Teste da Fonte de Alimentação Corsair CX400W

Introdução

A CX400W é a fonte de alimentação mais simples da Corsair, equipada com circuito PFC ativo, uma ventoinha de 120 mm em sua parte inferior, projeto com um único barramento e que custa na faixa dos R$ 230 no Brasil. Será que ela é um bom produto? Confira.

Assim como a maioria das fontes da Corsair, a CX400W é fabricada pela Seasonic (a Corsair HX750W, HX850W e HX1000W são fabricadas pela CWT). Internamente esta fonte usa o mesmo projeto da Corsair VX450W, Antec EarthWatts 500 W e Arctic Cooling Fusion 550RF, como explicaremos.

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Figura 1: Fonte de alimentação Corsair CX400W.

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Figura 2: Fonte de alimentação Corsair CX400W.

A Corsair CX400W é uma fonte de alimentação pequena, medindo 14 cm de profundidade. Ela tem uma ventoinha de 120 mm em sua parte inferior e circuito PFC ativo.

Por ser um produto simples esta fonte não tem sistema de cabeamento modular. Todos os cabos possuem uma proteção de nylon que parte de dentro da fonte. Os cabos inclusos são:

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

A quantidade de cabos é satisfatória para você montar um micro simples e esta é a mesma configuração de cabos encontrada na Corsair VX450W.

Todos os fios são 18 AWG, que é a bitola correta a ser usada. Todos os cabos são bem longos, medindo 60 cm entre a fonte e o primeiro conector no cabo, e 15 cm entre cada conector nos cabos que tem mais de um conector. Portanto você pode facilmente instalar esta fonte em um gabinete “full tower”.

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Figura 3: Cabos.

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

Por Dentro da CX400W

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.

Como mencionamos, internalmente a Corsair CX400W usa o mesmo projeto da Corsair VX450W, da Antec EarthWatts 500 W e da Arctic Cooling Fusion 550RF.

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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 ideia 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.

O estágio de filtragem de transientes desta fonte é impecável, com um capacitor X, dois capacitores Y e uma bobina de ferrite a mais do que o necessário. É realmente bom de se ver, especialmente por se tratar de uma fonte simples.

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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).

Este estágio é idêntico ao usado nas fontes Corsair VX450W, Antec EarthWatts 500 W e Arctic Cooling Fusion 550RF.

Agora vamos discutir em mais detalhes os componentes usados na Corsair CX400W.

Análise do Primário

Vamos agora dar uma olhada em profundidade no primário da Corsair CX400W. 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 GBU806 em seu estágio primário, que pode fornecer até 8 A a 100° C. Este componente está claramente superdimensionado: em 115 V esta fonte seria capaz de extrair até 920 W da rede elétrica; assumindo uma eficiência de 80%, a ponte permitiria que esta fonte fornecesse até 736 W sem a queima deste componente. Claro que estamos falando apenas deste componente e o limite real dependerá de outros componentes da fonte de alimentação.

No circuito PFC ativo desta fonte são usados dois transistores de potência MOSFET FDP18N50, cada um capaz de fornecer até 18 A a 25°C ou 10,8 A a 100°C (veja o que a diferença de temperatura faz) em modo contínuo ou até 72 A em modo pulsante a 25°C. Esses transistores apresentam uma resistência de 265 mΩ quando ligados, uma característica chamada RDS(on). Este número indica a quantidade de potência desperdiçada, portanto quanto menor este valor melhor, já que menos potência será desperdiçada, aumentando assim a eficiência.

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Figura 9: Transistores do PFC ativo e diodo.

Esta fonte usa um capacitor japonês da Hitachi rotulado a 85° C para filtrar a saída do circuito PFC ativo.

Na seção de chaveamento dois transistores de potência MOSFET FQP13N50C são usados na tradicional configuração direta com dois transistores. Cada transistor suporta até 13 A a 25° C ou 8 A a 100° C (veja o que a diferença de temperatura faz) em modo contínuo ou até 52 A em modo pulsante a 25° C. Esses transistores apresentam um RDS(on) de 480 mΩ (muito alto em nossa opinião).

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Figura 10: Ponte de retificação e transistores chaveadores.

A ponte de retificação é do mesmo modelo usado nas fontes Corsair VX450W, Antec EarthWatts 500 W e Arctic Cooling Fusion 550RF, porém os transistores do circuito PFC ativo e os transistores chaveadores da CX400W são diferentes, possuindo um menor limite de corrente.

O primário é controlado pelo o “famoso” controlador PFC/PWM CM6800.

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Figura 11: Controlador PFC/PWM.

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

Análise do Secundário

Esta fonte usa quatro retificadores Schottky em seu secundário. O secundário da Corsair CX400W é absolutamente idêntico ao das fontes Corsair VX450W, Antec EarthWatts 500 W e Arctic Cooling Fusion 550RF. Portanto a principal diferença entre a Corsair CX400W e essas outras fontes são os transistores usados no primário.

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 SBR30A50CT (30 A, 15 A por diodo interno a 110° C, queda de tensão máxima de 0,55 V) conectados em paralelo. Isto nos dá uma corrente máxima teórica de 43 A ou 514 W para a saída de +12 V.

A propósito, nós estamos agora falando sobre a queda de tensão apresentada pelos os retificadores. Este parâmetro mostra a quantidade de tensão que é desperdiçada pelo o retificador. Quanto menor este número, melhor, já que menos tensão é desperdiçada, aumentando assim a eficiência.

A saída de +5 V usa um retificador Schottky STPS30L30CT (30 A, 15 A por diodo interno a 140° C, queda de tensão máxima de 0,57 V), o que resulta em uma corrente máxima teórica de 21 A ou 107 W para esta saída.

A saída de +3,3 V é produzida por outro retificador Schottky STPS30L30CT, o que nos dá uma corrente máxima teórica de 21 A ou 71 W para esta saída.

Todos esses valores são teóricos. A quantidade real de corrente/potência que cada saída pode fornecer é limitada por outros componentes, especialmente pelas bobinas usadas em cada saída.

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Figura 12: Retificadores.

O secundário é monitorado por um circuito integrado HY510N instalado em uma pequena placa de circuito impresso e que oferece proteções contra subtensão (UVP) e sobretensão (OVP). Qualquer outra proteção que esta fonte possa ter é implementada fora deste circuito integrado.

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Figura 13: Circuito integrado de monitoramento.

A maioria dos capacitores eletrolíticos do secundário é da OST. Aqui está uma pequena diferença entre a CX400W e a VX450W: a VX450W usa capacitores japoneses aqui.

Distribuição da Potência

Na Figura 14 você pode ver a etiqueta contendo todas as especificações de potência desta fonte.

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Figura 14: Etiqueta da fonte de alimentação.

Como esta fonte usa um projeto com um único barramento, não há nada o que dizer aqui.

Vamos agora ver se esta fonte pode realmente fornecer 400 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 +12 V disponível na fonte de alimentação testada.

Entrada	Teste 1	Teste 2	Teste 3	Teste 4	Teste 5
+12V1	2,5 A (30 W)	5,5 A (66 W)	8 A (96 W)	10,5 A (126 W)	14 A (168 W)
+12V2	2,5 A (30 W)	5,5 A (66 W)	8 A (96 W)	10,5 A (126 W)	13 A (156 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 A (10 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	79,3 W	159,6 W	238,5 W	317,0 W	402,9 W
% Carga Máx.	19,8%	39,9%	59,6%	79,3%	100,7%
Temp. Ambiente	45,8° C	45,5° C	45,2° C	45,9° C	49,0° C
Temp. Fonte	48,3° C	48,0° C	48,3° C	48,8° C	54,5° C
Estabilidade da Tensão	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Ripple e Ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Potência CA	97,6 W	190,3 W	285,0 W	383,8 W	500,2 W
Eficiência	81,3%	83,9%	83,7%	82,6%	80,5%
Tensão CA	112,4 V	111,6 V	111,7 V	110,6 V	109,2 V
Fator de Potência	0,983	0,990	0,994	0,996	0,996
Resultado Final	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada

A Corsair CX400W apresenta uma eficiência muito boa para um produto simples. Se você extrair entre 40% e 60% da sua capacidade de potência rotulada (entre 160 W e 240 W) você verá eficiência de quase 84%. Ao extrair 80% da sua capacidade de potência (320 W) a eficiência foi de 82,6%. Em carga leve (20%, isto é, 80 W) e carga máxima (400 W) a eficiência caiu, mas ainda ficou acima da marca de 80%.

A estabilidade da tensão foi outro destaque deste produto. Todas as tensões (exceto a -12 V) estiveram dentro de 3% de seus valores nominais. A especificação ATX permite que as tensões estejam em até 5% de seus valores nominais. Traduzindo: as tensões ficaram próximas dos seus valores nominais do que o necessário

Os níveis de oscilação e ruído foram extremamente baixos. Com esta fonte fornecendo 400 W o nível de ruído nas saídas de +12 V foi menor do que um quarto do máximo permitido. Você pode ver abaixo os resultados para o teste número cinco. Todos os valores são de pico-a-pico e 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.

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Figura 15: Entrada +12V1 do testador de carga com a fonte fornecendo 402,9 W (26,6 mV).

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Figura 16: Entrada +12V2 do testador de carga com a fonte fornecendo 402,9 W (29,6 mV).

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Figura 17: Barramento de +5 V com a fonte fornecendo 402,9 W (18,2 mV).

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Figura 18: Barramento de +3,3 V com a fonte fornecendo 402,9 W (16,4 mV).

Vamos agora ver se conseguimos extrair mais de 400 W desta fonte.

Testes 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. A proteção contra sobrecarga de corrente (OCP) encontrou em ação quando tentamos extrair mais de 36 A do barramento de +12 V.

Em seguida, começando do teste número cinco nós aumentamos as correntes para o máximo que conseguimos mantendo a fonte trabalhando dentro das especificações ATX. Os resultados estão abaixo.

A ideia 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, o que significa que ela passou neste teste.

Como você pode ver a Corsair poderia ter rotulado esta fonte como sendo de 450 W, mas eles decidiram não fazer isso provavelmente por causa de eficiência, que cai para abaixo de 80% caso você extraia mais de 400 W dela.

Entrada	Máximo
+12V1	15 A (180 W)
+12V2	15 A (180 W)
+5V	13 A (65 W)
+3,3 V	13 A (42,9 W)
+5VSB	2 A (10 W)
-12 V	0,5 A (6 W)
Total	483,9 W
% Carga Máx.	120,6%
Temp. Ambiente	49,0° C
Temp. Fonte	54,5° C
Potência CA	616,0 W
Eficiência	78,3%
Tensão CA	107,8 V
Fator de Potência	0,998

Principais Especificações

As principais especificações técnicas da fonte de alimentação Corsair CX400W incluem:

ATX12V 2.2
Potência nominal rotulada: 400 W a 40° C.
Potência máxima medida: 483,9 W a 49,0° C.
Eficiência rotulada: mínimo de 80% (Certificação 80 Plus).
Eficiência medida: entre 80,8% e 85,5% 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 20/24 pinos e dois conectores ATX12V que juntos formam um conector EPS12V.
Conectores de alimentação da placa de vídeo: Um conector de seis pinos.
Conectores de alimentação para periféricos: Seis em dois cabos.
Conectores de alimentação para a unidade de disquete: Dois.
Conectores de alimentação SATA: Seis em dois cabos.
Proteções: Informação não disponível. Proteções contra sobrecarga de corrente (OCP) e curto-circuito (SCP) presentes e funcionando.
Garantia: Três anos, nos EUA. No Brasil a garantia dependerá do distribuidor.
Verdadeiro fabricante: Seasonic
Mais informações: http://www.corsair.com
Preço médio no Brasil: R$ 230,00

Conclusões

A Corsair CX400W é um excelente produto para o usuário comum que quer montar um micro com apenas uma placa de vídeo. Ela oferece cabos suficientes e longos, permitindo a você facilmente instalar esta fonte dentro de um gabinete “full tower”.

A eficiência foi excelente para um produto simples, quase atingindo 84%. As tensões estiveram próximas de seus valores nominais e os níveis de oscilação e ruído foram praticamente inexistentes.

Internamente a Corsair CX400W é similar às fontes Corsair VX450W, Antec EarthWatts 500 W e Arctic Cooling Fusion 550RF, mas usando transistores de potência menos “potentes” no primário.

Custando no Brasil na faixa de R$ 230, esta fonte oferece uma excelente relação custo/benefício. Se você está montando um micro simples e não pensa em instalar uma placa de vídeo topo de linha, pode comprá-la de olhos fechados.

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