Teste da Fonte de Alimentação BFG MX-680

Introdução

As séries LS e MX da BFG são séries “irmãs”, 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 (que só funciona quando a temperatura no dissipador de calor do secundário excede 50º C), 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 o nome “New” incluído no nome.

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Figura 1: Fonte de alimentação BFG MX-680.

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Figura 2: Fonte de alimentação BFG MX-680.

A BFG MX-680 é uma fonte de alimentação relativamente grande, medindo 18 cm de profundidade (contando a projeção dos conectores do sistema de cabeamento modular). Ela tem uma ventoinha de 120 mm em sua parte inferior e uma ventoinha de 80 mm em sua parte traseira (que funciona apenas quando a temperatura no dissipador de calor do secundário excede 50º C), além de circuito PFC ativo, é claro.

O cabo principal da placa-mãe (conector de 20/24 pinos) e o cabo ATX12V/EPS12V (dois conectores ATX12V que juntos formam um conector EPS12V) saem de dentro da fonte e possuem uma proteção de nylon que também parte de dentro da fonte. Os cabos são longos (58 cm cada), o que realmente ajuda a instalação desta fonte em gabinetes “full-tower”.

Todos os outros cabos estão disponíveis no sistema de cabeamento modular, que têm oito conectores. A MX-680 vem com nove cabos, todos medindo 53 cm entre a ponta que é instalada no sistema de cabeamento modular e o primeiro conector no cabo, e 14 cm entre os conectores. Os cabos inclusos são:

Dois cabos de alimentação auxiliar para placas de vídeo com um conector de seis/oito pinos e um conector de seis pinos cada.
Um cabo de alimentação auxiliar para placas de vídeo com um conector de seis pinos.
Um cabo de alimentação SATA com quatro conectores.
Dois cabos de alimentação para periféricos com dois conectores padrão cada.
Um cabo de alimentação para periféricos com três plugues padrão e um plugue para a unidade de disquete.
Um cabo de alimentação para periféricos com dois plugues de alimentação padrão.

Todos os fios são 18 AWG, que é a bitola correta para ser usada. A quantidade de cabos é suficiente para um micro com até duas placas de vídeo topo de linha. O destaque aqui é a grande quantidade de conectores de alimentação SATA (oito).

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Figura 3: Cabos.

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

Por Dentro da MX-680

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.

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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 é perfeita neste estágio, tendo dois capacitores 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 BFG MX-680.

Análise do Primário

Vamos agora dar uma olhada em profundidade no primário da BFG MX-680. 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 uma ponte de retificação GBU1506 em seu estágio primário, que é capaz de fornecer até 15 A a 100°C. Este componente está claramente superdimensionado: em 115 V esta fonte seria capaz de extrair até 1.725 W da rede. Supondo uma eficiência típica de 80%, isso significa que essa fonte poderia entregar até 1.380 W sem que esse componente queimasse. É claro que estamos falando especificamente do limite da ponte de retificação, e a potência máxima que uma fonte é capaz de fornecer depende dos demais componentes usados.

Este é um componente diferente do usado pela MX-550, que usa uma ponte de 10 A. Bom.

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Figura 9: Ponte de retificação.

A BFG MX-680 usa dois transistores de potência MOSFET SPP24N60C3 em seu circuito PFC ativo, cada um capaz de fornecer até 24,3 A a 25º C ou 15,4º C a 100º C em modo contínuo (veja o que a diferença de temperatura faz) ou até 72,9 A a 25º C em modo pulsante, apresentando uma resistência de 140 mΩ (típica) quando ligados, uma característica chamada RDS(on). Quanto menor esta resistência melhor, pois menos os transistores consumirão, significando maior eficiência. Esses transistores são mais potentes do que os usados na MX-550 (16 A a 25º C ou 10 A a 100º C). Muito bom.

O capacitor eletrolítico responsável por filtrar a saída do circuito PFC ativo é japonês da Matsushita (Panasonic) e rotulado a 85º C.

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Figura 10: Transistores do PFC ativo e diodo.

Esta fonte usa dois transistores de potência MOSFET SPP20N60C3 na tradicional configuração direta com dois transistores em sua seção de chaveamento, apresentando uma corrente máxima de 20,7 A a 25º C ou 13,1 A a 100º C em modo contínuo (veja o que a diferença de temperatura faz) ou 62,1 A em modo pulsante a 25º C. Esses transistores apresentam um RDS(on) típico de 160 mΩ. Eles são mais potentes do que os usados na versão de 550 W desta fonte de alimentação (16 A a 25º C ou 10 A a 100º C). Muito bom!

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Figura 11: Transistores chaveadores.

O primário é controlado pelo circuito integrado CM6800 instalado em uma pequena placa de circuito impresso. Este componente é o controlador PWM/PFC mais popular do mercado.

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Figura 12: Controlador PFC/PWM.

Análise do Secundário

A BFG MX-680 tem cinco retificadores Schottky em seu secundário. Logo de cara nós vimos que a configuração usada é diferente do modelo de 550 W, que tem quatro retificadores.

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 STPS41L60CT conectados em paralelo, cada um suportando até 40 A (20 A por diodo interno a 125°C, queda de tensão típica de 0,67 V). Desta forma a corrente máxima teórica que a saída de +12 V desta fonte pode fornecer é de 57 A ou 686 W. O modelo de 550 W usa dois retificadores de 30 A aqui.

A saída de +5 V é produzida por dois retificadores Schottky SBR30U30CT conectados em paralelo, cada um suportando até 30 A a 140º C (15 A por diodo interno, queda de tensão típica de 0,50 V). Portanto a corrente máxima teórica que a saída de +5 V desta fonte pode fornecer é de 43 A ou 214 W. O modelo de 550 W usa um desses retificadores aqui.

A saída de +3,3 V usa um retificador Schottky SPR30L40CT, que é capaz de suportar até 30 A a 110º C (15 A por diodo interno, queda de tensão típica de 0,41 V). Portanto a corrente máxima teórica que a saída de +3,3 V desta fonte pode fornecer é de 21 A ou 71 W. Este é exatamente o mesmo retificador usado no modelo de 550 W.

É sempre bom lembrar que o limite real de corrente/potência para cada saída dependerá de outros fatores, em especial das bobinas e da largura das trilhas da placa de circuito impresso.

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Figura 13: Retificadores.

Esta fonte de alimentação usa um circuito integrado de monitoramento PS223, que é responsável pelas seguintes proteções: sobrecarga de corrente (OCP), superaquecimento (OTP, embora esta fonte não implemente esta proteção), sobretensão (OVP) e subtensão (UVP).

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Figura 14: Circuito integrado de monitoramento.

Esta fonte tem dois sensores de temperatura, um para cada ventoinha. Nós não entendemos porque o fabricante não implementou a proteção contra superaquecimento (OTP), já que o circuito integrado de monitoramento a suporta, e a única peça necessária seria um sensor de temperatura adicional.

Todos os capacitores eletrolíticos do secundário são da JunFu e rotulados a 105º C, como de costume.

Distribuição da Potência

Na Figura 15 você pode ver a etiqueta desta fonte de alimentação contendo todas as suas especificações de potência.

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Figura 15: Etiqueta da fonte de alimentação.

Esta fonte tem quatro barramentos virtuais de +12 V, distribuídos da seguinte forma:

+12V1: Conectores de alimentação SATA e para periféricos (sistema de cabeamento modular) e conector principal da placa-mãe.
+12V2: Conectores ATX12V/EPS12V.
+12V3: Um dos cabos de alimentação auxiliar para placas de vídeo (sistema de cabeamento modular).
+12V4: O outro cabo de alimentação auxiliar para placas de vídeo (sistema de cabeamento modular).

Nós achamos que esta distribuição está perfeita.

Vamos agora ver se esta fonte pode realmente fornecer 680 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.

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.

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 aos barramentos +12V1 (conector principal da placa-mãe e conectores de alimentação para periféricos) e +12V3 (conector de alimentação da placa de vídeo), enquanto que a entrada de +12V2 foi conectada ao barramento de +12V2 da fonte de alimentação (conector EPS12V).

Entrada	Teste 1	Teste 2	Teste 3	Teste 4	Teste 5
+12V1	5 A (60 W)	10,5 A (126 W)	15,5 A (186 W)	20,5 A (246 W)	25,5 A (306 W)
+12V2	5 A (60 W)	10,5 A (126 W)	15,5 A (186 W)	20,5 A (246 W)	25,5 A (306 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	138,4 W	276,7 W	412,7 W	546,6 W	678,4 W
% Carga Máx.	20,4%	40,7%	60,7%	80,4%	99,8%
Temp. Ambiente	47,6º C	46,6º C	49,1º C	49,8º C	48,6º C
Temp. Fonte	47,4º C	48,0º C	49,8º C	55,3º C	53,5º C
Estabilidade da Tensão	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Oscilação e Ruído	Aprovada	Reprovada em -12 V	Reprovada em -12 V	Aprovada	Aprovada
Potência CA	168,5 W	330,8 W	500,7 W	680,0 W	877,0 W
Eficiência	82,1%	83,6%	82,4%	80,4%	77,4%
Tensão CA	113,1 V	113,2 V	111,7 V	108,8 V	105,4 V
Fator de Potência	0,986	0,996	0,998	0,998	0,999
Resultado Final	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada

A BFG MX-680 conseguiu realmente fornecer 680 W a 48.6º C. Se você extrair até 60% da sua capacidade de potência rotulada (ou seja, até 408 W) você verá uma eficiência decente entre 82,1% e 83,6%. Quando extraímos 80% da sua capacidade de potência (ou seja, 544 W) a eficiência caiu para 80,4%, ainda acima da marca de 80%. Mas em carga máxima (680 W) a eficiência caiu para abaixo de 80%, ficando em 77,4%.

É sempre bom lembrar que isto nem sempre é ruim, já que você provavelmente não extrairá nem perto da capacidade rotulada, já que as fontes de alimentação são projetadas para você trabalhar com elas em 50% da sua capacidade rotulada (clique aqui para entender mais).

O único problema que tivemos com esta fonte foi com sua saída de -12 V. Durante os testes número um e cinco o nível de oscilação desta saída foi muito baixo (18,4 mV e 38,4 mV, respectivamente) e durante o teste número quatro ele foi muito alto (93 mV), mas ainda dentro do limite de 120 mV. Mas durante os testes número dois e três a oscilação nesta saída foi para a estratosfera chegando a 365 mV e 480 mV, respectivamente, muito mais do que o máximo permitido (120 mV).

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Figura 16: Nível de ruído em -12 V durante o teste número quatro (480 mV).

Todas as outras saídas apresentaram níveis de ruído muito baixos, como você pode ver nas telas mostradas abaixo. 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 17: Entrada +12V1 do testador de carga com a fonte de alimentação fornecendo 678,4 W (35,6 mV).

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Figura 18: Entrada +12V2 do testador de carga com a fonte de alimentação fornecendo 678,4 W (35,2 mV).

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Figura 19: Barramento de +5V com a fonte de alimentação fornecendo 678,4 W (18,2 mV).

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Figura 20: Barramento de +3,3 V com a fonte de alimentação fornecendo 678,4 W (15,6 mV).

Vamos agora ver se conseguimos extrair ainda mais potência da MX-680.

Teste de Carga (Cont.)

Antes de sobrecarregar a fonte nós sempre fazemos um teste para ver se o circuito de proteção contra sobrecarga de corrente (OCP) está ativo e em que nível ele está configurado.

A proteção contra sobrecarga de corrente (OCP) entrou em ação quando tentamos extrair mais de 26 A da entrada de +12V2 de nosso testador de carga (que foi conectada no barramento de +12V2 da fonte através do cabo ATX12V/EPS12V).

Nós conseguimos extrair até 797,5 W desta fonte de alimentação. Se tentássemos aumentar mais 1 A a fonte de alimentação desligaria, mostrando que uma proteção estava em ação, o que é excelente. O objetivo do nosso teste de sobrecarga é ver se as proteções da fonte estão funcionando e se a fonte queima quando sobrecarregada.

Uma coisa que notamos durante nossos testes foi que a ventoinha auxiliar de 80 mm não entrou em ação, apesar de a temperatura dentro de nossa “caixa quente” estar em 50º C e a temperatura na carcaça da fonte em 53º C. Com a ponta de um lápis nós manualmente movemos as pás da ventoinha e ela começou a girar. Nós tivemos este mesmo problema com a versão de 550 W desta fonte.

Entrada	Máximo
+12V1	32 A (384 W)
+12V2	32 A (384 W)
+5V	10 A (50 W)
+3,3 V	10 A (33 W)
+5VSB	2,5 A (30 W)
-12 V	0,5 A (6 W)
Total	797,5 W
% Carga Máx.	117,3%

Principais Especificações

As principais especificações técnicas da BFG MX-680 são:

ATX12V 2.2
Potência nominal rotulada: 680 W a 40º C.
Potência máxima medida: 797,5 W a 48,6º C.
Eficiência rotulada: mínimo de 80%.
Eficiência medida: entre 77,4% e 83,6% em 115 V (nominal, ver resultados completos para a tensão realmente usada).
PFC ativo: Sim.
Sistema de cabeamento modular: Sim.
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: Três conectores de seis pinos e dois conectores de 6/8 pinos.
Conectores de alimentação SATA: Oito em três cabos.
Conectores de alimentação para periféricos: Sete em três cabos.
Conectores de alimentação para unidade de disquete: Um.
Proteções: sobretensão (OVP, não testada), sobrecarga de corrente (OCP, testada e funcionando), sobrecarga de potência (OPP) e curto-circuito (SCP, testada e funcionando).
Garantia: Nos EUA, cinco anos caso a fonte seja registrada 30 dias após a compra, caso contrário a garantia será de apenas 2 anos. No Brasil a garantia dependerá do distribuidor.
Verdadeiro fabricante: Fore Point.
Mais informações: http://www.bfgtech.com
Preço médio nos EUA*: US$ 135.

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

Conclusões

Vários fabricantes lançam fontes de alimentação com capacidade de potência maior dentro da mesma série simplesmente trocando os retificadores do secundário por modelos mais potentes. Felizmente este não é o caso da BFG MX-680: o fabricante substituiu TODOS os principais componentes (transistores do PFC ativo, transistores chaveadores e retificadores do secundário) por modelos mais potentes em comparação à versão de 550 W. Isto explica porque nós conseguimos extrair até 785 W desta fonte.

Se você está montando um micro que vai consumir até 544 W (80% da sua capacidade rotulada), esta fonte pode ser uma opção. Em carga máxima, no entanto, a eficiência cai para abaixo da marca de 80% e nós também tivemos um grande problema com a saída de -12 V quando extraímos entre 272 W e 408 W dela.

Outro problema que tivemos foi que a ventoinha auxiliar não entrou em ação automaticamente: nós tivemos que colocá-la para girar manualmente com ajuda da ponta de um lápis. Isto também aconteceu com o modelo de 550 W que testamos.

Seu preço é atrativo, US$ 130, nos EUA –, mas nós achamos que há opções melhores no mercado, como a Seventeam ST-750Z-AF, que é mais barata, mais potente, também tem sistema de cabeamento modular e oferece um melhor desempenho.