Teste da Fonte de Alimentação Cooler Master Silent Pro M 850 W

Introdução

A Silent Pro M é a mais nova série de fontes de alimentação da Cooler Master, equipada com sistema de cabeamento modular e projeto com um único barramento, disponível em modelos de 500 W, 600 W, 700 W, 850 W e 1.000 W. Hoje nós testaremos a versão de 850 W desta série (RS-850-AMBA-J3), que deverá chegar ao mercado no final deste mês. Vejamos se ela sobreviverá aos nossos testes.

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Figura 1: Fonte de alimentação Cooler Master Silent Pro M 850 W.

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Figura 2: Fonte de alimentação Cooler Master Silent Pro M 850 W.

A Silent Pro M 850 W é uma fonte de alimentação relativamente curta para um produto de 850 W, medindo 16,5 cm de profundidade. Ela utiliza uma ventoinha de 140 mm em sua parte inferior e tem circuito PFC ativo, é claro. Como mencionamos a Silent Pro M 850 W tem um sistema de cabeamento modular, mas o cabo principal da placa-mãe (58 cm) e os dois cabos com dois conectores ATX12V (que juntos formam um conector EPS12V) cada (65 cm) sai de dentro da fonte. Esses três cabos têm uma proteção de nylon que sai de dentro da fonte.

A fonte de alimentação vem com os seguintes cabos em seu sistema de cabeamento modular:

Seis cabos com um conector de alimentação auxiliar de seis/oito pinos para placas de vídeo cada (49,5 cm).
Um cabo com quatro conectores de alimentação SATA cada (50 cm até o primeiro conector, 10 cm entre os conectores).
Um cabo com três conectores de alimentação SATA cada (50 cm até o primeiro conector, 15 cm entre os conectores).
Um cabo com dois conectores de alimentação SATA cada (50 cm até o primeiro conector, 10 cm entre os conectores).
Um cabo com três conectores de alimentação para periféricos e um conector de alimentação para a unidade de disquete (39 cm até o primeiro conector, 20 cm entre os conectores).
Um cabo com três conectores de alimentação para periféricos (39 cm até o primeiro conector, 20 cm entre os conectores).

Todos os cabos utilizam fios 18 AWG e os cabos do sistema de cabeamento são do tipo “flat”.

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Figura 3: Cabos.

A quantidade de cabos é perfeita para um produto de 850 W, e o destaque aqui é a presença de seis cabos independentes para placas de vídeo, com conectores de seis/oito pinos permitindo a você instalar até três placas de vídeo topo de linha em seu micro sem a necessidade de usar qualquer tipo de adaptador.

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

Por Dentro da Silent Pro M 850 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. A primeira coisa que nos chamou atenção foi o fato de que todos os capacitores são japoneses da Chemi-Con.

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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, 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. Ela tem um capacitor X e dois capacitores Y a mais do que o necessário, além de uma bobina de ferrite e um capacitor X extra após a ponte de retificação.

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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).

Vamos agora discutir em mais detalhes os componentes usados na Cooler Master Silent Pro M 850 W.

Análise do Primário

Vamos agora dar uma olhada em profundidade no primário da Cooler Master Silent Pro M 850 W. 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 tem três pontes de retificação GBU806 em seu estágio primário. Cada ponte suporta até 8 A a 100º C se um dissipador de calor for usado ou apenas 3,5 A a 100º C se um dissipador de calor não estiver disponível. Infelizmente um dissipador de calor não é usado, mas as três pontes são aparafusadas juntas. Na corrente nominal de 8 A a fonte de alimentação seria capaz de extrair até 2.769 W de uma rede elétrica de 115 V, mas a 3,5 A nós temos uma potência CA máxima teórica de 1.208 W a 115 V. Assumindo uma eficiência de 80%, as pontes permitiriam que esta fonte fornecesse até 966 W sem a queima destes componentes. Claro que estamos falando apenas destes componentes e o limite real dependerá de outros componentes da fonte de alimentação.

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Figura 9: Pontes de retificação.

O circuito PFC ativo usa três transistores de potência MOSFET FCPF21N60N. Infelizmente nós não encontramos este componente no site do fabricante (Fairchild).

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Figura 10: Transistores do PFC ativo e diodo.

Esta fonte de alimentação tem um grande capacitor japonês de 680 µF x 420 V para filtrar a saída do circuito PFC ativo, rotulado a 105º C. Isto é bom por dois motivos: primeiro que capacitores japoneses não vazam e segundo porque normalmente os fabricantes utilizam capacitores rotulados a 85º C aqui. É bom ver um fabricante usar um capacitor com um limite de temperatura maior.

Na seção de chaveamento dois transistores de potência MOSFET IPI60R125CP são usados na tradicional configuração direta com dois transistores. Cada transistor suporta até 25 A a 25º C ou 16 A a 100º C (veja o que a diferença de temperatura faz) ou 82 A em modo pulsante a 25º C, apresentando um RDS(on) de 125 mΩ.

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Figura 11: Transistores chaveadores.

Esta fonte de alimentação usa um controlador PFC ativo/PWM CM6802.

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Figura 12: Controlador PFC ativo/PWM.

Vamos agora dar uma olhada no secundário desta fonte.

Análise do Secundário

Esta fonte usa dez retificadores Schottky. 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%.

Para a saída de +12 V seis retificadores Schottky SBR40U60CT são usados, cada um suportando até 40 A (20 A por diodo a 100º C, queda de tensão máxima de 0,60 V). Dois deles são responsáveis pela retificação direta e quatro são responsáveis pela porção “giro livre” do processo de retificação (ou seja, descarregar a bobina). Para nossas contas temos de considerar a parte com o menor limite de corrente, que é a da retificação direta. Isto nos dá uma corrente máxima teórica de 114 A ou 1.371 W para a saída de +12 V.

A saída de +5 V usa dois retificadores Schottky SBR30U30CT conectados em paralelo, cada um suportando até 30 A (15 A por diodo a 140º C, queda de tensão máxima de 0,54 V). Isto nos dá uma corrente máxima teórica de 43 A ou 214 W para a saída de +5 V.

A saída de +3,3 V usa outros dois retificadores Schottky SBR30U30CT conectados em paralelo, o que nos dá uma corrente máxima teórica de 43 A ou 141 W para a saída de +3,3 V.

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Figura 13: Retificadores.

Esta fonte de alimentação usa um circuito integrado de monitoramento PS224, que suporta as proteções contra sobretensão (OVP), subtensão (UVP) e sobrecarga de corrente (OCP). Qualquer outra proteção que esta fonte tenha é implementada por fora deste circuito integrado. Na Silent Pro M 850 W nós vimos dois sensores de temperatura, o que significa que esta fonte de alimentação realmente implementa proteção contra superaquecimento (OTP).

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Figura 14: Circuito de monitoramento.

Os capacitores eletrolíticos do secundário também são japoneses da Chemi-Con e rotulados a 105º C.

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 utiliza um projeto com um único barramento, portanto não há muito que dizer aqui.

Vamos agora ver se esta fonte pode realmente fornecer 850 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 e os respectivos resultados.

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 elas foram conectadas no único barramento de +12V da fonte de alimentação.

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)	29 A (348 W)
+12V2	6 A (72 W)	12 A (144 W)	17 A (204 W)	25 A (300 W)	29 A (348 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	0,3 A (3,6 W)	0,3 A (3,6 W)	0,3 A (3,6 W)	0,3 A (3,6 W)	0,3 A (3,6 W)
Total	166,4 W	337,0 W	493,9 W	668,8 W	818,8 W
% Carga Máx.	19,6%	39,6%	58,1%	78,7%	96,3%
Temp. Ambiente	47,7º C	47,3º C	46,9º C	49,5º C	47,1º C
Temp. Fonte	48,2º C	49,3º C	46,0º C	52,2º C	56,0º C
Estabilidade da Tensão	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Oscilação e Ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Potência CA	194,7 W	388,3 W	573,6 W	781,0 W	994,0 W
Eficiência	85,5%	86,8%	86,1%	85,6%	82,4%
Tensão CA	115,2 V	113,2 V	111,1 V	109,6 V	106,4 V
Fator de Potência	0,978	0,984	0,991	0,993	0,995
Resultado Final	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada

A Cooler Master Silent Pro M 850 W obteve uma eficiência muito alta quando extraímos entre 20% e 80% da sua capacidade rotulada (ou seja, entre 170 W e 680 W), entre 85,5% e 86,8%. Se você prestar atenção verá que para o teste cinco a fonte estava fornecendo um pouco abaixo da sua capacidade máxima (820 W), situação onde a eficiência não foi muito alta, mas ainda acima de 80%, perfeitamente de acordo com a certificação 80 Plus Bronze obtida por esta fonte (mínimo de 82% em carga máxima e mínimo de 85% em carga típica, ou seja, 50% da carga).

As tensões ficaram dentro da faixa permitida, o mesmo acontecendo com os níveis de oscilação e ruído. Abaixo você pode ver 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 16: Entrada +12V1 do testador de carga com a fonte de alimentação fornecendo 818,8 W (39,2 mV).

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Figura 17: Entrada +12V2 do testador de carga com a fonte de alimentação fornecendo 818,8 W (48,8 mV).

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Figura 18: Barramento de +5V com a fonte de alimentação fornecendo 818,8 W (21,4 mV).

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Figura 19: Barramento de +3,3 V com a fonte de alimentação fornecendo 818,8 W (14,4 mV).

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

Testes de Sobrecarga

Abaixo você pode ver o máximo que conseguimos extrair desta fonte de alimentação com ela funcionando dentro das especificações. 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. Mesmo nesta situação de sobrecarga a eficiência ficou acima de 80%.

Entrada	Máximo
+12V1	32 A (384 W)
+12V2	32 A (384 W)
+5V	17 A (85 W)
+3.3 V	17 A (56,1 W)
+5VSB	3 A (15 W)
-12 V	0,3 A (3,6 W)
Total	894,9 W
% Carga Máx.	105,3%
Temp. Ambiente	48,9º C
Temp. Fonte	56,6º C
Potência CA	1.103 W
Eficiência	81,1%
Tensão CA	105,8 V
Fator de Potência	0,995

Principais Especificações

As principais especificações técnicas da fonte de alimentação Cooler Master Silent Pro M 850 W são:

ATX12V 2.3.
EPS12V 2.92.
Potência nominal rotulada: 850 W.
Potência máxima medida: 894,9 W a 48,9º C.
Eficiência rotulada: típica de 85%, certificação 80 Plus Bronze (mínimo de 82% em cargas de 20% e 100%; mínimo de 85% em 50% da carga).
Eficiência medida: entre 82,4% e 86,8% 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 24 pinos e quatro conectores ATX12V que juntos formam dois conectores EPS12V.
Conectores de alimentação da placa de vídeo: Seis conectores de seis/oito pinos em seis cabos.
Conectores de alimentação SATA: Nove em três cabos.
Conectores de alimentação para periféricos: Seis em dois cabos.
Conectores de alimentação da unidade de disquete: Um.
Proteções: sobretensão (OVP, não testada), subtensão (UVP, não testada), sobrecarga de potência (OPP, não testada), sobrecarga de corrente (OCP, não conseguimos testar), superaquecimento (OTP, 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.coolermaster-usa.com
Preço sugerido nos EUA*: US$ 179,99.

Conclusões

A nova Cooler Master Silent Pro M 850 W é uma boa fonte de alimentação que apresenta alta eficiência de até 86,8% se você extrair até 80% da sua capacidade rotulada (ou seja, até 680 W), suas tensões operam dentro das especificações e os níveis de oscilação e ruído abaixo do máximo permitido.

O destaque deste produto é a presença de seis cabos independentes para placas de vídeo com conectores de seis/oito pinos, permitindo a você instalar até três placas de vídeo topo de linha em seu micro sem a necessidade de usar nenhum tipo de adaptador.

Se você está procurando por uma fonte de alimentação de 850 W para instalar em um micro topo de linha, a Silent Pro M 850 W é uma ótima opção para este segmento. Obviamente por conta do famigerado “custo Brasil” ela deverá chegar por aqui custando uma pequena fortuna (acima de R$ 600) e, portanto, acessível a poucos.

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