Por Gabriel Torres e Cássio Lima em 08 de agosto de 2006
Introdução
A Cooler Master lançou recentemente uma nova série de fontes de alimentação chamada iGreen, que atualmente está disponível em três versões: 430 W, 500 W e 600 W. Demos uma olhada no modelo mais simples desta série, a de 430 W.
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Figura 1: Cooler Master iGreen Power 430 W.
As fontes de alimentação da série iGreen têm PFC ativo e estão de acordo com o RoHS, e por esse motivo que a série é chamada “iGreen”, já que ambas características, em teoria, ajudam a preservar o meio ambiente. Enquanto o PFC ativo (Fator de Correção de Potência) oferece uma melhor utilização da rede elétrica, ser de “acordo com o RoHS” significa que esta fonte de alimentação não utiliza qualquer substância listada na lei ambiental européia. Para sermos honestos, isto é mais um apelo de marketing por parte da Cooler Master para poder vender esta série de fontes de alimentação na Europa do que para proteger o meio ambiente. Você pode ler mais sobre PFC em nosso tutorial Fontes de Alimentação e mais sobre o RoHS em nosso tutorial sobre este assunto.
Esta fonte de alimentação utiliza uma excelente solução de refrigeração. Em vez de ter uma ventoinha na sua parte traseira, sua ventoinha está localizada na parte de baixo da fonte, como você pode ver na Figura 1 (a fonte de alimentação está de cabeça para baixo). Uma grade foi colocada no lugar da ventoinha traseira, como você pode ver. Como a ventoinha usada é maior do que as ventoinhas normalmente usadas nas fontes de alimentação (120 mm), esta fonte não é apenas mais silenciosa do que as fontes tradicionais, mas também oferece um melhor fluxo de ar.
Na Figura 1 você pode ver ainda que esta fonte de alimentação não tem uma chave 110V/220V, característica esta presente em fontes de alimentação com PFC ativo. Na verdade, um truque para verificar se uma fonte de alimentação tem ou não PFC ativo é verificar a existência ou não desta chave.
Esta fonte de alimentação tem um conector principal de 20/24 pinos, um conector ATX12V, um conector de alimentação auxiliar PCI Express, um conector de alimentação para a unidade de disquete, quatro conectores de alimentação para periféricos e quatro conectores de alimentação Serial ATA, como você pode ver na Figura 2.
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Figura 2: Conectores usados por esta fonte de alimentação.
Como você pode ver na Figura 2, os fios estão agrupados e protegidos por um acabamento plástico que ajuda a organizar os cabos no interior do micro, prevenindo o superaquecimento. Os conectores para periféricos utilizam um novo mecanismo que está sendo adotado por várias fontes de alimentação topo de linha, conhecido como "conectores de desconexão rápida”. Este tipo de conector tem duas presilhas que quando pressionadas desconectam o plugue do dispositivo com facilidade.
Esta fonte de alimentação utiliza um mecanismo muito simples para converter seu conector principal de 24 pinos em 20 pinos, como você pode ver na Figura 3.
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Figura 3: Seu conector de alimentação de 24 pinos pode ser facilmente transformado em um de 20 pinos.
Alguns Pontos Negativos
O modelo que olhamos é diferente dos outros modelos desta série. Mas não estamos falando da diferença de potência, mas sim de características. Os outros dois modelos (500W e 600 W) vêm com dois cabos de alimentação auxiliar PCI Express permitindo que você use a fonte de alimentação com duas placas de vídeo trabalhando no modo SLI ou CrossFire sem a necessidade de usar qualquer tipo de adaptador adicional. Outra característica falta neste modelo em comparação aos outros dois é o conector de alimentação EPS12V, que está começando a ser usado em placas-mãe de alto desempenho no lugar do conector ATX12V. Portanto, se você quer ter essas características, você precisa comprar o modelo 500 W ou 600 W em vez deste de 430 W.
Encontramos também alguns detalhes de acabamento nesta fonte que a difere de outras fontes topo de linha. Apesar de nós termos colocado “pontos negativos” no subtítulo, o que estamos descrevendo aqui não são realmente problemas, mas sim questões de caráter estético.
Primeiro, o acabamento plástico em volta dos fios não vem de dentro da fonte de alimentação, como você pode ver na Figura 4. Por isso os fios ficam expostos quando eles saem da carcaça da fonte.
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Figura 4: O acabamento plástico não vem da fonte de alimentação.
Além disso, o acabamento plástico não cobre totalmente os fios até os conectores, veja na Figura 5.
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Figura 5: Acabamento plástico desta fonte não cobre totalmente os fios até o conector.
Decidimos desmontar esta fonte de alimentação para darmos uma olhada.
Por Dentro da iGreen Power 430 W
Nós decidimos desmontar esta fonte de alimentação para vermos o que a difere de uma fonte de alimentação genérica. Leia nosso tutorial Anatomia das Fonte de Alimentação Chaveadas para entender como uma fonte de alimentação trabalha internamente e para comparar esta fonte de alimentação a uma genérica.
Nesta página teremos uma visão geral, enquanto que na página seguinte discutiremos em detalhes a qualidade e as características dos componentes usados.
Nós podemos apontar várias diferenças entre esta fonte de alimentação e uma fonte genérica: a qualidade da construção da placa de circuito impresso; o uso de mais componentes no estágio de filtragem de transientes; o circuito de PFC ativo; o uso de um sensor térmico no dissipador de calor dos diodos de potência para controlar a velocidade da ventoinha e para desligar a fonte de alimentação em caso de superaquecimento; a potência de todos os componentes; o projeto; etc.
Na Figura 6 você tem uma visão geral do interior desta fonte de alimentação.
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Figura 6: Por dentro da Cooler Master iGreen Power 430 W.
A primeira coisa que gostamos de ver quando abrimos uma fonte de alimentação para termos uma idéia da sua qualidade é o estágio de filtragem de transientes. Em fontes de alimentação genéricas este estágio tem apenas uma bobina, dois capacitores cerâmicos, um ou dois capacitores de poliéster metalizados e, se tivermos sorte, um varistor (MOV). Esta fonte de alimentação da Cooler Master usa quatro capacitores cerâmicos, um varistor, três capacitores de poliéster metalizados e duas bobinas de ferrite, além de um núcleo de ferrite no cabo de alimentação principal.
Uma outra característica muito interessante desta fonte de alimentação é que seu fusível está acondicionado dentro de uma proteção de borracha à prova de fogo. Portanto, esta proteção evitará que a faísca produzida na hora que o fusível estoura de provocar um incêndio.
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Figura 7: Estágio de filtragem de transientes (parte 1).
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Figura 8: Estágio de filtragem de transientes (parte 2).
Na Figura 9 você pode ver melhor a ventoinha de 120 mm usada nesta fonte de alimentação, e na Figura 10 o circuito usado para controlá-la. Como mencionamos, a velocidade da ventoinha é controlada de acordo com a carga de trabalho e a temperatura da fonte de alimentação.
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Figura 9: Ventoinha.
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Figura 10: Circuito de controle da ventoinha.
Na Figura 11 você pode ver o circuito PFC, que está localizado no primário da fonte de alimentação no circuito dobrador de tensão.
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Figura 11: Circuito PFC ativo.
Agora falaremos em mais profundidade sobre os componentes usados na iGreen Power 430 W.
Análise dos Componentes
Nós estávamos bastante curiosos para verificarmos quais componentes foram escolhidos para a seção de potência desta fonte de alimentação e também como eles foram interligados, ou seja, o projeto usado. Estávamos dispostos a ver se os componentes realmente forneceriam a potência anunciada pela Cooler Master.
De todas as especificações técnicas descritas no databook de cada componente, estávamos mais interessados na corrente máxima em modo contínuo, dada em ampères (A). Para encontrar a potência máxima teórica do componente em watts podemos usar a fórmula P = V x I, onde P é a potência em watts, V é a tensão em volts e I é a corrente em ampères.
Lembre-se que isto não significa que a fonte de alimentação fornecerá a corrente máxima de cada componente, já que a potência máxima que a fonte de alimentação pode fornecer depende de outros componentes usados – como o transformador, bobinas, o layout da placa de circuito impresso e a bitola dos fios – não apenas das especificações principais dos componentes que iremos analisar.
Para uma melhor compreensão do que iremos falar aqui, sugerimos que você leia nosso tutorial Anatomia das Fontes de Alimentação Chaveadas.
Esta fonte de alimentação usa duas pontes de retificação U8KBA80R em paralelo em seu estágio primário. Como cada ponte suporta até 8 A de corrente de forma contínua, a corrente máxima suportada pela seção de retificação do primário desta fonte é 16 A.
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Figura 12: Pontes de retificação desta fonte de alimentação.
Na seção de chaveamento os transistores principais são dois 20N60C3. A corrente máxima de cada um desses transistores é de 45 A.
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Figura 13: Transistor de chaveamento principal.
Mas estávamos mesmo interessados no secundário desta fonte de alimentação. Aqui a Cooler Master usou uma abordagem diferente de todas as fontes de alimentação que já vimos até hoje.
Cada tensão positiva precisa de dois diodos de potência. Esses diodos podem usar duas configurações diferentes, veja na Figura 14. Na configuração “A”, que é a mais comum em fontes de alimentação genéricas, duas saídas do transformador são usados, mais o terra. Cada diodo será ativado por vez: o segundo diodo é alimentado com o inverso da onda quadrada do primeiro. Por isso que na saída temos tensão contínua. Aqui o capacitor e a bobina funcionam como um circuito de filtragem normal.
Na configuração “B”, que é a mais comum em fontes de alimentação de alto desempenho – incluindo este modelo da Cooler Master – apenas uma saída do transformador é usada, mais o terra. Aqui quando D1 não está conduzindo – ou seja, quando a onda quadrada está em 0 V ou menos – a bobina e os capacitores são descarregados por D2, “tapando o buraco”, fazendo com que a tensão de saída seja contínua.
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Figura 14: Configurações típicas dos diodos de potência.
Normalmente esses dois diodos são idênticos, mas nesta fonte de alimentação eles são diferentes, o que é um pouco esquisito. Quando dois diodos idênticos são usados, a corrente máxima teórica que cada linha de tensão pode fornecer é simplesmente o dobro da corrente máxima de cada diodo. Portanto, se dois diodos de 10 A forem usados, a corrente máxima teórica será 20 A (a potência máxima teórica pode ser calculada multiplicando este número pela tensão de saída).
Dissemos “teórica” porque a corrente máxima que cada linha de saída pode realmente fornecer depende também de outros componentes, como o transformador e mais ainda da bobina e do capacitor eletrolítico usado se o circuito “B” for usado.
Na fonte de alimentação iGreen Power 430 W o segundo diodo (D2) para cada tensão de saída tem especificações cavalares. Isto aumentaria a corrente máxima (e, logo, também a potência) que cada saída pode fornecer durante o tempo em que o segundo diodo fosse o responsável por fornecer a tensão armazenada no capacitor e na bobina de saída. No entanto, a corrente máxima será limitada agora pelas especificações do capacitor e da bobina.
Nós removemos os retificadores da fonte de alimentação e na Figura 15 você pode ver quatro dos sete retificadores de potência usados. O primeiro é usado pela saída de +5VSB e os outros três são usados como o primeiro diodo (D1) para as outras saídas positivas. Na Figura 16 você pode ver os três retificadores de potência usados como o segundo diodo (D2).
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Figura 15: Retificadores da iGreen Power 430 W.
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Figura 16: Retificadores da iGreen Power 430 W.
Para a tensão +12 V um retificador Schottky STPS30L60CT é usado como o primeiro diodo (D1), que pode fornecer uma corrente máxima de 30 A. Para o segundo diodo (D2) um retificador Schottky S60SC6M é usado, com uma impressionante corrente máxima de 120 A. A corrente máxima será limitada pelo o que a bobina e o capacitor podem fornecer e, por isso, achamos praticamente impossível esta fonte fornece qualquer valor próximo a esse. Se assumirmos que este segundo retificador também fornecerá 30 A, achamos a corrente máxima teórica de 60 A ou uma potência máxima teórica de 720 W para esta saída. Como esta é uma fonte de alimentação de 430 W, os retificadores de potência usados para esta tensão de +12 V são muito mais parrudos do que o necessário.
Para a tensão de + 5VSB um retificador Schottky STPS20H100CT é usado. Este componente tem uma corrente máxima de 10 A para cada diodo e como seus diodos estão ligados em paralelo, a corrente máxima teórica para a tensão de +5VSB é 20 A. Isto resulta em uma potência de saída máxima teórica de 100 W para esta tensão. A tensão de +5VSB está claramente usando um componente com uma potência/corrente muito maior do que o necessário.
Analisar as tensões de +5V e +3,3 V é um pouco mais complicado, já que elas são geradas a partir da mesma saída do transformador em vez de usar saídas individuais. Isto significa que a corrente máxima que essas duas linhas podem fornecer são limitadas pela corrente máxima que o transformador pode fornecer em sua única saída.
Em fontes de alimentação mais baratas a tensão de +3,3 V é produzida por um regulador de tensão instalado na saída de +5 V. Nesta fonte de alimentação, no entanto, a saída de +3,3 V é produzida por retificadores individuais, o que é muito bom.
Cada uma dessas saídas utiliza um retificador Schottky STPD2045CT como D1, que tem uma corrente máxima de 20 A e um retificador Schottky S40SC4C como D2, que tem uma corrente máxima de 40 A. Mais uma vez, achamos muito improvável que este segundo retificador forneça uma corrente próxima a essa, já que ela será limitada pela bobina e o capacitor usados. Se assumirmos que cada uma dessas linhas podem fornecer 40 A, acharemos a potência máxima teórica de 200 W para a saída de +5 V e 132 W para a saída de +3,3 V.
Todos os capacitores eletrolíticos usados na iGreen Power 430 W foram fabricados pela Ltec, de Taiwan.
Análise da Potência
Na Figura 17 você pode ver a etiqueta contendo todas as especificações de alimentação da iGreen Power 430 W.
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Figura 17: Etiqueta da fonte de alimentação.
O que imediatamente nos chamou atenção foi as duas linhas de +12 V separadas listadas nesta etiqueta (veja na Figura 17). Como mostramos na página anterior, apenas um circuito de +12 V é usado dentro desta fonte de alimentação e, portanto, ela tem apenas um único barramento de +12 V. A Cooler Master separou os fios +12V em dois grupos, chamados +12V1 e +12V2, mas eles estão interconectados na placa de circuito impresso da fonte de alimentação.
Você pode ver isto nas Figuras 18 e 19. Na Figura 18 você pode ver os dois grupos de fios separados, mas eles são interconectados pelos dois jumpers (fios) localizados no lado esquerdo. Na Figura 19 você pode ver como esses dois grupos estão ligados ao mesmo barramento de +12 V.
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Figura 18: Fios de +12 V separados em dois grupos.
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Figura 19: No entanto, estão interconectados na placa de circuito impresso.
Como discutimos na página anterior, os retificadores usados nesta fonte de alimentação suportam correntes muito maiores do que a fonte de alimentação pode fornecer. No entanto, outros componentes limitam a quantidade de corrente (e a potência) que esta fonte de alimentação pode fornecer, como os capacitores e bobinas usadas no secundário, o transformador, etc.
Principais Características
As principais especificações técnicas da fonte de alimentação Cooler Master iGreen Power 430 W (RS-430-ASAA) são:
- ATX12V 2.2
- Potência nominal rotulada: 430 W.
- PFC ativo: Sim.
- Conectores dos periféricos: um conector principal ATX12V, um conector de alimentação auxiliar PCI Express, um conector de alimentação para a unidade de disquete, quatro conectores de alimentação para periféricos e quatro conectores de alimentação Serial ATA.
- Mais informações: http://www.coolermaster.com
- Preço médio nos EUA: Não encontramos este produto sendo vendido nos principais sites de comparação de preços na Internet. De acordo com a Cooler Master, esta fonte de alimentação deve custar, nos EUA, “abaixo de US$ 90”.
Conclusões
Esta fonte de alimentação da Cooler Master não tem nada a ver com as fontes de alimentação genéricas encontradas no mercado, já que utiliza componentes de alta qualidade e tem várias características não encontradas em fontes mais baratas, como PFC ativo, controle de rotação da ventoinha, uma ventoinha silenciosa de 120 mm, etc.
Ficamos muito impressionados com os retificadores de potência usados nesta fonte. Eles não são apenas componentes de boa qualidade, mas também podem fornecer, teoricamente, muito mais potência do que a rotulada nesta fonte de alimentação. Claro que outros componentes limitam a capacidade deste produto de fornecer mais potência do que a rotulada – como os capacitores, bobinas e transformador usados. Sinceramente esta é a primeira fonte de alimentação que vimos com tamanha (boa) discrepância entre os componentes usados e sua potência rotulada.
Como mencionamos, existem dois pontos negativos imperdoáveis neste modelo em particular: primeiro, ele não vem com um segundo conector auxiliar PCI Express. Segundo, ele não vem com um conector EPS12V. Se você precisa dessas duas características, você precisará comprar uma fonte de alimentação iGreen de 500 W ou de 600 W. Portanto, o modelo de 430 W é diferente de todos os outros modelos da série iGreen. Em nossa opinião, um fabricante deveria manter as mesmas características para todos os produtos dentro de uma mesma série.
A maioria das fontes de alimentação de 430 W concorrentes também não traz essas duas características, apesar de serem mais baratas – e esta é a maior desvantagem desta fonte de alimentação. Você pode encontrar facilmente produtos concorrentes da Antec, Thermaltake e Enermax – só para citar alguns nomes – custando menos, o que faria você pensar duas vezes antes de comprar este modelo da Cooler Master. Disponibilidade é outra questão importante, já que não conseguimos encontrar este produto à venda nos EUA. É bem provável, no entanto, que este seja um produto particularmente voltado a mercados emergentes, como o nosso.
Originalmente em http://www.clubedohardware.com.br/artigos/1256
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