Огляд і тестування блока живлення Seasonic Platinum-1000: «платинова» ефективність

Наприкінці 2011 року компанія Sea Sonic Electronics розширила свій модельний ряд джерелами живлення великої потужності, випустивши одразу чотири нові рішення. З'явилися дві моделі Seasonic X-1050 (SS-1050XM) і Seasonic X-1250 (SS-1250XM), які належать до серії «X Gold» з сертифікацією 80 PLUS Gold, а також дві моделі Seasonic Platinum-860 (SS-860XP) і Platinum-1000 (SS-1000XP), для яких стала характерна нова вершина ефективності 80 PLUS Platinum. Причому останні два блоки живлення є поки єдиними представниками нової серії «Platinum». Підвищення ефективності блоків живлення було прогнозованим, тому що кількість джерел живлення, що відповідають «золотому» стандарту, в 2011 році помітно зросло, і зараз вже складно здивувати сертифікацією 80 PLUS Gold вимогливих користувачів. Тому вже цього року в роздрібному продажі з'явилися «платинові» рішення преміум класу, але поки тільки великої потужності.

Вимоги до комп'ютерних блоку живлення різних сертифікацій можна оцінити нижче:

Сертифікація 80 PLUS	115V Internal Non-Redundant			230V Internal Redundant
% від номінального навантаження	20%	50%	100%	10%	20%	50%	100%
80 PLUS	80%	80%	80%	N/A
80 PLUS Bronze	82%	85%	82%	-	81%	85%	81%
80 PLUS Silver	85%	88%	85%	-	85%	89%	85%
80 PLUS Gold	87%	90%	87%	-	88%	92%	88%
80 PLUS Platinum	90%	92%	89%	-	90%	94%	91%
80 PLUS Titanium	-	-	-	90%	94%	96%	91%

Стандартом «80 PLUS Platinum» для напруги 230В передбачається ефективність рівна 90% при 20% навантаженні, 94% - при навантаженні на половину номінальної потужності, і ефективність понад 91% при повному навантаженні по потужності джерела живлення. Комп'ютерні джерела живлення для «десктопів» сертифікуються для напруги 115 В, де вимоги на 1-2% нижче. У жодному разі дані значення ефективності є дуже високими для будь-яких джерел живлення, але як покаже сьогоднішній приклад у вигляді Seasonic Platinum-1000 цілком реалізованими.

Специфікація блока живлення Seasonic Platinum-1000: 

Виробник	Seasonic
Модель	Platinum-1000 (SS-1000XP Active PFC)
Тип	ATX12V/EPS12V
Потужність, Вт	1000
Потужність по каналу 12В, Вт	996
Ліній +12V	1
Потужність ліній +3,3У и +5В, Вт	125
Виходи	+3.3V – 25A, +5V – 25A, +12V – 83A, -12V – 0.5A,  +5VSB – 3A
PCI-E роз’ємів	6
SLI Ready	Немає
CrossFire Certified	Немає
Модульний	Так
ККД	91%
Сертифіковано 80 PLUS	Platinum
Коефіцієнт потужності (PF)	0,99
Метод компенсації коефіцієнта потужності	Активний
Вхідна напруга, В	100-240
Частота, Гц	50/60
Вхідний струм, А	13/6,5
Розмір вентилятора, мм	120
Рівень шуму, дБ	-
Регулятор швидкості обертання	Так
Електромагнітні безпека і сумісність (EMI/EMC)	cUL, TUV, CE, CB, FCC, C-TICK, CCC, BSMI, Gost-R
Типи захисту	OPP/OVP/UVP/SCP/OCP/OTP
Відповідність RoHS (низький вміст у припої свинцю та кадмію)	Є
Розміри (ШхДхВ), мм	150х190х86
Комплектація	Шнур живлення, гвинти кріплення, стяжки, стрічки-липучки, наклейка, викрутка
Вага, кг	-
Гарантія	7 років
Сайт виробника	http://www.seasonic.com/

Упаковка блока живлення Seasonic Platinum-1000 оформлена в платиновій гамі. На лицьовій стороні показаний зовнішній вигляд блоку живлення, вказується його потужність і відзначається наявність сертифікації 80 PLUS Platinum.

Інформативне наповнення упаковки дуже високе. Так, наприклад, на її бічній стороні є специфікація блока живлення Seasonic Platinum-1000 з вказівкою навантажувальних можливостей його вихідних каналів.

На звороті упаковки підкреслюються, в першу чергу, висока ефективність джерела живлення, і відзначаються деякі його особливості виконання:

• Зменшений лінійний опір і падіння напруги для максимальної ефективності;
• Скорочена загальна кількість компонентів для оптимізації повітряного потоку, розсіювання тепла і охолодження;
• Широке застосування SMD технологій для підвищення якості та надійності;
• Простий і оригінальний дизайн для досягнення неперевершеної якості та продуктивності.

Окремо на упаковці розповідається про особливості системи охолодження блока живлення Seasonic Platinum-1000, система керування вентилятором якої здатна працювати у двох режимах. Між режимами «Silent» і «Fanless» передбачається перемикатися за допомогою кнопки на корпусі. Згідно даним від виробника для режиму «Fanless» характерно повне відключення вентилятора при навантаженні до 30% і наступне збільшення швидкості обертання по квадратичній залежності після перевищення половини потужності. У режимі «Silent» відключення вентилятора не відбувається, але він також працює на мінімальних обертах при малому і середньому навантаженні, що не досягає 50% номінальної потужності.

Також на упаковці увага приділяється вентилятору Sanyo Denki San Ace, який заснований на шарикопідшипнику, що виготовлений з високою точністю. Крильчатка вентилятора має велику площу і округлені краї, що повинно збільшити тиск і зменшити рівень шуму. На додаток до всього, крильчатка вентилятора San Ace збалансована по трьом крапкам, замість стандартних двох, що забезпечить їй ідеальний баланс при обертанні.

Як і більшість джерел преміум класу цієї компанії, Seasonic Platinum-1000 ретельно і обережно впакований. Модульні кабелі покладені окремо у фірмовий чохол, а сам блок живлення поміщений у м'який текстильний чохол. У комплектацію входить досить велика інструкція з встановлення і ще декілька корисних речей, які складені в окремому пакеті.

Також у комплектацію блока живлення Seasonic Platinum-1000 входять шість стрічок «липучок», чотири стяжки, чотири гвинти, невелика викрутка і наклейка.

Оснащення блока живлення Seasonic Platinum-1000 передбачає одразу шість 6+2-контактних роз’ємів PCIE для підключення відеокарт і два 8-контактних роз’єми для забезпечення процесорного живлення. Дані можливості дозволяють використовувати це джерело живлення навіть у дуже продуктивних конфігураціях без використання перехідників. Довжина всіх кабелів також досить велика, тому Seasonic Platinum-1000 легко можна розмістити в габаритному корпусі з верхнім або нижнім розташуванням блока живлення.

Роз’єми і довжина кабелів блока живлення Seasonic Platinum-1000:

Типи роз’ємів	Кількість	Довжина проводів до роз’єму (роз’ємів), см
20+4-контактний роз’єм живлення ATX	1	60
8-контактний роз’єм живлення ATX12V	1	65
4+4-контактний роз’єм живлення ATX12V	1	65
6+2-контактне роз’єм PCIE	6	60
Три роз’єми для периферійних пристроїв PATA	2	55-70-85
Два роз’єми для периферійних пристроїв PATA	1	35-50
Три роз’єми SATA	3	55-70-85
Два роз’єми SATA	1	35-50
Перехідник живлення з PATA на два FDD	1	15

Кабелів з роз’ємів для периферійних пристроїв у блока живлення Seasonic Platinum-1000 також з надлишком. Кількість роз’ємів SATA разом рівно одинадцяти, а роз’ємів PATA вісім. Абсолютно всі кабелі, як і потрібно для джерел живлення подібного класу, мають нейлонову оплітку.

Оформлення блока живлення трохи відрізняється від рішень Seasonic X Gold, з якими ми дуже добре знайомі. Чорний колір тепер використаний у комбінації з сірим. Сам же корпус блока живлення став довше на 30 мм, схоже, що більш потужні компоненти вимагають більше місця.

На задній панелі звично розміщений роз’єм для підключення шнура живлення і кнопка відключення мережі, яка має досить великі розміри.

120 мм вентилятор прикритий вентиляційною мережею з шестикутними отворами, як і на задній панелі.

На передній панелі розміщаються роз’єми для підключення модульних кабелів. Також тут розташований невеликий перемикач режимів роботи системи охолодження: «Hybrid» і «Normal».

Модульні роз’єми розміщаються у два ряди. Поза тим що самі роз’єми підписані, фізично підключити кабель до блока живлення невірно не вийде через різну форму комутуючих частин. Самі роз’єми приєднуються дуже щільно без зазорів і люфтів.

На етикетці блока живлення Seasonic SS-1000XP Active PFC F3 вказується вся найбільш важлива інформація, що стосується навантажувальних можливостей вихідних каналів. Потужність визначальної лінії блока живлення +12В становить 996 Вт, що для блока живлення потужністю 1000 Вт є відмінною характеристикою. Загальна потужність каналів +3,3В і +5В становить 125 Вт, чого буде цілком достатньо навіть для живлення дуже продуктивної конфігурації. Також з відомостей, представлених на етикетці, можна виділити відносно велику потужність лінії чергового живлення рівну 15 Вт і широкий діапазон вхідної напруги, що становить від 100 до 240 В.

Розбирається блок живлення Seasonic Platinum-1000 так само, що як і попередні до нього моделі серії «X Gold». Верхня панель, до якої кріпиться вентилятор, знімається після викручування чотирьох гвинтів.

Фактично вже традиційно у всіх блоках живлення високого класу компанія Sea Sonic використовує вентилятор Sanyo Denki San Ace 120 розміром 120 мм, який заснований на двох шарикопідшипниках. Нагадаємо, для вентиляторів на шарикопідшипниках, у порівнянні з моделями на підшипниках ковзання, характерний більш тривалий ресурс роботи і більш широкий діапазон робочих температур.

Блок живлення Seasonic Platinum-1000 виконаний по тому ж принципу DC-DC, який використовувався в рішеннях серії Seasonic X Gold, ось тільки самі елементи використовуються ще більш якісні і потужні.

Однією з переваг конструкції модульних джерел живлення Seasonic є відсутність накопичення кабелів всередині, що поліпшує умови охолодження пристрою і дозволяє вентилятору працювати з меншою продуктивністю, а в підсумку і з меншим шумом.

Компонування блока живлення Seasonic Platinum-1000 також багато в чому повторює моделі Seasonic X Gold лише з невеликими перестановками елементів.

Транзистори групи випрямлення +12В припаяні безпосередньо до друкованої плати, тому енергія, що розсіюється ними, передається на плату і корпус блока живлення через термопрокладку. На звороті плати Seasonic Platinum-1000 можна оцінити досить високу якість пайки.

У ланцюзі випрямлення напруги +12В використовується вісім N-канальних транзисторів INFINEON 018N04LS з внутрішнім опором всього 1,8 мом, які розраховані на струм в 100 А. Для порівняння в серії Seasonic X Gold часто використовувалися транзистори Infineon IPD036N04L, опір у відкритому стані яких буі вдвічі більшим - 3,5 мОм. Частково тільки за рахунок цього можна розраховувати на підвищення ефективності нового джерела живлення.

Сама ж плата, яка нагрівається транзисторами, охолоджується трьома пластинчастими радіаторами, впаяними безпосередньо в неї. З внутрішньої сторони розміщаються конденсатори вихідної сторони лінії +12В, серед яких можна помітити досить велику кількість твердотільних моделей.

Далі від лінії +12В напруга підводить за допомогою проводів до автономної схеми перетворення напруги +3,3В і +5В, яка заснована на ШІМ-контролері APW7159.

Цей автономний перетворювач реалізований на окремій друкованій платі, яка оснащена винятково конденсаторами полімерного типу.

Схема захисту від перенавантаження і перенапруги (OVP/UVP) заснована на 6-канальній мікросхемі моніторингу PS232F.

Біля роз’єму підключення мережного шнура Seasonic Platinum-1000 є значний фільтр для гасіння різних мережних перешкод і шумів, що утворюються при роботі ключів самого блоку живлення. Для того щоб зменшити енергоспоживання джерела живлення в режимі спокою, він був обладнаний спеціальним реле, яке повністю знімає напругу з силового ланцюга блока живлення у виключеному стані.

Після фільтра встановлено два діодних мости, які охолоджуються одним невеликим радіатором. До речі про радіатори. Модель Seasonic Platinum-1000 має суцільнолиті алюмінієві радіатори з досить великою поверхнею розсіювання у верхній частині, які повинні забезпечити високу ефективність охолодження.

Напівпровідникові елементи вузла активної корекції коефіцієнта потужності розміщені на окремому радіаторі.

На виході APFC встановлено одразу три конденсатори від дуже відомої високою якістю продукції компанії Nippon Chemi-Con ємністю 330 мкФ, розраховані на напругу 420 В. Схоже, для більшої надійності були використані високотемпературні конденсатори серії KMR. Загальна ємність цього вузла в підсумку становить 990 мкФ, що можна назвати видатною характеристикою, яка раніше не зустрічалася в блоках живлення, що попадали до нас на тестування. Наприклад, у рішенні Cooler Master Silent Pro M1000 потужністю 1000 Вт використовувався всього один конденсатор ємністю 680 мкФ.

Розмір основних силових елементів – дроселів, трансформаторів у блоці живлення Seasonic Platinum-1000 зовні також відповідає його потужності.

Заснована схема випрямлення +12В на ШІМ-контролері CM6901 PWM, який розпаяний на окремій невеликій платі.

Тестування

Крос навантажувальні характеристики

Напруга на лінії +3,3В при проходженні тесту КНХ відхилялася від +1% до -4%, що можна вважати гарним показником.

Більш стабільною була напруга на лінії +5В, яка відхилялася ще в меншому діапазоні від +1% до -3%.

Також у дуже гарному стані була напруга на лінії +12 В, що говорить про добре налагоджену схему компенсації спадання напруги.

Шуми і пульсації у всьому діапазоні напруги

Пульсації на лінії +3,3В зовсім невеликі, в середньому вони рівні 24 мВ.

Пульсації на лінії +5В також були в гарному стані, в середньому складаючи 28 мВ.

Пульсації на лінії +12В були в межах норми, максимально досягаючи лише 60 мВ.

Чергова лінія живлення +5 VSB

Стан чергової лінії живлення блока живлення Seasonic Platinum-1000 дуже гарний. Залежно від навантаження напруга на черговій лінії живлення змінюється в межах від 5,12 В до 5,05 В.

PFC

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

Навантаження, Вт	68	150	300	450	600	800	900	1000
PFC	0,79	0,89	0,95	0,97	0,97	0,98	0,98	0,98

Модуль корекції коефіцієнта потужності блока живлення Seasonic Platinum-1000 відмінно виконує свої функції. Максимальний коефіцієнт потужності досягає значення 0,98 при близькій до номінального навантаження.

ККД

Блок живлення Seasonic Platinum-1000, як і передбачалося, має дуже високий рівень ефективності, встановивши, таким чином, рекордний ККД серед протестованих раніше джерел живлення. Якщо ж порівнювати з запропонованими для напруги 230 В вимогами 80 PLUS Platinum, то помітне деяке відставання в межах 1% зокрема при повному навантаженні. Казати ж, що Seasonic Platinum-1000 не відповідає вимогам 80 PLUS Platinum буде не правильно, тому що джерела живлення для «десктопного» сегмента перевіряються при напрузі 115 В, що вже буде повністю досяжним.

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 ігрового комп'ютера. У той же час саме навантаження, створюване комп'ютерною системою, носить змінний характер, що полегшує температурний режим джерела живлення

У режимі «Hybrid» приблизно до потужності навантаження в 500 Вт система охолодження Seasonic Platinum-1000 працює в пасивному режимі, і лише при більшому навантаженні починає обертатися вентилятор. У режимі ж «Normal» спостерігається схожа тенденція з тією лише різницею, що практично до половини потужності вентилятор системи охолодження обертається на мінімальних обертах - 550 об/хв. При більшому збільшенні навантаження в обох режимах характер збільшення швидкості обертання був схожий. Можна відзначити, що при навантаженні до 750 Вт блок живлення працює досить тихо, і лише понад цю потужність з'являється деякий шумовий фон. При максимальній швидкості обертання вентилятора 1800 об/хв рівень шуму можна охарактеризувати як середній. Взагалі, можна відзначити відмінно настроєну роботу системи охолодження, що є рідким явищем.

Гарну роботу системи охолодження підтверджує слабке нагрівання компонентів всередині блока живлення Seasonic Platinum-1000. Навіть незважаючи на досить тривалу роботу на повній потужності нагрівання компонентів невисоке, що, звичайно ж, частково обумовлюється і дуже високим ККД блока живлення.

Вплив зміни вхідної мережевої напруги

Працездатність блока живлення Seasonic Platinum-1000 при різних значеннях вхідної мережевої напруги перевірялася при 70% завантаженні. Навантаження на лінії +5В і +3,3В становила 100 Вт, а загальне навантаження було рівне 700 Вт. Показником працездатності була величина вихідної напруги.

Напруга мережі	250 В	220 В	200 В	180 В	160 В	140В	120 В	100 В
+3,3 В	3,25	3,24	3,25	3,25	3,25	3,25	3,25	3,24
+5 В	4,92	4,92	4,92	4,92	4,92	4,92	4,92	4,91
+12 В	12,01	12,01	12,01	12,02	12,02	12,02	12,02	12,02

Змінюючи вхідну напругу від 100 В до 250 В, ми встановили, що блок живлення Seasonic Platinum-1000 стабільно працює у всім заявленому в специфікації діапазоні напруги.

OverLOAD

Протягом тестування з'ясувалося, що блок живлення Seasonic Platinum-1000 цілком здатен короткочасно впоратися з навантаженням в 1300 Вт. Захист же по перевантаженню спрацьовував при потужності в 1350 Вт. Таким чином, пікова потужність блока живлення Seasonic Platinum-1000 перевищує номінальну на 30%, що є відмінним показником.

Під час навантаження в 1300 Вт напруга на лініях живлення приймала наступні значення: 3,3V = 3,16 В; 5V = 4,87 В; 12 V = 11,97 В; 5Vsb = 4,97 В. Як бачимо, ця напруга є припустимою і не виходить за межі критичних значень.

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. У якості відеоприскорювачів ми використали відеокарти ZOTAC GeForce GTX 480 і ZOTAC GeForce GTX 480 AMP! у режимі SLI, які дійсно можна вважати самими «ненажерливими» серед сучасних одночіпових рішень.

Тестова конфігурація:

Материнська плата	ZOTAC nForce 790i-Supreme (NVIDIA nForce 790i Ultra SLI)
Процесор	Intel Core 2 Quad Q9550 (LGA775, 2,83 ГГц, L2 2х6 МБ) @3,7 ГГц
Кулер	Noctua NH-U12P
Оперативна пам'ять	2x DDR3-1333 1024 MБ Transcend PC6400
Відеокарти	ZOTAC GeForce GTX 480  ZOTAC GeForce GTX 480 AMP!
Жорсткий диск	Samsung HD080HJ 80 ГБ 7200rpm 8 МБ SATA-300
Корпус	Spire SwordFin SP9007B з двома 120 мм вентиляторами
Ваттметр	Seasonic Power Angel
Мультиметр	MASTECH MY64

Виміри проводилися у двох режимах: у простої та максимальному завантаженні, яке створювалося 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:

	Seasonic Platinum-1000		Seasonic X-760		Cooler Master Silent Pro M1000P
Режим	Величина, В	Відхилення, %	Величина, В	Величина, В	Величина, В	Відхилення, %
+12V
Idle	12,22	+1,8	12,39	+3,3	12,27	+2,25
Burn	12,29	+2,4	12,36	+3,0	12,09	+0,7
+5V
Idle	5,07	+1,4	5,08	+1,6	5,10	+2,0
Burn	5,10	+2,0	5,07	+1,4	5,13	+2,6
+3.3V
Idle	3,39	+2,7	3,42	+3,6	3,43	+3,9
Burn	3,42	+3,6	3,41	+3,3	3,42	+3,6
	Вхідне енергоспоживання, Вт
Idle	175		177		188
Burn	747		775		795

Підтримка роботи конфігурації з двох відеокарт на NVIDIA GeForce GTX 480 не була важка для блока живлення Seasonic Platinum-1000, про що свідчать невеликі осідання напруги під час навантаження щодо роботи у простої. При цьому можна відзначити, що загальне енергоспоживання в режимі навантаження при використанні блока живлення Seasonic Platinum-1000 виявилося трохи меншим, ніж у випадку з двома іншими блоками живлення, один з яких відповідав вимогам 80PLUS Gold.

Енергоспоживання у простої та у виключеному стані ПК

Блоки живлення	Енергоспоживання в режимі, Вт
	Sleep	Power Off
Seasonic Platinum-1000	5	3
atLux PowerLux QL-700 APFC-14	7	6
Seasonic SS-750HT	5	4
Seasonic SS-850HT	5	4

Енергоспоживання у виключеному стані ПК і в сплячому режимі відповідає показникам інших висококласних джерел живлення.

Висновки

Блок живлення Seasonic Platinum-1000 – це одна з перших моделей, що відповідає 80 PLUS Platinum, яка, деяким чином, вражає своєю ефективністю, потужністю, а також тихою та ефективною системою охолодження. Помітно, що інженери компанії Sea Sonic Electronics дуже ретельно підійшли до розробки цієї продуктивної моделі потужністю 1 кВт, починаючи від зовнішнього дизайну і закінчуючи самим виконанням, увібравши всі ті позитивні моменти, які були в попередній серії «X Gold», і доробивши їх. Чого тільки варта система охолодження, яка має два режими роботи, один з яких гібридний з повним відключенням вентилятора. При цьому радує мале нагрівання компонентів, що також повинно сприяти довговічності пристрою, для якого передбачається семирічна гарантія. І в плані якості вихідної напруги та її регулювання також все традиційно для Seasonic на високому рівні. Єдине, що може зупинити користувачів, так це вартість. Але якщо зважити всі переваги, то вона для Seasonic Platinum-1000 буде цілком виправданою. Адже цей блок живлення передбачається використовувати в конфігураціях з трьома топовими відеоприскорювачами і продуктивним розігнаним процесором. Так що, враховуючи не малу вартість всього комп'ютера, краще буде не заощаджувати на надійності і якості джерела живлення.

Переваги:

• дуже високий рівень ККД;
• тиха система охолодження;
• стильний зовнішній вигляд;
• повністю модульне підключення кабелів;
• шість 6+2-контактних роз’ємів PCI-E;
• гарний запас потужності;
• довгі кабелі;
• можливість роботи в широкому діапазоні мережевої напруги;
• наявність всіх необхідних захистів;
• якісне виготовлення;
• низький рівень пульсацій і осідань напруги;
• сім років гарантії;
• активний метод компенсації реактивної потужності.

Автор: Дмитро Масюк
Переклад: Анна Смірнова

Висловлюємо подяку компанії «Сінтекс»(дистриб’ютору Sea Sonic Electronics в Україні) за наданий для тестування блок живлення.

Висловлюємо подяку компанії ZOTAC за надане для тестового стенда обладнання.