O coração do nossos testes é o testador de carga, também conhecido como ATE (Automatic Test Equipment ou, em português, Equipamento de Teste Automático), um SunMoon SM-268, que pode ser visto nas Figuras 1, 2 e 3. A função básica deste equipamento é extrair a potência máxima possível da fonte de alimentação testada, mas esta máquina faz muito mais do que isto, como explicaremos.
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Figura 1: SunMoon SM-268.
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Figura 2: SunMoon SM-268.
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Figura 3: SunMoon SM-268.
Este testador de carga nos permite programar cinco padrões diferentes de carga, chamado l1 a l5 (veja esses botões na Figura 3). Para cada padrão de carga nós podemos configurar a corrente que o testador extrairá de cada saída individual da fonte de alimentação (+12V, +5V, +5VSB, +3,3 V e -12 V, que na máquina são chamados VA até VF; VG e VH não são usadas – veja no visor da Figura 1).
Aqui é importante explicarmos algo antes que alguém fique confuso em relação a nossos testes. Este equipamento tem duas entradas separadas de +12 V, rotuladas como +12V1 e +12V2, que não necessariamente se referem aos múltiplos barramentos virtuais da fonte de alimentação (+12V1, +12V2, +12V3, etc). Todos os plugues que fornecem +12V (principalmente o conector de alimentação principal da placa-mãe, conectores de alimentação dos periféricos, conector de alimentação da placa de vídeo e conector EPS12V/ATX12V) são conectados na entrada +12V1 da máquina. A segunda entrada é conectada apenas ao segundo conector ESP12V/ATX12V disponível.
Ao testarmos fontes de alimentação com um único barramento não precisamos nos preocupar muito como iremos conectar todos os plugues. Nas fontes de alimentação com múltiplos barramentos, no entanto, nós precisamos pensar sobre a distribuição da carga, já que a máquina tem apenas duas entradas de +12V e a fonte de alimentação pode ter mais de dois barramentos de +12V. O que basicamente faremos é conectarmos o plugue EPS12V ou ATX12V que estiver conectado em um barramento individual na entrada +12V2 e todo o resto na entrada +12V1, colocando esta entrada para puxar mais corrente. Isto deverá funcionar bem já que a corrente seria dividida totalmente entre os vários conectores (segunda lei de Kirchoff).
Em testes de fontes de alimentação com múltiplos barramentos nós teremos que explicar como a fonte foi conectada ao testador de carga.
Portanto o primeiro passo é programar o testador de carga com a corrente (e conseqüentemente a potência, já que a potência é dada multiplicando a corrente pela tensão de cada saída) que nós queremos extrair de cada saída. Isto dependerá de cada fonte de alimentação, já que cada fonte tem suas próprias especificações.
Em nossa metodologia nós decidimos fazer seis testes de carga. Primeiro testaremos a fonte de alimentação com 20%, 40%, 60%, 80% e 100% da sua potência rotulada. Então nós tentaremos ver qual é a potência máxima que a fonte é capaz de fornecer, já que boas fontes de alimentação podem fornecer mais potência do que a rotulada. Todas as seis cargas serão extraídas da fonte imediatamente, o que significa que em nossa metodologia a fonte de alimentação tem de ser capaz de fornecer essas cargas logo em que for ligada.
Vamos dar um exemplo para esclarecer. Suponhamos que estamos testando uma fonte de alimentação de 500 W. Nós conduziremos os testes completos com 20% da carga (100 W), 40% da carga (200 W), 60% da carga (300 W), 80% da carga (400 W) e 100% da carga (500 W). Então verificaremos qual é a potência máxima que esta fonte de alimentação pode fornecer assim que é ligada.
Em nossos testes vamos concentrar a carga na linha de 12 V, especialmente nas fontes de alta potência (acima de 500 W), de modo a refletir o uso típico de uma fonte de alimentação hoje, pois os conectores ATX12V e EPS12V e os conectores para placas de vídeo possuem somente alimentação de 12 V. Desta forma, em um PC de alto desempenho a maior parte da potência estará sendo puxada pelas saídas de 12 V.
Todos os nossos testes de carga serão conduzidos em uma temperatura ambiente entre 45°C e 50°C. Este é um aspecto muito importante de nossos testes. A capacidade dos semicondutores de fornecerem corrente (e conseqüentemente potência) diminui com a temperatura, um fenômeno em inglês chamado de-rating (clique aqui para aprender mais sobre este assunto). Muitas fontes de alimentação são rotulada a 25°C, uma temperatura que é muito baixa e impossível de ser obtida dentro do computador. Por causa disto muitas fontes que são rotuladas a 25°C não conseguem fornecer a potência rotulada quando usada no mundo real. Nós falaremos mais sobre temperatura adiante.
Por causa da diferença entre nossa metodologia e a metodologia usada por alguns fabricantes caso uma dada fonte de alimentação não passe em nossos testes de carga isso não significa necessariamente que ela seja ruim. Por exemplo, se descobrirmos que uma dada fonte de alimentação de 600 W pode fornecer apenas 520 W, isto não significa necessariamente que esta fonte seja ruim; dependendo de outros fatores ela pode ser considerada um bom modelo de 520 W – desde que o usuário saiba que ele está comprando uma fonte que no mundo real fornece menos potência do que a rotulada. Claro que se a fonte está rotulada como 600 W e ela pode fornecer apenas 200 W então a história é completamente diferente...
O testador de carga testa muito mais coisas além de verificar se a fonte de alimentação pode fornecer sua potência rotulada. Ao pressionar um botão em seu painel nós podemos ver imediatamente se as tensões estão dentro da faixa correta, ou seja, se as saída estão estáveis. O equipamento não apenas mostra a tensão atual para cada saída, mas também mostra um alerta toda vez que alguma saída está fora da faixa programada.
Em nossos testes em vez de listarmos as tensões de cada saída durante cada teste de carga, nós simplesmente falaremos se a fonte de alimentação passou ou não no teste de estabilidade de tensão; se a fonte de alimentação falhar, então nós reportaremos os valores e falaremos sobre eles. Durante nossos testes nós usaremos uma margem de tolerância de 3% para cada saída, discriminada na tabela abaixo. Esta margem é menor que a tolerância padrão de 5% (ver segunda tabela abaixo), ou seja, estaremos usando uma tolerância menor do que o normal. Isso nos ajudará a qualificar a estabilidade da fonte: se todas as saídas estiverem dentro de uma margem de 3% da tensão nominal, isto significa que estamos diante de uma excelente fonte. Se elas estiverem acima de 3% mas abaixo de 5%, isso significa que a fonte é uma boa fonte, mas poderia ter uma estabilidade ainda melhor. E se estiver fora da margem de 5% estamos obviamente diante de uma fonte muito ruim, que pode inclusive danificar o seu equipamento.
Saída | Tensão Mínima (3%) | Tensão Máxima (3%) |
+12 V | 11,64 V | 12,36 V |
+5 V e +5VSB | 4,85 V | 5,15 V |
+3,3 V | 3,20 V | 3,40 V |
-12 V | -12,36 V | -11,64 V |
Saída | Tensão Mínima (5%) | Tensão Máxima (5%) |
+12 V | 11,4 V | 12,6 V |
+5 V e +5VSB | 4,75 V | 5,25 V |
+3,3 V | 3,135 V | 3,465 V |
-12 V | -12,6 V | -11,4 V |
Com o testador de carga nós podemos ainda testar algumas proteções da fonte de alimentação. Durante nossos testes nós automaticamente testamos duas delas: sobrecarga de corrente e sobrecarga de potência. O testador de carga também oferece testes de curto-circuito para as saídas de +12V e +5V simplesmente pressionando um botão. Claro que também testaremos este recurso.
Há um "problema" com o nosso testador de carga e que precisamos explicar. Cada uma de suas entradas de +12 V está limitada a 33 A, significando que o máximo que podemos puxar das saídas de +12 V com este testador de carga é 792 W (33 A x 2 x 12). Isto faz com que a nossa configuração não seja adequada para o teste de fontes acima de 900 W. Fontes entre 900 W e 1.000 W podem ser testadas, puxando mais potência das saídas de +5 V e +3,3 V, condição que não gostamos pois tentamos concentrar a potência sendo puxada na fonte nas saídas de +12 V, conforme explicado anteriormente.
