Огляд і тестування блока живлення Seasonic Platinum 400 Fanless

Зібрати повністю безшумний ПК є мрією багатьох користувачів. На перший погляд, завдання здавалося б і не таке складне. Достатньо підібрати процесор і відеокарту з енергоефективних серій, обладнати їх масивними радіаторами, помістити все це в корпус із продуманою системою вентиляційних отворів − і все, на виході маємо тиху збірку. Однак як бути із блоком живлення? Адже в більшості випадків він оснащений окремою вертушкою, причому не завжди високої якості. Можна, звичайно, спробувати зобразити із себе Кулібіна й самому вдосконалити конструкцію охолодження джерела живлення, забравши вентилятор і приклеївши додаткові радіатори. Але от тільки не факт, що подібна модернізація дасть необхідний ефект. Більше того, це може привести до плачевних наслідків, і, звісно ж, позбавить вас гарантії.

Тому як же тоді бути? У компанії Sea Sonic Electronics вже давно є відповідь на це питання − енергоефективні безвентиляторні рішення, здатні працювати в повністю пасивному режимі при будь-яких типах навантажень. Ними є три представники «платинової» серії: Seasonic Platinum 520 / 460 / 400 Fanless, де число у назві відповідає номінальній потужності пристрою. З 520-ватною моделлю ми вже встигли познайомитися на практиці й залишилися дуже задоволені результатами. Тепер прийшла черга розглянути й інші версії безвентиляторних блоків живлення. Даний огляд буде присвячений наймолодшій моделі − Seasonic Platinum 400 Fanless (Seasonic SS-400FL2) потужністю 400 Вт. Як і інші представники серії Seasonic Platinum, недавно вона піддалася невеликій модернізації, яка в першу чергу позитивним чином відбилася на кінцевій вартості пристрою. Адже як не крути, а питання ціни завжди було важливим чинником при виборі комп'ютерних комплектуючих.

Специфікація:

Упаковка та комплект поставки

Блок живлення Seasonic Platinum 400 Fanless постачається в коробці зі щільного картону, яка забезпечує захист від ударів і можливих механічних пошкоджень. З її оформлення неважко здогадатися, до якого сімейства належить дана модель. Природно, це Seasonic Platinum, причому безвентиляторна серія, на що вказує напис «Fanless» на упаковці. Також на лицьовій стороні згадується про інші особливості блока живлення: його номінальна потужність становить 400 Вт; він відповідає стандарту енергоефективності 80 PLUS Platinum і має підтримку енергозберігаючих станів C6 / C7, характерних для процесорів Intel Haswell.

Більше технічної інформації традиційно можна виявити на тильній стороні коробки. Пропонуємо коротенько пройтися по наведеному списку, щоб краще розуміти, з пристроєм якого рівня ми маємо справу:

• Ultra High Efficiency, 80 PLUS Platinum Certified − дуже високий рівень енергоефективності, відповідний до стандарту 80 PLUS Platinum;
• DC-to-DC − використовується сучасна схемотехніка на основі перетворювачів постійної напруги;
• Seasonic Patented DC Connector Panel with Integrated Voltage Regulation Module − запатентована конструкція модуля з перетворювачами DC-DC, яка дозволяє зменшити втрати енергії в низьковольтній частині, поліпшити охолодження і якість монтажу елементів, а також спростити конструкцію всього вузла;
• Tight Voltage Regulation [±2%] − висока стабільність вихідних напруг живлення (відхилення від номіналів ліній не перевищують ±2%);
• Fanless 0 dBA noise − безвентиляторна система охолодження, завдяки чому блок живлення при будь-яких навантаженнях працює в абсолютно безшумному режимі;
• PCI-E 6+2P READY − наявність 6+2-контактних конекторів PCIe для підключення додаткового живлення до відеокарт;
• Gold High Current Terminal − на контактах роз’ємів для підключення комплектуючих присутнє золоте напилювання;
• Highly Reliable 105°С Aluminum Electrolytic Capacitors, Conductive Polymer Aluminum Solid Capacitors − у всіх вузлах встановлені якісні японські конденсатори, які належать до високотемпературних серій;
• 7 Years Warranty − 7 років гарантії.

Комплект поставки досить багатий і включає до свого складу всі необхідні компоненти, які можуть знадобитися користувачу в процесі експлуатації пристрою, а саме:

• мережевий шнур живлення;
• гвинти для кріплення;
• модульні кабелі, які знаходяться у спеціальній двосекційній сумочці;
• п'ять хомутів і три стяжки на липучках для фіксації проводів;
• наклейку з логотипом компанії;
• інструкцію.

Набір модульних кабелів не представлений на світлині, з ним ми більш детально познайомимося трохи пізніше. Також у коробці була виявлена листівка з нагадуванням, що даний блок живлення належить до безвентиляторного типу, тому його охолодження сильно залежить від розподілу повітряних потоків усередині комп'ютерного корпусу.

Тим, хто вперше зустрічається з пристроями подібного роду, настійно радимо звернути увагу на спосіб їх встановлення. У цьому випадку Seasonic Platinum 400 Fanless кріпиться вентиляційною решіткою вверх, тоді як звичайні рішення, навпаки, решіткою вниз. Відзначимо, що це стосується всіх сучасних корпусів із нижнім розташуванням джерела живлення.

Зовнішній вигляд

Модель Seasonic SS-400FL2 виконана в чорному корпусі з відмінною якістю складання й обробки панелей. Від такого виробника, як Sea Sonic Electronics, ми іншого й не очікували. Оскільки блок живлення позбавлений вентилятора, то інженери постаралися максимально поліпшити природню конвекцію повітря. Так, перфоровані отвори можна виявити практично на всіх панелях корпусу. Найбільша ж за площею сіточка знаходиться на верхній кришці, тому дуже важливо, щоб під час експлуатації пристрою вона нічим не перекривалася.

Незважаючи на все це, корпус не втратив своєї жорсткості, та й самі його розміри не змінилися і як і раніше становлять 160 х 150 х 86 мм. Так що з розташуванням Seasonic Platinum 400 Fanless усередині системного блоку й подальшою його експлуатацією не повинно виникнути ніяких проблем, тим більше при наявності модульної системи кабелів.

До слова, вона тут має не просто модульну, а повністю модульну конфігурацію. Тобто, від’єднуваними зроблені усі провідники, навіть ті, які призначені для живлення материнської плати й процесора. Такий підхід робить процес підключення комплектуючих і укладання кабелів максимально простим, особливо якщо мова йде про яку-небудь багатофункціональну збірку. Усі роз’єми підписані й мають різну конструкцію, тому тут не повинно виникнути ніяких ускладнень. Нижче наводиться призначення кожного з них:

• 18-контактний і 10-контактний («M/B») − для живлення материнської плати;
• чотири 6-контактні («Peripheral IDE / SATA») − для живлення периферії;
• чотири 8-контактні («CPU / PCI-E») − для додаткового живлення процесора та відеокарт.

Майже всі кабелі виконані у вигляді шлейфів, що позитивним чином позначається на зручності роботи з ними. Основні роз’єми живлення зроблені розбірними й мають наступну конфігурацію: 20+4-контактний ATX і 4+4-контактний ATX12V. Живлення до відеокарти підводиться через один 6+2-контактний роз’єм PCIe − стандартна практика для малопотужних рішень.

До конфігурування проводів для підключення периферії також немає ніяких питань. Доступних конекторів цілком достатньо, щоб підключити кілька накопичувачів і приводів, а також заживити інші компоненти, які вимагають роз’єму PATA. Більше того, зробити це можна буде найоптимальнішим чином, використовуючи мінімум кабелів.

Тепер давайте більш детально розглянемо технічні характеристики блока живлення Seasonic SS-400FL2. Його номінальна потужність становить 400 Вт. Канал +12В виконаний у вигляді однієї лінії з навантажувальною здатністю до 33 А, що відповідає 99% від загальної потужності. Для сучасних комплектуючих це дуже важливий фактор, оскільки він дозволяє використовувати в складі системи компоненти з високим енергоспоживанням, не побоюючись при цьому виникнення ситуації з передчасним спрацьовуванням захисту OCP на каналі +12В. Лінії +3,3В і +5В мають максимальну сумарну потужність 100 Вт і розраховані на навантаження по 20 А кожна. Для підключення кількох накопичувачів, приводів та іншої периферії вистачить цілком.

Як можна здогадатися з назви, за енергоефективністю Seasonic Platinum 400 Fanless відповідає стандарту 80 PLUS Platinum. Нагадаємо, що ним пред'являються дуже високі вимоги до рівня ККД блока живлення. Так, для напруги 230 В при навантаженнях 20%, 50% і 100% від номінальної потужності цей показник не повинен опускатися нижче 90%, 94% і 91% відповідно.

Також варто відзначити широкий діапазон вхідних напруг (100 – 240 В), що дозволяє відмовитися від зовнішніх стабілізаторів живлення в умовах нестабільної електромережі.

Внутрішнє обладнання

Оскільки конструкція Seasonic Platinum 400 Fanless не передбачає наявності вентилятора, знявши кришку корпусу, можна відразу розглянути схемотехніку, на якій побудована дана модель. У її основі лежить добре знайома нам за іншими висококласними блоками живлення від Sea Sonic Electronics платформа Seasonic KM3. Навряд чи вона потребує особливого представлення. Достатньо глянути на результати тестування блоків живлення Seasonic Platinum 760 / Seasonic Platinum 860, щоб зрозуміти її реальні можливості. Щоправда, у випадку з Seasonic SS-400FL2 завдання дещо ускладнене: потрібно досягнути таких же високих показників, але без використання активного охолодження. Пропонуємо подивитися, як інженерам компанії Sea Sonic Electronics вдалося з ним впоратися.

У першу чергу привертає увагу наявність величезних, за мірками блоків живлення, радіаторів. Кожна група силових елементів оснащена своїм власним алюмінієвим охолоджувачем, навіть у низьковольтній частині.

Більше того, навіть сам корпус бере участь у процесі відведення тепла від компонентів блока живлення. На знімку добре видно, яким чином це відбувається.

Немає ніякого сумніву, що система охолодження в Seasonic Platinum 400 Fanless виконана на вищому рівні. Однак якщо вам навіть якимось чином все-таки вдасться довести температуру усередині джерела живлення до критичної позначки, завжди спрацює захист від перегрівання (OTP), який не дасть йому вийти з ладу. Відповідний термодатчик закріплений на радіаторі, який охолоджує транзистори на каналі +12В.

Тепер перейдемо безпосередньо до аналізу самої платформи. На вході високовольтної частини, як і належить якісному рішення, знаходиться EMI-фільтр для згладжування високочастотних перешкод, випромінюваних у мережу блоком живлення. Також він несе на собі функції грозозахисту. Реалізація вхідного фільтра знаходиться на вищому рівні, про що свідчить наявність всіх необхідних компонентів, у тому числі й варистора, а також ретельний підхід виробника до їхнього ізолювання й екранування.

Через щільне компонування, характеристику мосту для випрямлення вхідної напруги визначити не вдалося. Можемо лише сказати, що він включає до свого складу дві діодні збірки. Силова ж частина активного модуля корекції коефіцієнта потужності (APFC) представлена діодом Шотткі ROHM SCS106AG і двома польовими транзисторами Infineon 5R250P, побудованими за технологією CoolMOS, які володіють низьким опором відкритого каналу (на рівні 250 мОм).

Конденсатор високовольтного кола (220 мкФ х 420 В) виготовлений відомою японською компанією Nippon Chemi-Con і належить до високотемпературної серії (до 105°С). Природно, при таких характеристиках до його якості не може бути ніяких претензій. До слова, у всіх інших вузлах, в тому числі й у складі джерела чергового живлення, також використовуються конденсатори переважно від цього виробника.

Основний перетворювач побудований на високоефективній резонансній схемі з повним мостом. Його ключами виступають чотири транзистори Infineon 5R399P, які працюють парами під керуванням ШІМ-контролера CM6901. За коректне функціонування чергового джерела живлення (формує лінію живлення +5Vsb) відповідає чіп ICE2QR4765.

Низьковольтна частина моделі Seasonic Platinum 400 Fanless являє собою синхронний випрямляч: на виході формується одна потужна лінія +12В, з якої надалі вже виходять напруги +3,3В і +5В. Це досить прогресивний метод, який дозволяє досягнути високих показників відразу за кількома напрямками − енергоефективність, навантажувальна здатність каналу +12В, відхилення напруг живлення на вихідних лініях. На жаль, маркування та кількість самих транзисторів, які беруть участь у формуванні напруги +12В, розглянути не вдалося.

Силовою ж частиною інших перетворювачів виступає група із шести елементів Renesas RJK0332DPB, які працюють під керуванням ШІМ-контролера APW7159.

Зі зворотної сторони плати знаходиться частина модульних роз’ємів та інші компоненти перетворювачів: дві котушки й фільтруючі конденсатори полімерного типу (470 мкФ х 16 В і 560 мкФ х 6,3 В). Завдяки такому компонуванню вдається мінімізувати втрати енергії та шуми на виходах блока живлення, а також уникнути скупчення додаткових компонентів у низьковольтній частині.

У процесі згладжування пульсацій на каналі +12В також беруть участь в основному твердотільні конденсатори (330 мкФ х 16 В). Хоча є тут і пара елементів з рідким електролітом. Як уже повідомлялося вище, їхнім виробником є японська компанія Nippon Chemi-Con, продукція якої вважається еталонною у своїй галузі.

Згідно з технічною специфікацією, модель Seasonic SS-400FL2 має весь ряд захистів (OVP / UVP / OPP / SCP / OCP / OTP), включаючи захист від перевантаження та перегрівання. Останній в безвентиляторному блоці живлення є дуже актуальним. Сам же вузол оснований на мікросхемі-супервайзері Weltrend WT7527V.

І наостанок пропонуємо насолодитися найвищою якістю виконання самої плати: ніяких патьоків, напливів, поганої пайки або кривих доріжок. Усе зроблено на найвищому рівні.

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 +2%;
• лінія +5В: +1%;
• лінія +12В: від +2% до +3%.

Вузол роздільної стабілізації продемонстрував чудові результати. На всіх лініях напруга живлення коливалася в суттєво вужчих межах, аніж того вимагає стандарт ATX12V.

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.

Не менш хороші результати були зафіксовані й під час вимірювання пульсацій на виходах блока живлення. Так, у більшості випадків вони не перевищували 25 мВ, і лише зрідка піднімалися до 50 мВ. Причому така картина спостерігалася абсолютно на всіх лініях, у тому числі й на +12В, де допускаються сплески аж до 120 мВ.

Чергова лінія живлення +5VSB

Стан чергової лінії живлення Seasonic Platinum 400 Fanless не викликав ніяких зауважень. Залежно від навантаження напруга на ній змінюється від 5,15 В до 5,07 В.

PFC

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

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

Модуль APFC блока живлення без проблем справляється зі своїм завданням. Як видно з таблиці, уже при споживаній потужності в 200 Вт коефіцієнт PFC досягнув позначки 0,95 (однією з умов одержання сертифіката 80 PLUS Platinum є «PFC ≥ 95% при 50%-ому навантаженні»), максимальне ж значення (0,97) було зафіксоване при навантаженнях понад 320 Вт.

ККД

Тест реальної ефективності при різних навантаженнях підтвердив відповідність моделі Seasonic Platinum 400 Fanless стандарту 80 PLUS Platinum для напруги 230 В. При навантаженнях 20%, 50% і 100% від номінальної потужності ККД блока живлення перевищує 90%, 94% і 91% відповідно. Примітно, що навіть при 10%-ому навантаженні (відповідає потужності в 40 Вт) цей показник тримався на досить високому рівні − близько 82%.

Система охолодження й температурний режим

Зі зрозумілих причин розділ, присвячений залежності швидкості обертання вентилятора від навантаження, ми пропускаємо, а відразу перейдемо до аналізу нагрівання компонентів. Під час експерименту 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.

Як видно з діаграми, інженери компанії Sea Sonic Electronics, які займалися проектуванням системи охолодження для Seasonic SS-400FL2, не даремно їдять свій хліб. Незважаючи на те, що блок живлення під час експерименту працював на межі своїх заявлених можливостей, температура усіх компонентів була далека від критичних значень. Природно, в досягненні таких результатів певну роль зіграла хороша вентиляція в нашому тестовому стенді. У комп'ютерних корпусах, які погано продуваються, температурні показники можуть бути вищими. Однак навіть у цьому випадку ні про яке перегрівання мова не йтиме.

Сторонні шуми під час роботи блока живлення

Як показала практика, на всьому діапазоні навантажень Seasonic Platinum 400 Fanless не видає ніяких додаткових шумів у вигляді дратівного писку дроселів або характерного гудіння трансформатора. Оскільки дана модель має повністю пасивну реалізацію системи охолодження, то відсутність подібних акустичних ефектів особливо важлива. В іншому ж випадку даний блок живлення позбувся б своєї основної переваги перед звичайними рішеннями аналогічної потужності, обладнаними вентиляторами.

OverLOAD

Ще під час тестування Seasonic Platinum 520 Fanless ми з'ясували, що відсутність вентилятора ще не означає неможливість блока живлення переносити навантаження понад номінальне значення. Експеримент із 400-ватною моделлю лише підтвердив цю думку. Навантаження на Seasonic Platinum 400 Fanless вдалося збільшити до 540 Вт, що рівно приросту +35% до номінальної потужності. Далі (на позначці 560 Вт) уже спрацьовував захист від перевантаження (OPP). Результат просто приголомшливий, інакше й не скажеш. Таке враження, що виробник штучно занизив на папері можливості блока живлення, тоді як насправді він здатний на значно більше.

Практичні випробування на реальній конфігурації

Для побудови реальної комп'ютерної системи був задіяний потужний 6-ядерний процесор Intel Core i7-4960X, розігнаний до частоти 4,4 ГГц. У якості відеоприскорювача ми використовували відеокарту ZOTAC GeForce GTX 550 Ti AMP! Edition. Відзначимо, що метою даного експерименту є відтворити реальні навантаження продуктивного ПК і перевірити, як при цьому поводиться блок живлення на практиці.

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:

Блок живлення без проблем впорався із запропонованою конфігурацією: у всіх випадках напруга живлення не опускалася нижче номіналу лінії, а іноді, навпаки, навіть була злегка завищеною. Таким чином, модель Seasonic Platinum 400 Fanless запросто можна включати до складу системи, побудованої на основі сучасних продуктивних компонентів.

Що стосується вхідного енергоспоживання, то під час тестування герой огляду цілком прогнозовано випередив своїх потужніших «золотих» конкурентів. При максимальному навантаженні різниця становила приблизно 15 − 25 Вт.

Енергоспоживання в простої й у вимкненому стані комп'ютера

Енергоспоживання моделі Seasonic Platinum 400 Fanless у вимкненому стані комп'ютера й у сплячому режимі не відрізняється від показників інших висококласних рішень, які побували в нашій тестовій лабораторії.

Висновки

Як і очікувалося, споживчі якості й технічні характеристики блока живлення Seasonic Platinum 400 Fanless (Seasonic SS-400FL2) виявилися на висоті. Він без проблем здатний впоратися з конфігурацією середнього / високого рівня (залежно від енергоспоживання використовуваних компонентів), не видаючи при цьому ні єдиного звуку. Важливо відзначити, що, працюючи навіть на межі своїх можливостей, температура всіх компонентів була далека від критичних значень. Тому Seasonic Platinum 400 Fanless можна сміливо встановлювати в ПК, побудованому на основі продуктивних комплектуючих, і навіть займатися їхнім розгоном. Принаймні, відмінна реалізація систем стабілізації вихідних напруг і згладжування пульсацій надає таку можливість. Та й наявність усіх видів захистів і 35% запасу за потужністю дозволить під час подібних експериментів не турбуватися про вихід блока живлення з ладу.

Крім використання передової схемотехніки і якісних компонентів, моделі Seasonic Platinum 400 Fanless також властива ще одна фірмова риса, характерна для всіх висококласних пристроїв від Sea Sonic Electronics − повністю модульна система кабелів. Завдяки їй складання ПК і підключення комплектуючих перетворюється в дуже простий і зручний процес. Сприяє цьому також і конфігурація самих проводів, які зроблені у вигляді шлейфів. Єдине, що в комплекті поставки хотілося б бачити все-таки два, а не один кабель із конекторами PCIe. Адже багато відеокарт середнього рівня обладнуються двома 6-контактними роз’ємами PCIe, тому без використання додаткового перехідника тут уже не обійтися.

Однак навряд чи це можна назвати істотним недоліком для 400-ватного блока живлення. Тут скоріше навпаки, варто похвалити виробника, що йому вдалося зробити пристрій, який за багатьма параметрами не поступається рішенням потужністю 500 − 550 Вт.

Переваги:

• повна відсутність шуму під час роботи;
• дуже високий ККД (відповідність стандарту 80 PLUS Platinum);
• великий запас за потужністю (до +35%);
• передова схемотехніка і якісна елементна база;
• наявність виділеного каналу +12В з навантажувальною здатністю до 33 А;
• хороший стан напруги на лініях живлення +12В, +5В і +3,3В під великим навантаженням;
• наявність усіх видів захистів, у тому числі й від перегрівання;
• роздільна система стабілізації живлення;
• можливість роботи в широкому діапазоні мережевої напруги;
• повністю модульна система кабелів;
• використання довгих плоских кабелів полегшує їхнє укладання;
• ефективна система охолодження;
• низьке енергоспоживання в сплячому режимі й у вимкненому стані комп'ютера;
• хороший комплект поставки;
• 7 років гарантії.

Особливості:

• наявність одного 6+2-контактного конектора PCIe, хоча пристрій без проблем зможе впоратися і з більш продуктивними відеокартами, обладнаними двома такими роз’ємами;
• у корпусах з нижнім розташуванням блока живлення новинку слід встановлювати решіткою вверх;
• усередині корпусу бажано організувати хоча б мінімальну циркуляцію повітря.

Автор: Сергій Мещанчук
Переклад: Олесь Пахолок

Висловлюємо подяку компанії Sea Sonic Electronics за наданий для тестування блок живлення.

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