Teste da Fonte de Alimentação BFG LS-550 (New)

Introdução

A LS e a 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 a palavra “New” incluída 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.

Nós já testamos a LS-450 e por isso poderemos fazer uma comparação entre a LS-450 e a LS-550.

clique para ampliar
Figura 1: Fonte de alimentação BFG LS-550.

clique para ampliar
Figura 2: Fonte de alimentação BFG LS-550.

A LS-550 é maior do que a LS-450, medindo 16 cm de profundidade, basicamente por usar uma ventoinha maior (135 mm vs. 120 mm). A fonte testada tem circuito PFC ativo, é claro.

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. Os cabos inclusos são:

Cabo principal da placa-mãe com um conector de 20/24 pinos.
Cabo ATX12/EPS12V com dois conectores ATX12V que juntos formam um conector EPS12V.
Um cabo de alimentação auxiliar para placas de vídeo com um conector de seis pinos e um conector de oito/seis pinos.
Dois cabos de alimentação SATA com três conectores cada.
Um cabo de alimentação para periféricos com três plugues e um conector de alimentação para a unidade de disquete.
Um cabo de alimentação para periféricos com três plugues.

A única diferença entre a LS-450 e a LS-550 (New) aqui é a presença de um segundo cabo de alimentação para placas de vídeo instalado no único cabo disponível. Claro que ter esses conectores em cabos separados é melhor.

Todos os cabos medem 52 cm entre a carcaça da fonte e o primeiro conector no cabo, e nos cabos com mais de um conector há 14 cm entre os conectores. Todos os fios são 18 AWG, que é a bitola correta a ser usada.

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

clique para ampliar
Figura 3: Cabos.

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

Por Dentro da LS-550

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.

clique para ampliar
Figura 4: Visão Geral.

clique para ampliar
Figura 5: Visão Geral.

clique para ampliar
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.

clique para ampliar
Figura 7: Estágio de filtragem de transientes (parte 1).

clique para ampliar
Figura 8: Estágio de filtragem de transientes (parte 2).

Agora vamos discutir em mais detalhes os componentes usados na BFG LS-550 (New).

Análise do Primário

Vamos agora dar uma olhada em profundidade no primário da BFG LS-550 (New). 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 GBU1006 em seu primário, que é capaz de fornecer até 10 A a 100º 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. A LS-450 usa uma ponte de 8 A.

clique para ampliar
Figura 9: Ponte de retificação.

No circuito PFC ativo um transistor de potência MOSFET SPW47N60C3 foi usado, capaz de fornecer até 47 A a 25º C ou 30 A a 100º C (veja o que a diferença de temperatura faz) em modo contínuo ou 141 A em modo pulsante a 25º C, apresentando uma resistência de 70 mΩ quando ligado, uma característica chamada RDS(on) – quanto menor esta resistência, melhor. Assim como a LS-450, esta fonte usa apenas um transistor no circuito PFC ativo. O transistor usado na LS-450 tem especificações de correntes menores (32 A a 25º C ou 20 A a 100º C).

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 STP20NM50FD são usados na tradicional configuração direta com dois transistores. Cada um é capaz de fornecer até 20 A a 25º C ou 14 A a 100º C (veja o que a diferença de temperatura faz) em modo contínuo ou 80 A em modo pulsante a 25º C, com um RDS(on) máximo de 250 mΩ. A BFG LS-450 usa transistores com limites de correntes menores aqui (12 A a 25º C ou 7,5 A a 100º C).

clique para ampliar
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.

clique para ampliar
Figura 11: Controlador PFC/PWM.

Vamos agora dar uma olhada no 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 retificadores Schottky 40CPQ060, cada um com um limite de corrente de 40 A (20 A por diodo a 120º C, queda de tensão de 0,49 V). Isto nos dá uma corrente máxima teórica de 57 A ou 686 W para a saída de +12 V.

A saída de +5 V usa um retificador Schottky STPS60L45CW capaz de fornecer até 60 A (30 A por diodo interno a 135º C, queda de tensão de 0,50 V). Isto significa que a saída de +5 V tem um limite de corrente máximo teórico de 43 A ou 214 W.

A saída de +3,3 é produzida por outro retificador STPS60L45CW, o que nos dá uma corrente máxima teórica de 43 A ou 141 W para a saída de +3,3 V.

clique para ampliar
Figura 12: Retificador 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.

clique para ampliar
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).

Em resumo, apesar da LS-450 e LS-550 (New) serem baseadas no mesmo projeto, todos os principais componentes foram atualizados na LS-550. Isto é realmente bacana, porque alguns fabricantes ao lançar uma fonte de alimentação mais potente apenas substituem os retificadores do secundário, mas não atualizam o primário.

Distribuição da Potência

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

clique para ampliar
Figura 14: Etiqueta da fonte de alimentação.

Esta fonte utiliza um projeto com um único barramento, portanto não há muito que falar aqui. Lembre-se que a diferença entre um projeto com um único barramento e um projeto com vários barramentos é como o circuito de proteção contra sobrecarga de corrente (OCP) está conectado. No projeto com um único barramento há apenas um circuito OCP monitorando todas as saídas, enquanto que no projeto com vários barramentos existem vários circuitos OCP, cada um monitorando um grupo de fios chamados “barramentos”.

Vamos agora ser esta fonte pode realmente fornecer 550 W.

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	4 A (48 W)	8 A (96 W)	12 A (144 W)	16 A (192 W)	20 A (240 W)
+12V2	4 A (48 W)	8 A (96 W)	12 A (144 W)	16 A (192 W)	20 A (240 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	112,8 W	215,0 W	328,5 W	430,5 W	531,1 W
% Carga Máx.	20,5%	39,1%	59,7%	78,3%	96,6%
Temp. Ambiente	45,6º C	47,2º C	45,8º C	48,7º C	45,9º C
Temp. Fonte	47,5º C	48,1º C	45,9º C	48,6º C	50,1º C
Estabilidade da Tensão	Reprovada em -12 V	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Oscilação e Ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Potência CA	133,4 W	250,8 W	388,8 W	520,6 W	661,0 W
Eficiência	84,6%	85,7%	84,5%	82,7%	80,3%
Tensão CA	113,1 V	111,7 V	110,3 V	109,5 V	107,4 V
Fator de Potência	0,956	0,950	0,961	0,969	0,976
Resultado Final	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada

A nova versão da BFG LS-550 apresenta uma alta eficiência entre 84,5% e 85,7% se você extrair entre 20% e 60% (entre 110 W e 330 W) da sua capacidade rotulada. Ao fornecer 80% da sua capacidade rotulada (440 W) a eficiência cai para 82,7%, ainda um valor decente. Em carga máxima (550 W) a eficiência cai para 80,3%, mas ainda acima da marca de 80%.

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 -10,78 V, passando este limite por 0,02 V. Durante o teste número dois esta saída estava tocando o limite em -10,87 V. Durante o teste três esta saída estava em -10,99 V, durante o teste número quatro esta saída estava em -11,08 V e durante o teste número cinco esta saída estava em -11,19 V. Nós vimos a mesma coisa acontecer com a LS-450.

Os níveis de oscilação e ruído estiveram dentro das especificações, embora eles tenham sido maiores do que os valores apresentados em produtos concorrentes. 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.

clique para ampliar
Figura 15: Barramento de +12V1 com a fonte de alimentação fornecendo 531,1 W (86,8 mV).

clique para ampliar
Figura 16: Barramento de +12V2 com a fonte de alimentação fornecendo 531,1 W (79,6 mV).

clique para ampliar
Figura 17: Barramento de +5V com a fonte de alimentação fornecendo 531,1 W (31,4 mV).

clique para ampliar
Figura 18: Barramento de +3,3 V com a fonte de alimentação fornecendo 531,1 W (32,4 mV).

Vamos agora ver se conseguimos extrair mais de 550 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 47 A dela.

Os fabricantes sempre deixam uma margem entre o que está escrito na etiqueta (42 A neste caso) e o nível em que o circuito OCP está realmente configurado (47 A neste caso). Nós sempre gostamos de ver esta margem a mais apertada o 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 os níveis de oscilação e ripple em +12 V ultrapassava o máximo permitido (120 mV).

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/ou explodiu quando tentamos sobrecarregá-la.

Entrada	Máximo
+12V1	23 A (276 W)
+12V2	23 A (276 W)
+5V	9 A (45 W)
+3,3 V	9 A (29,7 W)
+5VSB	2,5 A (12,5 W)
-12 V	0,5 A (6 W)
Total	624,8 W
% Carga Máx.	113,6%
Temp. Ambiente	43,8º C
Temp. Fonte	41,6º C
Potência Ca	804,0 W
Eficiência	77,7%
Tensão CA	108,2 V
Fator de Potência	0,980

Principais Especificações

As principais especificações técnicas da fonte de alimentação BFG LS-550 (New) incluem:

ATX12V 2.2.
Potência nominal rotulada: 550 W a 40º C.
Potência máxima medida: 624,8 W a 43,8º C.
Eficiência rotulada: mínimo de 80% (certificação 80 Plus).
Eficiência medida: entre 80,3% e 85,7% 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 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.
Conectores de alimentação SATA: Seis em dois cabos.
Conectores de alimentação para periféricos: Seis em dois cabos.
Conectores de alimentação da unidade de disquete: Um.
Proteções: Sobrecarga de corrente (OCP, testada e funcionando), sobretensão (OVP, não testada) e curto-circuito (SCP, testada e funcionando).
Garantia: Cinco anos, nos EUA, se o usuário registrar a fonte até 30 dias depois da compra. Caso contrário a garantia cairá para dois anos. No Brasil a garantia dependerá do distribuidor.
Mais informações: http://www.bfgtech.com
Preço médio nos EUA: Informação não disponível.

Conclusões

A LS-550 (New) provou ser uma boa fonte de alimentação simples de 550 W, oferecendo uma boa eficiência entre 84,5% e 85,7% se você extrair entre 20% e 60% (entre 110 W e 330 W) da sua potência rotulada. Ao fornecer 80% da sua capacidade rotulada (440 W) a eficiência caiu para 82,7%, mas ainda um valor decente. Em carga máxima (550 W) a eficiência caiu para 80,3%, ainda acima da marca de 80%.

Os níveis de oscilação e ruído estiveram o tempo todo abaixo do máximo permitido.

Apesar de ser baseada no mesmo projeto da LS-450, todos os principais componentes foram atualizados. Isto é realmente bacana, porque alguns fabricantes ao lançar uma fonte de alimentação mais potente apenas substituem os retificadores do secundário, mas não atualizam o primário.

Uma coisa muito importante de se ter em mente ao comprar esta fonte nos EUA é a garantia. Você deve registrar a fonte junto com BFG em até 30 dias depois da compra, caso contrário a garantia será de apenas dois anos em vez de cinco. No Brasil a garantia dependerá do distribuidor.

O único problema no momento é encontrar esta fonte no mercado; parece que ela está com seus dias contados.

É expressamente proibida a reprodução total ou parcial do conteúdo deste site e dos textos disponíveis, seja através de mídia eletrônica, impressa, ou qualquer outra forma de distribuição. Os infratores serão indiciados e punidos com base na lei nº 9.610 de 19/02/1998.

Não nos responsabilizamos por danos materiais e/ou morais de qualquer espécie promovidos pelo uso das informações contidas no Clube do Hardware.