Por Gabriel Torres e Cássio Lima em 29 de março de 2010
Introdução
Nós já testamos uma fonte de alimentação da novata Amacrox (Free Style 85PLUS 650 W), que provou ser um produto com uma excelente relação custo/benefício. Vejamos se o modelo Free Earth 85PLUS 650 W também é uma boa opção de compra.
Como você pode deduzir a partir do nome do produto, esta fonte promete eficiência de pelo menos 85%, possuindo certificação 80 Plus Bronze. Assim como o outro modelo que testamos, a Free Earth 85 PLUS é fabricada pela FSP.
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Figura 1: Fonte de alimentação Amacrox Free Earth 85PLUS 650 W.
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Figura 2: Fonte de alimentação Amacrox Free Earth 85PLUS 650 W.
A Amacrox Free Earth 85PLUS 650 W é uma fonte de alimentação pequena, medindo 14 cm de profundidade. Ela tem uma ventoinha de 120 mm localizada em sua parte inferior, circuito PFC ativo, mas não tem sistema de cabeamento modular. Os modelos da série Free Style 85PLUS têm sistema de cabeamento modular e esta é principal diferença entre os modelos das séries Free Style 85PLUS e Free Earth 85PLUS (como já testamos o modelo de 650 W da série Free Style 85PLUS veremos se existem diferenças internas).
Todos os cabos utilizam proteção de nylon que sai de dentro da conte. Todos os fios são 18 AWG, que é a bitola recomendada. Os cabos inclusos na Free Earth 85PLUS 650 W são:
- Cabo principal da placa-mãe com um conector de 20/24 pinos, 42 cm de comprimento.
- Um cabo com dois conectores ATX12V que juntos formam um conector EPS12V, 40 cm de comprimento.
- Um cabo com um conector de alimentação de seis pinos para placas de vídeo, 41 cm de comprimento.
- Um cabo com um conector de alimentação de seis/oito pinos para placas de vídeo, 41 cm de comprimento.
- Um cabo com três conectores de alimentação SATA, 40 cm até o primeiro conector, 12 cm entre os conectores.
- Um cabo com dois conectores de alimentação SATA, 40 cm até o primeiro conector, 12 cm entre os conectores.
- Um cabo com três conectores de alimentação para periféricos, 41 cm até o primeiro conector, 10 cm entre os conectores.
- Um cabo com três conectores de alimentação para periféricos e um conector de alimentação da unidade de disquete, 41 cm até o primeiro conector, 10 cm entre os conectores.
A quantidade de cabos pode ser adequada para um produto de 650 W, mas nós gostaríamos que esta fonte tivesse mais conectores de alimentação SATA. Nós também gostaríamos de ver uma distância maior entre os conectores nos cabos com mais de um conector.
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Figura 3: Cabos.
Vamos agora dar uma olhada no interior desta fonte de alimentação.
Por Dentro da Free Earth 85PLUS 650 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. Aqui nós vimos claramente que a Free Earth 85PLUS 650 W utiliza exatamente a mesma placa de circuito impresso usada na Free Style 85PLUS 650 W. Vejamos se existem outras diferenças nos 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.
Esta fonte de alimentação tem dois capacitores X e dois capacitores Y a mais do que o mínimo necessário, além de dois capacitores X e uma bobina de ferrite após a ponte de retificação, mas ela não tem um varistor, o que é um pecado. Este componente é responsável por eliminar picos de energia provenientes da rede elétrica.
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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).
Análise do Primário
Vamos agora dar uma olhada em profundidade no primário da Amacrox Free Earth 85PLUS 650 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 duas pontes de retificação GBU606 em seu estágio primário conectadas em paralelo, cada uma capaz de fornecer até 6 A a 100°C se um dissipador de calor for instalado (o que é o caso) ou até 2,8 A a 100°C sem um dissipador de calor. Portanto em teoria você seria capaz de extrair até 1.380 W da rede em 115 V; assumindo uma eficiência de 80%, isso significa que essa fonte poderia entregar até 1.104 W sem que esse componente queimasse. Isto que é superdimensionamento! É claro que estamos falando especificamente do limite desses componentes e a potência máxima que uma fonte é capaz de fornecer depende dos demais componentes usados. Esses são os mesmos componentes usados na Free Style 85PLUS 650 W.
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Figura 9: Pontes de retificação.
Dois transistores de potência MOSFET FCPF21N60 são usados no circuito PFC ativo, cada um capaz de fornecer até 20 A a 25°C ou 12,5 A a 100°C em modo contínuo (veja o que a diferença de temperatura faz) ou 60 A a 25º C em modo pulsante. Esses transistores apresentam uma resistência máxima de 150 mΩ quando ligados, uma característica chamada RDS(on). Este valor indica a quantidade de potência que é desperdiçada e, portanto, quanto menor este valor melhor, já que menos potência será desperdiçada, aumentando assim a eficiência. Esses são os mesmos componentes usados na Free Style 85PLUS 650 W.
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Figura 10: Transistores do PFC ativo e diodo.
O capacitor eletrolítico responsável por filtrar a saída do circuito PFC ativo é japonês da Hitachi e rotulado a 105º C, o que é excelente. Este é o mesmo componente usado na Free Style 85PLUS 650 W.
Na seção de chaveamento dois transistores de potência MOSFET SPA20N60C3 são usados, cada um capaz de fornecer até 20,7 A a 25º C ou 13,1 A a 100º C em modo contínuo ou até 62,1 A em modo pulsante a 25º C, apresentando um RDS(on) de 190 mΩ. Esses são os mesmos componentes usados na Free Style 85PLUS 650 W.
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Figura 11: Transistores chaveadores.
Esta fonte usa o onipresente controlador PFC/PWM CM6800.
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Figura 12: Controlador PFC/PWM.
Análise do Secundário
A Amacrox Free Earth 85PLUS 650 W usa oito retificadores Schottky no 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 quatro retificadores Schottky SBR40U60CT (40 A, 20 A por diodo interno a 100º C, queda de tensão máxima de 0,60 V) conectados em paralelo, o que nos dá uma corrente máxima teórica de 114 A ou 1.371 W para a saída de +12 V. Isto que é superdimensionamento! Esses são exatamente os mesmos componentes usados na Free Style 85PLUS 650 W.
A saída de +5 V é produzida por dois retificadores Schottky SBR30U30CT (30 A, 15 A por diodo interno a 140º C, encaminhamento de tensão máxima de 0,54 V) conectados em paralelo, o que nos dá uma corrente máxima teórica de 43 A ou 214 W para esta saída. Esses são exatamente os mesmos componentes usados na Free Style 85PLUS 650 W.
A saída de +3,3 V é produzida por outros dois retificadores Schottky SBR30U30CT, o que nos dá uma corrente máxima teórica de 43 A ou 141 W para esta saída. Esses são exatamente os mesmos componentes usados na Free Style 85PLUS 650 W.
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Figura 13: Retificadores.
O secundário é monitorado por dois circuitos de integrados, um PS223, que suporta as proteções contra sobrecarga de corrente (OCP), subtensão (UVP) e sobretensão (OVP) e superaquecimento (OTP, não implementada nesta fonte), e um WT7518, que oferece quatro sensores individuais de sobrecarga de corrente.
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Figura 14: Circuito de monitoramento.
Os capacitores eletrolíticos do secundário são da Teapo e rotulados a 105º C, como de costume.
Até agora a Free Earth 85PLUS 650 W e a Free Style 85PLUS 650 W são fontes de alimentação idênticas. A única diferença entre elas é a presença de um sistema de cabeamento modular na versão Free Style 85PLUS.Distribuição da Potência
Na Figura 15 você pode ver a etiqueta contendo todas as especificações de potência desta fonte.
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Figura 15: Etiqueta da fonte de alimentação.
Esta fonte de alimentação tem quatro barramentos virtuais (esta fonte tem realmente quatro circuitos de proteção contra sobre corrente, como mencionamos na página anterior) distribuídos da seguinte forma:
- +12V1 (fio amarelo com listra branca): Cabo de alimentação da placa de vídeo com conector de seis pinos.
- +12V2 (fio amarelo com listra azul): Conectores ATX12V/EPS12V.
- +12V3 (fio amarelo sólido): Cabo principal da placa-mãe, conectores de alimentação SATA e para periféricos.
- +12V4 (fio amarelo com listra preta): Cabo de alimentação da placa de vídeo com conector de seis/oito pinos.
A distribuição é perfeita, já que separa o processador (ATX12V/EPS12V), a placa de vídeo e todo o resto em barramentos diferentes.
Vamos agora ver se esta fonte pode realmente fornecer 650 W.Testes de Carga (Amostra 1)
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.
+12VA e +12VB são as entradas independentes de +12 V do nosso testador de carga. Durante este teste a entrada +12VA foi conectada aos barramentos +12V1 e +12V3 da fonte, enquanto que a entrada +12VB foi conectada ao barramento +12V2 da fonte.
Entrada | Teste 1 | Teste 2 | Teste 3 | Teste 4 | Teste 5 |
+12VA | 5 A (60 W) | 10 A (120 W) | 15 A (180 W) | 20 A (240 W) | 26 A (312 W) |
+12VB | 5 A (60 W) | 10 A (120 W) | 14 A (168 W) | 20 A (240 W) | 23 A (276 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 | 137,4 W | 262,8 W | 386,7 W | 531,7 W | 654,0 W |
% Carga Máx. | 21,1% | 40,4% | 59,5% | 81,8% | 100,6% |
Temp. Ambiente | 41,3º C | 41,9º C | 43,5º C | 43,9º C | 30,3º C |
Temp. Fonte | 46,1º C | 46,6º C | 46,6º C | 49,2º C | 32,4º C |
Estabilidade da Tensão | Aprovada | Aprovada | Aprovada | Aprovada | Aprovada |
Oscilação e Ruído | Aprovada | Aprovada | Aprovada | Aprovada | Aprovada |
Potência CA | 162,0 W | 305,5 W | 452,5 W | 634,0 W | 797,0 W |
Eficiência | 84,8% | 86,0% | 85,5% | 83,9% | 82,1% |
Tensão CA | 115,8 V | 114,7 V | 112,8 V | 109,3 V | 105,6 V |
Fator de Potência | 0,971 | 0,986 | 0,992 | 0,996 | 0,996 |
Resultado Final | Aprovada | Aprovada | Aprovada | Aprovada | Reprovada |
Por alguma razão a fonte de alimentação testada não conseguiu fornecer sua potência rotulada em altas temperaturas. Quando a fonte estava quente ela desligou enquanto extraíamos 650 W dela. Em uma temperatura ambiente de apenas 30º C, ela forneceu 650 W durante apenas 45 segundos.
Nós também vimos a proteção contra sobrecarga de corrente (OCP) entrar em ação durante o teste cinco, o que é bom. Normalmente com fontes de alimentação de 650 W nós tentamos extrair 24,5 A de +12VA e 24,5 A de +12VB durante nosso teste de 650 W, mas se tentássemos extrair 24 A ou mais de +12VB (que estava conectado no barramento +12V2 da fonte), a fonte não ligava, por isso tivemos que configurar +12VB com 23 A e +12V1 com 26 A.
As tensões estiveram dentro do máximo permito e os níveis de oscilação e ruído ficaram baixos o tempo todo. Abaixo você pode ver os níveis de oscilação e ruído durante o teste cinco.
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Figura 16: Entrada +12VA do testador de carga durante o teste cinco com a fonte de alimentação fornecendo 654 W (43,2 mV).
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Figura 17: Entrada +12VB do testador de carga durante o teste cinco com a fonte de alimentação fornecendo 654 W (38,6 mV).
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Figura 18: Barramento de +5V durante o teste cinco com a fonte de alimentação fornecendo 654 W (21,4 mV).
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Figura 19: Barramento de +3,3 V durante o teste cinco com a fonte de alimentação fornecendo 654 W (25,2 mV).
Testes de Carga (Amostra 2)
Como a primeira fonte que recebemos da Amacrox apresentou os problemas descritos na página anterior, nós pedimos a eles para nos enviarem uma segunda amostra. Os resultados para esta nova amostra foram bem diferentes no teste cinco: nós conseguimos puxar 650 W de forma contínua e com a configuração de corrente que queríamos.
Entrada | Teste 1 | Teste 2 | Teste 3 | Teste 4 | Teste 5 |
+12VA | 5 A (60 W) | 10 A (120 W) | 15 A (180 W) | 20 A (240 W) | 24,5 A (294 W) |
+12VB | 5 A (60 W) | 10 A (120 W) | 14 A (168 W) | 20 A (240 W) | 24,5 A (294 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 | 136,8 W | 261,7 W | 384,9 W | 529,1 W | 648,3 W |
% Carga Máx. | 21,0% | 40,3% | 59,2% | 81,4% | 99,7% |
Temp. Ambiente | 44,7º C | 43,8º C | 44,0º C | 45,1º C | 47,5º C |
Temp. Fonte | 49,7º C | 49,7º C | 49,9º C | 51,0º C | 53,6º C |
Estabilidade da Tensão | Aprovada | Aprovada | Aprovada | Aprovada | Aprovada |
Oscilação e Ruído | Aprovada | Aprovada | Aprovada | Aprovada | Aprovada |
Potência CA | 162,3 W | 304,2 W | 450,6 W | 632,0 W | 793,0 W |
Eficiência | 84,3% | 86,0% | 85,4% | 83,7% | 81,8% |
Tensão CA | 115,4 V | 113,8 V | 112,4 V | 110,5 V | 108,3 V |
Fator de Potência | 0,977 | 0,989 | 0,993 | 0,996 | 0,998 |
Resultado Final | Aprovada | Aprovada | Aprovada | Aprovada | Aprovada |
Desta a vez a Amacrox Free Earth 85PLUS 650 W foi aprovada com todas as honrarias. A eficiência esteve sempre acima de 81,8%, atingindo até 86%.
As tensões estiveram sempre dentro da faixa permitida.
E os níveis de oscilação e ruído, que já eram baixos na primeira amostra, ficaram ainda mais baixos na segunda amostra, como você pode ver abaixo. O máximo permitido é 120 mV na saída de +12 V e 50 mV nas saídas de +5 V e +3,3 V. Todos os valores são de pico-a-pico.
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Figura 20: Entrada +12VA do testador de carga durante o teste cinco com a fonte de alimentação fornecendo 648,3 W (28,6 mV).
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Figura 21: Entrada +12VB do testador de carga durante o teste cinco com a fonte de alimentação fornecendo 648,3 W (32,2 mV).
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Figura 22: Barramento de +5V durante o teste cinco com a fonte de alimentação fornecendo 648,3 W (13,6 mV).
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Figura 23: Barramento de +3,3 V durante o teste cinco com a fonte de alimentação fornecendo 648,3 W (26,4 mV).
Testes de Sobrecarga
Abaixo você pode ver o máximo que conseguimos puxar da segunda amostra desta fonte de alimentação com ela funcionando corretamente. Se tentássemos puxar mais potência a fonte desarmava, mostrando que uma das proteções da fonte entrou em ação.
Entrada | Teste de Sobrecarga |
+12VA | 27 A (324 W) |
+12VB | 27 A (324 W) |
+5V | 10 A (50 W) |
+3,3 V | 10 A (33 W) |
+5VSB | 2,5 A (12,5 W) |
-12 V | 0,5 A (6 W) |
Total | 721,8 W |
% Carga Máx. | 111,0% |
Temp. Ambiente | 44,8º C |
Temp. Fonte | 50,5º C |
Potência CA | 898,0 W |
Eficiência | 80,4% |
Tensão CA | 107,6 V |
Fator de Potência | 0,998 |
Principais Especificações
As principais especificações técnicas da fonte de alimentação Amacrox Free Earth 85PLUS 650 W incluem:
- ATX12V 2.3.
- EPS12V 2.92.
- Potência nominal rotulada: 650 W.
- Potência máxima medida: 721,8 W a 44,8º C
- Eficiência rotulada: mínimo de 85%, certificação 80 Plus Bronze.
- Eficiência medida: Entre 81,8% e 86% em 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 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 e um conector de seis/oito pinos em cabos separados.
- Conectores de alimentação SATA: Cinco em dois cabos.
- Conectores de alimentação para periféricos: Seis em dois cabos.
- Conectores de alimentação da unidade de disquete: Um.
- Proteções: Sobrecarga de corrente (testada e funcionando), sobretensão (OVP, não testada) e curto-circuito (SCP, testada e funcionando).
- Garantia: Informação não disponível.
- Verdadeiro fabricante: FSP.
- Mais informações: http://www.amacrox.com
- Preço sugerido: Informação não disponível.
Conclusões
A Amacrox Free Earth 85PLUS 650 W é uma versão da Free Style 85PLUS 650 W sem sistema de cabeamento modular. Durante nossos testes ela ofereceu alta eficiência entre 82,1% e 86%, as tensões estiveram dentro da faixa permitida e os níveis de oscilação e ruído estiveram baixos o tempo todo.
A primeira amostra que recebemos não conseguiu fornecer sua potência rotulada em altas temperaturas por muito tempo: após alguns segundos a fonte desligou.
Nós pedimos uma segunda amostra ao fabricante e esta segunda fonte trabalhou extremamente bem, não mostrando nenhum dos sintomas apresentados pela primeira amostra. Como esta unidade deve chegar ao mercado por um bom preço e o fabricante nos prometeu que as fontes que chegarão ao mercado serão baseadas na segunda amostra, nós estamos agora recomendando esta fonte.
A propósito, internamente ambas as fontes eram absolutamente iguais, portanto ou nós recebemos uma amostra defeituosa ou o fabricante modificou a configuração do circuito de proteção da fonte.
A única desvantagem que vemos nesta fonte é a quantidade reduzida de conectores de alimentação SATA. Os conectores de alimentação para periféricos e SATA também estão muito próximos um do outro. Eles deveriam estar mais afastados.
Originalmente em http://www.clubedohardware.com.br/artigos/Teste-da-Fonte-de-Alimentacao-Amacrox-Free-Earth-85PLUS-650-W/1922
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