Teste da Fonte de Alimentação Akasa Paxpower 500 W
Por Gabriel Torres e Cássio Lima em 12 de junho de 2009

Introdução

A Paxpower 500 W (também conhecida como Powerpax 500 W ou AK-P050FG7) é uma fonte de alimentação simples da Akasa equipada com PFC ativo e uma ventoinha de 120 mm. Como esta foi a primeira fonte de alimentação que testamos deste fabricante, nós estávamos curiosos para ver se esta fonte conseguia fornecer sua potência rotulada. Confira.

Todas as fontes de alimentação da Akasa são fabricadas pela Enhance Electronics, que é o mesmo fabricante por trás das séries Real Power Pro da Cooler Master, TruePower Quattro da Antec e das novas fontes da BFG. Lembre-se que nem todos os modelos dessas marcas são fabricados pela Enhance.

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Figura 1: Fonte de alimentação Akasa Paxpower 500 W.

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Figura 2: Fonte de alimentação Akasa Paxpower 500 W.

A Akasa Paxpower 500 W é uma fonte de alimentação pequena, medindo 14 cm de profundidade.

Todos os cabos utilizam uma proteção de nylon, mas apenas a proteção usada no cabo de alimentação principal da placa-mãe parte de dentro da carcaça da fonte, 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 e um conector de alimentação auxiliar de seis/oito pinos para placas de vídeo, 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 periféiricos e um conector de alimentação para a unidade de disquete.

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

Apesar de esta fonte apresentar uma quantidade muito boa de conectores – especialmente a presença de seis conectores SATA em dois cabos separados, permitindo a você facilmente instalar discos rígidos SATA e unidades ópticas SATA – os dois conectores de alimentação auxiliares para placas de vídeo estão instalados no mesmo cabo. Nós preferimos ver esses conectores em cabos independentes, já que o uso de dois conectores no mesmo cabo tende a fazer com que a tensão nos conectores caia quando a fonte está totalmente carregada. Além disso, há apenas 15 cm entre eles, o que pode dificultar a instalação de duas placas de vídeo nos modos SLI ou CroosFire dependendo da sua configuração.

A distância entre a carcaça da fonte e o primeiro conector em cada cabo é de 51 cm – cabos longos, o que é bom – e a distância entre cada conector nos cabos que têm mais de um plugue é de 15 cm.

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Figura 3: Cabos.

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

Por Dentro da Paxpower 500 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 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 um capacitor X 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 Akasa Paxpower 500 W.

Análise do Primário

Vamos agora dar uma olhada em profundidade no primário da Akasa Paxpower 500 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 KBU1005 em seu primário, que é capaz de fornecer até 10 A a 55º C. Este componente está claramente superdimensionado: em 115 V esta fonte seria capaz de extrair até 1.150 W da rede elétrica; assumindo uma eficiência de 80%, a ponte permitiria que esta fonte fornecesse até 920 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 dois transistores de potência MOSFET STW20NK50Z foram usados, cada um capaz de fornecer até 17 A a 25º C ou 10,71 A at 100º C (veja o que a diferença de temperatura faz) em modo contínuo ou 68 A em modo pulsante a 25º C.

O capacitor do PFC ativo é da Teapo e está rotulado a 105º C. Normalmente os 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.

Na seção de chaveamento dois transistores de potência MOSFET STW14NK50Z são usados na tradicional configuração direta com dois transistores. Cada um é capaz de fornecer até 14 A a 25º C ou 7,6 A a 100º C (veja o que a diferença de temperatura faz) em modo contínuo ou 48 A em modo pulstante a 25º C.

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

O primário é controlado pelo onipresente CM6800 PFC/PWM.

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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 cinco 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 FYPF2010DN tem seus dois diodos internos conectados em paralelo e é responsável pela retificação (20 A a 105º C, ou seja, 10 A por diodo interno), enquanto que um STPS30H100CW 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 30 A (15 A por diodo a 155º C). Para nossas contas temos de considerar a parte com o menor limite de corrente, 20 A em nosso caso. Aplicando a fórmula acima temos uma corrente máxima teórica de 29 A ou 343 W para a saída de +12 V.

A saída de +5 V é produzida por dois retificadores Schottky STPS30L40CW, 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.

A saída de +3,3 V usa um retificador Schottky MBR6045PT, que é capaz de fornecer até 60 A (30 A por diodo a 125º C). Portanto a corrente máxima teórica que a saída de +3,3 V pode fornecer é de 43 A ou 141 W.

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Figura 12: Retificadores de +3,3 V, +5 V e os dois de +12 V. O outro retificador de +5 V está no outro lado do dissipador de calor.

Esta fonte de alimentação usa um circuito integrado WT7517, que é o responsável pelas proteções da fonte de alimentação.  Este circuito integrado oferece proteções contra sobrecarga de potência (OCP), sobretensão (OVP) e subtensão (UVP). A proteção contra sobrecarga de potência (OCP) realmente estava ativa, como falaremos depois.

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Figura 13: Circuito integrado de monitoramento.

Os capacitores eletrolíticos do secundário também são da Teapo, com alguns modelos da Su’scon (ambos fabricantes taiuaneses).

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 dois barramentos de +12V distribuídos da seguinte forma:

• +12V1 (fio amarelo sólido): Todos os cabos, exceto um dos conectores ATX12V.
• +12V2 (fio amarelo com listra preta): Um dos conectores ATX12V.

A distribuição é realmente estranha. Ambos os conectores ATX12V deveriam ser conectados no segundo barramento, mas apenas um deles foi. Isto mostrou ser um problema durante nossos testes, como explicaremos na próxima página.

Agora vamos ver se esta fonte pode realmente fornecer 500 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 a entrada de +12V1 foi conectada ao barramento de +12V1 (cabo principal da placa-mãe e conectores de alimentação para periféricos), enquanto que a entrada de +12V2 foi conectada aos barramentos de +12V1 e +12V2 (conector EPS12V) da fonte de alimentação, exceto no teste número cinco, onde nós tivemos de remover o conector ATX12V que vem conectado ao barramento +12V1 da entrada de +12V2 do nosso testador de carga, como explicaremos abaixo.

Entrada	Teste 1	Teste 2	Teste 3	Teste 4	Teste 5
+12V1	4 A (48 W)	7 A (84 W)	11 A (132 W)	14,5 A (174 W)	18 A (216 W)
+12V2	3 A (36 W)	7 A (84 W)	10 A (120 W)	14 A (168 W)	18 A (216 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)	1,5 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	101,9 W	192,6 W	294,4 W	391,4 W	484,6 W
% Carga Máx.	20,4%	38,5%	58,9%	78,3%	96,9%
Temp. Ambiente	46,6º C	46,3º C	46,6º C	46,7º C	46,6º C
Temp. Fonte	49,8º C	49,3º C	50,2º C	50,4º C	51,6º C
Estabilidade da Tensão	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Ripple e Ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Potência CA (1)	122 W	226 W	351 W	474 W	612 W
Eficiência (1)	83,5%	85,2%	83,9%	82,6%	79,2%
Potência CA (2)	129 W	238 W	367 W	497 W	636 W
Eficiência (2)	78,7%	81,0%	80,3%	78,7%	77,7%
Tensão CA	113,6 V	112,1 V	111,6 V	110,4 V	108,7 V
Fator de Potência	0,958	0,986	0,994	0,996	0,997
Resultado Final	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada

Atualizado em 24/06/2009: Nós re-testamos esta fonte de alimentação usando o nosso novo wattímetro GWInstek GPM-8212, que é um instrumento de precisão, apresentando precisão de 0,2% e, desta forma, lendo os valores corretos para a potência CA e eficiência (resultados marcados com "2" na tabela acima; os resultados marcados com "1" foram medidos com o nosso wattímetro anterior da Brand Electronics, que não é tão preciso como você pode ver). Nós também adicionamos valores para a tensão CA durante nossos testes, o que é importante de se saber, já que a eficiência é diretamente proporcional à tensão CA (quanto maior a tensão, maior é a eficiência). Fabricantes normalmente divulgam a eficiência com a fonte trabalhando em 230 V, o que infla a eficiência anunciada. Outro parâmetro que adicionamos foi o fator de potência, que mede a eficiência do circuito PFC ativo da fonte de alimentação. Este número tem de estar o mais próximo de 1 o possível. Em carga leve (carga de 20%, isto é, 100 W) o circuito PFC ativo desta fonte não foi tão bom quando operando a cargas mais altas.

A eficiência esteve acima de 80% somente quando puxamos entre 40% e 60% da potência máxima da fonte (entre 200 W e 300 W). Em todos os demais testes a eficiência esteve abaixo de 80%.

Outro problema com a Akasa Paxpower 500 W foi durante o teste número cinco: usando os dois conectores ATX12V ao mesmo tempo conectados na entrada +12V2 do testador de carga a fonte não ligou. Ao remover o plugue que estava conectado no barramento de +12V1 da fonte do testador, a fonte ligou.

A eficiência foi muito boa quando extraímos até 80% da sua potência rotulada (400 W), chegando a 85% quando extraímos 40% da sua capacidade rotulada (200 W). Em 500 W, no entanto, a eficiência caiu para abaixo de 80%, mas por apenas 0,8%.

Os níveis de ripple e ruído foram o destaque deste produto, permanecendo baixos durante todo o tempo. 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 484,6 W (36,4 mV).

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Figura 16: Barramento de +12V2 com a fonte de alimentação fornecendo 484,6 W (35,4 mV).

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Figura 17: Barramento de +5V com a fonte de alimentação fornecendo 484,6 W (14,4 mV).

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Figura 18: Barramento de +3,3 V com a fonte de alimentação fornecendo 484,6 W (13,2 mV).

Vamos agora ver se conseguimos extrair mais de 500 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 configuramos nosso testador de carga com uma corrente baixa (1 A) em +12V2 e aumentamos a corrente em +12V1 até que a fonte desligasse. Isto aconteceu quando tentamos extrair mais de 22,5 A de +12V1.

Os fabricantes sempre deixam uma margem entre o que está escrito na etiqueta (18 A neste caso) e o nível em que o circuito OCP está realmente configurado (22,5 A neste caso). Nós sempre gostamos de ver esta margem mais estreita possível.

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	22,5 A (270 W)
+12V2	22,5 A (270 W)
+5V	9 A (47,5 W)
+3,3 V	7 A (23,1 W)
+5VSB	4 A (20 W)
-12 V	1,5 A (18 W)
Total	624 W
% Carga Máx.	124,8%
Temp. Ambiente	46,6º C
Temp. Fonte	51,6º C
Potência CA (1)	834 W
Eficiência (1)	74,8%
Potência CA (2)	881 W
Eficiência (2)	70,8%
Tensão CA	106,6 V
Fator de Potência	0,995

Considere os resultados marcados com "2", que são os corretos, medidos com nosso wattímetro de precisão.

Principais Especificações

As principais especificações técnicas da fonte de alimentação Akasa Paxpower 500 W (AK-P050FG7) incluem:

• ATX12V 2.2.
• Potência nominal rotulada: 500 W.
• Potência máxima medida: 624 W a 46,6º C.
• Eficiência rotulada: Não disponível.
• Eficiência medida: entre 76,2% e 81,0% a 115 V (nominal, ver resultados completos para a tensão realmente usada).
• 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 e um conector de seis/oito pinos instalados no mesmo cabo.
• 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: Informação não disponível.
• Mais informações: http://www.akasa.com.tw
• Verdadeiro fabricante: Enhance Electronics
• Preço no Brasil: Nós compramos o modelo testado por R$ 345 no Rio de Janeiro/RJ.

Conclusões

Nós estávamos muito curiosos para testar uma fonte de alimentação da Akasa, já que nunca testamos nenhum produto deste fabricante antes.

Nós re-testamos esta fonte em 24/06/2009 com o nosso wattímetro de precisão e a eficiência ficou acima de 80% somente quando puxamos entre 200 W e 300 W desta fonte; com qualquer outra carga a eficiência ficou abaixo de 80%. Por conta disso nós tivemos de reconsiderar o selo de produto recomendado que demos a esta fonte e decidimos por cancelar o prêmio anteriormente dado e rebaixar esta fonte para a categoria de "não recomendado".

Além disso nós só conseguimos extrair 500 W dela após termos removido o segundo conector ATX12V da entrada de +12V2 do nosso testador de carga. Com ambos os conectores instalados – ou seja, usando o conector EPS12V – a fonte não ligou. Outra coisa que não gostamos nesta fonte foi o fato de que os dois conectores de alimentação para placas de vídeo estão localizados no mesmo cabo em vez de usar cabos separados. Outro ponto negativo é o seu preço, superior ao de produtos concorrentes.

No lado positivo ela apresenta baixos níveis de ripple e ruído. O comprimeiro dos cabos é bom e ela tem dois cabos com três conectores de alimentação SATA cada, para um total de seis conectores de alimentação SATA.

Apesar de a Akasa Paxpower 500 W (AK-P050FG7) realmente conseguir entregar sua potência rotulada, potência não é tudo e você deve procurar por um produto com uma maior eficiência.

Originalmente em http://www.clubedohardware.com.br/artigos/Teste-da-Fonte-de-Alimentacao-Akasa-Paxpower-500-W/1676

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