Teste da Fonte de Alimentação Antec CP-850

Introdução

Em vez de lançar uma fonte de alimentação de 850 W mais comprida, a Antec decidiu lançar um modelo mais alto. Pelo fato da CP-850 ser maior, ela cabe apenas em alguns gabinetes da Antec (Twelve Hundred, P183 e P193). Será que ela é melhor do que fontes de tamanho padrão? Confira.

A Antec CP-850 mede 12 cm de altura, enquanto que fontes convencionais medem 8,5 cm. Ela mede 16,5 cm de profundidade, mas como sua ventoinha de 120 mm está localizada fora da carcaça da fonte ela tem na verdade 19,5 cm de profundidade. Ela também é mais larga do que fontes convencionais, medindo 17,5 cm contra 15 cm.

Assim como as fontes da série Antec Signature, a CP-850 também é fabricada pela Delta Electronics.

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Figura 1: Fonte de alimentação Antec CP-850.

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Figura 2: Fonte de alimentação Antec CP-850.

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Figura 3: Fonte de alimentação Antec CP-850 instalada em um gabinete Antec P183.

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Figura 4: Sistema de cabeamento modular parcial.

Todos os cabos que saem de dentro da fonte utilizam uma proteção de nylon, mas esta proteção não parte de dentro da carcaça da fonte.

Esta fonte usa um sistema de cabeamento modular parcial. O cabo principal da placa-mãe (20/24 pinos), o cabo EPS12V, o cabo ATX12V, dois cabos com um conector de seis/oito pinos para placas de vídeo cada, um cabo contendo três conectores de alimentação SATA e um cabo com três conectores de alimentação para periféricos e um conector de alimentação para a unidade de disquete saem de dentro da fonte de alimentação.

O sistema de cabeamento modular oferece quatro conectores: dois conectores de alimentação auxiliares para placas de vídeo (a fonte vem com dois cabos com um conector de alimentação auxiliar para placas de vídeo de seis pinos cada) e dois conectores de alimentação para periféricos, e a fonte vem com quatro cabos para serem usados nesses conectores (dois cabos com três conectores de alimentação para periféricos cada e dois cabos com três conectores de alimentação SATA cada), portanto você pode escolher dois desses quatro cabos para serem usados ao mesmo tempo.

A quantidade de conectores de alimentação disponível é mais do que suficiente para a maioria dos usuários, apesar de que usuários “tarados” podem encontrar alguns probleminhas, já que não poderão instalar mais de duas placas de vídeo muito topo de linha ao mesmo tempo com esta fonte, já que placas de vídeo muito topo de linha utilizam dois conectores de alimentação auxiliares cada e esta fonte vem com “apenas” quatro conectores. A solução neste caso é converter os conectores de alimentação para periféricos em conectores de alimentação auxiliares para placas de vídeo usando adaptadores.

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

A distância entre a carcaça da fonte e o primeiro conector em cada cabo é de 65 cm e a distância entre cada conector em cabos que têm mais de um plugue é de 15 cm. Os cabos são muito longos, compatíveis com gabinetes “full-tower” para os quais esta fonte é destinada.

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Figura 5: Cabos.

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

Por Dentro da CP-850

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.

Parece que a Antec sabia que íamos desmontar esta fonte, pois eles colocaram a logomarca da empresa dentro da fonte.

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Figura 6: Logomarca da Antec em uma das tampas.

Esta fonte de alimentação usa duas placas de circuito impresso: uma pequena contendo o estágio de filtragem de transientes, a ponte de retificação e a bobina do circuito PFC, e uma grande contendo todos os outros componentes. O lado de solda de cada placa é voltado para fora da fonte, o que significa que os componentes das duas placas estão voltados para o centro da fonte, fazendo um túnel para que o ar possa passar e refrigerar os componentes.

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Figura 7: Visão geral.

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Figura 8: Visão geral.

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Figura 9: Visão geral.

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.

Neste estágio a fonte testada é impecável, com dois capacitores X, quatro capacitores Y e uma bobina de ferrite a mais do que o necessário.

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Figura 10: Estágio de filtragem de transientes (parte 1).

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Figura 11: Estágio de filtragem de transientes (parte 2).

Agora vamos ter uma discussão mais detalhada a respeito dos componentes usados na Antec CP-850.

Análise do Primário

Vamos agora dar uma olhada em profundidade no primário da Antec CP-850. Para uma melhor compreensão do que iremos falar aqui, sugerimos a leitura do nosso tutorial Anatomia das Fontes de Alimentação Chaveadas.

Esta fonte de alimentação usa uma ponte de retificação D25XB60 em seu estágio primário, que pode fornecer até 25 A a 98º C se um dissipador de calor for usado, que é o caso (sem um dissipador de calor o limite de corrente cai para 3,5 A a 25º C). Este componente está claramente superdimensionado: em 115 V esta fonte seria capaz de extrair até 2.875 W da rede elétrica; assumindo uma eficiência de 80%, a ponte permitiria que esta fonte fornecesse até 2.300 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 12: Ponte de retificação.

No circuito PFC ativo desta fonte são usados dois transistores MOSFET SPW20N60C3, cada um capaz de fornecer até 20,7 A a 25°C ou 13,1 A a 100°C em modo contínuo (veja o que a diferença de temperatura faz) ou 62,1 A em modo pulsante a 25°C.

Esta fonte de alimentação usa três capacitores eletrolíticos para filtrar a saída do circuito PFC ativo. O uso de mais de um capacitor aqui não tem nada a ver com a “qualidade” da fonte de alimentação, como alguns leigos poderiam supor (incluindo pessoas sem conhecimento em eletrônica que fazem testes de fontes de alimentação em outros sites). Em vez de usar um grande capacitor os fabricantes podem optar por usar dois os mais componentes menores que darão a mesma capacitância total, para melhor acomodar os componentes na placa de circuito impresso, já que capacitores com menores capacitâncias são fisicamente menores do que capacitores com maiores capacitâncias. Na CP-850 três capacitores de 220 µF x 450 V são usados em paralelo; isto é equivalente a um capacitor 660 µF x 450 V. Eles são da empresa tailandesa Elite.

Na seção de chaveamento outros dois transistores de potência MOSFET SPW20N60C3 são usados na tradicional configuração direta com dois transistores. As especificações desses transistores foram publicadas acima.

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Figura 13: Um dos transistores chaveadores, diodo do PFC e dois transistores do PFC.

Em vez de usar um circuito que engloba as funções PFC e PWM, esta fonte usa dois circuitos integrado separados. Um ICE1PCS02 responsável por controlar o circuito PFC ativo e um UC3845 responsável por controlar os transistores chaveadores (circuito PWM). Eles estão instalados em uma pequena placa de circuito impresso localizada no primário.

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Figura 14: Controladores PFC e PWM.

Vamos agora dar uma olhada no secundário desta fonte.

Análise do Secundário

Esta fonte de alimentação tem nada menos do que 13 componentes instalados no dissipador de calor do secundário. Entre eles estão um circuito integrado regulador de tensão 7912 usado para a saída de -12 V e um STPS2045CT usado pelo o circuito de standby (+5VSB). Isto nos deixa com 11 retificadores Schottky responsáveis pelas principais tensões positivas.

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 S60SC6M, cada um capaz de fornecer até 60 A (30 A por diodo interno a 121º C). Dois são usados para a retificação enquanto que outros dois são usados pela porção “giro livre” da retificação (ou seja, descarregar a bobina). Isto nos dá uma corrente máxima teórica de 171 A (60 A x 2 / 0,70) ou 2.057 W para a saída de +12 V. Isto que é superdimensionamento!

A saída de +5 V é produzida por três retificadores Schottky STPS30L45CT, cada um capaz de fornecer até 30 A (15 A por diodo interno a 110º C). Um desses retificadores tem seus dois diodos internos conectados em paralelo e é responsável pela retificação. Os outros dois são conectados em paralelo e são responsáveis pela porção “giro livre” da retificação (ou seja, descarregar a bobina). 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 214 W para a saída de +5 V.

A saída de +3,3 V é produzida por outros três retificadores Schottky STPS30L45CT, cada um capaz de fornecer até 30 A (15 A por diodo interno a 110º C). Um desses retificadores tem seus dois diodos internos conectados em paralelo e é responsável pela retificação. Os outros dois são conectados em paralelo e são responsáveis pela porção “giro livre” da retificação (ou seja, descarregar a bobina). 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 141 W para a saída de +3,3 V.

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Figura 15: Alguns dos semicondutores instalados no dissipador de calor do secundário.

Em vez de usar um circuito integrado de monitoramento esta fonte usou uma solução discreta, equipada com circuitos integrados temporizadores e comparadores.

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Figura 16: Circuito de monitoramento.

Os capacitores eletrolíticos do secundário são fabricados pela Aishi, Ltec e Rubycon e são rotulados a 105º C.

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.

Esta fonte tem quatro barramentos virtuais distribuídos da seguinte forma:

+12V1 (fio amarelo sólido): Cabo principal da placa-mãe, plugues de alimentação para periféricos e plugues de alimentação SATA.
+12V2 (fio amarelo com listra preta): Conectores ATX12V e EPS12V.
+12V3 (fio amarelo com listra azul): Um dos cabos de alimentação auxiliar para placas de vídeo que parte de dentro da fonte e um dos conectores de alimentação auxiliar para placas de vídeo do sistema de cabeamento modular.
+12V4 (fio amarelo com listra verde): Um dos cabos de alimentação auxiliar para placas de vídeo que parte de dentro da fonte e um dos conectores de alimentação auxiliar para placas de vídeo do sistema de cabeamento modular.

Esta fonte tem seus barramentos muito bem distribuídos.

Agora vamos ver se esta fonte pode realmente fornecer 850 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 e os respectivos resultados.

Para o teste de carga de 100% nós tivemos um probleminha. A saída de +12V2 do nosso testador de carga foi exclusivamente conectada no barramento de +12V2 da fonte através do seu conector EPS12V (a entrada de +12V1 foi conectada ao mesmo tempo nos barramentos +12V1 e +12V3 da fonte), e o circuito de proteção contra sobrecarga de corrente (OCP) da fonte não nos permitiu extrair mais de 25 A deste barramento. Nós queríamos extrair 850 W configurando 10 A em +5 V e +3,3 V e 31 A de cada entrada de +12 V do nosso testador, mas por causa desta limitação nós tivemos de configurar nosso testador de carga de forma diferente. A configuração usada não foi ruim, pois extraímos 33 A da entrada +12V1 (barramentos +12V1 e +12V3) e 25 A da entrada +12V2, mantendo +5 V e +3,3 V em 16 A.

Nós sempre tentamos extrair o máximo que podemos das saídas de +12 V, já que as placas de vídeo e os processadores são conectados a elas e por isso estas saídas são as mais carregadas, especialmente em micros de alto desempenho.

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.

Entrada	Teste 1	Teste 2	Teste 3	Teste 4	Teste 5
+12V1	6 A (72 W)	13 A (156 W)	20 A (240 W)	25 A (300 W)	33 A (396 W)
+12V2	6 A (72 W)	12 A (144 W)	17 A (204 W)	25 A (300 W)	25 A (300 W)
+5V	2 A (10 W)	4 A (20 W)	6 A (30 W)	8 A (40 W)	16 A (80 W)
+3,3 V	2 A (6,6 W)	4 A (13,2 W)	6 A (19,8 W)	8 A (26,4 W)	16 A (52,8 W)
+5VSB	1 A (5 W)	1,5 A (7,5 W)	2 A (10 W)	2,5 A (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	172,3 W	347,1 W	508,9 W	681,9 W	844,8 W
% Carga Máx.	21,5%	40,9%	60,0%	80,3%	99,6%
Temp. Ambiente	48,8º C	48,1º C	47,6º C	45,9º C	48,9º C
Temp. Fonte	47,6º C	48,2º C	47,7º C	45,8º C	48,7º C
Estabilidade da Tensão	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Ripple e Ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Potência CA (1)	194 W	387 W	578 W	795 W	1.031 W
Eficiência (1)	88,8%	89,7%	88,0%	85,8%	81,9%
Potência CA (2)	202,8 W	404,4 W	601,2 W	825,0 W	1.063 W
Eficiência (2)	85,0%	85,8%	84,6%	82,7%	79,5%
Tensão CA	112,5 V	110,4 V	108,4 V	106,3 V	103,1 V
Fator de Potência	0,992	0,995	0,997	0,997	0,997
Resultado Final	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada

Atualizado em 03/07/2009: Nós re-testamos esta fonte de alimentação usando o nosso novo wattímetro GWInsteak 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.

A eficiência foi muito alta quando extraímos até 60% da sua carga rotulada (ou seja, até 510 W), entre 84,6% e 85,8%. Em 80% da carga máxima (680 W) a eficiência continuou decente em 82,7%. Mas ao puxarmos 850 W a eficiência caiu para 79,5%.

A estabilidade da tensão foi outro destaque da CP-850, com todas as tensões dentro de 3% de seus valores nominais, ou seja, tensões mais próximas dos valores nominais do que o necessário, já que a especificação ATX permite que as tensões estejam em até 5% de seus valores nominais (10% para -12 V).

E finalmente nós temos os níveis de ripple e ruído, que foram muito baixos durante todo o tempo. Abaixo você pode ver abaixo os resultados para 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 18: Entrada +12V1 do nosso testador de carga com a fonte fornecendo 844,8 W (17,8 mV).

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Figura 19: Entra da de +12V2 do nosso testador de carga com a fonte fornecendo 844,8 W (12,6 mV).

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Figura 20: Barramento de +5V com a fonte de alimentação fornecendo 844,8 W (13,2 mV).

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Figura 21: Barramento de +3,3 V com a fonte de alimentação fornecendo 844,8 W (15,2 mV).

Vamos agora ver se conseguimos extrair mais de 850 W desta fonte.

Testes 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.

Como mencionamos, nós descobrimos que a proteção contra sobrecarga de corrente (OCP) estava configurada em 25 A, já que não conseguimos extrair mais do que isso de +12V2.

Como nós já estávamos extraindo o máximo que podíamos usando nosso equipamento (33 A da sua entrada de +12V1 e 25 A da sua entrada de +12V2), a única opção para sobrecarregarmos esta fonte foi aumentar a corrente em +5 V e +3,3 V.

A idéia por trás do teste de sobrecarga é ver se a fonte queimará/explodirá e ver se suas proteções estão funcionando corretamente. Esta fonte não queimou e quando tentávamos extrair mais do que ela conseguia fornecer ela desligava, o que significa que ela passou neste teste.

Entrada	Máximo
+12V1	33 A (396 W)
+12V2	25 A (300 W)
+5V	30 A (150 W)
+3,3 V	24 A (79,2 W)
+5VSB	3 A (15 W)
-12 V	0,5 A (6 W)
Total	937,5 W
% Carga Máx.	110,3%
Temp. Ambiente	48,9º C
Temp. Fonte	48,7º C
Potência CA (1)	1.189 W
Eficiência (1)	78,8%
Potência CA (2)	1.232 W
Eficiência (2)	76,1%
Tensão CA	102,1 V
Fator de Potência	0,997

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 Antec CP-850 são:

EPS12V 2.91.
ATX12V 2.3.
Potência nominal rotulada: 850 W.
Potência máxima medida: 940 W a 48,9º C.
Eficiência rotulada: Não disponível.
Eficiência medida: entre 79,5% e 85,8% em 115 V (nominal, ver resultados completos para a tensão realmente usada).
PFC ativo: Sim.
Sistema de cabeamento modular: parcial.
Conectores de alimentação da placa-mãe: Um conector de 24 pinos, um conector ATX12V e um conector EPS12V.
Conectores de alimentação da placa de vídeo: Dois conectores de seis/oito pinos provenientes de dentro da fonte e dois conectores de seis pinos disponíveis no sistema de cabeamento modular.
Conectores de alimentação para periféricos: Três permanentemente presos à fonte de alimentação; dois cabos com três conectores cada disponível no sistema de cabeamento modular.
Conectores de alimentação para a unidade de disquete: Um (preso no cabo para periféricos que está permanentemente instalado na fonte de alimentação).
Conectores de alimentação SATA: Três permanentemente presos à fonte de alimentação; dois cabos com três conectores cada disponíveis no sistema de cabeamento modular.
Proteções: sobrecarga de corrente (OCP, testada e funcionando), sobrecarga de tensão (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.antec.com
Preço médio nos EUA*: US$ 135.

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

Conclusões

Esta fonte tem uma excelente eficiência entre 84,6% e 85,8% se você extrair até 60% da sua capacidade rotulada (ou seja, até 510 W). Se você puxar 80% da sua capacidade rotulada (680 W) você verá uma eficiência decente de 82,7%. Mas em carga total (850 W) ela apresenta eficiência de 79,5%. Isto não é necessariamente um problema, já que fontes de alta potência são voltadas a usuários que vão usá-las entregando a metade da sua potência rotulada, de modo a obter a maior eficiência possível (clique aqui para entender isso).

Ele realmente pode fornecer 850 W a 48,9º C, o que é ótimo.

A estabilidade da tensão foi excelente e os níveis de ripple e ruído estiveram baixos durante todo o tempo.

Após coletarmos os dados tínhamos quase certeza de que esta fonte custava na faixa dos US$ 180, nos EUA. Tal foi a nossa surpresa depois de uma rápida pesquisada descobrir que ela custa apenas US$ 135, nos EUA – metade do preço da Antec Signature 850 W.

Há apenas uma desvantagem nesta fonte (e grande). Ela cabe apenas em alguns gabinetes da Antec (Twelve Hundred, P183 e P193). Nem tudo é perfeito.

Esta é uma excelente fonte de alimentação, não apenas no que diz respeito ao desempenho, mas também ao seu preço, apesar de poder ser usada apenas em um dos gabinetes listados no parágrafo anterior. Se você tiver um desses gabinetes, não há muito o que pensar: compre esta fonte!