніки. Згадайте хоча б безвентиляторну модель CHIEFTEC GPS-500C або CHIEFTEC BPS-1200C, усередині якої встановлені два 600-ватні пристрої. Зовсім недавно виробник вирішив порадувати й фанатів міні-ПК, випустивши компактний блок живлення CHIEFTEC SFX-450BS потужністю 450 Вт.

Відразу хочемо відзначити, він дійсно справляється з таким навантаженням. Причому всі показники на виході залишаються в межах норми. Так, вони не такі ідеальні, як у топових рішень. Однак застосування більш простої схемотехніки дозволило скоротити кінцеву вартість пристрою й зробити його більш доступним для користувачів.

Як показало тестування, дана модель без проблем справляється з конфігурацією, яка включає в себе потужний 6-ядерний процесор Intel Core i7-4960X і відеокарту з показником TDP на рівні 120 Вт. Якщо звичайна ігрова система не змогла змусити блок живлення CHIEFTEC SFX-450BS «посковзнутися на слизькому», то що вже тоді говорити про аналог, зібраний на основі компактних комплектуючих? Природно, потужності в 450 Вт вистачить для забезпечення живленням міні-ПК будь-якого рівня. Якщо ви однаково в цьому сумніваєтеся, то подивіться на організацію каналу +12В: одна виділена лінія з навантажувальною здатністю до 36 А. Далеко не кожний повнорозмірний блок живлення аналогічної потужності може похвалитися такими можливостями. Приємно здивувала й ефективність блока живлення: у діапазоні реальних навантажень (20% - 100%) його ККД не опускається нижче 83,7%, а в піку й зовсім досягає 88,5%.

Окремо кілька слів хочеться сказати про систему кабелів. На наш погляд, тут вона виконана практично ідеально: у міру короткі кабелі; достатня кількість роз’ємів і продумане їхнє розташування на проводах; наявність конектора PCIe. Відсутність модульних роз’ємів у цьому випадку не критична.

З недоліків відзначимо лише надмірний шум, який з'являється при навантаженнях понад 300 Вт. На жаль, компактні розміри та неможливість використання повнорозмірного вентилятора дають про себе знати.

Незважаючи на це, модель CHIEFTEC SFX-450BS однаково нам дуже сподобалася, і її сміливо можна радити для складання продуктивного міні-ПК.

Переваги:

• порівняно велика номінальна потужність (450 Вт) при малих розмірах (100 х 125 х 64 мм);
• високий ККД (83,7 - 88,5%);
• наявність запасу за потужністю (+11%);
• хороший стан напруги на лініях живлення +12В, +5В, +3,3В під великим навантаженням, створюваним реальною конфігурацією;
• наявність однієї потужної лінії +12В з навантажувальною здатністю до 36 А;
• наявність усіх вузлів, властивих сучасним блокам живлення;
• використовуються компоненти прийнятної якості;
• наявність основних типів захистів (UVP, OVP, SCP, OPP);
• швидкість обертання вентилятора контролюється за допомогою окремого термодатчика;
• низьке енергоспоживання в сплячому режимі та у вимкненому стані комп'ютера;
• відмінна організація системи кабелів;
• наявність 6-контактного конектора PCIe.

Особливості:

• довжина кабелів для живлення материнської плати та додаткового живлення процесора становить 37 і 42 см відповідно.

Недоліки:

• надмірний шум при навантаженнях понад 300 Вт;
• на лінії +12В місцями спостерігаються пульсації, які перевищують допустимі норми.

Автор: Сергій Мещанчук
Переклад: Олесь Пахолок 

Висловлюємо подяку компанії CHIEFTEC за наданий для тестування блок живлення. 

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