Por Gabriel Torres e Cássio Lima em 04 de setembro de 2007
Introdução
A GP-PS550BP é uma fonte de alimentação de 550 W muito simples fabricada pela GlacialPower com vendas gerenciadas pela GlacialTech. Esta fonte tem PFC passivo e nenhum recurso sofisticado, sendo vendida nos EUA por apenas US$ 65. Nós desmontamos completamente esta fonte para darmos uma olhada. Será que ela é uma boa opção de compra? É o que veremos.
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Figura 1: GlacialPower GP-PS550BP.
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Figura 2: GlacialPower GP-PS550BP.
Como você pode ver nas Figuras 1 e 2 esta fonte de alimentação não vem com recursos sofisticados como sistema de cabeamento modular ou ventoinha de 120 mm, mas em compensação ela tem dois conectores de alimentação PCI Express voltados para sistemas SLI ou CrossFire e PFC passivo, como mostraremos na próxima página (fontes de alimentação com PFC passivo têm uma chave 110/220 V, como você pode ver na Figura 1).
De acordo com a GlacialPower, esta fonte tem uma eficiência de 78% em 230 V, um valor um pouco abaixo da eficiência típica de 80%-85% que as fontes de alimentação com PFC ativo possuem. Por outro lado, a GlacialPower diz que sua potência de 550 W foi rotulada a 45 º C, o que extraordinário. Várias fontes de alimentação no mercado são rotuladas a 25 º C, o que significa que quando a fonte de alimentação está trabalhando no mundo real sua potência máxima é menor do que a potência máxima rotulada, pois a capacidade da fonte de alimentação de fornecer potência é reduzida na medida que sua temperatura interna aumenta.
Eficiência significa menor perda de energia elétrica – uma eficiência de 80% significa que 80% da potência extraída da rede elétrica é convertida em potência nas saídas da fonte de alimentação e apenas 20% 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 – compare aos 50% a 60% encontrados em fontes de alimentação “genéricas”.
O PFC (Fator de Correção de Potência), por outro lado, oferece uma melhor utilização da rede elétrica e permite que esta fonte de alimentação esteja de acordo com leis européias, o que permite a GlacialTech vendê-la neste continente (você pode ler mais sobre PFC em nosso tutorial Fontes de Alimentação). Existem três opções para o PFC: nenhum, ativo ou passivo. “Ativo” e “passivo” referem-se aos tipos de componentes usados para fazer o circuito PFC: semicondutores (transistores e diodos) ou somente um transformador, respectivamente.
Esta fonte tem cinco cabos de alimentação para periféricos: dois cabos de alimentação auxiliares PCI Express; um cabo de alimentação para periféricos contendo dois conectores padrão e um conector de alimentação para unidade de disquete; um cabo de alimentação para periféricos contendo três conectores padrão; e um cabo de alimentação Serial ATA contendo dois conectores de alimentação SATA. Nós achamos que esta fonte deveria ter pelo menos mais dois conectores de alimentação SATA.
Os conectores de alimentação auxiliar PCI Express usam dois fios separados que saem de dentro da fonte de alimentação Em fontes mais baratas esses dois conectores são ligados em paralelo ao mesmo conjunto de fios que saem de dentro da fonte de alimentação.
Apenas o cabo de alimentação principal usa uma proteção plástica. Este cabo usa um conector de alimentação de 24 pinos que pode ser transformado em um de 20 pinos se necessário.
A maioria dos fios usados nesta fonte de alimentação é de 18 AWG, que é bom o suficiente para esta classe de fonte de alimentação. Os fios usados nos conectores de alimentação PCI Express são de 20 AWG, e nós achamos que a GlacialPower deveria ter usado fios de 18 AWG aqui também.
Esta fonte de alimentação é realmente fabricada pela GlacialPower, já que encontramos o seu nome gravado na placa de circuito impresso da fonte.
Por Dentro da GlacialPower GP-PS550BP
Nós decidimos desmontar esta fonte de alimentação para vermos qual projeto e componentes foram utilizados. 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 com outras.
Nesta página teremos uma visão geral, enquanto que na página seguinte discutiremos em detalhes a qualidade e as características dos componentes usados.
Nas Figuras 3 e 4 você pode ter uma visão geral do interior da GlacialPower GP-PS550BP. No canto superior direito da Figura 3 e do lado esquerdo da Figura 4 você pode ver o transformado do PFC passivo. Como você pode imaginar, soluções com PFC passivo aumentam o peso da fonte de alimentação.
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Figura 3: Por dentro da GlacialPower GP-PS550BP.
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Figura 4: Por dentro da GlacialPower GP-PS550BP.
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 PFC (apesar de ser passivo, e não ativo); a potência de todos os componentes; o projeto; etc.
Como mencionamos em outros artigos, 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. Os componentes recomendados para este estágio são duas bobinas de ferrite, dois capacitores cerâmicos (capacitores Y, normalmente azuis), um capacitor de poliéster metalizado (capacitor X) e um varistor (MOV). Em fontes de alimentação genéricas são usados menos componentes do que o recomendado, normalmente removendo o varistor, que é essencial para eliminar picos de energia provenientes da rede elétrica, e a primeira bobina.
Apesar de esta fonte de alimentação da GlacialPower ter um componente a mais do que o necessário – um capacitor X extra –, ela não tem um varistor (MOV), o que é um pecado.
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Figura 5: Estágio de filtragem de transientes (parte 1).
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Figura 6: Estágio de filtragem de transientes (parte 2).
Esta fonte de alimentação usa o circuito integrado UC3845B para o controle PWM, localizado em uma pequena placa de circuito impresso, como você pode ver na Figura 6.
Vamos falar agora em mais profundidade sobre os componentes usados na GlacialPower GP-PS550BP.
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 GlacialPower.
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.
Nós precisamos saber também em que temperatura o fabricante do componente mediu a sua corrente máxima (esta informação também pode ser encontrada no databook do componente). Quanto maior a temperatura, menor é a corrente que semicondutores conseguem fornecer. Correntes dadas a temperaturas menores do que 50º C não são boas, já que temperaturas abaixo desta não refletem as reais condições de trabalho da fonte de alimentação.
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, capacitores, o layout da placa de circuito impresso, a bitola dos fios e até mesmo a largura das trilhas da placa de circuito impresso – e 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 GBU1506 em seu estágio primário, que pode fornecer até 15 A de corrente em modo contínuo (a 55ºC com dissipador de calor; a ponte usada nesta fonte de alimentação não tinha um dissipador de calor acoplado).
Na seção de chaveamento dois transistores de potência MOSFET STW12NK90Z em paralelo são usados na configuração de chaveamento direto com um transistor de modo a dobrar a capacidade de corrente do chaveador. Cada transistor tem uma corrente máxima de 11 A (a 25 ºC) ou 7 A (a 100 ºC) em modo contínuo ou 44 A (a 25 ºC) em modo pulsante, que é o modo usado, já que o circuito PWM alimenta esses transistores com uma forma de onda quadrada. Portanto a capacidade total para o chaveador usado nesta fonte de alimentação é de 88 A a 25 ºC.
Esta fonte de alimentação usa um chaveador separado para gerar a tensão standby (+5VSB), o que é excelente. Neste circuito um transistor 2N60 é usado, que tem uma corrente máxima de 8 A a 25 ºC.
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Figura 7: Transistores chaveadores.
Esta fonte de alimentação usa seis retificadores Schottky em seu secundário, em uma configuração pouco usual para sua saída de +12 V, como veremos adiante.
Dois STPS4045CW conectados em paralelo são usados para a saída de +5V. Como cada um tem uma corrente máxima de 40 A a 25 ºC, a saída +5 V tem uma corrente máxima teórica de 80 A ou 400 W. Claro que este é um número teórico, já que a potência máxima depende de vários outros fatores além do retificado, como a bitola dos fios, a largura das trilhas da placa de circuito impresso, o transformado, as bobinas, os capacitores, etc.
Dois STPS2045CT conectados em paralelo são usados para a saída de +3,3V. Como cada um tem uma corrente máxima de 20 A (a 125 ºC), a saída +3,3 V tem uma corrente máxima teórica de 40 A ou 132 W. Apesar de esta fonte de alimentação ter retificadores separados para sua saída de +3,3 V, esta saída é gerada a partir da mesma saída do transformador usada para a retificação de +5V. Portanto a corrente máxima das saídas +5 V e +3,3V podem oferecer é limitada pela corrente máxima que a saída deste transformador pode fornecer (mostramos na Figura 8 um esquema simplificado para uma melhor compreensão).
E finalmente dois BYW51-200 são usados para gerar as saídas de +12V. Aqui está o que é estranho nesta fonte de alimentação. Dentro de cada retificador Schottky existem dois diodos de potência. Geralmente eles são conectados como a saída +3,3 V mostrada na Figura 8. Nesta fonte, no entanto, o segundo diodo da saída de +12 V em vez de ser conectado ao terra está conectado na saída de +5 V (siga a seta que desenhamos). Esta é a primeria vez que vimos tal configuração. Nós não estamos 100% certos do porque a GlacialPower usou esta configuração. Cada BYW51-200 é capaz de retificar até 20 A a 120 ºC. Portanto, em teoria, você é capaz de puxar até 40 A na saída de +12 V, ou 480 W.
Na Figura 8 você pode ver um esquema simplificado do secundário usado nesta fonte de alimentação. Cada diodo desenhado na Figura 8 tem outro diodo conectado em paralelo e nós os removemos do esquema para facilitar as coisas. Na Figura 9 você pode ver os retificadores Schottky (cada um tem dois diodos de potência internamente) e o sensor de temperatura usado nesta fonte de alimentação. Lembre-se que para cada saída dois retificadores conectados em paralelos são usados; o segundo retificador está do outro lado do dissipador.
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Figura 8: Esquema do secundário usado nesta fonte de alimentação.
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Figura 9: Os seis retificadores Schottky usados no secundário (três em cada lado do dissipador).
Como dissemos antes, a potência máxima que a fonte de alimentação pode fornecer depende de outros componentes usados – como o transformador, bobinas, capacitores, o projeto da placa de circuito impresso, a bitola dos fios e atém mesmo a largura das trilhas da placa de circuito impresso.
Esta fonte de alimentação usa capacitores eletrolíticos da taiuanesa OST. O maior capacitor eletrolítico do circuito PFC passivo está rotulado a 85 º C, enquanto que todos os outros capacitores menores são rotulados a 105 ºC.
Análise da Potência
Na Figura 10 você pode ver a etiqueta contendo todas as especificações de alimentação da GlacialPower GP-PS550BP.
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Figura 10: Etiqueta da fonte de alimentação.
Como você pode ver, a saída de +5 V está rotulada como sendo capaz de fornecer uma corrente máxima de 25 A, ou seja, 125 W, e a saída de +3,3 V está rotulada como sendo capaz de fornecer a mesma quantidade de corrente, 25 A, ou seja, 82,5 W. Isto é acima da capacidade máxima dos retificadores usados (80 A/400 W e 40 A/ 132 W, respectivamente). No entanto a GlacialPower diz que a potência máxima combinada das saídas de +3,3 V e +5 V é de 130 W (e não 207,5 W, que é 125 W + 82,5 W). Isto acontece porque as saídas +5 V e +3,3 V são obtidas da mesma saída do transformador, como você pode ver na Figura 8.
Para as saídas de +12 V, esta fonte de alimentação tem dois barramentos, +12V1 e +12V2, cada um rotulado como sendo capaz de fornecer até 18 A ou 216 W. Esses barramentos, no entanto, não podem fornecer suas potência/corrente máxima ao mesmo tempo – isto acontece com todas as fontes de alimentação. O limite combinado para as saídas +12 V desta fonte de alimentação é de 400 W. Este valor é menor do que a corrente máxima que os retificadores de +12 V conseguem fornecer.
A questão a respeito dos barramentos de +12 V é a distribuição da potência. As saídas +12V – isto é dispositivos SATA, discos rígidos, conector de alimentação principal, cabo de alimentação ATX12V e placas de vídeo – precisam estar bem balanceadas entre os barramentos da fonte de alimentação, ou os circuitos de proteção serão ativados mesmo se a fonte de alimentação não estiver fornecendo sua potência máxima.
Nesta fonte de alimentação, por exemplo, cada barramento de +12V pode fornecer até 18 A. Se o seu micro puxar mais de 18 A (ou seja, 216 W) na saída +12V1 da fonte de alimentação, ela desligará, mesmo que você não esteja usando o barramento +12V2. Em outras palavras, a fonte de alimentação desligará a 216 W, apesar de ser capaz de fornecer uma potência combinada de 400 W em suas saídas de +12V (a proteção contra sobrecorrente está configurada com um valor um pouco maior do que o anunciado no rótulo do produto, mas não vamos considerá-lo em nome da simplicidade).
Nós achamos que a distribuição de potência desta fonte de alimentação não é adequada porque o barramento +12V2 está conectado apenas ao conector ATX12V, enquanto que todos os outros fios estão conectados ao barramento +12V1. Portanto o barramento +12V1 está claramente sobrecarregado, especialmente porque esta fonte de alimentação tem dois conectores de alimentação PCI Express auxiliares para duas placas de vídeo.
Isto significa que com esta fonte de alimentação você terá uma grande chance de ela se desligar sozinha devido ao seu circuito de proteção contra sobrecorrente enquanto estiver usando uma configuração SLI ou Crossfire ou até mesmo enquanto estiver usando uma placa de vídeo topo de linha – não porque você atingiu o limite máximo de potência da fonte de alimentação, mas simplesmente por causa da má distribuição de potência entre os barramentos de +12V.
Nós achamos que esta fonte de alimentação teria um projeto melhor se ela tivesse outros componentes conectados ao barramento +12V2 ou se ela tivesse três barramentos, com o conector de alimentação da placa de vídeo principal conectado ao terceiro barramento.
Por outro lado a GlacialPower diz que esta fonte pode fornecer seus 550 W a 45 ºC, o que é excelente. Normalmente os fabricantes de fontes de alimentação rotulam suas fontes a 25 ºC, o que é uma vergonha: como a capacidade de fornecer potência diminui com a temperatura, normalmente você não pode obter a potência rotulada no mundo real se você tem uma fonte de alimentação rotulada a 25 ºC.
Infelizmente não temos os equipamentos necessários para fazer um teste de verdade de fontes de alimentação; precisaríamos criar uma carga real de 550 W para verificarmos se esta fonte de alimentação consegue fornecer ou não sua potência rotulada. Neste artigo Primeiras Impressões gostaríamos de mostrar apenas os componentes internos da GlacialPower GP-PS550BP.
Principais Características
As principais especificações técnicas da fonte de alimentação GlacialPower GP-PS550BP são:
- ATX12V 2.2.
- Potência nominal rotulada: 550 W (rotulada a 45 ºC).
- Eficiência: 78% em 230 V.
- PFC: Passivo.
- Conectores da placa-mãe: Um conector 20/24 pinos e um conector ATX12V.
- Conectores para periféricos: dois cabos de alimentação auxiliares PCI Express; um cabo de alimentação para periféricos contendo dois conectores padrão e um conector de alimentação para unidade de disquete; um cabo de alimentação para periféricos contendo três conectores de alimentação; e um cabo de alimentação Serial ATA contendo dois conectores.
- Proteções: curto-circuito, sobre corrente, sobre tensão, sobre potência e temperatura.
- Garantia: Dois anos nos EUA. No Brasil vai depender do distribuidor e/ou do lojista.
- Mais informações: http://www.glacialpower.com.
- Preço sugerido para o mercado norte-americano: US$ 64,99.
Conclusões
Este produto é claramente voltado para usuários que querem uma fonte de alimentação de 550 W reais, mas não querem comprar o modelo mais caro disponível no mercado. A prova disso é que esta fonte tem PFC passivo, que é uma solução mais barata em comparação ao PFC ativo.
A principal desvantagem em usar o PFC passivo é uma menor eficiência se comparado com as fontes com PFC ativo: 78% contra pelo menos 80%. Esta eficiência de 78%, porém, ainda coloca esta fonte de alimentação acima das fontes de alimentação “genéricas” sem nenhum circuito PFC. Uma segunda desvantagem vem do peso da fonte: como o PFC passivo usa um transformador, esta fonte de alimentação é mais pesada do que fontes que usam PFC ativo.
Infelizmente não temos os equipamentos necessários para fazer um teste de verdade desta fonte de alimentação; precisaríamos criar uma carga real de 550 W para verificar se esta fonte de alimentação consegue fornecer ou não sua potência rotulada. Também por causa disso não podemos dizer nada sobre o projeto pouco convencional usado em sua saída de +12V.
Esta fonte de alimentação tem dois barramentos +12V, mas em nossa opinião esses dois barramentos não são bem distribuídos, já que o segundo barramento (+12V2) é usado apenas pela saída ATX12V. O primeiro barramento (+12V1) está, em nossa opinião, sobrecarregado, já que todo o resto (placa-mãe, placas de vídeo, discos rígido, etc) está conectado nele. O principal problema desta configuração é que o circuito de proteção contra sobre corrente pode entrar em ação apesar de você não ter atingindo a potência máxima desta fonte de alimentação. Nós achamos que a GlacialPower deveria ter movido algumas das saídas para o segundo barramento (+12V2) ou mesmo ter usado um projeto com três barramentos, colocando o conector de alimentação da placa de vídeo principal no terceiro barramento.
Nós também achamos que o número de conectores SATA disponíveis nesta fonte de alimentação – apenas dois – não é suficiente para a demanda de hoje. Ela deveria ter pelo menos quatro.
No que diz respeito à temperatura, na caixa e no seu site a GlacialPower diz que esta fonte está rotulada a 45 ºC. Qual é a importância disto? Quanto maior a temperatura interna da fonte menor é a potência que ela pode fornecer. Normalmente quando nenhuma temperatura é mencionada, o fabricante assume que sua temperatura interna é de 25º C. Você nunca terá 25º C dentro da fonte de alimentação; valores típicos giram entre 35º C e 40º C. Portanto uma fonte de alimentação rotulada a 25º C pode não fornecer a potência divulgada quando estiver trabalhando no dia-a-dia.
Este é um bom produto? Bem, se você está tentando economizar algum dinheiro e não vai montar um micro de alto desempenho esta fonte é uma opção interessante – especialmente quando você pensa que fontes de alimentação de 550 W de marcas conhecidas custam muito mais. Mas se você está pensando em montar um micro com configuração SLI ou Crossfire ou mesmo usando uma única placa de vídeo topo de linha, nós achamos que no mercado existem opções melhores e que oferecem uma melhor relação custo/benefício, especialmente a OCZ StealthXstream 600 W, apesar deste produto da OCZ custar um pouco mais.
Originalmente em http://www.clubedohardware.com.br/artigos/1407
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