Teste da Fonte de Alimentação Mtek PSH-650V
Por Gabriel Torres em 18 de fevereiro de 2008

Introdução

A Mtek é uma marca bastante popular no Brasil há séculos – quem nunca teve um teclado ou um par de caixas de som Mtek? A qualidade dos produtos Mtek sempre foi no mínimo questionável, mas agora eles aparecem com uma linha completa de fontes de alimentação “de potência real”. Nosso primeiro teste de fontes da Mtek será com o modelo de 650 W, PSH-650V. Será que ela sobreviverá aos nossos testes? Veremos.

Para quem não sabe, Mtek não é um fabricante, mas um grupo de distribuidores que atua desde 1988 em alguns países – em particular na América do Sul – comprando produtos de fabricantes da China e Taiwan e mandando estampar a sua própria marca.

Portanto nós estávamos muito curiosos para saber quem era o verdadeiro fabricante das fontes de alto desempenho da Mtek. Para nossa surpresa descobrimos que o fabricante é a CWT, e o modelo PSH-650V da Mtek é, na realidade, o modelo PSH650 da CWT.

Para quem não está ligando o nome à pessoa, a CWT é a mesma empresa que fabrica as fontes de algumas outras marcas famosas de primeira linha, tais como Corsair e Thermaltake, só para citarmos algumas. Mas note que no caso dessas marcas a CWT fabrica as fontes sob encomenda usando projeto fornecido pela marca, o que não é o caso deste modelo da Mtek, onde a Mtek apenas escolheu um modelo já “pronto” que a CWT tinha disponível. De qualquer forma isto já é um bom começo e estávamos bastante otimistas em relação ao projeto e desempenho desta fonte; pelo menos neste momento inicial já poderíamos garantir que não estávamos diante de uma fonte “genérica” de quinta categoria. Se ela realmente consegue entregar 650 W ou não é outra história, mas é justamente para isso que estamos aqui.

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Figura 1: Mtek PSH-650V.

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Figura 2: Mtek PSH-650V.

Como você pode ver nas Figuras 1 e 2 esta fonte usa uma ventoinha de 140 mm em sua parte inferior (a fonte de alimentação está de cabeça para baixo nas Figuras 1 e 2) e uma grade em sua parte traseira, onde tradicionalmente há uma ventoinha de 80 mm. Esta solução de refrigeração oferece um melhor fluxo de ar e um baixo nível de ruído, já que ventoinhas maiores podem girar a uma velocidade de rotação menor para gerar o mesmo fluxo de ar do que as ventoinhas menores.

A Mtek PSH-650V também tem duas características que estão se tornando padrão em fontes de boa qualidade, PFC ativo e alta eficiência (80%).

Quanto maior a eficiência melhor – 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, o que significa uma conta de luz mais baixa – só para você ter uma idéia, fontes de alimentação convencionais possuem uma eficiência abaixo de 70%.

O PFC ativo (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 à CWT 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.

Esta fonte de alimentação vem com apenas quatro cabos de alimentação para periféricos: um o cabo de alimentação auxiliar PCI Express para placas de vídeo com conectores de 6 pinos, um cabo contendo quatro conectores de alimentação para periféricos padrão e um conector de alimentação para unidade de disquetes, um cabo contendo três conectores de alimentação para periféricos padrão e um conector de alimentação para unidade de disquetes e um cabo contendo dois conectores de alimentação Serial ATA.

Como você pode ver, esta fonte apresenta menos cabos do que o necessário. Ela só tem um cabo para placas de vídeo, significando que você não tem como usá-la diretamente sem adaptadores se você tiver um sistema SLI ou CrossFire, algo imperdoável em uma fonte de 650 W. O segundo e mais grave problema é a existência de apenas dois conectores de alimentação SATA. Se você tiver mais de duas unidades SATA no seu micro você terá de usar um adaptador para converter os plugues convencionais em SATA, o que é simplesmente ridículo em se tratando de uma fonte de alimentação de 650 W, que é voltada para usuários que têm arranjos RAID.

Todos os fios dessa fonte são 18 AWG, o que é adequado para uma fonte desta faixa de potência.

Além de economizar nos conectores e cabos, a CWT cortou custos no acabamento. Como você pode ver na Figura 2 essa fonte não tem um acabamento de nylon cobrindo os seus cabos, como ocorre em fontes de boa qualidade.

Por Dentro da Mtek PSH-650V

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 nas páginas seguintes 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 PFC ativo; a potência de todos os componentes; o projeto; etc.

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Figura 3: Visão geral.

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Figura 4: Visão geral.

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Figura 5: Visão geral.

Como mencionamos em outros artigos e testes, 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.

Nesta seção a Mtek PSH-650V é impecável, já que ela tem mais componentes do que o necessário – um capacitor X extra, dois capacitores Y extras e uma bobina extra. Esta fonte tem ainda um capacitor X localizado após a ponte de retificação.

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Figura 6: Estágio de filtragem de transientes (parte 1).

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Figura 7: Estágio de filtragem de transientes (parte 2).

Uma 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 queima de provocar um incêndio. Como você pode ver nas Figuras 4 e 5 todas as bobinas usadas nesta fonte de alimentação são também protegidas pelo mesmo material.

Vamos agora discutir em detalhes os componentes usados na Mtek PSH-650V.

Análise do Primário

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 Mtek.

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 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 KBJ10J em seu estágio primário, que pode fornecer até 10 A de corrente em modo contínuo (a 110º C).

No circuito PFC desta fonte são usados dois transistores MOSFET STP14NK50ZFP, que suportam uma corrente máxima de até 14 A a 25º C ou 7,6 A a 100º C em modo contínuo ou até 48 A em modo pulsante, cada. Durante os nossos testes nós conseguimos queimar estes transistores (note o “pretinho” em volta deles na Figura 8; não se preocupe com isso por enquanto). A maioria das fontes de alimentação de alto desempenho encontradas no mercado utilizam transistores 20N60C3, que suportam uma corrente máxima de até 45 A a 25º ou 20 A a 100º C em modo contínuo ou até 300 A a 25º C em modo pulsante, cada. Compare as especificações e veja que a maioria das fontes de alto desempenho de marcas conhecidas usam transistores com um limite de corrente muito maior do que os transistores usados nesta fonte.

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Figura 8: Ponte de retificação e transistores do PFC ativo.

Na seção de chaveamento dois transistores de potência MOSFET STK14NK50Z são usados na configuração de chaveamento direto com dois transistores. Esses transistores possuem as mesmas especificações dos transistores usados no circuito do PFC ativo, porém capazes de dissipar mais calor (150 W contra 35 W). Mais uma vez a maioria das fontes de alto desempenho que temos visto de fabricantes de primeira linha também usam transistores 20N60C3 aqui que, como falamos, possuem especificações muito superiores.

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Figura 9: Transistores chaveadores (o diodo do PFC ativo está do outro lado desse dissipador).

Esta fonte de alimentação usa o popular circuito integrado CM6800 em seu primário, que é ao mesmo tempo um controlador de PFC ativo e controlador PWM. Ele está localizado em uma pequena placa de circuito impresso, mostrada na Figura 10.

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Figura 10: Controlador de PFC ativo e PWM.

Análise do Secundário

Esta fonte usa quatro retificadores Schottky STPS3045CW em seu secundário, cada um capaz de fornecer até 30 A a 155º C.

A saída de +12 V usa dois desses retificadores em paralelo, sendo capaz de teoricamente fornecer até 60 A ou 720 W. A corrente máxima que esta linha pode fornecer dependerá de outros componentes usados, especialmente do transformador, da bobina, do capacitor e da bitola do fio.

A saída de + 5V usa um desses retificadores, portando em teoria ela é capaz de fornecer 30 A ou 150 W. Mais uma vez este é um número teórico, pois a corrente máxima que esta linha pode realmente fornecer dependerá de outros componentes, especialmente do transformador, da bobina, do capacitor e da bitola do fio, como mencionamos antes.

A saída de +3,3 V também usa um desses retificadores, sendo capaz de teoricamete fornecer 30 A ou 99 W. Como dissemos, este é apenas um exercício teórico.

Apesar de as linhas +5 V e +3,3 V terem retificadores separados, elas compartilham a mesma saída do transformador. Portanto a corrente máxima que essas linhas podem fornecer dependerá muito do transformador.

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Figura 11: Três dos quatro retificadores Schottky usados no secundário.

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Figura 12: O outro retificador e o sensor de temperatura.

Como você pode ver na Figura 12, esta fonte possui um sensor de temperatura preso ao dissipador de calor do secundário. A proposta deste sensor é desligar a fonte de alimentação no caso de uma situação de superaquecimento e também controlar a velocidade de rotação da ventoinha de acordo com a temperatura interna da fonte.

O capacitor eletrolítico do PFC ativo é japonês da Rubycon, rotulado a 85º C, enquanto os capacitores eletrolíticos do secundário são chineses da Samxon, rotulados a 105º C.

Análise da Potência

Na Figura 13 você pode ver a etiqueta contendo todas as especificações de alimentação da PSH-650V. A Mtek não diz a que temperatura a fonte foi rotulada (mas não se preocupe, nós iremos testar isso).

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Figura 13: Etiqueta da fonte de alimentação.

Como você pode esta fonte tem quatro barramentos virtuais de +12 V, cada um rotulado a 18 A. Esses barramentos estão distribuidos da seguinte forma:

• +12V1 (fio amarelo sólido): PCI Express (placa de vídeo), metade do EPS12V.
• +12V2 (fio amarelo com listra preta): ATX12V, metade do EPS12V.
• +12V3 (fio amarelo com listra azul): Cabo principal da placa-mãe.
• +12V4 (fio amarelo com listra laranja): Todos os conectores para periféricos.

Uma coisa muito interessante que o fabricante fez foi discriminar na etiqueta as cores dos fios de 12 V, assim você tem como saber a qual barramento cada cabo está conectado sem a necessidade de se abrir a fonte.

Nós achamos esta distribuição interessante.

Vamos ver agora como esta fonte se comporta no mundo real.

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 46°C e 50°C. Durante nossos testes a temperatura da fonte de alimentação ficou entre 46°C e 53°C.

Primeiro nós testamos esta fonte com cinco diferentes padrões 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.

Entrada	Teste 1	Teste 2	Teste 3	Teste 4	Teste 5
+12V1	5 A (60 W)	10 A (120 W)	16 A (192 W)	20 A (240 W)	25 A (300 W)
+12V2	4.5 A  (54 W)	10 A (120 W)	13 A (156 W)	18 A (216 W)	23 A (276 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)	2 A (10 W)	2.5 A (12.5 W)	3 A (15 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	133 W	268 W	397 W	517 W	650 W
% Carga Máx	20,5%	41,2%	61,1%	79,4%	100%
Resultado	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Estabilidade das Tensões	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Ripple e Ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Potência CA	163 W	317 W	474 W	624 W	820 W
Eficiência	81,6%	84,5%	83,7%	82,8%	79,3%

A boa notícia é que conseguimos puxar a potência rotulada (650 W) da fonte com uma temperatura ambiente de 50º C. Infelizmente a eficiência caiu um pouco neste teste, mas bem próximo aos 80%, que é o mínimo que queremos ver em fontes de alimentação hoje em dia.

Nós ficamos muito impressionados com a estabilidade das tensões desta fonte, todas as saídas ficaram dentro de um limite de 3% da tensão nominal, o que excelente – as tensões têm de estar dentro de um limite de 5% para cima ou para baixo, logo se elas estavam abaixo de 3% significa que esta fonte possui uma excelente regulação de tensão.

O nível de ruído elétrico desta fonte ficou bem abaixo do máximo permitido, o que também é muito bom. Outras fontes topo de linha apresentam um nível de ruído menor, mas isso não significa que este quesito desta fonte seja ruim, pelo contrário. Quando estava entregando os seus 650 W o nível de ruído na entrada +12V1 era de 59 mV, na entrada +12V2 era de 64,8 mV, na entrada +5 V era de 7,6 mV e na entrada +3,3 V era de 11,8 mV. Todos esses números são valores pico-a-pico e o limite máximo permitido dentro da especificação ATX é de 120 mV para as saídas +12 V e 50 mV para as saídas +5 V e +3,3 V.

Nas figuras abaixo você confere o ripple e ruído verificado quando a fonte estava entregando 650 W (teste 5).

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Figura 14: Nível de ruído na entrada +12V1 do testador de carga.

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Figura 15: Nível de ruído na entrada +12V2 do testador de carga.

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Figura 16: Nível de ruído na entrada +5 V do testador de carga.

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Figura 17: Nível de ruído na entrada +3,3 V do testador de carga.

Testes de Carga (Cont.)

Após os testes de carga básicos nós tentamos extrair ainda mais potência da PSH-650V para ver qual era o máximo que esta fonte podera fornecer mantendo as suas saídas dentro das especificações.

Nosso procedimento aqui é reconfigurarmos o testador a partir do teste 5 aumentando a corrente das entradas +12V1 e +12V2 do testador, ligando a fonte diretamente nesta nova configuração. Se ela ligar e se suas saídas estiverem dentro das suas especificações de tensão e ruído, desligamos a fonte e aumentamos mais um pouco as correntes. Continuamos assim até descobrirmos o limite máximo da fonte.

Após testarmos algumas configurações a fonte explodiu! Tomamos um baita susto, pois inclusive pudemos ver um foguinho dentro da fonte.

Neste momento estávamos puxando 33 A em cada entrada de 12 V do testador (as demais configurações eram as mesmas do teste 5). Bem, se você parar para fazer as contas vai ver que estávamos forçando a barra tentando puxar 866 W da fonte a 50º C, mas é para isso mesmo que estamos aqui, não é mesmo?

O grande problema não foi a fonte ter explodido, mas as suas proteções de sobrecarga de corrente (OCP) e sobrecarga de potência (OPP) não terem entrado em ação, desligando a fonte e evitando este problema.

Após termos aberto a fonte descobrimos que foram os transistores do PFC ativo que explodiram (ver Figura 8). Como comentamos durante a nossa análise do primário desta fonte, a Mtek PSH-650V usa transistores com limites de corrente muito inferiores aos usados por fontes de alta potência de marcas de primeira linha. Não que os transistores usados nesta fonte estejam subdimensionados, os transistores usados pela fontes de primeira linha é que estão superdimensionados. Como dissemos, não haveria problema algum usar estes transistores, desde que a proteção da fonte desarmasse a mesma em caso de sobrecarga.

Outra coisa que nos chamou a atenção foi o fato que os retificadores da saída de +12 V terem um limite máximo de 60 A. Como nesta condição extrema nós estávamos puxando 66 A das saídas de 12 V, só isso já teria de ser mais do que suficiente para a proteção da fonte desligar a mesma. Ou seja, se não tivéssemos queimado os transistores do PFC ativo com certeza teríamos queimado os retificadores da linha de 12 V (nós os testamos e eles estavam intactos).

As proteções contra curto-circuito das linhas de 12 V e 5 V, por outro lado, funcionaram corretamente, como pudemos ver efetuando este teste através do nosso testador de carga.

Durante nossos testes pudemos ver a velocidade da ventoinha da fonte aumentando de acordo com o aumento da temperatura interna da fonte. Com a temperatura da fonte abaixo de 30 graus a ventoinha gira lentamente e a fonte é bem silenciosa. A partir desta temperatura a velocidade da ventoinha começa a aumentar, bem com o nível de ruído. Mas mesmo com a ventoinha girando em sua velocidade máxima o nível de ruído da fonte é relativamente baixo.

Um recurso muito bom desta fonte é que caso a fonte esteja muito quente quando você desliga o micro a ventoinha continua girando para resfriar a fonte e aumentar a sua vida útil.

Principais Características

As principais especificações técnicas da fonte de alimentação Mtek PSH-650V são:

• ATX12V 2.2.
• Potência nominal rotulada: 650 W.
• Eficiência rotulada: 80%.
• Eficiência medida: 79,3% a 84,5% a 115 V.
• PFC ativo: Sim.
• Conectores da placa-mãe: Um conector 20/24 pinos, um conector ATX12V e um conector EPS12V.
• Conectores dos periféricos: Um cabo de alimentação para placas de vídeo (6 pinos), um cabo contendo quatro conectores de alimentação para periféricos padrão e um conector de alimentação para a unidade de disquete, um cabo contendo três conectores de alimentação para periféricos padrão e um conector de alimentação para a unidade de disquete e um cabo contendo dois conectores de alimentação SATA.
• Proteções: Informação não disponível.
• Garantia: A confirmar.
• Mais informações: http://www.mtek.com.br
• Verdadeiro modelo: CWT PSH650.
• Preço médio no Brasil: A confirmar.

Conclusões

Esta fonte de alimentação consegue realmente fornecer 650 W de potência a 50º C – o que é excelente –, suas saídas possuem uma excelente estabilidade e um ótimo nível de ruído elétrico e a ventoinha usada é excelente (silenciosa, velocidade aumenta com a temperatura e continua girando após o micro estar desligado para resfriar a fonte).

Seu principal problema é a sua ridícula quantidade de cabos e conectores: apenas um conector para placa de vídeo e apenas dois conectores para unidades SATA. É claro que você conseguirá instalar mais do que dois discos rígidos ou mais do que uma placa de vídeo, mas você precisará instalar adaptadores para converter plugues para periféricos nos plugues que você precisa.

Outro problema, este mais grave, é a falta de proteções contra sobrecarga de corrente e sobrecarga de potência. Nós conseguimos explodir esta fonte quando tentamos puxar mais de 850 W dela (não é um erro de grafia, ela explodiu quando tentamos puxar 866 W). Por um lado sabemos que a probabilidade de alguém tentar puxar tal potência desta fonte é muito baixa, por outro se alguém tentar há um evidente risco de incêndio. Algumas pessoas podem argumentar que desde que a fonte trabalhe dentro das especificações propostas pelo fabricante ela é um bom bom produto, mas discordamos.

Se você está procurando por uma fonte de 650 W reais ou é porque você quer tirar onda com os seus amigos (e ainda por cima não tem dinheiro para comprar uma fonte de 1,000 W) ou é porque você realmente precisa. E quem precisa de uma fonte de 650 W? Somente pessoas com vários discos rígidos e duas placas de vídeo em SLI ou CrossFire... Usuários deste calibre infelizmente não ficarão satisfeitos com a Mtek PSH-650V por conta do baixo número de conectores que ela oferece.

A propósito, você pode saber qual é a potência de fonte recomendada para o seu PC usando esta calculadora.

Por outro lado, a Mtek PSH-650V é um bom produto se você tiver somente uma placa de vídeo e até dois discos rígidos e não se incomodar em usar adaptadores ao fazer um upgrade no micro e usá-la como se ela fosse um produto de potência inferior – já que você estará puxando bem menos do que 650 W. Até porque ela oferece sua melhor eficiência quando está entregando por volta de 40% da sua potência rotulada. E não tentar puxar mais do que 650 W dela!

Mas infelizmente não temos como recomendar esta fonte visto que modelos de 650 W de marcas de primeira linha oferecem as proteções e os conectores que precisamos.

Ao nosso ver esta fonte está superespecificada visto que, apesar de ela realmente conseguir entregar 650 W, seus recursos se assemelham mais ao de produtos na faixa de 420-500 W de fabricantes de primeira linha.

Originalmente em http://www.clubedohardware.com.br/artigos/1456

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