Teste da Fonte de Alimentação Antec NeoPower 550
Por Gabriel Torres e Cássio Lima em 17 de fevereiro de 2008

Introdução

A NeoPower é uma série de fontes de alimentação de alta eficiência da Antec, sendo vendida no passado com o nome “HE” (High Efficiency, Alta Eficiência). De acordo com a Antec, as fontes de alimentação desta série têm uma eficiência de até 85% (em comparação a eficiência de menos de 75% das fontes de alimentação comuns), o que significa menor perda de potência – uma eficiência de 85% significa que 85% da potência extraída da rede elétrica é convertida em potência nas saídas da fonte de alimentação e apenas 15% é desperdiçada, ou melhor, transformada em outro tipo de energia, como calor. Isto é traduzido em menor consumo da rede elétrica (já que menos potência é consumida de modo a gerar a mesma quantidade de potência em suas saídas), o que significa uma conta de luz mais baixa. As fontes de alimentação desta série – atualmente disponíveis em modelos de 380 W, 430 W, 500 W, 550 W e 650 W – têm sistema de cabeamento modular e uma ventoinha padrão de 80 mm na parte traseira. Nós demos uma olhada no modelo de 550 W e testamos para ver se ele realmente pode fornecer os 550 W rotulados.

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Figura 1: Antec NeoPower 550.

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Figura 2: Antec NeoPower 550.

Esta fonte de alimentação tem PFC ativo (Fator de Correção de Potência), que oferece uma melhor utilização da rede elétrica e permite que esta fonte de alimentação esteja de acordo com leis européias, o que permite a Antec vendê-la neste continente (você pode ler mais sobre PFC em nosso tutorial Fontes de Alimentação). Na Figura 1 você pode ver 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.

No que diz respeito à refrigeração, esta fonte de alimentação usa o sistema de refrigeração padrão usado há séculos: uma ventoinha traseira de 80 mm que puxa o ar quente de dentro para fora do micro. A parte frontal desta fonte – que fica localizada dentro do gabinete e por onde o ar quente passa – possui uma enorme grade, permitindo um melhor fluxo de ar. Fontes de alimentação mais simples normalmente têm apenas algumas ranhuras, oferecendo um baixo fluxo de ar. Você pode ver esta grade na Figura 2.

Na Figura 2 você pode ver que esta fonte de alimentação utiliza um sistema de cabeamento modular para os cabos de periféricos, o que é fantástico por duas razões: primeiro porque você precisa encaixar apenas os cabos para periféricos que realmente irá usar, evitando assim que cabos desnecessários ocupem espaço dentro do micro, o que ajuda a melhorar o fluxo de ar; segundo, se no futuro você precisar de cabos diferentes você poderá adquiri-los com o fabricante em vez de ter que comprar uma nova fonte de alimentação só porque a sua não tem os cabos que você precisa. Um acabamento plástico também é usado nos cabos para protegê-los, ajudando na organização dentro do micro e oferecendo um melhor fluxo de ar interno, o que evita o superaquecimento devido ao número reduzido de cabos bloqueando o fluxo de ar.

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Figura 3: Cabos para periféricos.

A NeoPower 550 vem com dois cabos de alimentação auxiliar PCI Express, dois cabos para periféricos com três conectores de alimentação cada, dois cabos de alimentação Serial ATA com dois conectores cada e um adaptador para unidade de disquete que converte um conector para periférico em dois conectores para a unidade de disquete.

Os cabos de alimentação principais – que não fazem parte do sistema de cabeamento modular – incluem um cabo principal de 20/24 pinos, um conector ATX12V e um conector EPS12V. 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 4.

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Figura 4: Seu conector de alimentação de 24 pinos pode ser facilmente transformado em um de 20 pinos.

Alguns Pontos Negativos Relativos à Estética

Nós achamos alguns detalhes de acabamento que poderiam ter sido mais trabalhado pela Antec. 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 principais não vem de dentro da fonte de alimentação, como você pode ver na Figura 5. Por isso os fios ficam expostos quando eles saem da carcaça da fonte.

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Figura 5: 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 6.

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Figura 6: 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 NeoPower 550

Nós decidimos desmontar esta fonte de alimentação para vermos o que a difere de uma fonte de alimentação genérica. Leia nosso tutorial Anatomia das Fontes 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 7 você tem uma visão geral do interior desta fonte de alimentação.

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Figura 7: Por dentro da Antec NeoPower 550.

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 Antec usa um varistor (localizado atrás da bobina de ferrite do lado direito da Figura 9 e por isso não aparece na figura), dois capacitores cerâmicos, dois capacitores de poliéster metalizados, três bobinas de ferrite, além de um núcleo de ferrite no cabo de alimentação principal.

Além disso, os componentes do primeiro estágio do filtro de transientes normalmente ficam soldados diretamente no conector de alimentação principal, mas nesta fonte de alimentação eles estão localizados em uma pequena placa de circuito impresso presa no conector de alimentação principal, o que é muito melhor do que ter componentes diretamente soldados no conector de alimentação principal.

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Figura 8: Estágio de filtragem de transientes (parte 1).

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Figura 9: Estágio de filtragem de transientes (parte 2).

Na Figura 9 você pode ver ainda uma bobina de ferrite, um capacitor cerâmico e um capacitor de poliéster que são usados no circuito PFC ativo.

Esta fonte de alimentação usa um circuito integrado CM6800, que engloba um controlador de PFC ativo e um controlador PWM. Este circuito está localizado em uma pequena placa de circuito impresso mostrada na Figura 10.

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Figura 10: Circuito integrado controlador do PFC ativo e PWM.

Agora falaremos em mais profundidade sobre os componentes usados na NeoPower 550.

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 Antec.

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 uma ponte de retificação GBU1006 em seu estágio primário, que pode fornecer até 10 A de corrente contínua.

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Figura 11: Ponte de retificação desta fonte de alimentação.

Em seu estágio primário, quatro transistores de potência MOSFET são usados, dois 20N60C3 para o circuito PFC ativo e dois FQA18N50V2 (máximo de 20 A para cada) para a seção de chaveamento, usando a configuração de chaveamento direto com dois transistores (two-transistor forward). Para um melhor entendimento sobre a relação entre esses transistores, desenhamos um diagrama simplificado desta seção da fonte de alimentação NeoPower 550, como você pode ver na Figura 12.

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Figura 12: Diagrama simplificado desta fonte de alimentação mostrando a localização dos quatro transistores MOSFET.

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Figura 13: Transistores MOSFET usados nesta fonte de alimentação.

Mas estávamos mesmo interessados no secundário desta fonte de alimentação.

Sua saída de +12 V é produzida por dois retificadores Schottky MBR4060WT instalados em paralelo, cada um suportando até 40 A de corrente contínua. Dessa forma a saída de +12 V tem uma corrente máxima teórica de 80 A ou 960 W. Claro que a potência real que esta linha pode fornecer dependerá de outros componentes usados, especialmente o transformador, a bobina e o capacitor.

Sua saída de + 5V é produzida por um retificador Schottky STPS30L45CW, que pode suportar até 30 A de corrente contínua. Dessa forma, em teoria, a saída de + 5 V pode suportar até 150 W.

Esta fonte de alimentação tem seu próprio retificador de +3,3 V. Fontes de alimentação mais baratas não têm esse componente e a tensão de +3,3 V é produzida por um regulador de tensão instalado na saída de +5 V. No entanto, tanto os retificadores de +3,3 V quanto os de + 5 V são ligados na mesma saída do transformador. Dessa forma, o corrente máxima combinada que essas duas saídas podem fornecer dependerá do transformador. O retificador usado na saída de +3,3 V é um STPS30L40CW, que pode suportar até 30 A e, portanto, em teoria, a saída de +3,3 V que esta fonte de alimentação pode fornecer é de até 99 W.

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Figura 14: Retificadores usados nesta fonte de alimentação.

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Figura 15: Segundo retificador para a saída de + 12V.

A Antec também escolheu adicionar um regulador de tensão 7805 conectando as saídas de +12 V e + 5 V, provavelmente para simular uma carga e permitir que a fonte de alimentação ligue.

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Figura 16: Regulador de tensão 7805 conectado entre as saídas de +12 V e +5 V.

O capacitor eletrolítico usado no circuito PFC ativo é da japonesa Chemi-Com, enquanto que todos os outros capacitores eletrolíticos são da taiwanesa OST.

Esta fonte de alimentação tem ainda um verdadeiro sensor de temperatura preso no dissipador de calor usado pelos retificadores secundários, responsável por desligar a fonte em caso de superaquecimento e também para controlar a velocidade de rotação da ventoinha de acordo com a temperatura da fonte, o que é muito interessante, já que a ventoinha girará em sua velocidade de rotação máxima apenas quando necessário.

Análise da Potência

Na Figura 17 você pode ver a etiqueta contendo todas as especificações de alimentação da NeoPower 550.

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Figura 17: Etiqueta da fonte de alimentação.

Como você pode ver na etiqueta desta fonte de alimentação ela tem três barramentos de +12V. Esses barramentos são “virtuais”, já que todos eles são conectados ao único barramento real de +12V proveniente dos retificadores de +12 V através de uma série de jumpers (fios). Você pode ver isto nas Figuras 18 e 19.

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Figura 18: Fios de +12 V separados em seis grupos e conectados na placa de circuito impresso como se houvesse três barramentos separados.

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Figura 19: No entanto, estão interconectados na placa de circuito impresso.

Cada barramento virtual, no entanto, tem sua própria proteção contra sobrecarga de corrente (OCP) e é por isso que eles são listados como sendo barramentos individuais apesar de eles estarem todos conectados no mesmo lugar dentro da fonte de alimentação. Com base no que foi dito na etiqueta da fonte, a proteção contra sobrecarga de corrente está configurada para desligar a fonte caso você extraia mais do que 18 A em qualquer um dos três barramentos virtuais (normalmente o circuito de proteção contra sobrecarga de corrente é configurado com um valor um pouco acima do que está escrito na etiqueta). Pelo menos em teoria, já que durante nossos testes nós extraímos muito mais do que 18 A no barramento de +12V1 e a fonte de alimentação não desligou (falaremos mais sobre isto na próxima página).

Em fontes de alimentação com múltiplos barramentos é muito importante ver como os conectores da fonte estão distribuídos entre os barramentos disponíveis. Na NeoPower 550 a Antec distribuiu os conectores da seguinte forma:

• +12V1: ATX12V, metade do EPS12V.
• +12V2: Todos os plugues do sistema de cabeamento modular.
• +12V3: Conector de alimentação principal da placa-mãe, metade do EPS12V.

Uma coisa curiosa é o fato de a metade do plugue EPS12V estar conectado no barramento +12V1 (fio amarelo com listra azul) e a outra metade no barramento de +12V3 (fio amarelo com listra preta), como você pode ver na Figura 20.

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Figura 20: O plugue EPS12V está conectado ao mesmo tempo nos barramentos +12V1 e +12V3.

Colocar todos os conectores do sistema de cabeamento modular no mesmo barramento é algo que nós não recomendaríamos, pois os conectores da placa de vídeo (cabos de alimentação auxiliar PCI Express), puxam muita corrente (e conseqüentemente potência). Esta configuração, no entanto, não tem qualquer impacto no desempenho da fonte, como mostraremos na próxima página.

Outra curiosidade é que os plugues do sistema de cabeamento modular são conectados no barramento +12V2 através de dois conjuntos de dois fios. O primeiro conjunto é conectado nos dois primeiros conectores e o segundo conjunto é conectado no restante dos conectores, como mostramos na Figura 21.

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Figura 21: Como os plugues do sistema de cabeamento modular são conectados no barramento +12V2.

Como cada fio tem seu próprio limite de corrente (que é um limite físico) se você não for usar todos os cabos do sistema de cabeamento modular – o que é bem provável – você terá uma melhor distribuição de potência/corrente se você equilibrar os dois grupos de conectores. Por exemplo, se você for usar apenas dois cabos, prenda o primeiro no primeiro plugue e o segundo no último plugue (em vez de usar o segundo plugue).

Testes de Carga

Nós fizemos vários testes com esta fonte de alimentação como descrevemos em nosso artigo Nossa Metodologia de Testes de Fontes de Alimentação. Todos os testes descritos abaixo foram feitos com uma temperatura ambiente entre 47°C e 50°C. Durante nossos testes a temperatura da fonte de alimentação ficou entre 48°C e 49°C.

Primeiro nós testamos esta fonte com cinco padrões diferentes de carga, tentando extrair em torno de 20%, 40%, 60%, 80% e 100% da sua capacidade máxima rotulada (na linha “% Carga Máx” nós listamos a porcentagem usada), observando como a fonte testada se comportava em cada carga. Na tabela abaixo nós listamos os padrões de carga usados e os resultados para cada carga.

+12V2 é a segunda entrada de +12V do nosso testador de carga e neste teste ela foi ligada ao conector EPS12V da fonte de alimentação. Lembre-se que esta fonte de alimentação usa um projeto com três barramentos virtuais e esses barramentos foram divididos entre as entradas +12V1 e +12V2 do nosso testador de carga.

Entrada	Teste 1	Teste 2	Teste 3	Teste 4	Teste 5
+12V1	4 A (48 W)	8 A (96 W)	12 A (144 W)	16 A (192 W)	20 A (240 W)
+12V2	4 A (48 W)	8 A (96 W)	12 A (144 W)	16 A (192 W)	20 A (240 W)
+5V	1 A (5 W)	2 A (10 W)	4 A (20 W)	5 A (25 W)	6 A (30 W)
+3,3 V	1 A (3,3 W)	2 A (6,6 W)	4 A (13,2 W)	5 A (16,5 W)	6 A (19,8 W)
+5VSB	1 A (5 W)	1 A (5 W)	1,5 A (7,5 W)	2 A (10 W)	2,5 A (12,5 W)
-12 V	0,5 A (6 W)	0,5 A (6 W)	0,5 A (6 W)	0,5 A (6 W)	0,8 A (9,6 W)
Total	115 W	220 W	335 W	442 W	552 W
% Carga Máx	21%	40%	61%	80%	100%
Resultado	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Estabilidade da Tensão	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Ripple Ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Eficiência	86,5%	88%	87%	85,5%	83,3%

Como você pode ver esta fonte de alimentação não só conseguiu fornecer sua potência rotulada a 50°C como também manteve uma eficiência de pelo menos 83%, indo além de 88% quando extraímos cerca de 220 W ou 40% da sua capacidade. No que diz respeito ao ruído elétrico, o nível máximo que vimos foi de 44 mV pico-a-pico na entrada +12V2 durante o teste de número cinco, que é bem abaixo dos 120 mV máximo permitido.

Após ficarmos satisfeitos com esses resultados, nós tentamos extrair mais potência da NeoPower 550 e a boa notícia é que ela foi capaz de fazer isto, mesmo com uma temperatura ambiente de 50°C!

Abaixo você pode ver a quantidade máxima de potência que conseguimos extrair desta fonte mantendo-a funcionando com suas tensões e nível de ruído dentro da faixa de operação normal. Como você pode ver o que fizemos foi extrair 8 A a mais da entrada de +12V1 do nosso testador de carga. Nós tentamos outras configurações (como tentar extrair mais de +5 V, +3,3 V e +12V2) mas esta foi a que ofereceu mais carga com a fonte de alimentação funcionando dentro de suas especificações. Acima disto as tensões ficaram fora da faixa de operação e o ripple foi para as alturas.

Entrada	Máximo de Pico
+12V1	28 A (336 W)
+12V2	20 A (240 W)
+5V	6 A (30 W)
+3,3 V	6 A (19,8 W)
+5VSB	2,5 A (12,5 W)
-12 V	0,8 A (9,6 W)
Total	647,9 W
% Carga Máx	117,80%
Eficiência	81%

Trabalhando nesta configuração, no entanto, o nível de ruído na entrada de +12V2 dobrou, pulando para 80 mV. Apesar de este valor ainda estar dentro das especificações de funcionamento (120 mV) está claro para nós que esta fonte de alimentação não foi projetada para trabalhar acima de 550 W. Mas, como nós podemos ver, esta fonte funcionará muito bem até 650 W a 50°C – o que é extraordinário.

Nós não conseguimos extrair mais do que isto desta fonte, mesmo quando tentamos aumentar as correntes gradativamente começando dos valores mostrados acima com a fonte já ligada.

Parece, no entanto, que esta fonte não tem proteções contra sobrecarga de corrente (OCP) e sobrecarga de potência (OPP) ou eles estão configurados com valores muito acima dos que usamos em nossos testes – pelo menos conosco esta fonte foi reprovada nesses testes.

Em fontes de alimentação com proteção contra sobrecarga de potência quando tentamos ligá-la com uma carga maior do que ela é capaz de suportar, a fonte simplesmente não liga. Além disso, se começarmos a aumentar a potência com a fonte já ligada, ele desligará toda vez que alcançar um ponto em que ela não consegue trabalhar mais dentro de suas especificações.

A NeoPower 550, no entanto, não desligou nessas duas circunstâncias. Ela permaneceu ligada, mas com as tensões baixo da faixa de operação (+12 V caiu para +7 V, por exemplo) e o ripple foi para a estratosfera.

No que diz respeito a proteção contra sobrecarga de corrente nós fizemos um teste simples. Nós conectamos o conector ATX12V da fonte de alimentação na entrada +12V2 do testador de carga. Como explicamos na página anterior, este plugue está conectado ao barramento +12V1 e como nós deixamos o plugue EPS12V desconectado este plugue foi a única coisa conectada ao barramento +12V1 da fonte de alimentação. Nós ligamos o testador de carga com o nosso teste número um e aumentamos a corrente no ATX12V para 18 A, então para 20 A, 22 A, 24 A e a fonte não desligou como deveria (na etiqueta da fonte ele deveria desligar em 18 A ou uma pouco acima disto).

Isto não é necessariamente uma coisa ruim. Provavelmente nós só conseguimos extrair apenas 650 W desta fonte porque as proteções contra sobrecarga de corrente e potência não estavam funcionando.

Um recurso que pudemos ver em ação foi a velocidade de rotação da ventoinha mudando dependendo da temperatura da fonte. Este recurso é excelente porque ele reduz o ruído produzido pela fonte quando não estamos puxando muita potência, já que a ventoinha girará mais lentamente.

Principais Características

As principais especificações técnicas da fonte de alimentação Antec NeoPower 550 são:

• ATX12V 2.2.
• Potência nominal rotulada: 550 W a 50º C.
• Potência máxima medida: 650 W a 50º C.
• Eficiência medida: Entre 83% e 88% a 115 V.
• PFC ativo: Sim
• Conectores da placa-mãe: conector 20/24 pinos, conector ATX12V e conector EPS12V.
• Conectores dos periféricos: Sistema de cabeamento modular permitindo que até cinco grupos sejam conectados. Esta fonte de alimentação vem com os seguintes cabos: dois cabos auxiliares PCI Express, dois cabos para periféricos com três conectores de alimentação cada, dois cabos de alimentação Serial ATA com dois conectores cada, e um adaptador para a unidade de disquete, que converte um conector de alimentação para periférico em dois conectores de alimentação para a unidade de disquete.
• Proteções: curto-circuito, sub tensão,  sobrecarga de potência, sobre corrente e sobre tensão.
• Mais informações: http://www.antec.com
• Garantia: Cinco anos, nos EUA. No Brasil a garantia dependerá do distribuidor.
• Preço médio nos EUA*: USD 114.50.

* Pesquisado no Shopping.com no dia da publicação desta Primeiras Impressões

Conclusões

Esta fonte de alimentação é simplesmente inacreditável: apesar de ela ser rotulada como sendo uma fonte 550 W ela pode fornecer 650 W a 50º C. Impressionante. Muitas fontes de alimentação no mercado não são capazes de fornecer a potência rotulada em condições do mundo real – principalmente em uma temperatura ambiente acima de 40º C – e esta fonte de alimentação conseguiu não apenas fazer isto, mas também foi capaz de fornecer 100 W a mais de potência! Custando nos EUA cerca de US$ 110 este produto apresenta uma das melhores relações custo/benefício do mercado, já que você pagará por uma fonte de 550 W e na verdade terá um produto de 650 W. Por isso é que este produto merece nosso selo de “Produto Recomendado”.

Durante nossos testes esta fonte apresentou uma eficiência entre 83% e 88%, o que é extraordinário, já que com ela será possível economizar algum dinheiro em sua conta de energia se comparado com outras fontes com eficiência inferior a 80%.

Esta fonte tem sistema de cabeamento modular. Nós gostamos de sistemas de cabeamento como o usado nesta fonte, já que você pode remover todos os cabos que não usará, ajudando no fluxo de ar dentro do micro. Apesar de esta fonte usar uma ventoinha de 80 mm em sua parte traseira, esta ventoinha mostrou-se muito silenciosa quando a fonte de alimentação estava funcionando com uma carga leve. Como mencionamos, a velocidade de rotação da ventoinha muda dependendo da temperatura interna da fonte.

Outro grande atrativo desta fonte é a sua garantia: cinco anos, nos EUA. No Brasil a garantia dependerá do distribuidor.

Com dois conectores de alimentação auxiliar PCI Express para seu sistema SLI ou CrossFire e um conector EPS12V, que é usado por algumas placas-mãe topo de linha, esta fonte de alimentação deve agradar até mesmos alguns usuários entusiastas. Claro que se você pensa em usar sistemas SLI ou CrossFire com as placas de vídeo mais topo de linha disponíveis no mercado hoje você precisará de uma fonte de alimentação mais potente, como os modelos de 850 W.

Originalmente em http://www.clubedohardware.com.br/artigos/1258

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