Por Gabriel Torres e Cássio Lima em 08 de abril de 2009
Introdução
A OCZ Fatal1ty 700 W promete ser uma fonte de alimentação topo de linha voltada os entusiastas em jogos, rotulada a 50°C e com uma ventoinha de 120 mm, PFC ativo, projeto com um único barramento, mas não tendo um sistema de cabeamento modular. Será que ela é uma boa fonte? Será que ela realmente pode fornecer 700 W? Confira.
Você tem uma visão geral do aspecto externo desta fonte nas Figuras de 1 a 3. A OCZ incluiu a logomarca Falal1ty que bilha em vermelho quando a fonte é ligada (veja a Figura 3), o que certamente agradará aos usuários. No entanto, nós esperávamos mais no aspecto estético, especialmente por se tratar de um produto com a marca “Fatal1ty”, o que para nós significa qualidade e desempenho acima da média. Nós achamos que esta fonte deveria vir com um sistema de cabeamento modular (este recurso está disponível no modelo de 550 W, no entanto) e uma melhor atenção deveria ter sido dada aos acabamentos de nylon que revestem os cabos. Como você pode ver na Figura 2, a fonte que recebemos para teste veio com um dos acabamentos (o acabamento inferior) fora do lugar. Nós também não gostamos do buraco usado para a passagem dos cabos – muito grande em nossa opinião, permitindo que coisas deste tipo acontecessem.
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Figura 1: Fonte de Alimentação OCZ Fatal1ty 700 W.
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Figura 2: Fonte de Alimentação OCZ Fatal1ty 700 W.
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Figura 3: Fonte de Alimentação OCZ Fatal1ty 700 W.
Mas nós ficamos realmente surpresos quando desmontamos a fonte: ela ia ser vendida pela OCZ como EliteXstream 700 W. O interessante é que a OCZ aposentou sua linha de produtos EliteXstream – sem nenhuma razão técnica para isso, diga-se de passagem, já que testamos o modelo de 1.000 W e ele funcionou excepcionalmente bem.
Esta fonte é fabricada pela Impervio, uma empresa que também é responsável por algumas fontes de alimentação da SilverStone. É importante notar que a OCZ usa várias empresas diferentes para fabricar suas fontes de alimentação.
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Figura 4: A OCZ Fatal1ty 700 W ia ser comercializada como EliteXstream 700 W.
Esta fonte é pequena, medindo apenas 14 cm de profundidade, tem uma ventoinha de 120 mm com rolamento “de bucha” em sua parte inferior que brilha em vermelho quando ligada, e circuito PFC ativo.
O cabo de alimentação principal da placa-mãe usa um conector de 20/24 pinos e esta fonte vem com dois conectores ATX12V que juntos formam um conector EPS12V.
Esta fonte vem com seis cabos para periféricos: dois cabos com um conector de alimentação auxiliar para placas de vídeo de 6/8 pinos cada, dois cabos com quatro plugues de alimentação SATA cada, um cabo com quatro plugues de alimentação padrão para periféricos e um cabo com quatro plugues de alimentação padrão para periféricos e um plugue de alimentação para unidade de disquete.
Nós achamos que a quantidade de conectores é satisfatória até mesmo para o usuário topo de linha.
Todos os fios são 18 AWG, que é a bitola correta para os padrões de hoje.
Vamos dar uma olhada detalhada no interior desta fonte de alimentação.
Por Dentro da Fatal1ty 700 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.
A placa de circuito impresso usada na Falal1ty 700 W é idêntica à usada na EliteXstream 1.000 W, mas com componentes diferentes, como falaremos durante o teste.
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Figura 5: Visão geral.
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Figura 6: Visão geral.
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Figura 7: 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.
O estágio de filtragem de transientes desta fonte é perfeito. A peça metálica grande que parece um conector CA é na verdade um filtro de linha completo. Esta fonte tem uma bobina de ferrite extra e dois capacitores X extras, mas não tem capacitores Y. Isto não chega a ser um problema por duas razões: primeiro pela presença do filtro de linha que tem esses componentes embutidos, e segundo porque após a ponte de retificação esta fonte tem mais um capacitor X e dois capacitores Y.
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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).
Análise do Primário
Vamos agora dar uma olhada em profundidade no primário da Fatal1ty 700 W. Para uma melhor compreensão do que iremos falar aqui, sugerimos a leitura do nosso tutorial Anatomia das Fontes de Alimentação Chaveadas.
Esta fonte usa uma ponte de retificação GBJ1506 em seu primário, que é capaz de fornecer até 15 A a 100º C. A EliteXstream 1.000 W usa um componente de 20 A aqui. Este componente está claramente superdimensionado: em 115 V esta fonte seria capaz de extrair até 1.725 W da rede elétrica; assumindo uma eficiência de 80%, a ponte permitiria que esta fonte fornecesse até 1.380 W sem a queima deste componente. Claro que estamos falando apenas deste componente e o limite real dependerá de outros componentes da fonte de alimentação.
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Figura 10: Ponte de Retificação.
No circuito PFC ativo a Fatal1ty 700 W usa dois transistores de potência MOSFET 20N60C3 (a EliteXstream 1.000 W usa três), o mesmo usado por várias outras fontes de alimentação que já testamos. Cada um é capaz de agüentar 300 A a 25°C em modo pulsante (que é o caso) ou até 45 A a 25°C ou 20 A a 110°C (veja o que a diferença de temperatura faz).
Uma coisa pouco comum no circuito PFC ativo desta fonte é o uso de três capacitores eletrolíticos japoneses da Hitachi rotulados a 105°C conectados em paralelo. Quando os capacitores estão conectados em paralelo o valor de suas capacitâncias é somado. Desta forma três capacitores de 180 µF conectados em paralelo são equivalentes a um único capacitor de 540 µF. Este é um truque muito inteligente para obter uma capacitância maior sem usar um componente fisicamente maior. É interessante notar que a EliteXStrem 1.000 W, que é baseada na mesma placa de circuito impresso, usa três capacitores de 330 µF, para uma capacitância total de 990 µF.
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Figura 11: Os capacitores do circuito PFC ativo.
Na seção de chaveamento outros dois transistores de potência MOSFET 20N60C3 são usados na tradicional configuração direta com dois transistores. As especificações para esses transistores você pode ler acima. Como você pode ver na Figura 12, todos os principais semicondutores do primário estão instalados no mesmo dissipador de calor.
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Figura 12: Diodo do PFC ativo, dois transistores do PFC ativo e dois transistores chaveadores.
Esta fonte de alimentação usa um controlador PFC ativo/PWM discreto em vez de usar um circuito integrado que tem este circuito já pronto para uso. Nesta fonte este circuito foi montado usando um comparador LM339, um controlador de modo corrente UC3845B e um controlador PFC ICE2PCS02.
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Figura 13: Circuito controlador PFC ativo /PWM.
Análise do Secundário
Apesar de a EliteXstream 1.000 W e da Fatal1ty 700 W serem baseadas na mesma placa de circuito impresso, a retificação da saída de +12 V é bem diferente. O modelo de 1.000 W usa quatro transistores de potência MOSFET para fazer a retificação de +12 V, enquanto que o modelo testado usa retificadores Schottky: quatro STPS30L60CT.
A corrente máxima teórica que cada linha pode fornecer é dada pela fórmula I / (1 - D), onde D é o ciclo de trabalho usado e I é a corrente máxima suportada pelo diodo de retificação. Apenas como um exercício, nós podemos assumir um ciclo de trabalho típico de 30%. Claro que a corrente máxima (e conseqüentemente a potência) que esta linha pode realmente fornecer dependerá de outros componentes, especialmente das bobinas.
Cada retificador de +12 V suporta até 30 A (15 A por diodo interno a 130°C) e, portanto, nós temos uma corrente máxima teórica de 86 A (15 A x 4 / 0,70), o que corresponde a 1.029 W, mostrando que esta fonte está claramente superdimensionada.
A saída de +5 V é produzida por dois retificadores Schottky STPS30L45CT, cada um capaz de fornecer até 30 A (15 A por diodo interno) a 135°C. Portanto a corrente máxima teórica que a saída de +5 V pode fornecer é de 43 A ou 214 W. Esses são os mesmos retificadores usados na OCZ EliteXstream 1.000 W.
A saída de +3,3 V é produzida por dois retificadores Schottky STPS30L30CT, cada um capaz de fornecer até 30 A (15 A por diodo interno) a 140°C. Portanto a corrente máxima teórica que a saída de +5 V pode fornecer é de 43 A ou 141 W. Esses são os mesmos retificadores usados na OCZ EliteXstream 1.000 W.
No dissipador de calor do secundário nós também encontramos o retificador para a saída de +5VSB (“standby power”), um SBL1060CT. Este dispositivo pode agüentar até 10 A (5 A por diodo interno). Isto explica o limite de corrente maior que esta fonte tem para sua saída de +5VSB (4 A) se comparado com outros produtos. Este é o mesmo dispositivo usado na EliteXstream 1,000 W.
Outro componente encontrado no dissipador de calor do secundário é o circuito integrado regulador de tensão para a saída de -12 V (LM7912). Este dispositivo tem um limite de corrente de 1,5 A. O uso deste circuito integrado explica porque a saída de -12 V estava tão estável durante nossos testes (normalmente os fabricantes utilizam soluções baratas para a saída de -12 V que resulta em um tremendo ripple nesta saída). Novamente, este componente também está presente na EliteXstream 1.000 W.
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Figura 14: Retificadores de +12 V.
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Figura 15: Retificadores para as saídas de +5VSB, de +3,3 V (dois), de +5 V (dois) e o circuito regulador de tensão da saída de -12 V.
As saídas são monitoradas por um circuito integrado PS232 que oferece as seguintes proteções: sobrecarga de potência (OCP), sobretensão (OVP) e subtensão (UVP). Qualquer outra proteção que esta fonte tenha está implementada fora deste circuito integrado.
Por falar em proteções, note como esta fonte tem dois sensores de temperatura no dissipador de calor do secundário. Normalmente isto significa que o produto tem proteção contra superaquecimento, mas não há referência a esta proteção no site da OCZ e como o circuito integrado de monitoramento não implementa esta proteção nós precisaríamos analisar o circuito em mais detalhes para confirmar esta suspeita.
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Figura 16: Circuito integrado de monitoramento PS232S.
Distribuição da Potência
Na Figura 17 você pode ver a etiqueta contendo todas as especificações de potência desta fonte.
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Figura 17: Etiqueta da fonte de alimentação.
Como esta fonte usa um projeto com um único barramento, não há muito o que falar sobre sua distribuição de potência.
Agora vamos ver se esta fonte pode realmente fornecer 700 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.
Esta fonte é baseada em um projeto com um único barramento, portanto ambas as entradas de +12V1 e +12V2 do nosso testador de carga foram conectadas no único barramento de +12V disponível.
Entrada | Teste 1 | Teste 2 | Teste 3 | Teste 4 | Teste 5 |
+12V1 | 5 A (60 W) | 10,5 A (126 W) | 15,5 A (186 W) | 20,5 A (246 W) | 25 A (300 W) |
+12V2 | 5 A (60 W) | 10,5 A (126 W) | 15,5 A (186 W) | 20,5 A (246 W) | 25 A (300 W) |
+5V | 1 A (5 W) | 2 A (10 W) | 4 A (20 W) | 6 A (30 W) | 10 A (50 W) |
+3,3 V | 1 A (3,3 W) | 2 A (6,6 W) | 4 A (13,2 W) | 6 A (19,8 W) | 10 A (33 W) |
+5VSB | 1 A (5 W) | 1,5 A (7,5 W) | 2 A (10 W) | 2,5 W (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) | 0,5 A (6 W) |
Total | 141,0 W | 284,7 W | 423,8 W | 561,4 W | 702,4 W |
% Carga Máx. | 20,1% | 40,7% | 60,5% | 80,2% | 100,3% |
Temp. Ambiente | 47,3º C | 48,1º C | 48,2º C | 49,1º C | 48,9º C |
Temp. Fonte | 51,7º C | 52,3º C | 52,7º C | 51,8º C | 52,3º C |
Estabilidade da Tensão | Aprovado | Aprovado | Aprovado | Aprovado | Aprovado |
Ripple e Ruído | Aprovado | Aprovado | Aprovado | Aprovado | Aprovado |
Potência CA | 166 W | 322 W | 485 W | 652 W | 843 W |
Eficiência | 84,9% | 88,4% | 87,4% | 86,1% | 83,3% |
Resutado Final | Aprovado | Aprovado | Aprovado | Aprovado | Aprovado |
A OCZ Fatal1ty 700 W apresenta uma excelente eficiência, entre 85% e 88%, caso você extraia até 80% (560 W) da sua capacidade rotulada. A 100% da carga (700 W) a eficiência caiu para 83,3%, mas ainda acima da marca de 80%.
Os níveis de ripple e ruído estiveram muito abaixo do máximo permitido, atingindo apenas 60 mV em +12V, metade do máximo admitido. Os níveis de ruído e ripple nas saídas de +5 V e +3,3 V foram incrivelmente baixos, atingindo apenas 10,4 mV e 13,6 mV quando extraímos 700 W desta fonte – o máximo permitido é 50 mV. Todos os valores são de pico-a-pico.
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Figura 18: Nível de ruído na entrada de +12V1 do testador de carga com a fonte fornecendo 702,4 W (60 mV).
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Figura 19: Nível de ruído na entrada de +12V2 do testador de carga com a fonte fornecendo 702,4 W (51 mV).
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Figura 20: Nível de ruído na entrada de +5 V do testador de carga com a fonte fornecendo 702,4 W (10,4 mV).
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Figura 21: Nível de ruído na entrada de +3,3 V do testador de carga com a fonte fornecendo 702,4 W (13,6 mV).
Teste de Sobrecarga
Antes de sobrecarregarmos as fontes de alimentação nós sempre gostamos primeiro de testar se a proteção contra sobrecarga de corrente (OCP) está ativa e em que nível está configurada. Nós aumentamos a corrente em ambas as entradas de +12 V do nosso testador de carga para 33 A cada (66 A total) e a fonte de alimentação não desligou. Isto significa que ou o circuito de proteção contra sobrecarga de corrente está desabilitado ou está configurado com um valor acima de 66 A. Nós não gostamos disto, especialmente quando na etiqueta diz que o barramento de +12 V tem um limite de 56 A.
Com a fonte entregando 66 A com a configuração descrita acima o nível de ripple e ruído estava muito alto, acima do máximo permitido (130 mV). Portanto nós diminuímos a corrente até que estivesse novamente dentro da especificação ATX (abaixo de 120 mV). Isto aconteceu com a configuração abaixo. Nesta configuração o nível de ruído elétrico estava em 95 mV. Veja como até mesmo nesta condição extrema a eficiência ainda estava acima de 80%.
Entrada | Máximo |
+12V1 | 31 A (372 W) |
+12V2 | 31 A (372 W) |
+5V | 10 A (50 W) |
+3,3 V | 10 A (33 W) |
+5VSB | 3 A (15 W) |
-12 V | 0.5 A (6 W) |
Total | 844 W |
% Carga Máx. | 121% |
Temp. Ambiente | 48,6º C |
Temp. Fonte | 53,6º C |
Potência CA | 1.040 W |
Eficiência | 81,1% |
Principais Especificações
As principais especificações técnicas da fonte de alimentação OCZ Fatal1ty 700 W incluem:
- Potência nominal rotulada: 700 W a 50º C.
- Potência máxima medida: 844 W a 48,6º C.
- Eficiência rotulada: 82%.
- Eficiência medida: entre 83,3% e 88,4% em 115 V.
- PFC ativo: Sim.
- Sistema de cabeamento modular: Não.
- 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: Dois conectores de 6/8 pinos.
- Conectores de alimentação para periféricos: Oito em dois cabos.
- Conectores de alimentação para a unidade de disquete: Um.
- Conectores de alimentação SATA: Oito em dois cabos.
- Proteções: sobrecarga de corrente (OCP, testada e não funcionando), sobretensão (OVP, não testada) e curto-circuito (SCP, testada e funcionando).
- Garantia: Cinco anos, nos EUA. No Brasil a garantia dependerá do distribuidor.
- Mais informações: http://www.ocztechnology.com
- Preço médio nos EUA*: US$ 144.
Conclusões
Apesar de acharmos que esta fonte poderia ser melhor se viesse com um sistema de cabeamento modular, nós ficamos impressionados com a Fatal1ty 700 W. Ela pode fornecer mais do que sua potência rotulada a 50º C (840 W em nossos testes), tem uma excelente eficiência atingindo 88%, tem níveis de ruído e ripple baixíssimos e cabos suficientes até mesmo para os usuários mais “tarados”. E o melhor de tudo: excelente preço para um modelo de 700 W.
A logomarca lateral que brilha em vermelho também é um recurso bacana para os jogadores que gostam deste tipo de diferencial.
Como citado anteriormente, esta fonte é baseada no mesmo projeto da OCZ EliteXstream 1.000 W. As principais diferenças entre as duas é o uso de três transistores no circuito PFC ativo no modelo de 1.000 W contra dois no modelo de 700 W, uso de capacitores com maior capacitância no circuito PFC ativo no modelo de 1.000 W, o uso de dois transformadores no modelo de 1.000 W e o uso de transistores de potência MOSFET para retificar as saídas de +12 V no modelo de 1.000 W, em vez de usar retificadores Schottky. Os retificadores de +5 V e +3,3 V, no entanto, são idênticos.Originalmente em http://www.clubedohardware.com.br/artigos/Teste-da-Fonte-de-Alimentacao-OCZ-Fatal1ty-700-W/1649
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