Огляд і тестування блока живлення Seasonic SSP-300SUG

Блок живлення Seasonic SSP-300SUG, про який піде мова в цьому огляді, належить до досить специфічного класу пристроїв, виконаних у форматі Flex ATX. Даний стандарт материнських плат так і не прижився на ринку комплектуючих, а от відповідні джерела живлення одержали більш широке поширення. Цим вони в першу чергу повинні бути зобов'язані своєму корпусу. Компактні розміри роблять їх відмінною основою для побудови міні-ПК, а мала висота дозволяє використовувати в складі стійкового сервера. Тому не дивуйтеся, якщо в прайсах комп'ютерних магазинів або на офіційному сайті компанії Seasonic SSP-300SUG буде розташований у категорії промислових рішень.

Специфікація:

Зовнішній вигляд

Як і всі промислові блоки живлення, Seasonic SSP-300SUG постачається у вигляді OEM-версії, тобто без коробки та додаткових аксесуарів. Конфігурація корпусу Flex ATX багато в чому схожа на ATX-варіант. Хіба що вентилятор зі свого звичного місця переїхав на передню панель, а замість нього тепер просто отвори для забору прохолодного повітря.

Вихідні кабелі виконані у вигляді пучка проводів із загальним модульним роз’ємом. Таке технічне виконання дозволить спростити складання й обслуговування системи, особливо якщо вона є частиною стійкового сервера. Кількість доступних роз’ємів і довжина кабелів подані нижче в таблиці:

Внутрішнє обладнання

Невеликі розміри та порівняно висока номінальна потужність змусили інженерів суттєво видозмінити звичне компонування внутрішнього простору блока живлення. Проте варто відзначити, що жоден із важливих вузлів не був викреслений із його принципової схеми.

У системі охолодження активну участь бере корпус пристрою. Через спеціальні термопрокладки він контактує із силовими елементами на тильній стороні головної друкованої плати та Г-подібним радіатором, розташованим у високовольтній частині. Примусова циркуляція повітря здійснюється 40-мм вентилятором ADDA 0412XB-C71GP потужністю 3,6 Вт, який оснований на надійному кульковому підшипнику.

На вході Seasonic SSP-300SUG знаходиться фільтр для згладжування високочастотних перешкод (два X- і шість Y-конденсаторів, два дроселі та варистор), випромінюваних у мережу блоком живлення. Також він несе на собі функції грозозахисту. Випрямлення вхідного електричного струму здійснюється за допомогою однієї діодної збірки, яка закріплена на центральному радіаторі. Поруч із нею можна виявити силову частину активного модуля корекції коефіцієнта потужності (APFC) і накопичувальний конденсатор. Останній має параметри 220 мкФ х 420 В і виготовлений японською компанією Hitachi. Відповідно, до його якості не може бути ніяких претензій.

У інших вузлах, в тому числі й у вихідному фільтрі пульсацій напруг, також використовуються тільки японські конденсатори (в основному від Nippon Chemi-Con і Rubycon). Немало важливий факт, що всі вони належать до високотемпературних серій (допустима робоча температура з 85°С збільшена до 105°С).

В основі моделі Seasonic SSP-300SUG лежить резонансний перетворювач із двома силовими ключами-транзисторами Infineon 5R280CE. Дана топологія дозволяє досягнути високих показників ККД блока живлення, у тому числі й при малих навантаженнях. Не випадково герой огляду відповідає «золотому» стандарту енергоефективності (80 PLUS Gold). За коректну роботу перетворювача й модуля APFC відповідає комбо-контролер NCP1910.

Низьковольтна частина Seasonic SSP-300SUG являє собою синхронний випрямляч: за допомогою пари діодів 1045UL і двох транзисторів PSMN2R6-40YS формується одна потужна лінія +12В, з якої надалі вже виходять напруги +3,3В і +5В. Відповідні DC/DC-перетворювачі винесені на дочірні друковані плати, на яких знайшлося місце не тільки для силових елементів, але й для компонентів вихідних фільтрів. До слова, стабілізація напруг у даному блоці живлення організована за роздільним принципом.

Згідно зі специфікацією, у тестованому пристрої передбачений наступний перелік захистів:

• захист від підвищеної вихідної напруги (OVP);
• захист від короткого замикання (SCP);
• захист від перевантаження за потужністю (OPP).

Сам же вузол функціонує під управлінням контролера HY510N.

Тестування

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

Блок роздільної стабілізації живлення продемонстрував дуже хороші результати. На всіх лініях напруга живлення коливалася в суттєво більш вузьких 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.

Робота системи згладжування пульсацій також залишила приємні враження. У більшості випадків шуми не перевищували 25 мВ, і лише іноді зміщалися в діапазон 25 – 50 мВ. При цьому така картина спостерігалася на всіх лініях живлення, у тому числі й на +12В, де допускаються сплески величиною аж до 120 мВ.

Чергова лінія живлення +5Vsb

Залежно від навантаження напруга на черговій лінії живлення (+5Vsb) змінювалася від 5,06 до 5,03 В, що свідчить про хорошу роботу даного вузла.

PFC

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

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

Модуль APFC без проблем впорався зі своїм завданням. Як і належить «золотому» блоку живлення, позначка 0,90 була досягнута при навантаженні не більше ніж 50% від номінальної потужності.

ККД

Тест реальної ефективності при різних навантаженнях показав, що модель Seasonic SSP-300SUG не тільки відповідає стандарту 80 PLUS Gold, але й також всім вимогам сертифіката 80 PLUS Platinum (при навантаженнях 20%, 50% і 100% від номінальної потужності ККД блока живлення повинен перевищувати 90%, 94% і 91% відповідно). Також хочемо звернути увагу на той факт, що навіть при малому значенні споживаної потужності (40 Вт) ККД однаково знаходився на досить високому рівні (понад 86%).

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.

До навантаження в 200 Вт Seasonic SSP-300SUG працював тихо. Більш-менш помітний шум можна було почути тільки після навантаження в 250 Вт. При максимальному ж значенні споживаної потужності рівень шуму піднімався до середнього. При цьому з'являлися епізодичні підвиваючі звуки, викликані тим, що встановлений вентилятор іноді розкручувався до максимальної швидкості.

Що стосується нагрівання внутрішніх компонентів, то навіть після тривалої роботи ніяких проблем не спостерігалося. Із цього можна зробити висновок, що дана система охолодження не тільки відносно тиха, але ще й доволі ефективна.

Сторонні шуми під час роботи блока живлення

На всьому діапазоні навантажень тестований екземпляр не видавав ніяких сторонніх шумів у вигляді дратівного писку дроселів або характерного гудіння трансформатора.

OverLOAD

Навантаження на Seasonic SSP-300SUG ми збільшували до 380 Вт, що рівно приросту +27% до номінальної потужності. Далі (на позначці 390 Вт) уже спрацьовував захист від перевантаження (OPP). При цьому значення напруг на вихідних лініях живлення залишалися в межах норми. Дуже солідний результат, який свідчить про хорошу якість підібраних компонентів і високий рівень використовуваної платформи.

Проте слід пам'ятати, що тривала робота блока живлення при навантаженнях, які перевищують його номінальні можливості, може привести до більш раннього виходу пристрою з ладу. Крім того, проведений нами експеримент не є гарантією того, що й у реальних умовах експлуатації вдасться досягнути таких же значень.

Практичні випробування на реальній конфігурації

Для перевірки роботи Seasonic SSP-300SUG у реальних умовах використовувалася наступна конфігурація:

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:

У реальних умовах система стабілізації показала себе так само добре, як і при випробуваннях на лабораторному стенді. Під час експерименту на жодній із ліній напруга живлення не просідала нижче свого номіналу. Характер навантаження при цьому не відігравав ніякої ролі.

Енергоспоживання в простої й у вимкненому стані комп'ютера

Енергоспоживання Seasonic SSP-300SUG у вимкненому стані комп'ютера й у сплячому режимі відповідає значенням, зафіксованим в інших моделей порівнянної потужності.

Висновки

Модель Seasonic SSP-300SUG являє собою ще один варіант компактного блока живлення для побудови міні-ПК. Однак на відміну від тих же SFX- і TFX-рішень він також може бути використаний у складі промислового сервера – висота 41 мм дозволить без проблем розмістити його в стандартній стійці, а потужності в 300 Вт із лишком вистачить для живлення двопроцесорних систем з кількома накопичувачами. Крім того, ще однією перевагою Seasonic SSP-300SUG є дуже високий ККД. У специфікації заявлено, що дана модель відповідає стандарту 80 PLUS Gold, однак на практиці вона без проблем повторила вимоги «платинового» сертифіката. У піку ККД і зовсім досягав значення 95,4%.

Робота модуля APFC, вузлів стабілізації та фільтрації напруг, а також системи охолодження також залишила тільки позитивні враження. Крім того, блок живлення виявився не таким гучним, як інші компактні рішення, обладнані 40-мм вентилятором. Характерний гул носив епізодичний характер і з'являвся лише при максимальному навантаженні.

Загалом, Sea Sonic Electronics як завжди на висоті: навіть із промислового рішення умудрилася зробити блок живлення, який нічим не поступається топовим ATX-моделям.

Переваги:

• компактні розміри;
• можливість використання в складі стійкового сервера;
• дуже високий ККД (до 95,4%);
• великий запас за потужністю (до +27%);
• передова схемотехніка і якісна елементна база;
• наявність виділеного каналу +12В із навантажувальною здатністю до 25 А;
• відмінний стан напруги на лініях живлення +12В, +5В і +3,3В під великим навантаженням;
• можливість роботи в широкому діапазоні мережевої напруги;
• ефективна та відносно тиха система охолодження, як для рішень подібного роду;
• вентилятор на кульковому підшипнику.

Особливості:

• немає роз’ємів PCIe.

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.

Все цены на Seasonic+SSP-300SUG+F0+300W+Gold+%28SSP-300SUG%29