Огляд і тестування блока живлення Seasonic SS-460H1U Active PFC F0

Завдяки тісній співпраці з представництвом компанії Sea Sonic Electronics тільки за цей рік ми змогли познайомитися із різноманітними рішеннями з її асортименту: від «платинових» кіловатників  для найбільш вимогливих користувачів до промислових блоків живлення з єдиним номіналом вихідної напруги. Ще однією категорією стали моделі для живлення промислових або серверних комп'ютерів. Оскільки для встановлення такого роду обладнання використовуються стандартні телекомунікаційні стійки, то й розміри даних пристроїв повинні відповідати досить жорстким вимогам. Наприклад, для одностійкового юніта (1U) висота не повинна перевищувати 1,75 дюйма (44,45 мм). Існують і пристрої подвійної висоти (2U, не плутати з ірландською групою U2), які за внутрішнім об’ємом близькі до ATX-моделей. Але в ряді випадків є необхідність у використанні саме 1U-рішень. Отже, чи можуть вони забезпечити високу вихідну потужність і хороші температурні показники, незважаючи на настільки компактні розміри?

Тестування блока живлення Seasonic SS-400L1U показало, що у випадку з 400-Вт моделлю це цілком під силу виробнику. В поточному ж огляді ми перевіримо, чи стосується дане твердження й джерела Seasonic SS-460H1U Active PFC F0 потужністю 460 Вт.

Специфікація

Зовнішній вигляд

Як і личить аналогічним рішенням, Seasonic SS-460H1U постачається в OEM-версії, тому він позбавлений упаковки та комплектації. Розміри джерела становлять 235 х 100 х 40 мм. Завдяки настільки малій висоті в стійці він займатиме всього лише один слот – і це при номінальній потужності в 460 Вт.

Нижня стінка зроблена суцільною, на верхній же розташувалися вентиляційні отвори (над силовим трансформатором) і етикетка із зазначенням найбільш важливих параметрів пристрою. Логотип «80 PLUS» вказує на відповідність Seasonic SS-460H1U даному стандарту. Згідно з його вимогами, ККД блока живлення при навантаженнях 20%, 50% і 100% від номінальної потужності не повинен опускатися нижче позначки 80% (цей момент ми обов'язково перевіримо трохи пізніше, під час тестування). Також варто відзначити широкий діапазон вхідних напруг (100 – 240 В), що дозволяє відмовитися від зовнішніх стабілізаторів живлення в умовах нестабільної електромережі.

Незважаючи на невеликі розміри, найбільшу роль у циркуляції повітря відіграють передня та задня стінки. Біля першої розташована пара вентиляторів, які виштовхують гаряче повітря з корпусу. У свою чергу захоплення холодного здійснюється через отвори на верхній і тильній сторонах.

У конструкції вихідних кабелів використаний повністю модульний дизайн, що значно спростить підключення комплектуючих і подальше обслуговування стійкового сервера, а також позбавить від скупчення зайвих провідників.

Всі кабелі виконані у вигляді звичайних проводів калібру 18 AWG (1,02 мм у діаметрі із площею перетину 0,82 мм²), без використання нейлонового обплетення. Довжини застосовуваних провідників буде цілком достатньо для подачі живлення до всіх підключених пристроїв.

Повна конфігурація системи кабелів виглядає наступним чином:

Внутрішнє обладнання

Для охолодження внутрішніх компонентів використовується пара 38-мм 5-лопатевих вентиляторів ADDA AD3812HB-B51GP. У їхній основі лежать кулькові підшипники, які помітно надійніші за підшипники ковзання, що дуже важливо, враховуючи цільову сферу застосування джерела. Докладні технічні характеристики даних вертушок наведені в наступній таблиці:

Внутрішнє компонування Seasonic SS-460H1U дуже нагадує таке в більш габаритного промислового рішення Seasonic SS-460H2U. Враховуючи можливості останнього, це вже можна віднести до переваг даної моделі.

На вході встановлений EMI-фільтр, відповідальний за згладжування високочастотних перешкод, випромінюваних у мережу блоком живлення. Його елементна база включає до свого складу всі необхідні компоненти: принаймні один X- і два Y-конденсатори, а також пару дроселів і варистор.

Трохи далі розташована діодна збірка, дбайливо обладнана додатковим алюмінієвим радіатором. Поруч встановлений дросель активного коректора коефіцієнта потужності (APFC). Інші елементи даного вузла розташовані на Г-подібному радіаторі, який примикає до стінки блока живлення. Відзначимо, що пасивна система охолодження елементів блока живлення складається з пари вигнутих під кутом 90° радіаторів, виконаних у вигляді пластин, тобто без характерної гребінки. Швидше за все, такий підхід викликаний компактними розмірами пристрою.

У якості вхідного конденсатора високовольтного кола встановлене рішення Hitachi AIC (330 мкФ х 400 В). Японське походження даного елемента побічно говорить про його високу якість, що підтверджують численні позитивні відгуки. Також радує приналежність конденсатора до високотемпературної серії (до 105°С).

В Seasonic SS-460H1U Active PFC F0 використовується роздільний метод стабілізації, про що говорить наявність трьох окремих котушок у низьковольтній частині. Застосовані тут конденсатори мають винятково японське походження (Nippon Chemi-Con і Rubycon), що дуже важливо, враховуючи очікувану специфіку експлуатації даного джерела живлення. Втім, від Sea Sonic Electronics ми й не очікували нічого іншого.

Згідно з технічною специфікацією, блок живлення Seasonic SS-460H1U має наступні захисти: OVP, OPP і SCP. За їхню реалізацію відповідає винесена на окрему плату мікросхема-супервайзер HY-510N. Для промислового пристрою непогано було б реалізувати й захист від перегрівання (OTP).

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

Вузол стабілізації напруги живлення добре впорався зі своїм завданням: на всіх лініях вона коливалася в дуже вузькому діапазоні, а осідання не перевищували значень, визначених стандартом 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.

Хороші результати були зафіксовані й під час вимірювання пульсацій на виходах блока живлення: на лініях +3,3В і +5В розмах амплітуди (peak-to-peak) не перевищував 50 мВ, а канал +12В обмежився позначкою 75 мВ, що значно нижче допустимої межі.

Чергова лінія живлення +5VSB

Стан чергової лінії живлення Seasonic SS-460H1U не викликав ніяких зауважень. Залежно від навантаження напруга на ній змінюється від 4,97 В до 4,89 В.

PFC

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

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

Модуль APFC блока живлення відмінно справляється зі своїм завданням. Уже при споживаній потужності в 140 Вт коефіцієнт PFC подолав позначку 0,9. Максимальне ж значення (0,98) було зафіксоване при навантаженні 350 Вт і вище. Нагадаємо, що для відповідності сертифікату 80 PLUS показник 0,9 повинен бути хоча б при 100% навантаженні.

ККД

Тест реальної ефективності при різних навантаженнях підтвердив відповідність моделі Seasonic SS-460H1U Active PFC F0 стандарту 80 PLUS для напруги 230 В. При навантаженнях 20%, 50% і 100% від номінальної потужності ККД блока живлення перевищував необхідні у всіх випадках 80%. Як видно, заявлений виробником рівень 83% насправді досягається при половинному навантаженні на блок живлення.

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.

У блоці живлення Seasonic SS-460H1U застосовуються два 38-мм вентилятори, які працюють на швидкості до 9000 об/хв. Даний показник плавно досягається тільки при максимальному навантаженні й супроводжується середнім рівнем шуму. При споживанні до 300 Вт шум від блока живлення знаходиться нижче середньої позначки, а при навантаженні до 200 Вт його можна охарактеризувати як тихий.

Система охолодження тестованого рішення досить продумана й повністю відповідає його потребам. Так, у настільки обмеженому просторі навіть віддалені від вентиляторів елементи відрізняються досить хорошими температурними показниками. Виконані у вигляді вигнутих пластин радіатори також відмінно виконують свою функцію.

Сторонні шуми під час роботи блока живлення

Як показала практика, на всьому діапазоні номінальної потужності Seasonic SS-460H1U не видає ніяких додаткових шумів у вигляді дратівного писку дроселів або характерного гудіння трансформатора.

OverLOAD

Навантаження на тестовану модель ми збільшували до 530 Вт, що рівно приросту +15% до номінальної потужності. Далі (на позначці 540 Вт) уже спрацьовував захист від перевантаження (OPP). При цьому значення напруг на вихідних лініях живлення залишалися в межах норми. Результат вийшов у кращих традиціях компанії Sea Sonic Electronics.

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. Метою даного експерименту є відтворення реальних навантажень продуктивного ПК і перевірка того, 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, 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 Seasonic SS-460H1U без проблем упорався із запропонованою конфігурацією, продемонструвавши відмінні результати як під навантаженням (режим «Burn»), так і при бездіяльності системи (режим «Idle»). На жодній із ліній не було зафіксовано ні яких-небудь проблем, ні навіть просідання напруги нижче свого номіналу.

Енергоспоживання в простої й у вимкненому стані комп'ютера

Енергоспоживання блока живлення Seasonic SS-460H1U у вимкненому стані комп'ютера й у сплячому режимі відповідає показникам інших близьких за потужністю рішень, які побували в нашій тестовій лабораторії.

Висновки

Блок живлення потужністю 460 Вт у корпусі висотою всього 40 мм – це не міф і не казка, а серверне рішення Seasonic SS-460H1U Active PFC F0. Незважаючи на настільки жорстке обмеження за габаритами, виробнику вдалося помістити в нього всю необхідну схемотехніку, обладнавши ключові елементи додатковими радіаторами та ефективною активною системою охолодження. Остання представлена парою 38-мм вентиляторів, які при високому навантаженні створюють середній, цілком комфортний рівень шуму. Тому при використанні навіть кількох таких джерел недалеко від робочих місць, створюване ними акустичне тло не буде впливати на комфорт і самопочуття персоналу, який знаходиться неподалік.

Враховуючи специфіку використання такого роду БЖ у цілодобовому режимі, досить важливим показником є нагрівання внутрішніх компонентів. Хоча обмежений простір певною мірою залишив свій слід, все-таки температурні показники вузлів не виходили за допустимі межі, що дозволяє говорити навіть про можливу короткочасну роботу в режимі перевантаження (як показало тестування, до позначки 530 Вт).

Якість елементної бази також залишила позитивні враження: наприклад, використовувані конденсатори представлені винятково японськими брендами. Тому не дивно, що тестові показники на всіх етапах не виходили за допустимі межі й повністю відповідали заявленим. Інженерів Sea Sonic Electronics варто похвалити за такий підхід, у якому немає місця економії на життєво важливих елементах. Отже, ми щиро радимо Seasonic SS-460H1U для купівлі усім тим, кому необхідне потужне 1U-рішення для забезпечення якісного живлення серверних або інших промислових комп'ютерів. Тим більше що набір комплектних кабелів включає до свого складу роз’єми для підключення ряду різних пристроїв, а модульна система дозволить легко позбутися зайвих проводів, що помітно полегшить монтаж і обслуговування блока живлення.

Переваги:

• відповідність стандарту 80 PLUS;
• хороший запас за потужністю (до +15%);
• якісна елементна база;
• хороший стан напруги на лініях живлення +12В, +5В і +3,3В під великим навантаженням;
• роздільна система стабілізації живлення низьковольтної частини;
• можливість роботи в широкому діапазоні мережевої напруги;
• повністю модульна система кабелів;
• велика різноманітність доступних конекторів, у тому числі наявність 6-контактного роз’єму PCIe;
• ефективна система охолодження з комфортними шумовими показниками.

Автор: 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.

Все цены на Seasonic+SS-460H1U+460W+OEM