Огляд і тестування блока живлення Seasonic Platinum 660 (SS-660XP2)

Як вже повинно бути відомо нашим читачам, наприкінці минулого року компанія Sea Sonic Electronics оновила багато серій блоків живлення, включаючи і лінійку «Platinum». Крім звичних блоків живлення, у цій серії з'явилися і безвентиляторні моделі, одну з яких ми нещодавно розглядали. У більш потужних пристроях однією пасивною системою охолодження не обійтися, тому в них використовуються вентилятори. Але навіть у цьому випадку інженери з Sea Sonic Electronics постаралися максимально зробити безшумними блоки живлення, встановивши на них гібридну, або, як її ще називають, напівактивну систему охолодження. З особливостями роботи даної системи ми будемо знайомитися на прикладі джерела живлення Seasonic Platinum 660 (SS-660XP2) потужністю 660 Вт.

Специфікація блока живлення Seasonic Platinum 660:

Коробка для всіх блоків живлення серії Seasonic Platinum стандартна і виконана в однаковому стилі. У нижньому правому куті розміщений напис з номінальною потужністю пристрою, що знаходиться всередині. Це єдина технічна інформація, яку ми знайшли на лицьовій поверхні.

Задня ж панель упаковки, навпаки, вся засіяна технічними характеристиками і особливостями блоку живлення. Більшість з них нам вже знайома по огляду безвентиляторного джерела живлення Seasonic Platinum 400 Fanless з цієї ж серії, але є і деякі відмінності. Звісно, в першу чергу, вони стосуються системи охолодження, тому що в Seasonic Platinum 660 використовується вентилятор.

Причому зацікавленість викликає не стільки сам вентилятор (його ми розглянемо трохи пізніше), як система керування їм. Тут використовується запатентована гібридна система керування вентилятором, яка зветься S3FC. Її основна відмінність від звичайної системи полягає в тому, що до досягнення певної температури, вентилятор не обертається зовсім. Тобто при малих навантаженнях, у цьому випадку до 30% (±5%) від номіналу, Seasonic Platinum 660 абсолютно безшумний. Цей режим буде досить доречним, наприклад, при перегляді відеофільмів або прослуховуванні музики.

Тепер від коробки перейдемо безпосередньо до героя даного огляду. Дуже порадувало, з якою старанністю упаковано все всередині. Сам блок живлення знаходиться в окремому матер'яному мішечку, а модульні кабелі і мережний шнур живлення в стильній сумці з двома відділеннями.

Також у коробці ми знайшли інструкцію і набір, що кріплять і фіксуючих елементів. Взагалі комплект поставки Seasonic Platinum 660 виглядає ось так:

• безпосередньо блок живлення, упакований у спеціальний мішечок;
• мережний шнур живлення;
• гвинти для кріплення;
• модульні кабелі, що знаходяться у невеликій сумочці;
• п'ять хомутів і три стяжки на липучках для фіксації проводів;
• наклейка з логотипом компанії;
• інструкція.

Джерело живлення має цілком звичний дизайн і розміри (160 х 150 х 86 мм). У порівнянні з тим же Seasonic Platinum 400 Fanless, корпус блока живлення Seasonic Platinum 660 позбувся вентиляційних отворів на багатьох панелях. Сіточка з гніздом у вигляді шестикутних отворів залишилася тільки на верхній і задній кришках.

На передню панель корпуса виведені роз’єми для підключення кабелів живлення. Всі вони мають модульний дизайн, що відповідає концепції джерел живлення серії Seasonic Platinum. Роз’єми підписані, і розібратися, що до чого підключати буде досить просто.

Також тут знаходиться вимикач, за допомогою якого здійснюється вибір роботи системи керування швидкістю обертання вентилятора. Це може бути або гібридний режим (Hybrid), коли вентилятор працює, за схемою описаної вище, або нормальний режим (Normal) - вентилятор обертається завжди навіть при мінімальному навантаженні.

«Для чого це зроблене?» - запитаєте ви, адже очевидно, що гібридний режим буде переважніше у плані шуму. Але справа в тому, що не у всіх корпуса добре вентилюються, деякі збирають системи в корпусах меншого розміру або взагалі зроблені з нуля. Тут і знадобиться даний перемикач і нормальний режим роботи системи керування швидкістю обертання вентилятора.

На одній з бічних стінок знаходиться етикетка з технічними характеристиками. Ми вже знайомі з серією Seasonic Platinum, тому можемо впевнено стверджувати, що в блоці живлення Seasonic Platinum 660 використовується синхронний випрямляч з DC-DC перетворювачами. Ці технічні подробиці дозволять краще зрозуміти силові характеристики, наведені на етикетці. Потужність каналу +12В становить 660 Вт, тобто відповідає номінальній потужності блоку живлення, що саме і характерно для блоків живлення з DC-DC конвертером у низьковольтній частині. Ще однією особливістю сучасних якісних блоків живлення є відмова від поділу на субканали лінії +12В. Замість цього використовується єдина лінія, але здатна витримати більше навантаження, у випадку Seasonic Platinum 660 - 55 А. Лінії +3,3В і +5В мають максимальну сумарну потужність 125 Вт і здатні витримати навантаження по 25 А кожна, чого буде цілком достатньо для сучасних комплектуючих.

Уточнимо також, що Seasonic Platinum 660, як взагалі і всі джерела живлення Seasonic, може експлуатуватися в широкому діапазоні вхідної напруги (у межах від 100 В до 240 В).

Серед переліку всіляких емблем і логотипів самими цікавими для нас є «80 PLUS Platinum», «RoHS» і «GOST-R». «80 PLUS Platinum» означає стандарт енергоефективності, згідно з яким ККД блоку живлення при навантаженнях 20%, 50% і 100% не опускається нижче 90%, 94% і 91% відповідно. Емблеми «GOST-R» і «RoHS» належать вже до електробезпечності і наявності шкідливих речовин, хоча, у цьому випадку вірніше сказати - відсутності шкідливих речовин. «GOST-R» - ні що інше, як стандарт « ДЕРЖСТАНДАРТ», який використовується в СНД. Дуже приємно, що виробник «підганяє» свою продукцію не тільки під стандарти європейських країн або США, але і під наші стандарти.

Тепер подивимося, що собою представляють кабелі вихідних ліній живлення. Всі доступні типи роз’ємів, а також довжина проводів наведені в таблиці:

Усіляких роз’ємів не просто багато, а дуже багато, причому всі вони закріплені на кабелях різної довжини. Отже, користувач зможе підключити не тільки велику кількість пристроїв, але і зробити це найбільш ефективно.

Основний 20+4-контактний роз’єм живлення ATX виконаний у розбірному вигляді. Для додаткового живлення процесора передбачено два роз’єми ATX12V: 8-контактний і 4+4-контактний.

Також радує наявність чотирьох 6+2-контактних роз’ємів PCI-E для додаткового живлення відеокарт, що дозволить зібрати потужну ігрову систему без використання додаткових перехідників.

Якісний вентилятор завжди був «візитною карткою» джерел живлення Seasonic. Нагадаємо, що в «коробкових» версіях використовуються вентилятори виробництва компанії SANYO DENKI з серії San Ace, засновані тільки на шарикопідшипниках.

У блоці живлення Seasonic Platinum 660 для забезпечення активної циркуляції повітря застосовується 120-мм вентилятор SANYO DENKI San Ace 120 9S1212F404. Його повна специфікація наведена в таблиці:

Верхня кришка корпуса джерела живлення Seasonic Platinum 660 знімається в такий же спосіб, як і в Seasonic Platinum 400 Fanless. Один з чотирьох гвинтів, що кріплять, заклеєний спеціальним стікером, пошкодження якого приведе до втрати гарантії.

Блок живлення Seasonic Platinum 400 Fanless

Блок живлення Seasonic Platinum 660

Загальне компонування Seasonic Platinum 660 повністю повторюють молодшу модель. Використання вентилятора дозволило зменшити розміри радіаторів для охолодження елементів APFC і транзисторів на лінії +12В у низьковольтної частини. В іншому ж схемотехніка двох «платинових» джерел живлення Seasonic Platinum 660 і Seasonic Platinum 400 Fanless однакова.

Частина вхідного EMI-фільтра розпаяна біля виходів мережної розетки і екранована за допомогою фольги. Всередині знаходиться невелика плата з однією катушкою, одним X-конденсатором і декількома Y-конденсаторами. Тут також розміщений і плавкий запобіжник.

Інша частина фільтра (два дроселі, варистор, два X- і два Y-конденсатора) розміщена на головній друкованій платі. Звертаємо вашу увагу на відмінну ізоляцію елементів за допомогою клею, що не проводить струм і гумових чохлів.

Поруч знаходиться випрямний міст вхідного ланцюга, який складається з двох підключених паралельно діодних складань. Для охолодження моста застосовується порівняно великий окремий радіатор з розгалуженою верхньою частиною.

Трохи далі розміщені елементи вузла активного модуля корекції коефіцієнта потужності (APFC): дросель, ключі APFC і контролер роботи APFC. Останній заснований на мікросхемі NCP1654 і розпаяний на окремій невеликій платі.

Силова частина APFC складається з діода Шотткі CREE C3D06060 і двох польових транзисторів Infineon IPP50R250CP.

Одразу ж за ними розпаяні два підключені паралельно електролітичні конденсатори виробництва японської компанії Nippon Chemi-Con. Кожний з них має ємність 220 мкФ і розрахований на напругу 420 В і робочу температуру до 105⁰С.

Для охолодження чотирьох ключів головного перетворювача використовується окремий радіатор. Роль ключів у цьому випадку виконують транзистори Infineon IPP50R399CP, їх роботою керує ШІМ-контролер CM6901 від Champion Microelectronics.

Сам же силовий трансформатор знаходиться в центрі друкованої плати і має досить великі розміри.

Неподалік розміщений вузол, відповідальний за формування лінії чергового живлення +5VSB. Керування роботою перетворювача напруги для каналу +5VSB здійснюється за допомогою мікросхеми ICE2QR4765. Маленька чорна коробочка - не що інше, як реле, що забезпечує всі ланцюги, крім чергової, у режимі очікування.

Низьковольтна частина являє собою синхронний випрямляч з DC-DC перетворювачами. Використання транзисторів замість діодів дозволило помітно підвищити ККД блоку живлення і скоротити тепловиділення. В результаті цього і радіатор, що охолоджує «мосфети» на лінії +12В, зменшився в розмірах.

Формування напруги +3,3В і +5В здійснюється на окремій друкованій платі. У ролі польових транзисторів є «мосфети» Infineon BSC0906NS з опором у відкритому стані 4,5 мОм. Всього на кожну лінію приділяється по три такі транзистори. Керування DC-DC перетворювачами лежить на плечах ШІМ-контролера APW7159.

На звороті плати розміщені інші елементи DC-DC конвертерів, зокрема два дроселі і фільтруючі конденсатори. Згідно фотографії, на лініях +3,3В і +5В використовуються конденсатори тільки полімерного типу. Також тут знаходиться і частина модульних роз’ємів.

На лінії +12В встановлені конденсатори як з твердим (16У х 470 мкФ), так і рідким електролітом (16У х 2200 мкФ, з робочою температурою до 105⁰С). В останньому випадку їх виробником є відома японська компанія United Chemi-Con.

Згідно з технічною специфікацією, блок живлення Seasonic Platinum 660 має весь ряд захистів, включаючи захист від перегріву і перевантаження. Даний вузол заснований на мікросхемі Weltrend WT7527V і реалізований на окремій друкованій платі.

До якості пайки немає ніяких зауважень - всі доріжки рівні, патьоків і інших недоліків не виявлено.

Цікаво, що задня кришка є своєрідним радіатором, який через шар теплопровідного матеріалу стикається з доріжками на платі і відводить від них тепло.

Тестування

Крос навантажувальні характеристики

При проходженні тестів КНХ напруга живлення на всіх трьох лініях змінювалася в дуже невеликих межах - лише від +1% до +2%, що можна вважати відмінним результатом.

Шуми і пульсації у всьому діапазоні напруги

Пульсації на лінії +3,3В досить невеликі, в середньому вони рівні 36 мВ.

Схожа ситуація спостерігається і на лінії +5В. Тут середній рівень пульсацій становить 32 мВ.

Пульсації на лінії +12В також у гарному стані, лише піково перевищують 75 мВ.

Чергова лінія живлення +5VSB

Стан чергової лінії живлення блока живлення Seasonic Platinum 660 досить 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* - навантаження у відсотковому відношенні до номінальної потужності блока живлення.

Модуль корекції коефіцієнта потужності блока живлення Seasonic Platinum 660 дуже добре справляється з своїм завданням. Згідно з таблиці, вже при досягненні навантаження 200 Вт коефіцієнт PFC подолав оцінку 0,9, максимальне ж значення (0,98) було зафіксовано при навантаженні 550 Вт і вище.

ККД

Тест реальної ефективності при різних навантаженнях підтвердив відповідність блоку живлення Seasonic Platinum 660 стандарту 80 PLUS Platinum для напруги 230 В. Як видно з графіка, при навантаженнях 20%, 50% і 100% від номінальної потужності ККД блока живлення перевищує 90%, 94% і 91% відповідно.

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 становила приблизно 27⁰С. Потрібно відзначити, що повітря всередині корпуса комп'ютера може бути куди гарячіше, зокрема, температура 40⁰С є цілком припустимою для комп'ютера. У той же час, саме навантаження, створюване комп'ютерною системою, носить змінний характер, що полегшує температурний режим джерела живлення.

На даному графіку продемонстрована робота системи керування вентилятором у гібридному режимі (Hybrid). До оцінки потужності в 400 Вт (61% від номінальної потужності) блок живлення Seasonic Platinum 660 абсолютно безшумний, тому що працює в пасивному режимі охолодження. При навантаженні в 400 Вт вентилятор починає обертатися на швидкості 700 об/хв, а при потужності в 660 Вт частота обертання досягає значення 1650 об/хв, що ще дуже далеко до максимальних 2200 об/хв. При максимальному номінальнім навантаженні (660 Вт) рівень шуму цілком комфортний (на слух його можна охарактеризувати як «нижче середнього»).

У нормальному режимі (Normal) роботи системи керування вентилятором, він починає обертатися з швидкістю 700 об/хв навіть при мінімальному навантаженні на блок живлення.

Як ми вже писали на самому початку статті, користувач сам може вибирати необхідний режим роботи системи охолодження за допомогою спеціального перемикача, розташованого біля модульних роз’ємів.

У будь-якому режимі система керування вентилятором справляється на «відмінно», сильного нагрівання елементів навіть після тривалої роботи не спостерігається. Температура всіх основних вузлів у межах норми.

OverLOAD

Навантаження на джерело живлення Seasonic Platinum 660 ми збільшували до 820 Вт, що дорівнює прирост +24,2% до номінальної потужності. При цьому значення напруги на вихідних лініях живленнях залишалися в межах норми. Захист по перевантаженню спрацьовував при досягненні оцінки в 830 Вт. Результати цього тестування в черговий раз підтвердили високу якість елементної бази джерела живлення Seasonic Platinum 660, завдяки якій досягається такий великий запас по потужності.

Практичні випробування на реальній конфігурації

Для побудови реальної комп'ютерної системи ми використали наявний потужний 6-ядерний процесор Intel Core i7-3930К, розігнаний до частоти 4,3 ГГц з підняттям напруги до 1,36 В. У якості відеоприскорювача ми використали ZOTAC GeForce GTX 480 AMP!, яку дійсно можна вважати самою «ненажерливою» серед сучасних відеокарт.

Виміри проводилися у двох режимах: у простої і максимальному завантаженні, яке створювалося за допомогою програмного тесту блока живлення OCCT Perestroika 3.1.0. Під час тестування загальне енергоспоживання системи вимірялося за допомогою приладу Seasonic Powerangel, напруга на лініях живлення +12В; +5В; +3,3В вимірялася за допомогою мультиметра MASTECH MY64.

В результаті виміру напруги живлення на вихідних лініях живлення були отримані наступні значення:

Блок живлення Seasonic Platinum 660 без проблем впорався з запропонованою конфігурацією, продемонструвавши відмінні результати як під навантаженням (режим Burn), так і при бездіяльності системи (режим Idle). На жодній лінії великих відхилень не помічено, хіба що напруга +3,3В злегка «задерта», але це не критично і цілком є в межах діапазону ±5% від номіналу лінії. Отже, знову відзначаємо гарну роботу системи стабілізації вихідної напруги.

Загальне енергоспоживання Seasonic Platinum 660 знаходиться на одному рівні з іншим «платиновим» блоком живлення Seasonic Platinum 520 Fanless і передбачувано нижче, ніж у «золотого» Seasonic X-560.

Енергоспоживання у простої та у виключеному стані комп'ютера

Енергоспоживання блока живлення Seasonic Platinum 660 у виключеному стані комп'ютера та у сплячому режимі відповідає показникам інших висококласних джерел живлення.

Висновки

У даному огляді ми познайомилися з блоком живлення Seasonic Platinum 660 (SS-660XP2) потужністю 660 Вт. По енергоефективності він відповідає стандарту 80 PLUS Platinum, що було підтверджено під час тестування рівня ККД на всьому діапазоні навантажень. Крім того, використання синхронного випрямляча з DC-DC перетворювачами і якісної елементної бази дозволило досягти вражаючих результатів і в інших видах тестів. Особливо сподобалася робота системи стабілізації, причому як під час крос-навантажувальних досвідів, так і при експлуатації джерела живлення в складі реальної конфігурації.

Також відмітною рисою Seasonic Platinum 660 і інших ще більш потужних «платинових» блоків живлення є наявність запатентованої гібридної системи охолодження. Завдяки їй Seasonic Platinum 660 до навантаження в 400 Вт працював у пасивному режимі, тобто абсолютно безшумно. Але і при більшому навантаженні швидкість обертання вентилятора була досить низкою, що сприятливо позначилося на шумових характеристиках джерела живлення.

По суті, Seasonic Platinum 660 являє собою ідеальний блок живлення, поєднуючи відмінну продуктивність, чудову якість вихідного живлення і мінімальний рівень шуму на всьому діапазоні навантажень. Але є одне «але» - це ціна, яка на момент написання статті дорівнювала 209 доларам. Хоча, якщо користувач готовий витратити такі кошти на блок живлення, то Seasonic Platinum 660 буде оптимальним вибором.

Переваги:

• повна відсутність шуму під час роботи до навантаження в 400 Вт і мінімальний рівень шуму після подолання цієї оцінки;
• можливість вибору між гібридним і нормальним режимом роботи системи охолодження;
• дуже високий ККД;
• великий запас по потужності ( до +24,2%);
• ефективна система охолодження;
• якісна елементна база;
• наявність усіх видів захистів, включаючи захист від перегріву і перевантаження;
• повна модульність кабелів;
• гарний стан напруги на лініях живлення +12В, +5В, +3,3В під великим навантаженням;
• низьке енергоспоживання в сплячому режимі та у виключеному стані комп'ютера;
• відмінна система стабілізації живлення;
• використання довгих плоских кабелів спрощує укладання;
• наявність чотирьох 6+2-контактних роз’ємів PCI-E для додаткового живлення відеокарт;
• можливість роботи в широкому діапазоні сіткової напруги;
• 7 років гарантії;
• активний метод компенсації реактивної потужності.

Особливості:

• більша вартість, у порівнянні з звичайними блоками живлення аналогічної потужності.

Автор: Сергій Мещанчук
Переклад: Анна Смірнова

Висловлюємо подяку компанії «Сінтекс», дистриб'ютору  продукції Sea Sonic Electronics в Україні, за наданий для тестування блок живлення.

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