Огляд і тестування блока живлення Seasonic SSE-3201PF-12

У даному огляді ми продовжимо знайомитися із промисловими блоками живлення від Sea Sonic Electronics, зокрема, з вбудовуваними рішеннями із 12-вольтною лінією на виході. І цього разу приділимо увагу потужнішій моделі – Seasonic SSE-3201PF-12, розрахованій на 320 Вт. Чи потрібна в сучасних реаліях така продуктивність, коли всі роблять ставку на енергоефективність? Так, безумовно. Нехай енергоспоживання одного елемента й зменшується, але їхня кількість у складі пристрою зростає. За прикладами далеко ходити не треба: ASIC/FPGA-майнери, світлодіодні матриці, рекламні відеопанелі, апарати самообслуговування – усе це за останні роки досить сильно еволюціонувало й вимагає відповідного забезпечення енергією. Так що навряд чи найближчим часом IT-індустрія відмовиться від потужних промислових блоків живлення. Скоріше навпаки, попит на них навіть збільшиться.

Специфікація:

Зовнішній вигляд

Як і належить вбудовуваному рішенню, блок живлення Seasonic SSE-3201PF-12 має невеликі габарити − 215 х 50 х 115 мм. Оскільки корпус пристрою в цьому випадку відіграє безпосередню роль у відведенні тепла, то зроблений він повністю із алюмінію (товщина стінок становить 2 мм). Для збільшення ефективності системи охолодження виробник також встановив вентилятор і проробив ряд отворів, через які здійснюється приплив прохолодного повітря. Така увага до системи охолодження не випадкова, адже промислові блоки живлення, як правило, експлуатуються в куди жорсткіших умовах, аніж їхні комп'ютерні аналоги. Наприклад, для героя огляду заявлений температурний режим становить від -30°С до +70°С.

Роз’єм живлення представлений одинадцятьма клемами з фіксуючими гвинтами, які для більшої безпеки закриті зверху пластиковою прозорою кришкою. Дві крайні праві клеми призначені для приєднання вхідного живлення змінного типу, далі слідує заземлення та вісім виходів для подачі постійної напруги (чотири -12В і чотири +12В).

Згідно з інформацією, зазначеною на етикетці, максимальне навантаження на виходах блока живлення не повинне перевищувати 320 Вт або з урахуванням номіналу вихідної напруги (+12В) – 26,7 А. Також важливо відзначити, що Seasonic SSE-3201PF-12 здатний працювати в умовах нестабільної електромережі. Діапазон вхідних напруг становить 100 – 240 В.

Внутрішнє обладнання

У даній моделі використовується та ж платформа, що й у більш продуктивній версії потужністю 450 Вт. Для тих, хто не знайомився з відповідним оглядом, нагадаємо її ключові особливості. В першу чергу хочеться звернути увагу на компонування внутрішнього простору. Усі силові елементи при можливості розташовані по периметру друкованої плати і через алюмінієві пластини контактують з корпусом блока живлення, перетворюючи його у своєрідний великий радіатор.

Активною ж частиною системи охолодження виступає 60-мм вентилятор ADDA AD0612XB-A71GL (0,38 А; 4,56 Вт), оснований на кульковому підшипнику – надійний і перевірений часом варіант. Хоча від Sea Sonic Electronics ми іншого й не чекали.

Схемотехніка та компонентна база моделі Seasonic SSE-3201PF-12 також заслуговує тільки позитивних відгуків. Так, на вході встановлений повноцінний фільтр електромагнітних перешкод із захистом від високовольтних імпульсів у мережі. До складу високовольтного кола включений активний модуль корекції коефіцієнта потужності (APFC), а сумарна ємність накопичувальних конденсаторів (300 мкФ) співрозмірна з номінальною потужністю пристрою (320 Вт). До того ж їх виробником виступає японська компанія Nippon Chemi-Con, а робоча температура збільшена до 105°С. Як говориться в таких випадках – коментарі зайві.

У якості перетворювача енергії обрана звичайна напівмостова схема. Вона проста в реалізації, дешева у виробництві й при доборі правильних компонентів забезпечує досить високі характеристики. Випрямлення напруги +12В здійснюється за допомогою чотирьох діодних збірок SBR30A50CT. Надалі вона додатково стабілізується й фільтрується (знову ж, використовуються тільки японські конденсатори). На жаль, не всі виробники промислових рішень приділяють цьому моменту належну увагу. Радує, що Sea Sonic Electronics не входить у їхнє число.

Система захистів тестованої моделі представлена трьома типами: від короткого замикання (SCP), від підвищеної напруги на виході (OVP) і від перевантаження (OPP). Біля клем додатково встановлений потенціометр, за допомогою якого можна плавно регулювати вихідну напругу з +10,8 до +13,2 В.

Тестування

Стабільність вихідної напруги живлення в різних режимах роботи

Залежно від навантаження напруга живлення на виході пристрою змінювалася в межах від +12,10 до +12,08 В, що в переведенні на відносні величини становить +0,8…0,7%. Також був проведений дослід, який демонструє вплив вхідної напруги на стан 12-вольтової лінії. Поступово змінюючи її з 100 до 250 В, ми одержали стабільні +12,09 В на всьому діапазоні. В обох випадках результат більш ніж відмінний.

Вимірювання коефіцієнта PFC і рівня ККД

Аналогічні висновки можна зробити і про роботу модуля APFC: значення коефіцієнта PF на рівні 0,9 було зафіксоване вже при навантаженні 80 Вт, а в піку й зовсім досягнуло позначки 0,97.

Що стосується ефективності моделі Seasonic SSE-3201PF-12, то максимальні показники ККД (близько 88%) вона демонструє на діапазоні 200 – 320 Вт. Між іншим, це навіть на 2% більше, аніж заявлено в специфікації. Якщо ж розглядати весь діапазон типових навантажень для даного блока живлення (70 – 320 Вт), то й тут нічого поганого сказати не можна: цілком прийнятні 80 – 88%.

Система охолодження

Ще одним важливим фактором для промислового вбудовуваного рішення є ефективність його системи охолодження. Для оцінки цього параметра був проведений експеримент, у ході якого Seasonic SSE-3201PF-12 протягом 30 хвилин працював під навантаженнями, близькими до максимальних (300 Вт). Після його завершення ми заміряли нагрівання основних компонентів блока живлення й одержали наступні результати.

Такі низькі значення говорять самі за себе: система охолодження без проблем справляється зі своїм завданням. Причому до критичних показників залишається не просто великий, а ми б навіть сказали, величезний запас. Відзначимо, що під час експерименту швидкість обертання попередньо встановленого вентилятора була постійною (не залежала від споживаної потужності) і становила 5300 об/хв.

Тест на перевантаження та вимірювання енергоспоживання в режимі простою

Захист від перевантаження (OPP) спрацьовував на позначці 350 Вт, що відповідає 9-відсотковому збільшенню до номінальної потужності. При цьому ніяких перегрівань або осідань вихідної напруги не спостерігалося.

Енергоспоживання в режимі простою (без навантаження) склало 8 Вт.

Висновки

Промисловий блок живлення Seasonic SSE-3201PF-12 не відрізняється безшумною роботою, як Seasonic SSE-2001HE-12, або високими показниками потужності, як Seasonic SSE-4501PF-12. Його перевага полягає в іншому – у відмінному співвідношенні ціни та можливостей. Цього вдалося досягнути за рахунок використання простої у виробництві схемотехніки, але з якісними компонентами. У результаті до всіх переваг даної моделі додався ще один важливий пункт – підвищена надійність.

В роботі Seasonic SSE-3201PF-12 також зарекомендував себе досить добре. Він без проблем упорався з номінальним навантаженням в 320 Вт і навіть зміг видати ще додаткових 30 Вт. При цьому температурні показники були набагато нижчі за допустимі норми, а відхилення вихідної напруги +12В не перевищували 0,8% – комп'ютерним блокам живлення таке і не снилося. З інших переваг можемо відзначити порівняно компактні розміри та підтримку основних типів захистів.

Якщо ж говорити про недоліки екземпляра, який нам дістався, то таких виявлено не було. Можна, звичайно, згадати про відсутність регулювання швидкості обертання вентилятора, і, як наслідок, його гучну роботу на всьому діапазоні навантажень. Але, з іншого боку, Seasonic SSE-3201PF-12 – це ж промисловий блок живлення, тому тут споживчі якості не так важливі, як у тих же комп'ютерних рішеннях.

Переваги:

• порівняно компактні розміри;
• хороше співвідношення ціни та можливостей;
• на діапазоні навантажень 70 – 320 Вт ККД пристрою становить 80 – 88%;
• можливість роботи з перевантаженнями аж до 350 Вт;
• якісна елементна база з великим запасом міцності;
• відмінна стабілізація живлення на виході;
• можливість роботи в широкому діапазоні мережевої напруги;
• можливість ручного підлаштування вихідної напруги в межах від +10,8 до +13,2 В;
• наявність захистів OVP, OPP і SCP;
• ефективна система охолодження.

Особливості:

• промисловий блок живлення з 12-вольтовою лінією на виході;
• швидкість обертання вентилятора постійна (5300 об/хв) і не залежить від значення споживаної потужності.

Автор: Сергій Мещанчук
Переклад: Олесь Пахолок

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