Teste da Fonte de Alimentação Coletek PSN-250M

Introdução

Estamos testando hoje mais uma fonte de marca nacional de baixo custo, a Coletek PSN-250M de 250 W, que segue o padrão SFX12V, padrão usado por computadores compactos (SFF). Será que presta? Confira.

Assim como diversas outras fontes da marca, a PSN-250M é fabricada pela CWT.

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Figura 1: Fonte de alimentação Coletek PSN-250M

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Figura 2: Fonte de alimentação Coletek PSN-250M

A Coletek PSN-250M, por seguir o padrão SFX12V e ser direcionada a computadores compactos, possui dimensões extremamente reduzidas: 6,3 x 12,5 x 10 cm (A x L x P). Ela usa uma ventoinha com rolamento de esferas de 60 mm em sua parte traseira (Jamicon JF0615B1H).

Sendo um produto de baixo custo, esta fonte não possui circuito PFC e é baseada na obsoleta topologia meia-ponte.

Ela obviamente não tem nenhum sistema de cabeamento modular e também não traz proteção de nylon em nenhum de seus cabos. Todos os fios são 20 AWG, isto é, são mais finos do que o mínimo recomendado (18 AWG). Os cabos inclusos são:

Cabo principal da placa-mãe com conector de 20/24 pinos, 32 cm de comprimento
Um cabo com um conector ATX12V, 31 cm de comprimento
Um cabo com dois conectores de alimentação SATA, 34 cm até o primeiro conector, 15 cm entre conectores
Um cabo com dois conectores de alimentação para periféricos e um conector de alimentação para unidades de disquete, 33 cm até o primeiro conector, 15 cm entre conectores

A configuração de cabos desta fonte mostra que ela definitivamente é um produto de baixo custo, mas como ela é voltada a computadores compactos, possivelmente o fato de os cabos serem curtos não será um problema.

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Figura 3: Cabos

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

Por Dentro da Coletek PSN-250M

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.

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Figura 4: Visão geral

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Figura 5: Visão geral

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Figura 6: Visão geral

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Figura 7: Placa de circuito impresso

Estágio de Filtragem de Transientes

Como mencionamos em outros 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.

A Coletek PSN-250M é uma clássica fonte de alimentação genérica, simplesmente não tendo este estágio. Repare na Figura 8 como a fonte tem espaço para a instalação desses componentes, mas o fabricante, a fim de reduzir custos, simplesmente não os instalou. Lembrando que esse circuito serve não somente para remover interferências eletromagnéticas vindas da rede elétrica, mas para impedir que o ruído gerado pelo circuito chaveador da fonte entre na rede elétrica.

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Figura 8: Onde seria o estágio de filtragem de transientes

Agora vamos ter uma discussão mais detalhada a respeito dos componentes usados na Coletek PSN-250M.

Análise do Primário

Vamos agora dar uma olhada em profundidade no primário da Coletek PSN-250M. 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 PBL405, que suporta até 4 A a 75º C. Infelizmente este componente não está instalado em um dissipador de calor. Com isso esta fonte em teoria é capaz de extrair até 460 W em uma rede elétrica de 115 V; assumindo uma eficiência de 80%, essa ponte permitiria que esta fonte fornecesse até 368 W sem a sua queima. Claro que estamos falando apenas desse componente e o limite real dependerá de outros componentes da fonte de alimentação.

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Figura 9: Ponte de retificação

O circuito dobrador de tensão usa dois capacitores eletrolíticos de 390 µF x 200 V da Asia’x e são rotulados a 85º C.

A Coletek PSN-250M usa dois transistores de potência NPN D13007 em sua seção de chaveamento usando a topologia meia-ponte, cada um suportando até 8 A a 25º C (infelizmente o fabricante desses transistores não disse quanto eles podem fornecer em altas temperaturas). Esses transistores são bastante populares em fontes de marcas nacionais de baixo custo.

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Figura 10: Transistores chaveadores

Os transistores chaveadores são controlados por um circuito integrado WT7520, que está fisicamente localizado no secundário.

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Figura 11: Controlador PWM

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

Análise do Secundário

Esta fonte usa três retificadores 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. Como esta fonte usa o projeto meia-ponte, o ciclo de trabalho é de 50%, ou seja, basta somar a corrente máxima de todos os diodos de cada saída.

A saída de +12 V é retificada por um STTH2002CT que possui uma corrente máxima de 30 A (15 A por diodo interno a 115º C e queda de tensão máxima de 1,25 V, que é extremamente alta). Isso nos dá uma corrente máxima teórica de 30 A ou 360 W para a saída de +12 V. Note como este retificador é do tipo “rápido” e não do tipo “Schottky”, apresentando uma queda de tensão muito alta (isto é, baixa eficiência).

A saída de +5 V é retificada por um retificador Schottky SB2045CT, que possui uma corrente máxima de 20 A (10 A por diodo interno a 135º C e queda de tensão máxima de 0,57 V). Isso nos dá uma corrente máxima teórica de 20 A ou 100 W para a saída de +5 V.

A saída de +3,3 V é retificada por outro retificador Schottky SB2045CT, nos dando uma corrente máxima teórica de 20 A ou 66 W para a saída de +3,3 V.

Esses valores são valores máximos teóricos e a potência máxima que a fonte poderá fornecer dependerá de outros componentes.

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Figura 12: Retificadores de +3,3 V, +5 V e +12 V

O secundário é monitorado pelo controlador PWM (ver Figura 11), que também oferece proteção contra sobretensão (OVP) e subtensão (UVP).

Os capacitores que filtram as saídas da fonte também são da Asia’x e rotulados a 105º C, como de costume.

Distribuição da Potência

Na Figura 13 você pode rever a etiqueta contendo todas as especificações de potência desta fonte.

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Figura 13: Etiqueta da fonte de alimentação

O fabricante informa que há dois barramentos de +12 V, mas esta informação é falsa, já que todos os fios de +12 V (amarelos) são soldados a um mesmo ponto, e a fonte não possui circuito de proteção contra sobrecarga de corrente, condição necessária para existir múltiplos barramentos. Leia nosso tutorial sobre o assunto para entender mais.

Vamos agora ver o quanto esta fonte pode realmente fornecer.

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.

Como com fontes de marcas nacionais de baixo custo nós nunca temos como saber de antemão se elas vão conseguir entregar suas potências rotuladas ou não, nós as testamos de maneira um pouco diferente. Nós vamos aumentando a carga aos poucos, até descobrirmos o máximo que a fonte é capaz de fornecer. Como sempre, nós puxamos sempre mais corrente/potência das saídas de +12 V, pois isso reflete melhor o uso de um computador moderno, visto que o processador e a placa de vídeo são conectados a esta saída.

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 e como esta fonte só possui um único barramento ambas foram conectadas ao único barramento existente. O conector ATX12V foi ligado à entrada +12VB enquanto todos os demais conectores foram ligados à entrada +12VA do nosso testador.

Entrada	Teste 1	Teste 2	Teste 3	Teste 4
+12VA	3 A (36 W)	3,5 A (42 W)	4,5 A (54 W)	5,5 A (66 W)
+12VB	2,5 A (30 W)	3,25 A (39 W)	4,25 A (51 W)	5,5 A (66 W)
+5 V	1 A (5 W)	1 A (5 W)	1 A (5 W)	1 A (5 W)
+3,3 V	1 A (3,3 W)	1 A (3,3 W)	1 A (3,3 W)	1 A (3,3 W)
+5VSB	1 A (5 W)	1 A (5 W)	1 A (5 W)	1 A (5 W)
-12 V	0,5 A (6 W)	0,5 A (6 W)	0,5 A (6 W)	0,5 A (6 W)
Total	84,3 W	98,8 W	121,8 W	147,3 W
% Carga Máx.	33,7%	39,5%	48,7%	58,9%
Temp. Ambiente	42,6º C	42,8º C	42,8º C	43,8º C
Temp. Fonte	45,7º C	46,5º C	46,6º C	47,2º C
Regulação das Tensões	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Oscilação e Ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Potência CA	110,6 W	128,2 W	156,6 W	189,0 W
Eficiência	76,2%	77,1%	77,8%	77,9%
Tensão CA	118,6 V	118,5 V	118,2 V	117,8 V
Fator de Potência	0,638	0,647	0,654	0,655
Resultado Final	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada

Entrada	Teste 5	Teste 6	Teste 7	Teste 8
+12VA	6,5 A (78 W)	7,5 A (90 W)	8,5 A (102 W)	10 A (120 W)
+12VB	6,5 A (78 W)	7,5 A (90 W)	8 A (96 W)	9,5 A (114 W)
+5 V	1 A (5 W)	1 A (5 W)	2 A (10 W)	2 A (10 W)
+3,3 V	1 A (3,3 W)	1 A (3,3 W)	2 A (6,6 W)	2 A (6,6 W)
+5VSB	1 A (5 W)	1 A (5 W)	1 A (5 W)	1 A (5 W)
-12 V	0,5 A (6 W)	0,5 A (6 W)	0,5 A (6 W)	0,5 A (6 W)
Total	169,4 W	191,2 W	228,2 W	251,9 W
% Carga Máx.	67,8%	76,5%	91,3%	100,8%
Temp. Ambiente	44,8º C	44,8º C	45,4º C	45,8º C
Temp. Fonte	49,3º C	47,4º C	49,2º C	52,0º C
Regulação das Tensões	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Reprovada em +12VB
Oscilação e Ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Potência CA	218,8 W	250,5 W	299,4 W	348,3 W
Eficiência	77,4%	76,3%	76,2%	72,3%
Tensão CA	117,5 V	116,7 V	116,5 V	115,1 V
Fator de Potência	0,653	0,654	0,655	0,655
Resultado Final	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Reprovada

A Coletek PSN-250M realmente consegue entregar sua potência rotulada. Entretanto, como sempre enfatizamos, potência não é tudo.

A eficiência da fonte variou entre 72,3% e 77,9% em nossos testes, que são valores baixos.

As saídas estiveram com as tensões em seus valores corretos na maior parte do tempo. Somente no teste de potência máxima vimos a tensão na entrada +12VB do nosso testador de carga cair abaixo do mínimo permitido (+11,40), em +11,37 V. A especificação ATX12V permite que todas as tensões positivas fiquem em até 5% de seus valores nominais e as tensões negativas em até 10% de seus valores nominais.

Vamos discutir os níveis de oscilação e ruído na próxima página.

Testes de Oscilação e Ruído

As tensões nas saídas da fonte devem estar “limpas”, sem oscilação (também conhecido como “ripple”) ou ruído. Os níveis de oscilação e ruído máximo permitido é 120 mV para as saídas +12 V e -12 V, e 50 mV para as saídas +5 V, +3,3 V e +5VSB. Todos os valores são de pico-a-pico. Nós consideramos uma fonte como sendo “perfeita” se ela produzir metade (ou menos) dos níveis de oscilação e ruído máximos permitidos.

A Coletek PSN-250M apresentou níveis de oscilação e ruído extremamente baixos, exceto na saída de -12 V, como você pode ver na tabela abaixo.

Entrada	Teste 1	Teste 2	Teste 3	Teste 4	Teste 5	Teste 6	Teste 7	Teste 8
+12VA	15,2 mV	14,8 mV	15,2 mV	18,4 mV	14,4 mV	18,4 mV	23,4 mV	25,6 mV
+12VB	13,2 mV	13,0 mV	15,4 mV	16,4 mV	17,8 mV	19,8 mV	21,4 mV	28,6 mV
+5 V	13,2 mV	12,0 mV	13,2 mV	12,2 mV	12,4 mV	16,4 mV	13,8 mV	15,6 mV
+3,3 V	12,0 mV	11,8 mV	11,8 mV	11,8 mV	12,4 mV	9,6 mV	10,8 mV	10,6 mV
+5VSB	16,6 mV	17,6 mV	17,6 mV	15,8 mV	15,6 mV	16,8 mV	18,4 mV	18,6 mV
-12 V	73,4 mV	78,6 mV	79,8 mV	82,4 mV	86,4 mV	91,8 mV	101,4 mV	102,4 mV

Abaixo você confere as formas de onda das saídas durante o teste oito.

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Figura 14: Entrada +12VA durante o teste cinco a 251,9 W (25,6 mV)

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Figura 15: Entrada +12VB durante o teste cinco a 251,9 W (28,6 mV)

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Figura 16: Barramento de +5 V durante o teste cinco a 251,9 W (15,6 mV)

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Figura 17: Barramento de +3,3 V durante o teste cinco a 251,9 W (10,6 mV)

Os transistores chaveadores “explodiram” quando tentamos puxar mais do que 250 W desta fonte.

Principais Características

As principais características técnicas da Coletek PSN-250M incluem:

Padrões: Informação não disponível
Potência nominal rotulada: 250 W contínuos, 263 W de pico
Potência máxima medida: 250 W a 45,8º C
Eficiência rotulada: 75%
Eficiência medida: entre 72,3% e 77,9% em 115 V (nominal, ver resultados completos para a tensão realmente usada)
PCF ativo: Não
Sistema de cabeamento modular: Não
Conectores de alimentação da placa-mãe: Um conector de 20/24 pinos e um conector ATX12V
Conectores de alimentação da placa de vídeo: Nenhum
Conectores de alimentação SATA: Dois em um cabo
Conectores de alimentação para periféricos: Dois em um cabo
Conectores de alimentação para a unidade de disquete: Um
Proteções listadas pelo fabricante: Sobretensão (OVP) e curto-circuito
As proteções acima estão presentes?: Sim. A fonte também tem proteção contra subtensão (UVP).
Garantia: Informação não disponível
Verdadeiro Fabricante: CWT
http://www.cwt.com.tw
Mais informações: http://www.coletek.com.br
Preço médio no Brasil: Compramos a fonte testada por R$ 63,66

Conclusões

A Coletek PSN-250M realmente consegue entregar a sua potência rotulada. Mas, como sempre enfatizamos, potência não é tudo. Os problemas dessa fonte incluem sua baixa eficiência, entre 72,3% e 77,9% (o que resulta em uma maior conta de luz), tensão na saída +12 V um pouco abaixo do mínimo permitido quando puxamos 250 W, e não existência de proteção contra sobrecarga de potência (a fonte explodiu quando puxamos mais de 250 W dela). Por apresentar tensão abaixo do permitido, esta fonte recebe o nosso famigerado selo “Produto Bomba”, apesar de ela não ser tão ruim quantos outros produtos “bomba” que já passaram por nosso laboratório.

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