Огляд і тестування блока живлення Seasonic G-450

Ні для кого не секрет, що основне навантаження при роботі комп'ютера лягає на лінію живлення +12В. Причому підвищені вимоги пред'являються не тільки до потужності цього каналу, але також і до інших його характеристик - стабільності напруги під різними типами навантажень і рівня пульсацій. Особливо актуальними дані фактори стають під час оптимізації роботи системи. У принципі, на ринку багато пристроїв, які задовольняють ці вимоги, але вони не завжди доступні для рядового користувача. Розуміючи це, компанія Sea Sonic Electronics випустила окрему серію джерел живлення Seasonic G, у якій поєднуються всі вищезгадані параметри та прийнятна ціна. У неї на сьогоднішній день включені чотири пристрої потужністю від 360 до 650 Вт. Тобто користувач може оптимальним чином підібрати собі рішення, не переплачуючи за зайві вати. З 360-ватним (Seasonic G-360) і 550-ватним (Seasonic G-550) блоками живлення читачі вже мали можливість познайомитися на сторінках нашого ресурсу. У даному ж огляді ми розглянемо проміжну модель потужністю 450 Вт - Seasonic G-450 (SSR-450RM). 

Специфікація блока живлення Seasonic G-450:

 

Все цены на Sea+Sonic+SSR-450RM

Упаковка, комплект поставки та зовнішній вигляд

Блок живлення Seasonic G-450 постачається в коробці зі щільного картону, яка забезпечує захист від ударів і можливих механічних пошкоджень. В оформленні упаковки переважають біло-чорні кольори, характерні для серії Seasonic G. На лицьовій стороні відзначені номінальна потужність пристрою (450 Вт) і стандарт енергоефективності (80 PLUS Gold).

Повний список технічних особливостей пристрою розміщений на тильній стороні упаковки. У першу чергу привертають увагу емблеми з написами «DC to DC», «105°C CAP Japan» і «Solid CAP», які вказують на те, що в Seasonic G-450 використовується якісна елементна база та прогресивна схемотехніка на основі DC-DC перетворювачів. Також відзначимо наявність 5-річного гарантійного терміну.

Комплект поставки моделі Seasonic G-450 досить багатий і включає все необхідне, що може знадобитися користувачу в процесі встановлення та підключення пристрою, а саме:

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

Комплект модульних кабелів не представлений на зображенні, з ним ми більш детально познайомимося трохи пізніше.

Корпус блока живлення зроблений зі сталі та пофарбований у стильний чорний колір. Розміри Seasonic G-450 цілком стандартні (150 х 160 х 86 мм), тому можна не хвилюватися на рахунок його сумісності з комп'ютерними корпусами. На верхній кришці, замість звичайного «гриля», встановлена фірмова штампована решітка із гніздами у вигляді бджолиного стільника. Також вентиляційні отвори знаходяться і на передній стінці корпусу, інші панелі зроблені суцільними.

Seasonic G-450 належить до модульних джерел живлення, але, на відміну від пристроїв із серій Seasonic X і Seasonic Platinum, від’єднуваними зроблені не всі кабелі. Провідники, через які підводить живлення до материнської плати та процесора, розпаяні безпосередньо на друкованій платі й виведені назовні через невеликий отвір. Кількість модульних роз’ємів рівна п'яти: три з них служать для підключення периферії, інші два - для відеокарт. Конектори мають різну конфігурацію, тому із приєднанням кабелів не повинно виникнути ніяких проблем.

Провідники, виведені прямо із блока живлення, поміщені в нейлонове обплетення та у деяких місцях стягнуті термоусадкою. Зате всі інші кабелі зроблені у вигляді гнучких шлейфів, які дуже зручні в експлуатації й значно спрощують процес приєднання комплектуючих усередині корпусу.

Для живлення материнської плати передбачений розбірний 20+4-контактний роз’єм ATX, а для процесора - 4+4-контактний ATX12V. Відеокарта підключається за допомогою двох 6+2-контактних конекторів PCI-E. Іншими словами, виробник передбачає можливість використання даного блока живлення в системі з відеоприскорювачем навіть hi-end класу. Зізнатися чесно, для 450-ватних пристроїв - це велика рідкість. Також хочеться звернути увагу, що роз’єми PCI-E розташовані на різних кабелях. Знову ж, це лише спростить підключення відеокарти, а також зведе до мінімуму кількість невикористовуваних роз’ємів.

Усі доступні типи роз’ємів, а також довжина проводів наведені в таблиці:

Усіляких роз’ємів дуже багато (як для блока живлення подібної потужності), до того ж вони розташовані на кабелях різної довжини. Тому користувач зможе підключити не тільки велику кількість пристроїв, але й зробити це найбільш ефективним способом.

На одній із бічних стінок знаходиться етикетка з технічними характеристиками. Потужність каналу +12В становить 444 Вт, що практично повністю відповідає номінальній потужності блока живлення. Як і в більшості якісних рішень з високим рівнем ККД, канал +12В виконаний у вигляді однієї лінії, а не розділений на кілька «віртуальних», і розрахований на велике навантаження - 37 А. Лінії +3,3В і +5В мають максимальну сумарну потужність 100 Вт і здатні витримати навантаження по 20 А кожна, чого цілком достатньо для сучасних комплектуючих.

За енергоефективністю модель Seasonic G-450 відповідає стандарту 80 PLUS Gold, на що вказує відповідне зображення на етикетці. Нагадаємо, що блоки живлення стандартизуються 80 PLUS Gold, якщо їхній ККД для напруги 230В при навантаженнях 20%, 50% і 100% не опускається нижче 88%, 92% і 88% відповідно.

Також варто відзначити широкий діапазон вхідних напруг - від 100 до 240В, що дозволяє відмовитися від зовнішніх стабілізаторів напруги живлення в умовах нестабільної електромережі.

Внутрішнє обладнання

Процес розбирання Seasonic G-450 досить простий, потрібно всього лише відкрутити чотири кріпильні гвинти на верхній кришці. Щоправда, у цьому випадку ви ризикуєте втратити гарантію на сам блок живлення. Про це також нагадує стікер, наклеєний на одному із гвинтів.

Для охолодження внутрішніх компонентів цієї моделі використовується 120-мм 7-лопатевий вентилятор ADDA AD1212MB-A70GL, оснований на кульковому підшипнику. Він уже неодноразово зустрічався нам у блоках живлення від Seasonic (взяти хоча б Seasonic G-360 і Seasonic G-550 з тієї ж серії) і жодного разу не викликав дорікань під час тестування.

Технічні характеристики встановленого вентилятора:

Блок живлення Seasonic G-450

Блок живлення Seasonic G-550

З даних двох світлин можна зробити висновок, що й у тестованому зразку, і в «старшій» моделі (Seasonic G-550) використовується однакова платформа.

На вході встановлений фільтр для згладжування високочастотних перешкод, випромінюваних у мережу блоком живлення. Він включає весь набір необхідних елементів (шість Y- і два Х-конденсатори, три феритові котушки та варистор), тому немає ні найменшого сумніву в тому, що він відмінно впорається зі своїм основним завданням. Велика увага також приділена екрануванню й ізоляції окремих компонентів фільтра.

Поруч розташовані вхідний випрямляч, який складається з однієї діодної збірки GBU10JL, і модуль активної корекції коефіцієнта потужності (APFC). Силова частина APFC включає два польові транзистори та один діод Шотткі, щоправда, їхній номінал визначити не вдалося.

ШІМ-контролер ICE3PCS01, керуючий роботою APFC, розпаяний на окремій друкованій платі. Відразу розташована й мікросхема ICE2HS01G, відповідальна за перемикання транзисторів головного перетворювача.

Конденсатор високовольтного кола (330 мкФ х 420 В) виготовлений японською компанією Nippon Chemi-Con і належить до високотемпературної серії (до 105⁰С). До його якості немає ніяких претензій - вона на висоті.

В Seasonic G-450 використовується напівмостовий резонансний перетворювач із двома ключами. Силовий трансформатор має розміри, цілком відповідні до блоків живлення подібної  потужності. Конструкція згладжуючого дроселя, встановленого на лінії +12В, дещо незвична через використання Ш-подібного сердечника.

Вузол, відповідальний за формування лінії чергового живлення +5VSB, оснований на ШІМ-контролері Infineon ICE2QR4765.

Напруга основної лінії +12В формується синхронним випрямлячем, виконаним на двох польових транзисторах PSMN2R6-40YS, які розпаяні зі зворотної сторони друкованої плати. Як завжди, для їхнього охолодження виробник по максимуму використовував особливості конструкції моделі Seasonic G-450. Так, через доріжки на друкованій платі тепло передається на алюмінієвий радіатор, розташований біля силового трансформатора. До того ж самі транзистори через шар теплопровідного матеріалу стикаються з нижньою кришкою корпусу блока живлення.

DC-DC перетворювачі напруг +3,3В і +5В розташовані на дочірній друкованій платі. Тут задіяні сім «мосфетів» Infineon IPD060N03L G (три на лінії +3,3В і чотири на лінії +5В). Враховуючи, що плата розташована в місці, яке погано обдувається вентилятором, виробник встановив додаткову алюмінієву пластину-радіатор для охолодження силової частини перетворювачів. Керування роботою даного вузла лежить на плечах ШІМ-контролера APW7159.

Для фільтрації вихідних напруг використані конденсатори із твердим і з рідким електролітом. До їхньої якості немає ніяких претензій, тому що у якості виробників значаться такі авторитетні компанії, як Enesol, United Chemi-Con і Rubycon.

Для додаткового згладжування шумів чотири конденсатори (1000 мкФ х 16 В) розпаяні безпосередньо біля модульних роз’ємів.

Згідно з технічною специфікацією, блок живлення Seasonic G-450 має весь ряд захистів (OVP/UVP/OPP/SCP/OCP/OTP), включаючи захист від перевантаження та перегрівання. Сам же вузол оснований на популярній мікросхемі-супервайзері PS223 і реалізований на окремій друкованій платі.

Тестування

Крос навантажувальні характеристики

Згідно з нормами стандарту ATX12V, допустимий діапазон відхилень напруг для всіх ліній живлення становить ±5% від номіналу лінії.

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 +2%;
• лінія +12В: від +1% до +2%.

Система стабілізації відмінно продемонструвала себе в даному тесті. На всіх лініях діапазон відхилень напруги був значно вужчим допустимих норм. Особливо сподобався стан каналу +12В, який є найбільш затребуваним на сьогоднішній день.

Шуми та пульсації у всьому діапазоні напруг

Для стандарту ATX12V передбачені наступні допустимі норми, що стосуються рівня пульсацій (peak-to-peak):

• лінії +3,3В і +5В: 50 мВ;
• лінія +12В: 120 мВ.

Відповідно наведеним вище діаграмам, на лініях +3,3В і +5В живлення рівень пульсацій не перевищував значення 50 мВ. Знову звертаємо увагу на хороший стан каналу +12В, де на більшій частині діаграми шуми були нижчими позначки 75 мВ і тільки при високих навантаженнях зміщалися в діапазон 75-100 мВ (при допустимих 120 мВ).

Чергова лінія живлення +5VSB

Стан чергової лінії живлення моделі Seasonic G-450 досить хороший. Залежно від навантаження напруга на ній змінюється в межах від 5,05 В до 4,99 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 G-450 дуже добре справляється зі своїм завданням. Як видно з таблиці, уже при досягненні навантаження 90 Вт коефіцієнт PFC подолав позначку 0,9, максимальне ж значення (0,99) було зафіксоване при навантаженнях понад 310 Вт.

ККД

Тест реальної ефективності при різних навантаженнях підтвердив відповідність моделі Seasonic G-450 стандарту 80 PLUS Gold для напруги 230 В. Як видно із графіка, при навантаженнях 20%, 50% і 100% від номінальної потужності ККД блока живлення перевищує 88%, 92% і 88% відповідно.

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 та 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. Потрібно 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 250 Вт джерело живлення Seasonic G-450 працює дуже тихо. Після подолання позначки 250 Вт з'являється невеликий фоновий шум, але й у цьому випадку він не викликає ніякого дискомфорту. Понад 300 Вт створюваний шум за слуховими відчуттями можна охарактеризувати як «середній».

Система керування вентилятором працює досить добре та сильного нагрівання елементів навіть після тривалої роботи не спостерігається. Температура всіх основних вузлів під час експерименту не виходила за межі допустимих норм.

OverLOAD

Навантаження на джерело живлення Seasonic G-450 ми збільшували до 520 Вт, що рівно приросту +15,6% до номінальної потужності. При цьому значення напруг на вихідних лініях живленнях залишалися в межах норми. Захист за перевантаженням спрацьовував при досягненні позначки 530 Вт. Ми в черговий раз переконалися, що якість елементної бази та платформи, використовуваної в даному джерелі живлення, знаходиться на високому рівні.

Практичні випробування на реальній конфігурації

Для побудови реальної комп'ютерної системи був задіяний потужний 6-ядерний процесор Intel Core i7-3930К, розігнаний до частоти 4,3 ГГц із підняттям напруги до 1,36 В. А в якості відеоприскорювача ми використовували ZOTAC GeForce GTX 550 Ti AMP! Edition.

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, напруги на лініях живлення +12В; +5В; +3,3В вимірювалися за допомогою мультиметра MASTECH MY64.

У результаті вимірювання напруги живлення на вихідних лініях були отримані наступні значення:

Блок живлення Seasonic G-450 без проблем впорався із 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 була злегка завищена, але це не критично і цілком вписується в діапазон ±5% від номіналу лінії. Знову відзначаємо хорошу роботу системи стабілізації вихідних напруг.

Що стосується вхідного енергоспоживання Seasonic G-450 під час роботи, то воно було на рівні інших блоків живлення, відзначених стандартом 80 PLUS Gold.

Енергоспоживання в простої та у вимкненому стані комп'ютера

Енергоспоживання блока живлення Seasonic G-450 у вимкненому стані комп'ютера та у сплячому режимі також відповідає показникам інших висококласних пристроїв.

Висновки

Блок живлення Seasonic G-450 є досить якісним і в той же час доступним рішенням. Завдяки використанню сучасної топології, виробнику вдалося досягнути високих показників енергоефективності пристрою та стабільності вихідних напруг. За цими параметрами Seasonic G-450 можна поставити в один ряд з моделями з «топової» серії Seasonic X. Також варто відзначити, що в компанії Sea Sonic Electronics не стали заощаджувати на елементній базі та важливих вузлах, що позитивним чином позначилося на здатності витримувати великі перевантаження (до +15,6% до номінальної потужності), і дозволило збільшити гарантійний термін підтримки блока живлення до п'яти років.

Незважаючи на належність моделі Seasonic G-450 до більш дешевого класу пристроїв, його споживчі якості залишилися на висоті. Наприклад, тут як і раніше використовується модульна система кабелів і вентилятор на підшипнику кочення. До того ж від’єднувані провідники зроблені у вигляді гнучких шлейфів, що суттєво спрощує їхнє укладання в комп'ютерних корпусах.

Із усього вищесказаного можна зробити висновок, що модель Seasonic G-450 відмінно підійде для систем з однією відеокартою. А, як відомо, саме такі конфігурації встановлені в більшості користувачів.

Переваги:

• високий ККД (відповідність стандарту 80 PLUS Gold);
• великий запас по потужності (до +15,6%);
• якісна елементна база;
• розширений комплект поставки за рахунок хомутів і стяжок на липучках для додаткової фіксації проводів;
• хороший стан напруги на лініях живлення +12В, +5В, +3,3В під великим навантаженням;
• низьке енергоспоживання в сплячому режимі та у вимкненому стані комп'ютера;
• хороша система стабілізації живлення;
• часткова модульна організація кабелів;
• використання довгих плоских кабелів полегшує їхнє укладання;
• наявність двох 6+2-контактних роз’ємів PCI-E для додаткового живлення відеокарт;
• можливість роботи в широкому діапазоні мережевої напруги;
• ефективна система охолодження;
• 5 років гарантії;
• активний метод компенсації реактивної потужності.

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.