Огляд і тестування блока живлення FSP 400-60HCN

Традиційно блоки живлення розділяють на три типи: початкового, середнього та високого рівнів. Однак особисто ми схиляємося до того, що потрібно ввести ще один клас – відверто бюджетні рішення. Такі моделі, як правило, мають невелику потужність (300 – 450 Вт) і відрізняються дуже низьким цінником, що привертає увагу багатьох користувачів. З іншого боку, безліч чуток про жахливу якість, неможливість видавати заявлені характеристики, проблеми з перегріванням і відсутність базових захистів все-таки змушують задуматися, чи варто зв'язуватися з такими блоками живлення. Що із усього цього правда, а що домисли? У цьому ми спробуємо розібратися на прикладі моделі FSP 400-60HCN.

Специфікація:

Зовнішній вигляд

Блок живлення FSP 400-60HCN постачається у вигляді OEM-версії, тобто без коробки й супутніх аксесуарів (шнура живлення, гвинтів для кріплення та документації). Розміри й конструкція корпусу цілком стандартні, тому навряд варто акцентувати на них особливу увагу. Відзначимо лише, що незважаючи на низьку вартість пристрою, якість його складання залишилася на цілком прийнятному рівні.

Кабелі виведені прямо із блока живлення й позбавлені обплетення. На товщині проводів також дещо заощадили – їхній калібр становить 20 AWG / 24 AWG (близько 0,81 і 0,51 мм у діаметрі відповідно). У більш дорогих рішеннях, як правило, використовуються кабелі 18-го калібру (приблизно 1,02 мм у діаметрі). Однак заради справедливості варто відзначити, що для малопотужних пристроїв це не настільки критично.

Набагато важливіша конфігурація цих самих проводів. І тут уже до FSP 400-60HCN є ряд претензій.

По-перше, усі кабелі досить короткі, тому про їхнє приховане укладання в корпусах з нижнім розташуванням блока живлення можна відразу забути. По-друге, занадто мало основних роз’ємів: для сучасних систем двох конекторів SATA і пари PATA буде явно недостатньо. По-третє, немає роз’єму PCIe, що дещо обмежує функціональність пристрою у випадку складання ігрових ПК початкового та середнього рівнів.

Звичайно, завжди можна використовувати перехідники. Але з іншого боку, багато перехідників ви підключите при всього-то двох роз’ємах PATA? Одним словом, незалік. 

Внутрішнє обладнання

В основі моделі FSP 400-60HCN лежить звичайний прямоходовий перетворювач на двох ключах, випрямлення ж вихідних напруг здійснюється за допомогою діодних збірок. Це проста та дешева в реалізації схема, тому застосування її в бюджетних блоках живлення цілком виправдане. Тим більше що ми вже не раз переконувалися, що при належному налаштуванні вона здатна забезпечувати цілком прийнятні характеристики.

У якості системи охолодження застосовуються три масивні алюмінієві радіатори, які обдуваються 120-мм вентилятором Yate Loon D12SH-12. Останній має потужність 3,6 Вт і побудований на базі підшипника ковзання.

До складу високовольтного кола включений повноцінний фільтр електромагнітних перешкод (три дроселі, чотири Y- і два X-конденсатори) та модуль активної корекції коефіцієнта потужності (APFC). Навіть присутній варистор для захисту від короткочасних перенапруг в електромережі.

Також приємно здивувала якість використовуваних компонентів. Наприклад, відкривши кришку корпусу, ми розраховували побачити конденсатори від маловідомих китайських брендів. Замість цього у всіх колах були виявлені «банки» від компанії Teapo – досить хороший варіант для бюджетного рішення.

У якості ключів головного перетворювача використовується пара транзисторів TF8N50, за випрямлення вхідної напруги відповідає 4-амперна діодна збірка GBU406.

Маркування силових елементів, встановлених у низьковольтній частині, розглянути не вдалося. Можемо вказати лише їхню кількість – 4 штуки. З наявності додаткових посадкових місць на платі й позначень на текстоліті можна зробити висновок, що дана платформа з успіхом застосовується й у потужніших рішеннях від FSP. Стабілізація вихідних напруг організована за груповим принципом.

На жаль, виробник нічого не повідомляє про тип захистів, якими володіє модель FSP 400-60HCN, тому скористаємося інформацією зі специфікації відповідного контролера (SITI PS113). Згідно з нею, підтримується захист від підвищеної вихідної напруги (OVP) і від короткого замикання (SCP). Цілком імовірно, що на рівні модуля APFC також реалізований захист від перевантаження за потужністю (OPP). Цей момент ми вже більш детально дослідимо під час тестування.

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

Вузол групової стабілізації живлення продемонстрував цілком прийнятні результати – на жодній із ліній значення напруги не покинуло озвучених вище меж.

Шуми та пульсації у всьому діапазоні напруг

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

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

Ще кращі показники були зафіксовані під час вимірювання пульсацій на виходах блока живлення. Особливо сподобався стан каналу +12В, де «шуми» не перевищували 50 мВ при допустимих 120 мВ.

Чергова лінія живлення +5Vsb

Залежно від навантаження, напруга на черговій лінії живлення (+5Vsb) змінювалася від 5,18 до 5,02 В, що свідчить про хорошу роботу даного вузла.

PFC

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

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

Модуль APFC без проблем впорався зі своїм завданням: значення 0,90 було подолане вже при 30%-ому навантаженні.

ККД

Модель FSP 400-60HCN не проходила сертифікацію згідно з нормами стандартів 80 PLUS, тому про ймовірний ККД пристрою можна судити лише з напису «80%», який ми виявили на етикетці. Однак, як показало тестування, виробник сильно недооцінив можливості даного блока живлення. На діапазоні реальних навантажень його ККД змінювався від 83,7% до 81,3%, а в піку й зовсім досягав 86,7%. Іншими словами, він повністю відповідає усім вимогам «бронзового» стандарту для напруги 220 В, який говорить, що при навантаженнях 20%, 50% і 100% від номінальної потужності ефективність джерела живлення повинна перевищувати 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 й 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.

За суб'єктивними відчуттями шум, видаваний під час роботи FSP 400-60HCN, можна охарактеризувати наступним чином:

По частині ефективності системи охолодження тестованому рішенню також можна було б поставити високу оцінку. Однак порівняно велике нагрівання силового трансформатора (до 90°С) псує усю картину.

Сторонні шуми під час роботи блока живлення

Під час експериментів ніяких сторонніх шумів у вигляді дратівного писку дроселів або характерного гудіння трансформатора помічено не було.

OverLOAD

Навантаження на FSP 400-60HCN ми збільшували до 440 Вт, що рівно приросту +10% до номінальної потужності. Далі (на позначці 460 Вт) уже спрацьовував захист від перевантаження (OPP). При цьому значення напруг на вихідних лініях живлення залишалися в межах норми. Для бюджетного рішення дуже навіть хороший результат.

Проте слід пам'ятати, що тривала робота блока живлення при навантаженнях, які перевищують його номінальні можливості, може привести до більш раннього виходу пристрою з ладу. Крім того, проведений нами експеримент не є гарантією того, що завжди вдасться досягнути таких же значень.

Практичні випробування на реальній конфігурації

Для перевірки роботи FSP 400-60HCN у реальних умовах використовувалася наступна конфігурація:

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, а 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:

Незважаючи на те, що джерело живлення працювало фактично на межі своїх можливостей, воно зуміло впоратися з досить потужною системою. При цьому на жодній із ліній не було зафіксовано критичних відхилень напруги, що є ще одним підтвердженням хорошого налаштування модуля стабілізації живлення.

Енергоспоживання в простої й у вимкненому стані комп'ютера

Енергоспоживання FSP 400-60HCN у вимкненому стані комп'ютера й у сплячому режимі відповідає значенням, зафіксованим у більш дорогих рішень.

Висновки

Тестування моделі FSP 400-60HCN змусило нас змінити думку про відверто бюджетні блоки живлення. Ми не будемо стверджувати, що всі вони хороші. Однак те, що серед них зустрічаються цікаві рішення, – це факт. Прикладом може служити FSP 400-60HCN, який не тільки без проблем видавав свої заявлені 400 Вт, але навіть здатний був короткочасно працювати з 10%-им перевантаженням. При цьому ніяких проблем зі стабільністю напруги або величиною пульсацій на вихідних лініях живлення не спостерігалося. Так, у деяких випадках осідання досягали -3% або -4%, але це все в межах норми. Так що міф про те, що всі бюджетні блоки живлення не відповідають заявленим характеристикам або вимогам стандарту ATX12V, можна вважати розвінчаним.

Більше того, деякі показники навіть відверто здивували. Як показав експеримент, модель FSP 400-60HCN повністю відповідає нормам сертифіката 80 PLUS Bronze для напруги 220 В. І тільки відсутність можливості роботи в широкому діапазоні вхідних напруг (100 – 240 В) не дозволила їй одержати відповідну наклейку на корпус. Ще однією несподіванкою для нас стала наявність усіх необхідних для сучасних джерел живлення вузлів і використання компонентів не найнижчої якості. Таким чином, ще один стереотип про те, що всі бюджетні рішення збираються із другосортного мотлоху, можна відправити на смітник історії.

Однак все-таки не варто вважати FSP 400-60HCN ідеальним рішенням, позбавленим недоліків. Наприклад, при великих навантаженнях досить сильно нагрівається головний трансформатор. Є дорікання і до системи кабелів. Провідники занадто короткі для прихованого укладання в комп'ютерному корпусі, а недостатня кількість роз’ємів ускладнює складання ПК початкового та середнього рівнів. З підключенням відеокарти та використанням перехідників також можуть виникнути проблеми.

Але враховуючи вартість на рівні $30, на все це можна сміливо закривати очі. При обмеженому бюджеті FSP 400-60HCN, мабуть, оптимальний вибір на ринку недорогих блоків живлення потужністю 400 Вт.

Переваги:

• доступна вартість (близько $30);
• порівняно високий ККД, як для бюджетних блоків живлення (у піку 86,7%);
• наявність запасу за потужністю (до +10%);
• прийнятна якість компонентів і наявність усіх необхідних вузлів, властивих сучасним рішенням;
• низькі пульсації на всіх каналах;
• висока навантажувальна здатність каналу +12В;
• наявність базових захистів.

Особливості:

• діапазон вхідних напруг становить 200 – 240 В.

Недоліки:

• при навантаженнях, близьких до максимальних, спостерігається велике нагрівання силового трансформатора;
• короткі кабелі;
• недостатня кількість основних роз’ємів, а також відсутність конектора PCIe.

Автор: Сергій Мещанчук
Переклад: Олесь Пахолок

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

Все цены на FSP+FSP400-60HCN