Teste da Fonte de Alimentação Enermax PRO82+ 525 W
Por Gabriel Torres e Cássio Lima em 18 de maio de 2008

Introdução

A Enermax lançou recentemente duas séries de fontes de alimentação de alta eficiência: a MODU82+ e a PRO82+. Os nomes indicam que os produtos dessas duas séries têm eficiência de pelo menos 82%, mas a Enermax afirma que a eficiência desses produtos é de pelo menos 84%. Ambas as séries utilizam o mesmo projeto interno, com os modelos da série MODU82+ usando um sistema de cabeamento modular. Hoje daremos uma olhada a fundo no modelo de 525 W da série PRO82+ (também conhecido como EPR525AWT) e veremos se esta fonte pode realmente fornecer a potência e a eficiência anunciadas pelo fabricante. Confira.

Enermax PRO82+ 525 W
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Figura 1: Fonte de alimentação Enermax PRO82+ 525 W.

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Figura 2: Fonte de alimentação Enermax PRO82+ 525 W.

Como você pode ver, esta fonte de alimentação usa uma grande ventoinha de 120 mm de rolamento em sua parte inferior (a fonte de alimentação está de cabeça para baixo nas Figuras 1 e 2) e uma grande grade na parte traseira onde tradicionalmente temos uma ventoinha de 80 mm. Nós gostamos desta abordagem já que ela oferece não apenas um melhor fluxo de ar, mas a fonte de alimentação também produz menos ruído, já que a ventoinha pode girar a uma velocidade menor de modo a produzir o mesmo fluxo de ar de uma ventoinha de 80 mm.

Esta fonte de alimentação tem PFC ativo, que oferece uma melhor utilização da rede elétrica e permite que a Enermax venda este produto na Europa (leia nosso tutorial sobre o PFC em nosso tutorial Fontes de Alimentação). No que diz respeito a eficiência, a Enermax diz que este produto tem uma eficiência de pelo menos 84%. Claro que mediremos isto para ver se o que o fabricante afirma é verdade. Lembre-se que fontes de alimentação mais caras têm uma eficiência de pelo menos 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 inferior a 70%.

O cabo de alimentação principal da placa-mãe usa um conector de 24 pinos (sem suporte para placas-mãe com 20 pinos) e esta fonte tem dois conectores ATX12V que juntos formam um conector EPS12V.

Esta fonte vem com sete cabos de alimentação para periféricos: três cabos de alimentação auxiliar para placas de vídeo – dois deles com conectores de 6/8 pinos –, dois cabos contendo três conectores de alimentação para periféricos – um deles com um conector para a unidade de disquete –, um cabo com três conectores de alimentação SATA e um cabo com quatro conectores de alimentação SATA.

A quantidade de plugues de alimentação oferecida por esta fonte de alimentação é simplesmente sensacional para uma fonte desta faixa de potência. Primeiro ela oferece três (e não apenas dois) cabos de alimentação para placas de vídeo. Segundo, ela oferece sete plugues de alimentação SATA, o que é mais do que o suficiente para usuários entusiastas.

Esta fonte de alimentação também oferece um cabo para você monitorar a velocidade de rotação da sua ventoinha. Este cabo deve ser instalado em qualquer conector para ventoinha disponível na placa-mãe e você pode monitorar a velocidade de rotação da ventoinha usando seu programa de monitoramento favorito.

Nesta fonte de alimentação todos os fios são de 18 AWG, o que é perfeito para um produto desta faixa de potência.

No que diz respeito à estética, a Enermax usou acabamento de nylon em todos os cabos e este acabamento parte de dentro da fonte.

Vamos agora dar uma olhada no interior desta fonte de alimentação.

Por Dentro da PRO82+ 525 W

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.

A primeira coisa que nos chamou atenção ao desmontarmos esta fonte foi sua ventoinha de 120 mm, que usa um conector de 4 pinos. Primeiro nós achamos que ela fosse uma ventoinha usando controle de velocidade através da tecnologia de modulação de largura de pulso (PWM), mas nós recebemos a seguinte explicação da Enermax:

“Nós usamos uma ventoinha com duas tensões de trabalho, cujo projeto é patenteado por nós. Normalmente quando você usa uma ventoinha, você diminui a sua tensão de alimentação para 3 V ou 4 V, o que causa impacto também no circuito integrado de controle. Com tais tensões a ventoinha fica instável. Mas usando uma ventoinha de duas tensões (12 V para o circuito integrado de controle e tensão personalizada para o rolamento – qualquer tensão, muito menor do que  3 V) nós podemos diminuir a velocidade de rotação para 450 rpm (muito menor do que gostaríamos). Mas com o circuito integrado de controle ainda sendo alimentado com 12 V, ele pode rodar/controlar o rolamento com sua tensão personalizada mais suavemente. Esta é a diferença para qualquer ventoinha de tensão única. Nós usamos uma ventoinha de rolamento duplo, fabricadas sob encomenda para nós. Por isso é que ela se parece uma ventoinha com controle PWM, mas você pode ver dois fios de +12 V e nenhum cabo PWM. Outros fabricantes podem fazer isto apenas usando ventoinha “de bucha”. Portanto nós estamos muito orgulhosos de nossa invenção patenteada e por ter um controle de velocidade de rotação (e a série de fontes) mais silencioso do mundo sem sacrificar a dissipação térmica ou trapacear usando uma ventoinha “de bucha”.

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Figura 3: Ventoinha com conector de 4 pinos (ventoinha com duas tensões de trabalho).

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Figura 4: Visão geral.

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Figura 5: Visão geral.

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Figura 6: Visão geral.

Estágio de Filtragem de Transientes

Como mencionamos em outros testes e 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.

Neste estágio esta fonte é impecável, tendo dois capacitores Y extras, uma bobina de ferrite extra e um anel de ferrite no cabo de alimentação principal. Esta fonte também tem um capacitor X após a ponte de retificação e seu varistor (MOV) está localizado após a ponte de retificação, não antes, como o normal.

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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 1).

Agora vamos discutir em mais detalhes os componentes usados na PRO82+ 525 W.

Análise do Primário

Vamos agora dar uma olhada em profundidade no primário da Enermax PRO82+ 525 W. 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 GBU10J em seu estágio primário, que pode fornecer até 10 A (a 100°C). Esta ponte está conectada a um dissipador de calor individual.

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Figura 9: Ponte de retificação.

O circuito PFC ativo usa dois transistores de potência MOSFET TK20J60T, cada um capaz de fornecer até 20 A em modo contínuo ou 40 A em modo pulsante, ambos a 25°C. Esses transistores estão localizados no mesmo dissipador de calor dos transistores chaveadores.

Na seção de chaveamento esta fonte de alimentação usa outros dois transistores de potência MOSFET TK20J60T na tradicional configuração direta com dois transistores.

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Figura 10: Transistor do PFC ativo (esquerda) e transistor chaveador (direita).

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Figura 11: Transistor chaveador, diodo do PFC ativo, transistor do PFC ativo e transistor chaveador do +5VSB.

O primário desta fonte de alimentação é controlado pelo circuito integrado CM6802B, que é uma versão mais nova do CM6800, o controlador PFC/PWM mais popular do mercado. Nesta nova versão o fabricante garante eficiência de pelo menos 80%. Ótima escolha.

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Figura 12: Controlador do PFC ativo/PWM.

Análise do Secundário

Esta fonte tem quatro retificadores Schottky em seu secundário.

A saída de +12V é produzida por dois retificadores Schottky SBR40U60PT conectados em paralelo. Como cada um suporta até 40 A a 150°C nós temos uma corrente máxima teórica para a saída de +12V de 80 A ou 960 W. Claro que a corrente máxima (e conseqüentemente a potência) que esta linha pode realmente fornecer dependerá de outros componentes, especialmente do transformador, da bobina, do capacitor, da bitola dos fios e até mesmo da largura das trilhas da placa de circuito impresso.

A saída de + 5V é produzida por um retificador Schottky DF40SC4, que suporta até 40 A a 106°C. Dessa forma a potência máxima teórica que a saída de +5 V consegue fornecer é de 200 W. Claro que 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 é produzida por outro retificador Schottky DF40SC4, que suporta até 40 A a 106°C. Dessa forma a potência máxima teórica que a saída de +3,3 V consegue fornecer é de 132 W. Como mencionamos a potência real que esta linha consegue fornecer depende de outros fatores.

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Figura 13: Retificadores de +3,3 V, +5 V e +12 V.

Esta fonte de alimentação usa um circuito integrado de monitoramento PS231S, que é responsável pelas proteções da fonte, como a proteção contra sobrecarga de corrente (OCP). Infelizmente não há datasheet para este componente no site do fabricante, portanto não pudemos verificar quais proteções ele realmente suporta. Analisando a placa de circuito impresso da fonte testada nós pudemos ver claramente cada barramento virtual de +12 V conectado a este circuito integrado.

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Figura 14: Circuito integrado de monitoramento PS231S.

O sensor térmico está preso no dissipador de calor do secundário e você pode vê-lo na Figura 14 (componente verde). Este sensor é usado para controlar a velocidade de rotação da ventoinha de acordo com a temperatura interna da fonte e para desligá-la em caso de superaquecimento, caso a fonte tenha proteção contra superaquecimento (OTP). A Enermax diz que a PRO82+ 525 W tem esta proteção configurada a 95°C, mas não conseguimos testar isto já que não tivemos como colocar esta fonte para trabalhar a uma temperatura tão elevada quanto essa.

Esta fonte usa apenas capacitores eletrolíticos japoneses, com capacitores da Matsushita (Panasonic) no circuito PFC ativo (85°C) e da Chemi-Con no secundário (105°C).

Análise da Potência

Na Figura 15 você pode ver a etiqueta desta fonte de alimentação contendo todas as suas especificações de potência.

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Figura 15: Etiqueta da fonte de alimentação.

De acordo com as informações presentes na caixa do produto esta fonte é rotulada a 40°C.

Como você pode ver esta fonte tem três barramentos virtuais de +12 V, distribuídos da seguinte forma:

  • +12V1 (fios amarelos): Cabo principal da placa-mãe e conectores ATX12V.
  • +12V2 (fios amarelos com listras azuis): Dois dos cabos de alimentação para placas de vídeo, plugues para periféricos.
  • +12V3 (fios amarelos com listras pretas): O terceiro cabo de alimentação para placas de vídeo, plugues de alimentação SATA.

Nós gostamos da forma como a potência foi distribuída nesta fonte de alimentação, especialmente porque o processador (conectores ATX12V/EPS12V) não compartilha o mesmo barramento que qualquer cabo de alimentação auxiliar para a placa de vídeo. Quando isto acontece a fonte de alimentação pode desligar mesmo se o micro estiver trabalhando dentro das especificações, já que a proteção contra sobrecarga de corrente (OCP) pode entrar em ação se você extrair mais do que o barramento pode fornecer.

Vamos agora ver se esta fonte pode realmente fornecer 525 W de potência.

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.

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.

Se você somar todas as potências listadas para cada teste você pode encontrar um valor diferente do que publicamos na linha “Total” abaixo. Como cada saída pode ter uma pequena variação (por exemplo, a saída de +5V trabalhando a 5,10 V) a quantidade total de potência sendo fornecida é um pouco diferente do valor calculado. Na linha “Total” estamos usando a quantidade real de potência sendo fornecida, medida pelo nosso testador de carga.

+12V2 é a segunda entrada de +12V do nosso testador de carga e neste teste nós conectamos os dois conectores ATX12V da fonte à esta entrada. Portanto esta entrada foi conectada ao barramento de +12V1 da fonte de alimentação. A entrada de +12V1 do nosso testador de carga, por outro lado, foi conectada aos barramentos de +12V1 (conector principal da placa-mãe) e +12V2 (plugues da placa de vídeo e periféricos).

Entrada

Teste 1

Teste 2

Teste 3

Teste 4

Teste 5

+12V1

4 A (48 W)

8 A (96 W)

12 A (144 W)

15 A (180 W)

21 A (252 W)

+12V2

4 A (48 W)

8 A (96 W)

11 A (132 W)

15 A (180 W)

16,5 (198 W)

+5V

1 A (5 W)

2 A (10 W)

4 A (20 W)

6 A (30 W)

8 A (40 W)

+3,3 V

1 A (3,3 W)

2 A (6,6 W)

4 A (13,2 W)

6 A (19,8 W)

8 A (26,4 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)

0,5 A (6 W)

Total

118, W

224,5 W

329, W

432,8 W

542,4 W

% Carga Máx.

22,5%

42,8%

62,7%

82,4%

103,3%

Temp. Ambiente

47,3º C

46,8º C

48,4º C

48,4º C

50,0º C

Temp. Fonte

51,7º C

51,3º C

51,3º C

51,8º C

53,9º C

Estabilidade da tensão

Aprovada

Aprovada

Aprovada

Aprovada

Aprovada

Ripple e ruído

Aprovada

Aprovada

Aprovada

Aprovada

Aprovada

Potência CA

133 W

249 W

370 W

496 W

635 W

Eficiência

88,7%

90,2%

88,9%

87,3%

85,4%

Resultado Final

Aprovada

Aprovada

Aprovada

Aprovada

Aprovada

Que fonte de alimentação! Ela não apenas forneceu sua potência rotulada a 50°C como também manteve a eficiência sempre acima de 85%, chegando a 90% no neste número dois (40% da carga, 225 W). Esta é a primeira vez que vimos uma fonte de alimentação ultrapassando 90% de eficiência. Esta fonte quebrou nosso recorde de eficiência obtido antes pela Antec EarthWatts 500 W e pela Corsair VX450W.

A regulação da tensão também foi sensacional e durante todos os nossos testes todas as saídas estiveram dentro de 3% de suas tensões nominais – a especificação ATX define que todas as saídas precisam estar dentro de 5% de suas tensões nominais (10% para -12V), incluindo a saída -12 V, que normalmente não fica próxima ao seu valor nominal.

Durante todos os testes os níveis de ripple e ruído estavam dentro das especificações, mas outras fontes de alimentação intermediárias que testamos como a Antec EarthWatts 500 W e a Corsair VX450W obtiveram valores muito melhores nas saídas de +12 V (abaixo de 20 mV nas saídas de +12 V, enquanto que na fonte de alimentação testada o nível de ruído nas saídas de +12 V ficou em torno de 50 mV durante o teste de número cinco). Mas os resultados não foram nada mal: 50,2 mV na entrada de +12V1 do nosso testador de carga, 51,8 mV na entrada de +12V2 do nosso testador de carga, 13,2 mV em +5 V e 9,4 mV em +3,3 V. Só para lembrar, todos os valores são de pico-a-pico e o máximo permitido pelo padrão ATX é 120 mV para +12 V e 50 mV para +5 V e +3,3 V.

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Figura 16: Nível de ruído na entrada de +12V1 do nosso testador de carga com a fonte fornecendo 542 W.

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Figura 17: Nível de ruído na entrada de +12V2 do nosso testador de carga com a fonte fornecendo 542 W.

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Figura 18: Nível de ruído na entrada de +5 V do nosso testador de carga com a fonte fornecendo 542 W.

Agora vamos ver a quantidade de potência que conseguimos extrair desta fonte mantendo-a funcionando dentro das especificações ATX.

Teste de Carga (Cont.)

Antes de sobrecarregar a fonte nós sempre fazemos um teste para ver se o circuito de proteção contra sobrecarga de corrente (OCP) está ativo e em que nível ele está configurado.

Para testar isto nós instalamos apenas o cabo principal da placa-mãe e os dois conectores ATX12V na entrada de +12V1 do nosso testador de carga. Dessa forma o nosso testador de carga estava conectado apenas ao barramento de +12V1 da fonte de alimentação.

Nós começamos a aumentar a corrente em +12 V até o limite do nosso testador de carga – 33 A – mas a fonte de alimentação não desligou. Como na etiqueta da fonte diz que cada barramento tem um limite de 25 A, nós queríamos ver se a fonte desligaria caso extraíssemos mais do que 25 A de qualquer barramento de +12 V, o que não aconteceu.

Quando abrimos a fonte vimos claramente cada barramento virtual conectado ao circuito integrado de monitoramento, portanto a proteção contra sobrecarga de corrente (OCP) desta fonte provavelmente está configurada com um valor maior do que 33 A. Nós não gostamos deste tipo de configuração; nós achamos que a proteção OCP deveria ser configurada com um valor próximo ao que está escrito na etiqueta.

Nós reinstalamos a fonte em nosso testador de carga da mesma forma como estava instalada antes e começamos a partir do teste número cinco (veja página anterior) aumentando a corrente sendo extraída das entradas de 12 V do nosso testador de carga.

O máximo que conseguimos extrair desta fonte com ela funcionando dentro de suas especificações ATX está resumido na tabela abaixo.

Entrada

Máximo

+12V1

22 A (264 W)

+12V2

20 A (240 W)

+5V

8 A (40 W)

+3,3 V

8 A (26,4 W)

+5VSB

2,5 A (12,5 W)

-12 V

0,5 A (6 W)

Total

596,8 W

% Carga Máx,

113,7%

Temp. Ambiente

49,3º C

Temp. Fonte

51,1º C

Potência CA

703 W

Eficiência

84,9%

Veja como a eficiência ainda estava em torno de 85%, o que é fantástico.

O único problema é que acima desta configuração a fonte de alimentação ligava com o ripple na lua. Quando extraímos ainda mais potência as tensões estavam muito abaixo dos seus valores esperados (por exemplo, saída de +12 V em 10,79 V), portanto a proteção contra subtensão (UVP) teria de entrar em ação desligando a fonte, o que não aconteceu (provavelmente esta proteção estava configurado para desligar a fonte apenas se as tensões atingissem um valor muito menor – o que não faz sentido, em nossa opinião). De acordo com a Enermax a proteção contra subtensão está configurada em 9,5 V.

Em resumo, a fonte de alimentação não desligou no caso de uma situação de sobrecarga como deveria; a fonte continuou funcionando fornecendo tensões com valores errados e com ripple elevadíssimo. Por outro lado, a fonte não queimou.

Com a fonte de alimentação fornecendo praticamente 600 W o nível de ripple em +12V1 foi 75,4 mV, em +12V2 foi 75,8 mV, em +5 V foi 13,6 mV e em +3,3 V foi 10 mV.

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Figura 19: Nível de ruído em +12V1 com esta fonte fornecendo 596,8 W.

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Figura 20: Nível de ruído em +12V2 com esta fonte fornecendo 596,8 W.

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Figura 21: Nível de ruído em +5V com esta fonte fornecendo 596,8 W.

A proteção contra curto-circuito (SCP) funcionou bem para ambas as linhas de +5 V e +12 V.

A ventoinha usada nesta fonte é extremamente silenciosa mesmo quando ela girava em sua velocidade de rotação máxima. Na verdade esta foi a fonte de alimentação mais silenciosa que testamos até hoje.

Principais Características

As principais especificações da Enermax PRO82+ 525 W são:

  • ATX12V 2.3
  • Potência nominal rotulada: 525 W a 40º C.
  • Potência máxima medida: 596,8 W a 59,3º C.
  • Eficiência rotulada: Entre 84% e 88%.
  • Eficiência medida: Entre 85,4% e 90,2% em 115 V.
  • PFC ativo: Sim.
  • Conectores de alimentação da placa-mãe: Um conector de 24 pinos e dois conectores ATX12V que juntos formam um conector EPS12V.
  • Conectores de alimentação da placa de vídeo: Um conector de 6 pinos e dois conectores de 6/8 pinos.
  • Conectores de alimentação para periféricos: Seis, dois cabos com três conectores de alimentação para periféricos cada.
  • Conectores de alimentação para a unidade de disquete: Um.
  • Conectores de alimentação SATA: Sete, um cabo com quatro conectores e outro cabo com três conectores.
  • Proteções: Sobretensão (OVP, não testada), subtensão (UVP, não testada), sobrecarga de corrente (OCP, testada e não funcionando), sobrecarga de potência (OPP, testada e não funcionando), superaquecimento (OTP, não testada) e curto-circuito (SCP, testada e funcionando).
  • Garantia: 3 anos. No Brasil a garantia dependerá do distribuidor.
  • Mais informações: http://www.enermaxusa.com
  • Preço médio nos EUA*: US$ 150,00

* Pesquisado na Newegg.com no dia da publicação desse teste.

Conclusões

Uau! Que fonte de alimentação! Ela não apenas conseguiu fornecer sua potência rotulada de 525 W a 50°C mas também manteve a eficiência entre 85% e 90% o tempo inteiro! Na verdade esta é a fonte de alimentação com a maior eficiência que testamos até o momento. E não é só isso. Nós conseguimos extrair praticamente 600 W desta fonte com eficiência de 85%. Isto é impressionante.

Outro destaque deste produto é o seu nível de ruído acústico. Esta foi a fonte de alimentação mais silenciosa que testamos até o momento.

Nós ficamos realmente felizes em ver que os resultados ruins que obtevemos com a Enermax Liberty DXX 500 W são um problema com este modelo em particular e não um problema geral com a Enermax.

A quantidade de conectores que vem com esta fonte deverá agradar até mesmo os usuários mais exigentes, com sete plugues de alimentação SATA e três conectores para placas de vídeo (dois deles com 6/8 pinos).

O único problema com esta fonte é o preço, especialmente para o mercado brasileiro. Custando nos EUA US$ 150 ela é muito cara para o usuário médio, apesar de valer cada centavo, especialmente a longo prazo, já que você economizará dinheiro em sua conta de energia devido à alta eficiência deste produto. Este produto não deve chegar ao Brasil custando menos do que R$ 600,00, completamente fora da realidade do usuário tupiniquim para uma fonte desta faixa de potência.

Se você quer economizar uma grana e ao mesmo tempo faz questão de ter uma fonte de alimentação com alta eficiência, nós recomendamos a Antec EarthWatts 500 W (que custa nos EUA cerca de US$ 90) e a Corsair VX450W (que custa nos EUA cerca de US$ 80). Este modelo da Corsair é na verdade uma fonte de 500 W e internamente é idêntica à Antec EarthWatts 500 W, mas vem com apenas um plugue de alimentação auxiliar para placa de vídeo em vez de dois.

Nós poderíamos ainda reclamar que as proteções contra sobrecarga de potência (OPP) e corrente (OCP) não funcionaram como esperado, mas como esta fonte sobreviveu aos nossos testes sem queimar nós não achamos que este seja um problema real.

Originalmente em http://www.clubedohardware.com.br/artigos/1493

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