Огляд і тестування блока живлення Seasonic X-400 FANLESS: абсолютна тиша

Шляхи вдосконалення сучасного джерела живлення для ПК вже давно визначені: це підвищення ефективності, зниження рівня шуму і зменшення габаритних розмірів. Компанія Sea Sonic,  як один з законодавців тенденцій у світі сучасних блоків живлення зовсім нещодавно, у вересні 2010 року, запропонувала дві безвентиляторні моделі Seasonic X-400 FANLESS і Seasonic X-460 FANLESS, зробивши, таким чином, великий подарунок для збирачів безшумних ПК і цінителів тиші. Сьогодні ми протестуємо менш потужну безвентиляторну модель Seasonic X-400 FANLESS. Отже, ця модель є самим молодшим представником елітної серії «X», всі моделі якої відповідають дуже високій сертифікації енергоефективності 80 PLUS Gold. Досягти високих значень ККД без застосування більш досконалої схемотехніки блоків живлення просто неможливо. Тому компанія Sea Sonic застосовує одразу ряд технологічних прийомів. Раніше ми тестували більш потужного представника серії «X» - Seasonic X-750, в огляді якого порівнювали нову схемотехніку з побудовою звичайного, у нашому розумінні, блоку живлення. Сьогодні ж ми постараємося з'ясувати можливості конкретно моделі Seasonic X-400 FANLESS і розберемося в її будові.

Специфікація блока живлення Seasonic X-400FANLESS:

Виробник	Seasonic
Модель	X-400 FANLESS (SS-400FL Active PFC F3)
Тип	ATX12V/EPS12V
Потужність, Вт	400
Потужність по каналу 12В, Вт	396
Ліній +12V	1
Потужність ліній +3,3У и +5В, Вт	100
Виходи	+3.3V – 20A, +5V – 20A, +12V – 33A, -12V – 0.5A,  +5VSB – 2,5A
PCI-E роз’єм	1
SLI Ready	Немає
CrossFire Certified	Немає
Модульний	Так
ККД	88%
Сертифіковано 80 PLUS	Gold
Коефіцієнт потужності (PF)	0,99
Метод компенсації коефіцієнта потужності	Активний
Вхідна напруга, В	100-240
Частота, Гц	50/60
Вхідний струм, А	6,3
Розмір вентилятора, мм	Немає вентилятора
Рівень шуму, дБ	0
Регулятор швидкості обертання	Немає
Електромагнітні безпека і сумісність (EMI/EMC)	cUL, TUV, CE, CB, FCC, C-TICK, CCC, BSMI, Gost-R
Відповідність RoHS (низький вміст у припою свинцю та кадмію)	Є
Розміри (ШхДхВ), мм	150х160х86
Комплектація	Шнур живлення, гвинти кріплення, стяжки, наклейка
Вага, кг	-
Гарантія	5 років
Сайт виробника	http://www.seasonic.com/

Все цены на Seasonic X-400 FANLESS

Упаковка блока живлення Seasonic X-400 FANLESS виконана стильно і якісно. На лицьовій її стороні зазначена потужність в 400 Вт і сертифікація 80 PLUS Gold.

Інформативне наповнення упаковки дуже високе. Так, наприклад, на її бічній стороні є специфікація блока живлення Seasonic X-400 з вказівкою навантажувальних можливостей вихідних каналів.

На звороті упаковки підкреслюються основні особливості і показаний внутрішній дизайн. Тут відзначається те, що модель виконана за передовою технологією DC-DC, яка сприятливо впливає на ефективність перетворення. Також відзначається особливий тип дизайну модульних роз’ємів, що дозволяє уникнути накопичення кабелів всередині джерела. Адже їх накопичення погіршує умови охолодження всередині блока живлення та зменшує перехідний опір. Крім того, до суттєвих переваг блока живлення Seasonic X-400 FANLESS виробник відносить:

• Відсутність шуму;
• Позолочені роз’єми кабелів;
• Використання високотемпературних конденсаторів з максимальною робочою температурою 105°С;
• Використання конденсаторів полімерного типу;
• П'ятирічний термін гарантії.

Комплектація блока живлення Seasonic X-400FANLESS включає:

• Шнур живлення;
• Набір модульних роз’ємів у фірмовому чохлі;
• Чотири гвинти;
• Наклейку;
• Коротку інструкцію;
• Комплект стяжок;
• Три стрічки «липучки».

Комплект кабелів блока живлення Seasonic X-400 досить великий. Його буде цілком достатньо для джерела живлення потужністю 400 Вт.

Роз’єми і довжина проводів кабелів блока живлення Seasonic X-400FANLESS:

Типи роз’ємів	Довжина проводів до роз’єму (роз’ємів), см
20+4-контактний роз’єм живлення	60
4+4-контактний роз’єм живлення	65
6+2-контактний роз’єм PCIE	60
Три роз’єми для периферійних пристроїв PATA	55-70-85
Два роз’єми для периферійних пристроїв PATA	35-50
Три роз’єми SATA	55-70-85
Два роз’єми SATA	35-50
Перехідник живлення з PATA на два FDD	15

Роз’єм для живлення процесора представлений в універсальному 4+4-контактному вигляді. Для забезпечення додаткового живлення відеокарти передбачений всього один роз’єм, але в 6+2-контактному виконанні PCIE.

Для підтримки периферійних пристроїв в арсеналі Seasonic X-400 FANLESS є два кабелі з п'ятьма роз’ємами PATA і два кабелі з п'ятьма роз’ємами SATA. Взагалі, оснащення цього блока живлення, враховуючи його заявлену потужність, можна вважати дуже гарним.

Сам блок живлення Seasonic X-400 спершу покладений у мішечок і обгорнутий етикеткою, яка застерігає щодо його обов'язкового встановлювати вентиляційною сіткою догори.

Корпус блока живлення Seasonic X-400FANLESS чорного кольору має матову поверхню, що важко забруднюється. Його конструкція виконана з урахуванням пасивного охолодження. З цієї причини верхня, задня і бічні панелі корпуса блока живлення виконані перфорованими.

На задній панелі блока живлення, як звичайно, розташований роз’єм для підключення мережного шнура і кнопка для відключення мережевої напруги.

Більша частина верхньої панелі виконана у вигляді вентиляційної сітки. В основному через неї передбачається відведення тепла від елементів, що гріються, за рахунок конвекції.

Бічні панелі лише в нижній частині оснащуються вентиляційною сіткою.

Блок живлення Seasonic X-400 має повністю модульне підключення кабелів, а не часткове, як у багатьох масових моделей. Модульні роз’єми розміщаються у два ряди. Поза тим що самі роз’єми підписані, фізично підключити кабель до блока живлення невірно не вийде через різну форму комутуючих частин.

Кабелі в модульних роз’ємах з'єднуються дуже щільно навіть без натяку на зазори і люфти. Тому про надійність контакту можна не турбуватися.

Довжина кабелів у блока живлення Seasonic X-400 велика. Це дозволить без проблем використовувати його в корпусах з нижнім розташуванням джерела. Далі всього в такому випадку виявляється процесорний роз’єм на материнській платі. Враховуючи цей факт, кабель з 4+4-контактним роз’ємом ATX12V має збільшену до 65 см довжину. Також можна відзначить, що всі кабелі Seasonic X-400FANLESS оснащені опліткою, що для блока живлення такого рівня можна вважати стандартом.

На етикетці блока живлення Seasonic SS-400FL Active PFC F3, яка розташована не на бічний, а на верхній стороні корпуса, є перелік навантажувальних здатностей вихідних каналів. Основна лінія живлення +12В є єдиною та здатна витримати навантаження в 33 А, що відповідає потужності в 396 Вт. Таким чином, у відсотковому відношенні до номінальної потужності блока живлення потужність лінії +12В дорівнює 99%. Загальна потужність ліній +3,3 В і +5 В дорівнює 100 Вт, чого буде цілком достатньо для живлення сучасного продуктивного ПК. Також на етикетці відзначене те, що діапазон вхідної робочої напруги цього джерела живлення в межах від 100 В до 240 В. Таким чином, Seasonic X-400 FANLESS повинен буде нормально функціонувати навіть в умовах зменшеної напруги в мережі.

Знявши верхню кришку, всередині блока живлення Seasonic X-400 FANLESS привертають увагу великі та високі радіатори, а також відсутність звичного накопичення проводів. Раніше, тестуючи Seasonic X-750, ми відзначали наявність досить компактних по розміру радіаторів, як для рішення потужністю 750 Вт. Цей факт обумовлений тим, що для джерела з дуже високим ККД потрібно розсіювати меншу кількість енергії « що згубилася» під час перетворення. Проте, оскільки в блоці живлення Seasonic X-400 FANLESS відсутній активний елемент охолодження, то радіатори мають більші габарити, ніж у Seasonic X-750.

Компонування елементів і сама схемотехніка блока живлення Seasonic X-400 FANLESS дуже схожа з іншими моделями серії «X». Він побудований за принципом DC-DC у комбінації з синхронним випрямленням.

Особливістю конструкції блока живлення можна назвати розміщення транзисторів схеми вторинного випрямлення +12В з зворотної сторони друкованої плати. При цьому розсіювання тепла виділюваного при роботі транзисторів передбачається проводити на друковану плату і на корпус через термопрокладку.

Для випрямлення напруги +12В використовуються чотири польові транзистори Infineon IPD036N04L, кожен з яких розрахований на струм до 87 A при 100ºC у тривалому режимі. Опір у відкритому стані цих MOSFET відповідає 3,5 мОм, що також повинно сприяти високій ефективності перетворення.

Якість пайки на друкованій платі Seasonic X-400 висока.

Проблему зайвих комутуючих проводів інженери компанії Sea Sonic вирішили дуже раціонально, розпаявши модульні роз’єми прямо на основній друкованій платі і окремій платі з перетворювачами напруги ліній +3,3В і +5В.

Враховуючи фактор підвищених температури, полімерні конденсатори знайшли в блоці живлення Seasonic X-400 дуже широке застосування. Зокрема у вихідних лініях блока живлення встановлені винятково твердотільні конденсатори, менш піддані впливу температури і відрізняються набагато більшим терміном служби.

Умови охолодження MOSFET схеми випрямлення +3,3В і +5В поліпшені за рахунок металевої  пластини, у той час як на моделях серії «X» з активним охолодженням обходяться без неї.

Перетворення з напруги +12В іншої вихідної напруги +3,3В і +5В доручене окремій схемі, заснованій на ШІМ-контролері APW7159.

Трохи порушивши послідовність опису блоків живлення, від лінії вторинного випрямлення перейдемо до розгляду вхідних ланцюгів. Біля роз’єму підключення мережного шнура Seasonic X-400 FANLESS є значний фільтр для гасіння різних мережних перешкод.

За розміром основні силові елементи, дроселі і трансформатори, у блоці живлення Seasonic X-400 здаються нехарактерно більш габаритними, у порівняння з звичайними блоками живлення потужністю 400 Вт.

З цього ракурсу ще краще можна оцінити висоту радіаторів і габарити трансформатора. З правої сторони на окремій платі невеликого розміру розміщена чотириканальна схема моніторингу PS223, яка забезпечує захист від перевантаження OCP, від перевищення і зниження вихідної напруги OVP і UVP, а також від перегріву OTP.

Два діодних мости первинного ланцюга випрямлення охолоджуються за рахунок окремого габаритного радіатора з оребрінням у верхній частині.

У ланцюзі первинного випрямлення встановлений конденсатор відомої компанії «Nippon Chemi-Con» серії «KMR» ємністю 390 мкФ, розрахований на напругу 420 В і максимальну робочу температуру 105ºС. Ємності подібної величини повинно цілком вистачити для блока живлення з активним PFC потужністю 400 Вт.

На найбільшому радіаторі встановлені силові елементи вузла активної корекції коефіцієнта потужності, до складу якого входять три транзистори і один діод. Причому в якості MOSFET використовуються досить потужні Infineon SPP20N60C3, розраховані на струм в 13,1 А при 100ºC у постійному режимі роботи.

Тестування

Крос навантажувальні характеристики

Напруга на лінії +3,3В при проходженні тесту КНХ відхилялася від +4% до -1%, що можна вважати гарним показником.

Напруга на лінії +5В відхилялася ще в меншому діапазоні, на величину всього в 1%.

Також у відмінному стані була напруга на лінії +12В. У більшій області КНХ відхилення становили +1% і +2%. Взагалі, можна казати про те, що тест КНХ блок живлення Seasonic X-400FANLESS пройшов відмінно.

Шуми і пульсації у всьому діапазоні напруги

Пульсації на лінії +3,3В зовсім невеликі, в середньому вони рівні 25 мВ.

Пульсації на лінії +5В вже більші, але при цьому їх середній рівень склав тільки 38 мВ, що можна вважати прийнятним показником.

Пульсації на лінії +12В були дуже низькі, що найчастіше характерно для блоків живлення, виконаних за схемою DC-DC. Середні пульсації на цій лінії склали всього 10 мВ.

Чергова лінія живлення +5 VSB

Стан чергової лінії живлення блока живлення Seasonic X-400 FANLESS дуже гарний. Залежно від навантаження напруга на черговій лінії живлення змінюється в межах від 5,11 В до 5,01 В.

PFC

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

Навантаження, Вт	37	66	100	150	200	300	350	400
PFC	0,66	0,75	0,8	0,86	0,89	0,93	0,94	0,95

Модуль корекції коефіцієнта потужності блока живлення Seasonic X-400 FANLESS відмінно виконує свої функції. Максимальний коефіцієнт потужності досягає значення 0,95 при номінальному навантаженні.

ККД

Тест ККД показав, що блок живлення Seasonic X-400 FANLESS практично повністю відповідає стандарту 80 PLUS Gold. При навантаженні 20 і 100% від номінальної ефективність блока живлення перевищує 88%, а при 50% лише трохи не дотягає до рівня 92%, позначеного цим стандартом (напевно, внаслідок погрішності вимірів). Також на графіку можна побачити те, що навіть при перевищенні навантаження понад номінальне, ККД блока живлення не знижується різко, як це іноді зустрічається в менш висококласних рішеннях, а зменшується лише до 86% при перевантаженні на 150 Вт.

Вплив зміни вхідної напруги мережі

Працездатність блока живлення Seasonic X-400 FANLESS при різних значеннях вхідної мережевої напруги перевірялася при 80% завантаженні. Навантаження на лінії +5В і +3,3В дорівнювало 80 Вт, а загальне навантаження було рівне 320 Вт. Показником працездатності була величина вихідної напруги.

Напруга мережі	250 В	240 В	220 В	200 В	180 В	160 В	140В	120 В	100 В
+3,3 В	3,29	3,29	3,29	3,29	3,29	3,29	3,29	3,29	3,29
+5 В	4,94	4,94	4,94	4,94	4,94	4,94	4,94	4,94	4,94
+12 В	12,03	12,04	12,04	12,04	12,04	12,04	12,04	12,04	12,04

Змінюючи вхідну напругу від 100 В до 250 В, ми встановили, що блок живлення Seasonic X-400 FANLESS стабільно працює у всьому заявленому в специфікації діапазоні.

OverLOAD

Зовсім не дивно, що блок живлення Seasonic X-400FANLESS зміг працювати і при навантаженні в 550 Вт, що помітно перевершує номінальну. Запас в 150 Вт буде відмінним бонусом для користувача. Тому при виборі конфігурації можна зовсім не побоюватися помилитися на 50 Вт.

При подачі навантаження в 550 Вт напруга на лініях живлення приймала наступні значення: 3,3V = 3,26 В; 5V = 4,92 В; 12V = 11,98 В; 5Vsb = 4,98 В. Як бачимо, відхилення  напруги навіть не наближаються до критичних значень.

Практичні випробування на реальній конфігурації

Для побудови реальної комп'ютерної системи ми використали присутній Intel Core 2 Quad Q9550, розігнаний до частоти 3,7 ГГц з підняттям напруги до 1,36 В. У подібному режимі роботи цей процесор можна порівняти з кожним з найбільш потужних сучасних процесорів, включаючи і шестиядерні моделі AMD Phenom II. У якості відеоприскорювача ми використали відеокарту ZOTAC GeForce GTX 480 AMP!, яку дійсно можна вважати самою «ненажерливою» серед сучасних відеокарт.

Тестова конфігурація:

Материнська плата	ZOTAC nForce 790i-supreme (NVIDIA nForce 790i Ultra SLI)
Процесор	Intel Core 2 Quad Q9550 (LGA775, 2,83 ГГц, L2 2х6 МБ) @3,7 ГГц
Кулер	Noctua NH-U12P
Оперативна пам'ять	2x DDR3-1333 1024 MБ Transcend PC6400
Відеокарти	ZOTAC GeForce GTX 480 AMP!
Жорсткий диск	Samsung HD080HJ 80 ГБ 7200rpm 8 МБ SATA-300
Корпус	Spire SwordFin SP9007B із двома 120 мм вентиляторами
Ваттметр	Seasonic Power Angel
Мультиметр	MASTECH MY64

Виміри проводилися у двох режимах: спокій і максимальне завантаження, яке створювалося за допомогою тесту блока живлення OCCT Perestroika 3.1.0. Під час тестування вимірювали загальне енергоспоживання системи за допомогою приладу Seasonic Power Angel, а також вимірювали напругу на лініях живлення +12В; +5В; +3,3В за допомогою мультиметра MASTECH MY64.

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

	Seasonic X-400 FANLESS		Aopen Z550-12AE3P		Antec Basiq VP450P
Режим	Величина, В	Відхилення, %	Величина, В	Величина, В	Величина, В	Відхилення, %
+12V
Idle	12,25	2	12,58	4,8	12,42	3,5
Burn	12,18	1,5	12,23	1,9	11,98	-0,1
+5V
Idle	5,06	1,2	4,99	0	4,91	-1,8
Burn	5,05	1	5,08	1,6	5,02	0,4
+3.3V
Idle	3,42	3,6	3,45	4,5	3,45	4,5
Burn	3,4	3,3	3,42	3,6	3,42	3,6
	Вхідне енергоспоживання, Вт
Idle	135		140		140
Burn	522		550		585

З реальною системою, що включає настільки продуктивну відеокарту, блок живлення Seasonic X-400 FANLESS впорався фактично без дорікань. Крім того, відхилення напруги не виходили за межі припустимих значень, незважаючи на навантаження «осідання» напруги були незначні. Система керування досить успішно компенсувала її величину. Крім того, у цьому тесті можна порівняти, як відрізняється енергоспоживання рішення, відповідного до сертифікації 80PLUS Gold, у порівнянні з представниками середнього класу. У навантаженні втрати через різницю ККД можуть досягати 60 Вт! Таким чином, використовуючи більш ефективне джерело живлення можна не тільки зменшити нагрівання, але і навіть заощадити на рахунках за електроенергію.

Енергоспоживання в простої та у виключеному стані ПК

Блоки живлення	Енергоспоживання в режимі, Вт
	Sleep	Power Off
Seasonic X-400FANLESS	5	3
atLux PowerLux QL-700 APFC-14	7	6
Seasonic SS-750HT	5	4
Seasonic SS-850HT	5	4

Енергоспоживання у виключеному стані ПК і в сплячому режимі відповідає показникам інших висококласних джерел живлення.

Шум

Блок живлення Seasonic X-400 FANLESS працює дійсно абсолютно безшумно. Ніяких сторонніх шумів як скрегіт дроселів при навантаженні за ним не спостерігалося.

Висновки

Унікальний у своєму класі блок живлення Seasonic X-400 FANLESS з повністю пасивною системою охолодження і з заявленою потужністю в 400 Вт буде відмінним варіантом при бажанні створити дуже тихий, але водночас досить продуктивний ігровий комп'ютер. Являючись самим молодшим представником елітної серії «X», блок живлення Seasonic X-400 повною мірою відповідає високому класу, демонструючи високу ефективність, низькі пульсації і високу стабільність вихідної напруги. Звісно, рішення компанії Sea Sonic мають «запас міцності», завдяки використання передової схемотехніки і могутнішої елементної бази. Отже, зловживати цим особливо не варто, але можна враховувати при розрахунках потреб конфігурації ПК. Зокрема, система з блоком живлення Seasonic X-400 FANLESS потужністю 400 Вт може складатися з «топового» процесора і продуктивної відеокарти з споживанням близько 200 Вт. Лінія живлення +12В у Seasonic X-400 FANLESS всього одна, тому турбуватися про нерівномірний розподіл навантаження в цьому випадку не потрібно.

Крім безшумності у безвентиляторних джерел живлення є і схована перевага. У порівнянні з «вентиляторними» рішеннями вони меншою мірою піддані засміченню пилом. Але при цьому необхідно пам'ятати, що пасивна система блока живлення Seasonic X-400 FANLESS вимагає встановлення вентиляційною сіткою догори. Тому і корпус під нього повинен мати відповідне компонування. Добре, що останнім часом корпуси з нижнім розташуванням джерела живлення не рідкість – їх вибір досить великий.

Переваги:

• дуже високий рівень ККД;
• безшумна система охолодження;
• продуманий дизайн пасивної системи охолодження;
• стильний зовнішній вигляд;
• повністю модульне підключення кабелів;
• помітний запас потужності;
• довгі кабелі, що дозволяють без проблем встановлювати БЖ у нижній частині корпуса;
• можливість роботи в широкому діапазоні напруги мережі;
• підтримка всіх необхідних режимів захисту;
• якісне виготовлення;
• низький рівень пульсацій і осідань напруги;
• п'ять років гарантії;
• активний метод компенсації реактивної потужності.

До недоліків можна віднести:

• високу вартість.

Особливість:

• необхідність встановлення вентиляційною сіткою догори.

Автор: Дмитро Масюк
Переклад: Анна Смірнова

Дякуємо компанії «Сінтекс» (дистриб’ютору Sea Sonic Electronics в Україні) за наданий для тестування блок живлення.

Дякуємо компанії ZOTAC за надане для тестового стенда обладнання.