Teste da Fonte de Alimentação BFG LS-450

Introdução

A LS e MX são séries de fontes de alimentação irmãs da BFG, com os modelos da série MX vindo com um sistema de cabeamento modular, uma ventoinha de 120 mm e uma ventoinha auxiliar de 80 mm na parte traseira, enquanto que os modelos da série LS não possuem sistema de cabeamento modular nem a ventoinha auxiliar de 80 mm. Inicialmente ambas as séries usavam o mesmo projeto interno, mas isto não acontece mais. Todos os modelos da série MX são fabricados pela Fore Point (uma das fábricas da Fortrex), mas a LS-450 e a nova versão da LS-550 (chamada “LS-550 (New)” no site da BFG) são fabricadas pela Enhance Electronics. A LS-550 antiga e a LS-680 são fabricadas pela Fore Point com o mesmo projeto dos modelos da série MX. De acordo com a BFG no futuro todos os modelos das séries MX e LS serão fabricados pela Enhance, e quando isto acontecer as fontes serão lançadas com novas especificações de potência (por exemplo, LS-700 em vez de LS-680) ou terão o nome “New” incluído no nome.

A Enhance Electronics é o mesmo fabricante por trás das fontes da Akasa e das séries Real Power Pro da Cooler Master e TruePower Quattro da Antec. Lembre-se de que nem todos os modelos destas duas marcas são fabricados pela Enhance.

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Figura 1: Fonte de alimentação BFG LS-450.

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Figura 2: Fonte de alimentação BFG LS-450.

A LS-450 é uma fonte de alimentação pequena, medindo 14 cm de profundidade, e tem uma ventoinha de 120 mm em sua parte inferior, além de circuito PFC ativo.

Todos os cabos utilizam uma proteção de nylon, e esta proteção parte de dentro da carcaça da fonte em todos os cabos, como você pode ver na Figura 2.

O cabo 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.

A fonte testada vem com cinco cabos para periféricos: um com um conector de alimentação auxiliar de seis pinos, dois com três conectores de alimentação SATA cada, um com três plugues de alimentação padrão para periféricos e um com três plugues de alimentação padrão para periféricos e um conector de alimentação para a unidade de disquete.

Todos os fios são 18 AWG, que é a bitola correta a ser usada.

Esta fonte apresenta uma quantidade satisfatória de conectores para um micro simples com apenas uma placa de vídeo instalada.

Todos os cabos são muito longos e você não terá problemas para instalar esta fonte dentro de gabinetes “full-tower”: a distância entre a carcaça da fonte e o primeiro conector em cada cabo é de 55 cm e a distância entre cada conector nos cabos que têm mais de um plugue é de 13 cm.

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Figura 3: Cabos.

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

Por Dentro da LS-450

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 configurações dos componentes usados.

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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.

Este estágio desta fonte é excelente, com dois capacitores X, um capacitor X após a ponte de retificação e dois capacitores Y a mais do que o necessário.

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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 2).

Agora vamos discutir em mais detalhes os componentes usados na BFG LS-450.

Análise do Primário

Vamos agora dar uma olhada em profundidade no primário da BFG LS-450. 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 GBU806 em seu primário, que é capaz de fornecer até 8 A a 100º C. Este componente está claramente superdimensionado: em 115 V esta fonte seria capaz de extrair até 920 W da rede elétrica; assumindo uma eficiência de 80%, a ponte permitiria que esta fonte fornecesse até 736 W sem queimar este 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 9: Ponte de Retificação.

No circuito PFC ativo um transistor de potência MOSFET SPW32N50C3 foi usado, capaz de fornecer até 32 A a 25º C ou 20 A a 100º C (veja o que a diferença de temperatura faz) em modo contínuo ou 96 A em modo pulsante a 25º C. Esta é a primeira vez que vimos uma fonte de alimentação usando apenas um transistor no circuito PFC ativo.

O capacitor do PFC ativo é da japonesa Chemi-Con e está rotulado a 105º C. Isto é bom por dois motivos. Normalmente fabricantes utilizam capacitores rotulados a 85º C neste circuito, por isso é bom ver um fabricante usar um capacitor com um limite de temperatura maior. A segunda vantagem é que capacitores japoneses não possuem o problema de vazamento.

Na seção de chaveamento dois transistores de potência MOSFET STP12NM50 são usados na tradicional configuração direta com dois transistores. Cada um é capaz de fornecer até 12 A a 25º C ou 7,5 A a 100º C (veja o que a diferença de temperatura faz) em modo contínuo ou 48 A em modo pulsante a 25º C.

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Figura 10: Um dos transistores chaveadores, diodo do PFC ativo e transistor do PFC ativo.

O primário é controlado por um controlador PFC/PWM CM6806A.

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Figura 11: Controlador PFC/PWM.

Vamos agora analisar o secundário desta fonte de alimentação.

Análise do Secundário

Esta fonte de alimentação usa quatro retificadores Schottky em seu secundário.

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%.

A saída de +12 V é produzida por dois dos retificadores, porém eles não estão conectados em paralelo. Um STPS30L60CW tem seus dois diodos internos conectados em paralelo e é responsável pela retificação direta (30 A a 130º C, ou seja, 15 A por diodo interno), enquanto que um 40CPQ060 tem seus dois diodos internos conectados em paralelo e é responsável pela porção “giro livre” da retificação (ou seja, descarregar a bobina). Este dispositivo tem um limite de corrente máximo de 40 A (20 A por diodo a 120º C). Para nossas contas temos de considerar a parte com o menor limite de corrente, 30 A em nosso caso. Aplicando a fórmula acima temos uma corrente máxima teórica de 43 A ou 514 W para a saída de +12 V.

A saída de +5 V é produzida por um retificador Schottky STPS40L45CW, capaz de fornecer até 40 A (20 A por diodo interno a 130°C). Portanto a corrente máxima teórica que a saída de +5 V pode fornecer é de 29 A ou 143 W.

A saída de +3,3 V é produzida por outro retificador Schottky STPS40L45CW, que é capaz de fornecer até 40 A (20 A por diodo a 130º C). Portanto a corrente máxima teórica que a saída de +3,3 V pode fornecer é de 29 A ou 94 W.

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

Esta fonte de alimentação usa um circuito integrado PS223, que é o responsável pelas proteções da fonte de alimentação. Este circuito integrado oferece proteções contra sobrecarga de potência (OCP), sobretensão (OVP), subtensão (UVP) e superaquecimento (OTP), não implementada nesta fonte. Qualquer outra proteção que esta fonte possa ter é implementada fora deste circuito integrado.

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Figura 13: Circuito integrado de monitoramento.

A maioria dos capacitores eletrolíticos do secundário também é japonesa da Chemi-Con, mas alguns modelos são da Teapo (empresa taiuanesa).

Distribuição da Potência

Na Figura 14 você pode ver a etiqueta desta fonte de alimentação contendo suas especificações de potência.

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Figura 14: Etiqueta da fonte de alimentação.

Esta fonte de alimentação tem apenas um barramento, portanto não há o que falar sobre a distribuição dos barramentos.

Agora vamos ver se esta fonte pode realmente fornecer 450 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.

+12V1 e +12V2 são as entradas independentes de +12 V do nosso testador de carga e durante nossos testes ambas foram conectadas no único barramento de +12 V desta fonte de alimentação.

Entrada	Teste 1	Teste 2	Teste 3	Teste 4	Teste 5
+12V1	3 A (36 W)	6,5 A (78 W)	9,5 A (114 W)	13 A (156 W)	16 A (192 W)
+12V2	3 A (36 W)	6,5 A (78 W)	9,5 A (114 W)	13 A (156 W)	16 A (192 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 A (5 W)	1,5 A (7,5 W)	2 A (10 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	89,5 W	180,4 W	269,2 W	361,3 W	440,5 W
% Carga Máx.	19,9%	40,1%	59,8%	80,3%	97,9%
Temp. Ambiente	47,9º C	47,9º C	47,8º C	48,4º C	48,2º C
Temp. Fonte	49,2º C	48,7º C	48,9º C	50,3º C	51,0º C
Estabilidade da Tensão	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Ripple e Ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Potência CA	101 W	201 W	304 W	418 W	522 W
Eficiência	88,6%	89,8%	88,6%	86,4%	84,4%
Resultado Final	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada

A BFG LS-450 provou ser uma excelente fonte de alimentação. Ela pode fornecer sua potência rotulada a 48,2º C com uma alta eficiência, atingindo 89,8% ao fornecer 40% da sua potência rotulada (180 W). Em carga máxima a eficiência permaneceu alta, 84,4%, o que é sensacional.

O único problema que vimos foi o nível de tensão na saída de -12 V. Esta saída tem uma tolerância maior de 10%, portanto ela pode estar entre -13,2 V e -10,8 V. Durante o teste número um esta saída estava em -10,81 V, chegando neste limite. Durante o teste número dois esta saída estava em -10,92 V, durante o teste número três esta saída estava em -11 V, durante o teste número quatro esta saída estava em -11,08 V e durante o teste número cinco esta saída estava em -11,16 V. Todos os valores ainda estavam dentro dos limites, mas nós preferimos ver esta saída próximo do valor nominal de -12 V.

Os níveis de ripple e ruído foram outro destaque deste produto. Abaixo você pode ver as formas de onda durante o teste número cinco. Só para lembrar, o máximo permitido é de 120 mV para as saídas de 12 V e 50 mV para as saídas de +5 V e +3,3 V. Todos os valores são de pico-a-pico.

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Figura 15: Barramento de +12V1 com a fonte de alimentação fornecendo 440,5 W (67,6 mV).

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Figura 16: Barramento de +12V2 com a fonte de alimentação fornecendo 440,5 W (61,4 mV).

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Figura 17: Barramento de +5V com a fonte de alimentação fornecendo 440,5 W (24,4 mV).

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Figura 18: Barramento de +3,3 V com a fonte de alimentação fornecendo 440,5 W (21,8 mV).

Vamos agora ver se conseguimos extrair mais de 450 W desta fonte.

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.

Para isto nós aumentamos a corrente no barramento de +12 V até que a fonte de alimentação desligasse. Isto aconteceu quanto tentamos extrair mais de 43 A dela.

Os fabricantes sempre deixam uma margem entre o que está escrito na etiqueta (29 A neste caso) e o nível em que o circuito OCP está realmente configurado (43 A neste caso). Nós sempre gostamos de ver esta margem mais estreita possível e neste caso nós achamos que a proteção contra sobrecarga de corrente (OCP) estava configurada com um valor muito alto.

Feito isso, começando do teste cinco nós aumentamos as correntes para o máximo que conseguimos com a fonte de alimentação trabalhando ainda dentro das especificações ATX. Os resultados estão abaixo. Quando tentávamos aumentar mais um 1 A em qualquer saída o ripple ia para a estratosfera, significando que a fonte parou de funcionar corretamente.

Entrada	Máximo
+12V1	22 A (264 W)
+12V2	21 A (252 W)
+5V	6 A (30 W)
+3,3 V	1 A (3,3 W)
+5VSB	1 A (5 W)
-12 V	0,5 A (6 W)
Total	539,4 W
% Carga Máx.	119,9%
Temp. Ambiente	47,1º C
Temp. Fonte	52,9º C
Potência CA	669 W
Eficiência	80,6%

Mesmo quando sobrecarregada esta fonte apresentou eficiência acima de 80%.

Principais Especificações

As principais especificações técnicas da fonte de alimentação BFG LS-450 incluem:

ATX12V 2.2.
Potência nominal rotulada: 450 W a 40º C.
Potência máxima medida: 539,4 W a 47,1º C.
Eficiência rotulada: mínimo de 80%.
Eficiência medida: entre 84,4% e 89,8% 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: Um conector de seis pinos.
Conectores de alimentação para periféricos: Seis em dois cabos.
Conectores de alimentação para a unidade de disquete: Um.
Conectores de alimentação SATA: Seis em dois cabos.
Proteções: Informação não disponível. O circuito integrado de monitoramento suporta proteções contra sobre corrente (OCP, testada e funcionando), sobretensão (OVP, não testada) e subtensão (UVP, não testada). Proteção contra curto-circuito (SCP) presente e funcionando.
Garantia: Cinco anos, nos EUA. No Brasil a garantia dependerá do distribuidor.
Mais informações: http://www.bfgtech.com
Preço médio nos EUA*: US$ 70.

*Pesquisado no Newegg.com no dia da publicação deste teste.

Conclusões

Nós ficamos muito impressionados com a BFG LS-450. Enquanto o fabricante cuidadosamente anuncia eficiência de “mínimo de 80%”, na verdade a LS-450 é um produto com alta eficiência, com a eficiência variando entre 84,4% e 89,8% em 115 V. E, é claro, ela pode fornecer sua potência rotulada e ainda mais a 47º C.

A LS-450 é um bom competidor para a nova Thermaltake Litepower 450 W, que também é uma fonte de alimentação de 450 W com alta eficiência. O modelo da Thermaltake tem como vantagem uma eficiência ainda maior, enquanto que a vantagem da BFG LS-450 é ter cabos mais longos, mais conectores de alimentação SATA e um melhor preço: US$ 70, nos EUA. Isto coloca esta fonte como uma das melhores relações custo/benefício para o usuário antenado que está montando um micro simples e que quer economizar tanto no custo da fonte quanto na conta de luz.