Teste da Fonte de Alimentação Cooler Master eXtreme Power Plus 460 W (RS-460-PMSR-A3)
Por Gabriel Torres e Cássio Lima em 12 de maio de 2008

Introdução

A Cooler Master recentemente lançou uma nova série de fontes de alimentação para o mercado de baixo custo, a eXtreme Power Plus. Os produtos desta série são muito simples, com PFC passivo opcional. Nós testamos o modelo de 460 W (RS-460-PMSR-A3), que custa nos EUA apenas US$ 40 e deve se tornar bastante popular aqui no Brasil. Será que esta fonte é um bom produto para o usuário comum? Será que ela consegue realmente fornecer 460 W? Vejamos.

Você precisa prestar bastante atenção já que a Cooler Master tem duas séries de fontes de alimentação com nomes parecidos. A série mais antiga é chamada eXtreme Power e as fontes de alimentação desta série são provavelmente fabricadas pela Seventeam. A nova série é chamada eXtreme Power Plus, com modelos sendo fabricados pela AcBel Polytech. Portanto apesar dos nomes dessas séries serem similares, cada série usa um projeto interno diferente. Infelizmente no site da Cooler Master eles listaram todas as fontes de ambas as séries na mesma página, fazendo com que você pense que todas as fontes usam o mesmo projeto.

Para piorar a situação, existem quatro tipos de fontes de alimentação na nova série eXtreme Power Plus: usando uma ventoinha de 80 mm na parte traseira da fonte (modelos com nomes começando com “PMS”), usando uma ventoinha de 120 mm na parte inferior da fonte (modelos com nomes começando com “PCA”), modelos sem PFC (modelos com nomes terminando com “R”) e finalmente modelos com PFC passivo (modelos com nomes terminando em “P”, voltados para o mercado europeu).

Dessa forma para o modelo de 460 W nós temos quatro versões (PMSR, PMSP, PCAR e PCAP). Nós testamos o modelo RS-460-PMSR-A3, que não tem PFC e tem uma ventoinha de 80 mm na parte traseira.

Cooler Master eXtreme Power Plus 460 W
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Figura 1: Fonte de alimentação Cooler Master eXtreme Power Plus 460 W (RS-460-PMSR-A3).

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Figura 2: Fonte de alimentação Cooler Master eXtreme Power Plus 460 W (RS-460-PMSR-A3).

O cabo principal da placa-mãe usa um conector de 20/24 pinos e esta fonte tem um conector ATX12V.

Esta fonte vem com quatro cabos de alimentação para periféricos: um cabo de alimentação auxiliar para placas de vídeo com um conector de 6 pinos, um cabo contendo três conectores de alimentação padrão para periféricos, um cabo contendo dois conectores de alimentação padrão para periféricos e um conector de alimentação para a unidade de disquete e um cabo com três conectores de alimentação SATA.

A quantidade de plugues de alimentação disponível nesta fonte é suficiente para alguém que esteja montando um micro simples.

Nesta fonte de alimentação todos os fios são 20 AWG, que são mais finos do que gostaríamos de ver. Nós achamos que todas as fontes de alimentação deveriam usar fios de pelo menos 18 AWG.

No que diz respeito à estética, a Cooler Master usou acabamento de nylon em todos os cabos e este acabamento parte de dentro da fonte.

Vamos agora dar uma olhada em mais profundidade nesta fonte de alimentação.

Por Dentro da eXtreme Power Plus 460 W (RS-460-PMSR-A3)

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 na página seguinte discutiremos em detalhes a qualidade e as características dos componentes usados.

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Figura 3: Visão geral.

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Figura 4: Visão geral.

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Figura 5: 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.

Neste estágio esta fonte é impecável, já que apresenta dois capacitores Y, um capacitor X e um varistor a mais do que o necessário.

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Figura 6: Estágio de filtragem de transientes (parte 1).

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

Agora vamos discutir em mais detalhes os componentes usados na eXtreme Power Plus 460 W.

Análise do Primário

Vamos agora dar uma olhada em profundidade no primário da Cooler Master eXtreme Power Plus 460 W (RS-460-PMSR-A3). 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 duas pontes de retificação GBU605 conectadas em paralelo em seu estágio primário. Cada ponte pode fornecer até 6 A (a 100°C), para um total de 12 A a 100°C. Este estágio está claramente superdimensionado, já que fontes de alimentação desta faixa de potência normalmente usam apenas uma ponte de 6 A ou 8 A. A 115 V ele seria capaz de puxar até 1.380 W da rede elétrica. Supondo uma eficiência típica de 80%, isso significa que essa fonte poderia entregar até 1.104 W sem que as pontes queimassem. 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. As pontes não usam um dissipador de calor, o que pode reduzir a corrente máxima que elas podem fornecer.

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Figura 8: Pontes de retificação.

Na seção de chaveamento esta fonte usa dois transistores de potência MOSFET 2SK2749 em paralelo na configuração de chaveamento direto com um transistor. A maioria das fontes de alimentação usa uma configuração diferente, com chaveamento direto com dois transistores, que é mais eficiente. Cada 2SK2749 pode fornecer até 7 A em modo continuo ou até 21 A em modo pulsante (que é o modo usado), portanto a corrente máxima que a seção de chaveamento pode fornecer é 14 A em modo continuo e 42 A em modo pulsante. Todos os valores são medidos a 25°C.

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Figura 9: Transistores chaveadores.

Como mencionamos na introdução, esta fonte de alimentação não tem PFC (Fator de Correção de Potência), um recurso que oferece uma melhor utilização da rede elétrica. Apenas a versão européia desta fonte de alimentação, chamada RS-460-PMSP-A3, tem PFC passivo. O PFC passivo é obtido através da adição de um transformador no primário da fonte.

Análise do Secundário

Esta fonte tem seis retificadores Schottky em seu secundário, dois para da cada tensão de saída positiva (+12 V, +5 V e +3,3 V).

A saída de +12V é produzida por dois retificadores Schottky STPS2045CT conectados em paralelo, cada um suportando até 20 A a 155°C (10 A por diodo interno). A corrente máxima teórica que a linha de +12 V 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 responsável pela retificação (neste caso, formado por dois diodos de 10 A em paralelo). Apenas como um exercício teórico podemos assumir um ciclo de carga de 30%. Isto nos daria uma corrente máxima teórica de 29 A ou 343 W para a saída de +12 V. A corrente máxima que esta linha pode realmente fornecer depende dos demais componentes usados, em particular da bobina.

A saída de + 5V é produzida por outros dois retificadores Schottky STPS2045CT conectados em paralelo, suportando até 20 A (10 A por diodo interno a 155° C) cada. A corrente máxima teórica que a linha de +5 V 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 responsável pela retificação (neste caso, formado por dois diodos de 10 A em paralelo). Apenas como um exercício teórico podemos assumir um ciclo de carga de 30%. Isto nos daria uma corrente máxima teórica de 29 A ou 143 W para a saída de +12 V. A corrente máxima que esta linha pode realmente fornecer depende dos demais componentes usados, em particular da bobina.

A saída de +3,3 V é produzida por dois retificadores Schottky STPS20S100CT conectados em paralelo, suportando até 20 A (10 A por diodo interno a 150° C) cada. Portanto a corrente máxima teórica desta saída é de 29 A ou 94 W, usando os mesmos cálculos descritos acima. Como mencionado, a potência real que esta saída pode entregar depende de outros fatores.

Nesta fonte de alimentação a linha de -12 V é regulada usando um circuito integrado 7912, o que é excelente e explica porque a saída de -12 V desta fonte estava tão estável durante nossos testes. Normalmente fontes de alimentação não usam um circuito integrado regulador de tensão para esta saída e isto explica o porque de normalmente o valor desta saída ficar muito longe de seu valor nominal de -12 V.

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Figura 10: Retificadores de +3,3 V, +5 V e +12 V.

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Figura 11: Regulador de tensão de -12 V e retificadores de +12 V, +5 V e +3,3 V.

O sensor térmico está localizado no dissipador do secundário, como você pode ver na Figura 11. Este sensor é usado para controlar a velocidade de rotação da ventoinha de acordo com a temperatura interna da fonte.

Esta fonte de alimentação usa um circuito integrado de monitoramento WT7527, que é responsável pelas proteções da fonte, como o OCP (sobrecarga de corrente). O OCP estava realmente ativo, como falaremos depois.

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Figura 12: Circuito integrado de monitoramento Weltrend WT7527.

Nesta fonte de alimentação todos os capacitores eletrolíticos são rotulados a 85°C, usando capacitores tailandeses da Elite no circuito dobrador de tensão e capacitores taiuaneses da Ltec no secundário.

Distribuição da Potência

Na Figura 13 você pode ver a etiqueta contendo todas as especificações de alimentação desta fonte.

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Figura 13: Etiqueta da fonte de alimentação.

A etiqueta da fonte diz que a potência combinada para os dois barramentos de +12 V é de 312 W e que a potência combinada para as principais saídas positivas (+3,3 V, +5 V e +12 V) é 401,5 W. Será uma piada? Porque se a etiqueta estiver certa, esta é uma fonte de alimentação de 420 W. E se o fabricante sabe que esta é uma fonte de 420 W, porque eles a rotularam como sendo um modelo de 460 W? Claro que testaremos esta fonte para ver qual é a sua capacidade máxima real.

Como você pode ver esta fonte tem dois barramentos virtuais de +12 V. Esses barramentos estão distribuídos da seguinte forma:

  • +12V1: Cabo principal da placa-mãe e todos os cabos para periféricos.
  • +12V2: Conector ATX12V.

Esta é uma distribuição típica para uma fonte de alimentação com dois barramentos.

Vamos agora ver se esta fonte consegue realmente fornecer 460 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 usados e os resultados para cada carga.

Para o teste de carga de 100% nós usamos dois padrões. No primeiro, teste número cinco, nós respeitamos o limite máximo combinado para os barramentos de +12 V impresso na etiqueta da fonte (312 W). De modo a respeitar este limite, no entanto, nós testamos a fonte de alimentação com mais corrente nas linhas de +5 V e +3,3 V do que gostaríamos. Portanto nós incluímos um sexto padrão também extraindo 460 W da fonte testada mas extraindo mais corrente da linha de +12 V e menos corrente das linhas de +5 V e +3,3 V.

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.

+12V2 é a segunda entrada de +12V do nosso testador de carga e neste teste ela foi ligada ao conector ATX12V da fonte de alimentação. Como o conector ATX12V é o único dispositivo conectado no barramento +12V2 da fonte, neste teste as entradas de +12V1 e +12V2 do nosso testador de carga estavam realmente conectadas aos barramentos +12V1 e +12V2.

Entrada

Teste 1

Teste 2

Teste 3

Teste 4

Teste 5

Teste 6

+12V1

3,5 A (42 W )

7 A (84 W)

10 A (120 W)

13 A (156 W)

13 A (156 W)

16 A (192 W)

+12V2

3 A (36 W)

6,5 A (78 W)

10 A (120 W)

13 A (156 W)

13 A (156 W)

16 A (192 W)

+5V

1 A (5 W)

2 A (10 W)

4 A (20 W)

6 A (30 W)

17 A (85 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)

17 A (56,1 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)

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)

0,5 A (6 W)

Total

97,0 W

188,9 W

282,9 W

371,1 W

Reprovada

458,8 W

% Carga Máx.

21,1%

41,1%

61,5%

80,7%

99,8%

99,2%

Temp. Ambiente

46,6º C

46,4º C

47,4º C

47,6º C

47,0º C

48,8º C

Temp. Fonte

50,1º C

49,6º C

50,1º C

50,3º C

50,7º C

48,4º C

Estabilidade da tensão

Aprovada

Aprovada

Aprovada

Aprovada

Reprovada

Aprovada

Ripple e ruído

Aprovada

Aprovada

Aprovada

Aprovada

Reprovada

Reprovada

Potencia CA

123 W

229 W

347 W

469 W

Reprovada

598 W

Eficiência

78,9%

82,5%

81,5%

79,1%

Reprovada

76,7%

Resultado Final

Aprovada

Aprovada

Aprovada

Aprovada

Reprovada

Reprovada

Esta fonte não conseguiu fornecer 460 W corretamente. O engraçado foi que respeitando a potência máxima combinada para os dois barramentos de +12 V com base nas informações impressas na etiqueta da fonte (teste cinco) a fonte de alimentação não ligava, já que sua proteção contra sobrecarga de potência entrou em ação, mas ao extrairmos 460 W não respeitando esta informação (teste seis) a fonte ligou, mas o ripple foi para a estratosfera (220 mV). Nós testamos para ver a potência máxima que esta fonte poderia fornecer corretamente e os resultados estão na próxima página.

A eficiência foi boa (ou seja, acima de 80%) quando extraímos entre 40% e 60% da potência máxima rotulada desta fonte de alimentação (isto é, entre 185 W e 280 W), caindo para abaixo de 80% nos testes um (97 W) e quatro (370 W). Esses resultados não são ruins para uma fonte de alimentação que custa nos EUA US$ 40, especialmente quando pensamos que outras fontes de baixo custo que vimos recentemente como a Thermaltake Purepower 430 W NP e a Seventeam ST-420BKV obtiveram valores muito abaixo desses.

Por outro lado a regulação da tensão foi sensacional e durante todos os nossos testes todas as saídas estavam dentro de 3% de suas tensões nominais – a especificação ATX define que todas as saídas devem estar dentro de 5% de suas tensões nominais (10% para -12 V) –, incluindo a saída de -12 V, que normalmente não fica muito próxima do seu valor nominal (como mostramos anteriormente esta fonte usa um circuito integrado regulador de tensão para esta saída, e isto explica seu bom desempenho).

Durante todos os testes esta fonte obteve níveis de ruído e ripple dentro das especificações, mas outras boas fontes de alimentação simples que testamos recentemente como a Antec EarthWatts 500 W e a Corsair VX450W obtiveram valores muito melhores aqui (abaixo de 20 mV nas saídas de +12 V, enquanto que o nível de ruído da fonte testada nas saídas de +12 V foram entre 54 mV e 59 mV durante o teste quatro). Só para lembrar, todos os valores são de pico-a-pico e o máximo definido pelo padrão ATX é 120 mV para +12 V e 50 mV para +5 V e +3,3 V.

Vamos ver agora a quantidade de potência que conseguimos extrair desta fonte mantendo-a funcionando dentro das especificações ATX.

Teste de Carga (Cont.)

A partir do nosso teste básico já sabíamos que esta fonte tinha ambas as proteções contra sobrecarga de corrente (OCP) e sobrecarga de potência (OPP) e que elas estavam funcionando bem, já que a fonte simplesmente desligou quando tentamos extrair 460 W dela usando nosso padrão de carga número cinco, em vez de queimar.

Portanto a primeira coisa que queríamos ver era em que nível o circuito de proteção contra sobretensão (OCP) estava configurado. Para testar isto nós simplesmente removemos o cabo ATX12V do testador de carga, deixando apenas os cabos que estavam conectados ao barramento +12V1 instalados. Começando do padrão número seis nós configuramos +12V1 para extrair 20 A e a fonte de alimentação não ligava. Nós diminuímos este valor para 19 A e a fonte de alimentação passou a ligar. Portanto a proteção contra sobrecarga de corrente (OCP) estava ativa e configurada para desligar a fonte caso extraíssemos mais de 19 A de qualquer barramento. Isto é excelente, já que de acordo com a etiqueta da fonte de alimentação cada saída de +12 V tem um limite de 18 A, portanto a proteção contra sobrecarga de corrente estava configurada com um valor próximo ao impresso na etiqueta. Várias fontes de alimentação no mercado tem o circuito de proteção contra sobrecarga de corrente configurado com um valor que é muito alto e que provavelmente nunca entrará em ação e por isso a fonte não está realmente protegida.

Nosso próximo passo foi descobrir qual era a quantidade máxima de potência que esta fonte poderia fornecer ainda trabalhando dentro de suas especificações.

Começando pelo padrão número seis (veja na página anterior) nós diminuímos a corrente em cada barramento de +12 V em 1 A e a fonte passou a funcionar dentro das especificações ATX. A configuração usada pode ser vista na tabela abaixo.

Entrada

Máximo

+12V1

15 A (180 W)

+12V2

15 A (180 W)

+5V

8 A (40 W)

+3,3 V

8 A (26,4 W)

+5VSB

2,5 A (12,5 W)

-12 V

0,5 A (6 W)

Total

435,8 W

% Carga Máx.

94,7%

Temp. Ambiente

50,0º C

Temp. Fonte

49,8º C

Potência CA

570 W

Eficiência

76,5%

Neste cenário o ripple e o ruído aumentaram muito, mas ainda dentro da especificação ATX: 83,4 mV em +12V1, 80 mV em +12V2, 32,2 mV em +5 V e 15,6 mV em +3,3 V.

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Figura 14: Nível de ruído em +12V1 com esta fonte fornecendo 435,8 W.

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Figura 15: Nível de ruído em +12V2 com esta fonte fornecendo 435,8 W.

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Figura 16: Nível de ruído em +5V com esta fonte fornecendo 435,8 W.

A proteção contra curto-cirtuio (SCP) funcionou bem para ambas as linhas de +5 V e +12 V.

A ventoinha usada nesta fonte é silenciosa quando a fonte não está quente, mas ela começa a girar rápido e produzir muito ruído quando a temperatura da fonte ultrapassa 30°C.

Principais Especificações

As principais características da Cooler Master eXtreme Power Plus 460 W (RS-460-PMSR-A3) são as seguintes:

  • ATX12V 2.3
  • Potência nominal rotulada: 460 W.
  • Potência máxima medida: 435,8 W a 50°C.
  • Eficiência rotulada: mínimo de 70%.
  • Eficiência medida: entre 76,5% e 82,5% em 115 V.
  • PFC ativo: não.
  • Conectores de alimentação da placa-mãe: Um conector de 20/24 pinos e um conector ATX12V.
  • Conectores de alimentação para periféricos: Cinco, um cabo com três conectores padrão e outro cabo com dois conectores.
  • Conectores de alimentação para a unidade de disquete: Um.
  • Conectores de alimentação SATA: Três.
  • Proteções: sobretensão (OVP, não testada), sobrecarga de corrente (OCP, testada e funcionando), sobrecarga de potência (OPP, testada e funcionando) e curto-circuito (SCP, testada e funcionando).
  • Garantia: Cinco anos. No Brasil a garantia dependerá do distribuidor.
  • Verdadeiro fabricante: AcBel Polytech.
  • Mais informações: http://www.coolermaster.com
  • Preço médio nos EUA*: US$ 40,00.

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

Conclusões

Apesar de esta fonte não conseguir fornecer sua potência rotulada, ela não é um produto ruim para sua faixa de preço e público-alvo. Sua potência real é próxima a sua potência rotulada (430 W) e sua eficiência não é ruim para um produto de baixo custo. Além disso, ela tem todas as proteções ativas e funcionando, algo difícil de ser encontrado em fontes de alimentações baratas. Em outras palavras, ela sobreviveu aos nossos testes, não queimando ou explodindo.

Se você está montando um micro simples com apenas um ou dois discos rígidos e apenas uma placa de vídeo – ou talvez até mesmo com uma solução on-board – esta fonte é uma ótima opção.

Ela é melhor do que outros produtos simples que testamos. Aqui está uma comparação rápida entre a Cooler Master eXtreme Plus 460 W e outras fontes com potência inferior a 500 W que já testamos.

  • Thermaltake Purepower 430 W: custa a mesma coisa nos EUA, mas tem uma eficiência pior e não pode fornecer 430 W (durante nossos testes conseguimos extrair apenas até 350 W desta fonte da Thermaltake), enquanto que a eXtreme Power Plus 460 W pode.
  • Seventeam ST-420BKV: a Cooler Master eXtreme Power Plus 460 W é também um produto melhor do que esta fonte, já que ele oferece uma maior eficiência e um cabo de alimentação auxiliar para placas de vídeo.
  • eXtream 450 W: Pode fornecer mais potência do que a fonte testada, mas por outro lado este modelo da Cooler Master tem proteção contra sobrecarga de potência (OPP), recurso não encontrado na eXtream 450 W.
  • Huntkey Green Star 450 W: Não pode fornecer mais do que 360 W, apesar de apresentar uma eficiência maior do que a fonte testada. Ela não tem proteção contra sobrecarga de potência e explodiu quando tentamos extrair 450 W dela.
  • Zalman ZM360B-APS: Veja como as coisas são engraçadas. Este modelo da Zalman pode fornecer mais potência do que este modelo da Cooler Master, apesar de ser rotulada como sendo uma fonte de 360 W. O problema é que esta fonte da Zalman não tem um circuito de proteção contra sobrecarga de potência. Este modelo da Zalman apresentou uma eficiência maior, mas ela é mais cara (US$ 63, nos EUA) do que este modelo da Cooler Master.
  • Corsair VX450W: Um excelente produto, melhor do que a fonte testada. Ela pode fornecer mais potência, tem uma eficiência muito melhor, tem baixo nível de ruído, tem todas as proteções, mas custa, nos EUA, o dobro.

Em resumo, o único problema real com este produto considerando sua faixa de preço é a informação errada contida na etiqueta; esta fonte deveria ser vendida como sendo uma fonte de 430 W. No entanto, nós achamos que ela pode ser uma opção para o usuário brasileiro sem grana, já que esta fonte chegaria custando por aqui na faixa dos R$ 160,00 – isso se nenhum empresário sangue-suga resolver meter a mão no meio do caminho.

Infelizmente, como sempre, o grande problema é o famigerado “custo Brasil”. Esta é uma fonte que para o usuário norte-americano ou europeu seria o equivalente de uma “fonte genérica” daqui.

Originalmente em http://www.clubedohardware.com.br/artigos/Teste-da-Fonte-de-Alimentacao-Cooler-Master-eXtreme-Power-Plus-460-W-RS-460-PMSR-A3/1491

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