Teste da Fonte de Alimentação Casemall Powerex 400 W
Por Gabriel Torres em 17 de dezembro de 2009

Introdução

Colocamos mais uma fonte “nacional” de baixo custo para “fritar”, a Powerex 400 W da Casemall. Será que ela sobrevive aos nossos testes?

A primeira coisa que nos chamou a atenção nesta fonte foi a presença da logomarca do Inmetro na etiqueta desta fonte, no local onde fabricantes normalmente colocam logomarcas representando certificações que a fonte possui. Isto é uma pouca-vergonha, pois o Inmetro NÃO certifica fontes de alimentação e, portanto, a Casemall NÃO poderia usar a logomarca deste sério instituto na etiqueta das suas fontes de alimentação. A única coisa que o Inmetro certifica é o cabo de alimentação e, portanto, o cabo é o único componente que poderia ter este selo decalcado.

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Figura 1: Fonte de alimentação Casemall Powerex de 400 W.

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Figura 2: Fonte de alimentação Casemall Powerex de 400 W.

A Powerex de 400 W tem 14 cm de profundidade e usa uma ventoinha de 120 mm em sua parte inferior. Ela vem com circuito PFC passivo, diferentemente de outras fontes de baixo custo.

Apenas o cabo principal da placa-mãe possui proteção de nylon (que parte de dentro da fonte). Infelizmente apenas este cabo usa fios com a bitola correta (18 AWG). Todos os demais cabos usam fios mais finos do que o recomendado (20 AWG). A fonte testada vem com os seguintes cabos e conectores:

• Cabo principal da placa-mãe com conector de 20/24 pinos.
• Um cabo com dois conectores ATX12V que, juntos, formam um conector EPS12V.
• Um cabo de alimentação para placas de vídeo com um conector de seis pinos.
• Dois cabos de alimentação SATA com dois conectores cada.
• Um cabo de alimentação para periféricos com três plugues padrão.
• Um cabo de alimentação para periféricos com dois plugues padrão e um conector para unidades de disquete.

Até que a configuração de cabos não é ruim para um produto de baixo custo, só que além dos fios serem mais finos do que o recomendado, eles são extremamente curtos, medindo 32 cm entre a carcaça da fonte e o primeiro conector do cabo (35 cm no cabo ATX12V/EPS12V), 30 cm entre conectores SATA e 15 cm entre conectores para periféricos.

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Figura 3: Cabos.

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

Por Dentro da Casemall Powerex de 400 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 nas páginas seguintes discutiremos em detalhes a qualidade e as especificações dos componentes usados. Como mencionado, esta fonte vem com circuito PFC passivo, o que pode ser confirmado pela presença da pesada bobina presa à carcaça da fonte.

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Figura 4: Visão geral.

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Figura 5: Visão geral.

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Figura 6: Visão geral.

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Figura 7: Bobina do circuito PFC passivo.

Estágio de Filtragem de Transientes

Como mencionamos em outros 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.

A Casemall Powerex de 400 W vem com alguns componentes de filtragem, mas não todos. Ficaram faltando uma bobina e um varistor para este circuito ficar completo e interessantemente na placa de circuito impresso da fonte há o local para a instalação dos componentes faltosos.

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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).

Agora vamos ter uma discussão mais detalhada a respeito dos componentes usados na Casemall Powerex de 400 W.

Análise do Primário

Vamos agora dar uma olhada em profundidade no primário da Casemall Powerex de 400 W. Para uma melhor compreensão do que iremos falar aqui, sugerimos a leitura do nosso tutorial Anatomia das Fontes de Alimentação Chaveadas.

Esta fonte, em vez de usar uma ponte de retificação “pronta”, usa quatro diodos 1N5408, cada um com um limite máximo de corrente de 3 A a 75º C. Este é um limite extremamente baixo para um produto rotulado como sendo de 400 W. Em uma rede elétrica de 115 V esses diodos seriam capazes de puxar até 345 W da rede elétrica. Supondo uma eficiência de 80%, esta fonte seria capaz de entregar até 276 W em suas saídas. Aqui está claro que esta fonte não tem como ser um produto de 400 W. É claro que estamos falando apenas da ponte retificadora, o limite real da fonte vai depender ainda dos demais componentes.

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Figura 10: Ponte de retificação.

A Casemall Powerex de 400 W usa dois transistores de potência NPN 13007 em sua seção de chaveamento usando um projeto de meia-ponte, cada um suportando até 8 A a 25º C (infelizmente o fabricante não informa a corrente máxima desses transistores a 100º C).

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Figura 11: Transistores chaveadores (o transistor da direita é responsável pela fonte standby/+5VSB).

Os transistores chaveadores são controlados por um circuito integrado TL494, que está fisicamente localizado no secundário e será mostrado na próxima página.

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

Análise do Secundário

A Casemall Powerex de 400 W traz três retificadores 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. Como esta fonte usa o projeto meia-ponte, o ciclo de trabalho é de 50%, ou seja, basta somar a corrente máxima de todos os diodos de cada saída.

A saída de +12 V é produzida por um retificador FEP30DP (30 A, 15 A por diodo interno a 100º C, queda de tensão máxima de 1,50 V, que é altíssima – isto é, ruim) e, portanto possui uma corrente máxima teórica de 30 A ou 360 W. Importante notar que este retificador não é do tipo Schottky e sim do tipo “rápido”, que apresenta maior queda de tensão e, portanto, menor eficiência.

A saída de +5 V é produzida por um retificador Schottky SB3045ST (30 A, 15 A por diodo interno), o que nos dá uma corrente máxima teórica de 30 A ou 150 W.

A saída de +3,3 V é produzida por um retificador Schottky MBR2045 (20 A, 10 A por diodo interno a 125º C, queda de tensão máxima de 0,95 V, que é alta, isto é, ruim), o que nos dá uma corrente máxima teórica de 20 A ou 66 W.

Estes valores são teóricos e o limite real dependerá de outros componentes, em especial das bobinas do secundário.

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

O secundário é monitorado por um circuito integrado WT7525, que oferece proteções contra sobretensão (OVP), subtensão (UVP) e sobrecarga de corrente (OCP).

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Figura 13: Circuito integrado de monitoramento e controlador PWM.

Todos os capacitores desta fonte de alimentação são chineses, como era de se esperar.

Distribuição da Potência

Na Figura 14 você pode ver a etiqueta contendo todas as especificações de potência desta fonte.

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Figura 14: Etiqueta da fonte de alimentação.

De acordo com a etiqueta esta fonte tem dois barramentos de +12 V e internamente esta fonte tem realmente dois barramentos de +12 V, o que é uma raridade em fontes de baixo custo, pois normalmente elas anunciam a existência de dois barramentos mas é uma informação que não corresponde à realidade, pois fontes desta categoria raramente têm circuito de proteção contra sobrecarga de corrente (OCP) e sensores de corrente (“shunt”), circuitos estes que estão presentes no modelo avaliado. Lembrando que o que diferencia uma fonte de um barramento para outra com vários barramentos é a existência de mais de um circuito OCP (cada grupo de fios monitorado por um circuito OCP individual é chamado "barramento").

A distribuição usada é a seguinte:

• +12V1: Conector principal da placa-mãe, conectores SATA e para periféricos.
• +12V2: Conector da placa de vídeo e conector ATX12V/EPS12V.

Esta distribuição não é boa, pois coloca os dois componentes que mais consomem (processador e placa de vídeo) no mesmo barramento.

Vamos agora ver o quanto esta fonte pode realmente fornecer.

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 e os respectivos resultados.

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 neste teste a entrada +12V1 estava conectada aos barramentos +12V1 e +12V2 da fonte e a entrada +12V2 estava conectada ao barramento +12V2 da fonte.

Nós resolvemos testar esta fonte de uma maneira um pouco diferente da habitual. Sendo um produto de baixo custo, desconfiávamos que ela não poderia entregar sua potência rotulada. Com isso, resolvemos testá-la com mais padrões de carga do que o habitual, começando em 80 W e subindo a potência em pequenos incrementos até vermos o máximo que esta fonte poderia entregar sem queimar.

Entrada	Teste 1	Teste 2	Teste 3	Teste 4	Teste 5
+12V1	2,5 A (30 W)	3,5 A (42 W)	4,5 A (54 W)	5,5 A (66 W)	6,5 A (78 W)
+12V2	2,5 A (30 W)	3 A (36 W)	4 A (48 W)	5,5 A (66 W)	6 A (72 W)
+5 V	1 A (5 W)	1,5 A (7,5 W)	1,5 A (7,5 W)	2 A (10 W)	2 A (10 W)
+3,3 V	1 A (3,3 W)	1 A (3,3 W)	1,5 A (4,95 W)	2 A (6,6 W)	2 A (6,6 W)
+5VSB	1 A (5 W)	1 A (5 W)	1 A (5 W)	1 A (5 W)	1 A (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	78,5 W	98,8 W	123,7 W	156,7 W	180,9 W
% Carga Máx.	19,6%	24,7%	30,9%	39,2%	45,2%
Temp. Ambiente	38,3º C	38,1º C	38,0º C	38,1º C	38,5º C
Temp. Fonte	42,5º C	42,0º C	42,0º C	42,7º C	43,8º C
Estabilidade da Tensão	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Oscilação e Ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Potência CA	104,3 W	129,4 W	161,2 W	206,2 W	243,9 W
Eficiência	75,3%	76,4%	76,7%	76,0%	74,2%
Tensão CA	115,2 V	115,2 V	114,6 V	114,2 V	113,8 V
Fator de Potência	0,701	0,705	0,700	0,693	0,693
Resultado Final	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada

Entrada	Teste 6	Teste 7	Teste 8	Teste 9	Teste 10
+12V1	7 A (84 W)	8 A (96 W)	8 A (96 W)	9 A (108 W)	10 A (120 W)
+12V2	7 A (84 W)	8 A (96 W)	8 A (96 W)	9 A (108 W)	10 A (120 W)
+5 V	3 A (15 W)	3 A (15 W)	4 A (20 W)	4 A (20 W)	5,5 A (27,5 W)
+3,3 V	3 A (9,9 W	3 A (9,9 W	4 A (13,2 W)	4 A (13,2 W)	5,5 A (18,15 W)
+5VSB	1 A (5 W)	1 A (5 W)	1,5 A (7,5 W)	1 A (5 W)	1 A (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	199,4 W	221,8 W	230,2 W	251,6 W	Reprovada
% Carga Máx.	49,9%	55,5%	57,6%	62,9%	Reprovada
Temp. Ambiente	39,6º C	40,3º C	40,8º C	41,9º C	Reprovada
Temp. Fonte	45,7º C	47,2º C	48,2º C	49,9º C	Reprovada
Estabilidade da Tensão	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Reprovada
Oscilação e Ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Reprovada
Potência CA	272,4 W	311,5 W	328,3 W	374,6 W	Reprovada
Eficiência	73,2%	71,2%	70,1%	67,2%	Reprovada
Tensão CA	114,0 V	113,2 V	113,0 V	112,5 V	Reprovada
Fator de Potência	0,686	0,69	0,696	0,705	Reprovada
Resultado Final	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Reprovada

A Casemall Powerex de 400 W explodiu quando tentamos puxar cerca de 290 W dela em nosso teste número 10. O vídeo da explosão você confere na próxima página. Repare ainda que fomos bastante generosos com a temperatura em nossos testes, executando os testes sempre abaixo de 45º C, que a temperatura mínima que normalmente usamos (fizemos isso porque esta fonte não estava aquecendo a nossa câmara térmica).

A eficiência esteve sempre baixa, chegando ao fundo do poço com 67,2% durante o teste nove, com a fonte entregando cerca de 250 W.

As tensões estiveram sempre dentro dos limites máximos permitidos, bem como os níveis de oscilação e ruído. Por exemplo, durante o teste nove o ruído nas entradas de +12 V do nosso testador de carga estava na faixa dos 66,6 mV (o máximo permitido é 120 mV), na entrada +5 V estava em 40,4 mV e na entrada +3,3 V estava em 28,6 mV (o máximo permitido para estas duas saídas é 50 mV). Todos esses valores são de pico-a-pico.

A Explosão

Você confere a explosão no vídeo abaixo, que foi feito durante o nosso teste número dez. Nosso assistente aparece pressionando botões que apenas alteram o modo de exibição do display, não alterando em nada a programação do testador.

Ao abrirmos a fonte os transistores chaveadores foram os componentes que explodiram, bem como seus resistores polarizadores (ver Figuras 10 e 15).

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Figura 15: Resistores que explodiram.

Principais Especificações

As principais características técnicas da Casemall Powerex de 400 W incluem:

• ATX12V 2.3
• Potência nominal rotulada: 400 W.
• Potência máxima medida: 251,6 W a 41,9º C.
• Eficiência rotulada: Acima de 70% (típica).
• Eficiência medida: entre 67,2% e 76,7% em 115 V (nominal, ver resultados completos para a tensão realmente usada).
• PCF ativo: Não, PFC passivo.
• Sistema de cabeamento modular: Não.
• Conectores de alimentação da placa-mãe: Um conector de 20/24 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 SATA: Quatro em dois cabos.
• Conectores de alimentação para periféricos: Cinco em dois cabos.
• Conectores de alimentação para a unidade de disquete: Um.
• Proteções: sobretensão (OVP), sobrecarga de potência (OCP), sobrepotência (OPP) e curto-circuito (SCP).
• Garantia: Informação não disponível.
• Verdadeiro Fabricante: TomMade
• Mais informações: http://www.casemall.com.br
• Preço médio no Brasil: Compramos a fonte testada por R$ 105,00.

Conclusões

Mais uma “bomba” que explodiu quando tentamos puxar mais de 250 W, sendo vendida como se fosse um produto de 400 W.

A eficiência esteve sempre muito baixa, chegando ao fundo do poço com 67,2% quando puxamos 250 W dela.

Esta fonte vem com a logomarca do Inmetro em sua etiqueta, mas lembre-se de que o Inmetro não certifica fontes de alimentação e, portanto, o uso desta logomarca é irregular, induzindo o consumidor ao erro.

Mais um produto que deve ser evitado, embora as tensões e o nível de oscilação e ruído tenham ficado sempre dentro dos limites máximos permitidos.

Originalmente em http://www.clubedohardware.com.br/artigos/Teste-da-Fonte-de-Alimentacao-Casemall-Powerex-400-W/1850

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