Teste da Fonte de Alimentação Enermax MODU87+ 700 W

Introdução

A Enermax MODU87+ é a série de fontes de alimentação com certificação 80 Plus Gold da Enermax, o que significa que as fontes desta série apresentam eficiência de pelo menos 90% em carga típica (350 W no caso do modelo testado) e 87% em cargas leve (140 W no caso do modelo testado) e máxima. Vamos dissecar o modelo de 700 W desta nova série.

A série MODU87+ terá modelos de 500 W a 900 W, mas apenas os modelos de 600 W e 700 W estão sendo lançados este mês; os outros modelos serão lançados em seguida. Assim como outras fontes da Enermax, o nome MODU87+ significa que as fontes desta série possuem sistema de cabeamento modular. A Enermax também lançará a série PRO87+ com fontes idênticas às da série MODU87+, mas sem sistema de cabeamento modular.

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Figura 1: Fonte de alimentação Enermax MODU87+ 700 W.

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Figura 2: Fonte de alimentação Enermax MODU87+ 700 W.

A Enermax MODU87+ 700 W mede 16 cm de profundidade, tem uma ventoinha de 140 mm com rolamento magnético localizada em sua parte inferior e circuito PFC ativo, é claro.

A fonte testada tem sistema de cabeamento modular com sete conectores, com três cabos permanentemente instalados na fonte de alimentação. Esses cabos têm proteção de nylon que sai de dentro da fonte.

Os cabos inclusos são:

Cabo principal da placa-mãe com um conector de 24 pinos (sem opção para 20 pinos, 61 cm, permanentemente instalado na fonte de alimentação).
Um cabo com dois conectores ATX12V que juntos formam um conector EPS12V (61 cm, permanentemente instalado na fonte de alimentação).
Um cabo com um conector EPS12V (61 cm, permanentemente instalado na fonte de alimentação).
Dois cabos com dois conectores de alimentação auxiliares para placas de vídeo cada. É importante notar que embora cada cabo tenha dois conectores, estes conectores são instalados em fios individuais, não compartilhando os mesmos fios, que é a melhor solução (49 cm, sistema de cabeamento modular).
Um cabo com quatro conectores SATA (45 cm até o primeiro conector, 15 cm entre os conectores, sistema de cabeamento modular).
Um cabo de alimentação para periféricos com quatro conectores padrão e um conector para unidades de disquete (45 cm até o primeiro conector, 15 cm entre os conectores, sistema de cabeamento modular).
Dois cabos com dois conectores de alimentação SATA e dois conectores de alimentação para periféricos cada (45 cm até o primeiro conector, 15 cm entre os conectores, sistema de cabeamento modular).

Esta configuração é boa o suficiente para um produto de 700 W, oferecendo quatro conectores para placas de vídeo, o que permite a você instalar duas placas de vídeo que necessitem de dois conectores de alimentação cada.

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Figura 3: Cabos.

O cabo principal da placa-mãe usa fios mais grossos de 16 AWG, o que é excelente, enquanto que os outros cabos utilizam fios 18 AWG, que é o mínimo recomendado.

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

Por Dentro da Enermax MODU87+ 700 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.

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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.

Esta fonte é impecável neste estágio, com dois capacitores Y e uma bobina de ferrite a mais do que o mínimo necessário, além de um capacitor X localizado 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).

Agora vamos discutir em mais detalhes sobre os componentes usados Enermax MODU87+ 700 W.

Análise do Primário

Vamos agora dá uma olhada no primário da Enermax MODU87+ 700 W. Para uma melhor compreensão do que falaremos aqui sugerimos a leitura do nosso tutorial Anatomia das Fontes de Alimentação Chaveadas.

Esta fonte de alimentação usa uma ponte de retificação GBU2006 em seu estágio primário, que pode fornecer até 20 A a 100º C se um dissipador de calor for usado, o que é o caso. Em 115 V esta fonte seria capaz de puxar até 2.300 W da rede elétrica; assumindo uma eficiência típica de 80%, a fonte poderia entregar até 1.840 W sem a queima deste componente. Isto que é superdimensionamento! 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.

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Figura 9: Ponte de retificação.

No circuito PFC ativo desta fonte são usados dois transistores MOSFET TK20J60T, cada um capaz de fornecer até 20 A a 25°C em modo contínuo (infelizmente o fabricante não informou o limite a 100° C) ou até 40 A a 25°C em modo pulsante. Esses transistores apresentam uma resistência de 165 mΩ quando ligados, uma característica chamada RDS(on). Este número indica a quantidade de potência que será desperdiçada, portanto quanto menor este valor melhor, já que menos potência será desperdiçada, aumentando assim a eficiência.

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Figura 10: Diodo e transistores do PFC ativo.

O circuito PFC ativo é controlado por um circuito integrado CM6502.

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Figura 11: Controlador do PFC ativo.

Esta fonte de alimentação utiliza um capacitor japonês da Rubycon rotulado a 85º C para filtrar a saída do circuito PFC ativo. Para uma fonte de alimentação “ouro” (“gold”) nós esperávamos ver um capacitor rotulado a 105º C aqui.

Na seção de chaveamento dois transistores de potência MOSFET SiHG20N50C são usados. Cada um é capaz de fornecer até 20 A a 25º C ou 11 A a 100º C em modo contínuo ou até 80 A a 25º C em modo pulsante. Esses transistores apresentam um RDS(on) de 225 mΩ.

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Figura 12: Transistores chaveadores.

Os transistores chaveadores são conectados usando um projeto chamado conversor ressonante série-paralelo, sendo controlados por um circuito integrado CM6901, que opera no modo PWM (Modulação por Comprimento de Pulso) quando a fonte de alimentação está operando em carga leve, mas no modo FM (Frequência Modulada) em outras cargas. Este é o mesmo projeto usado pela outra fonte de alimentação 80 Plus Gold que testamos, a Seasonic X-Series 650 W.

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Figura 13: Controlador.

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

Análise do Secundário

Esta fonte de alimentação usa um projeto DC-DC no secundário. Isto significa que ela é basicamente uma fonte de +12 V com as saídas de +5 V e +3,3 V sendo produzidas por duas fontes de alimentação separadas conectadas à linha de +12 V. Este projeto tem provado ser a melhor solução para obter alta eficiência. Além disso, a fonte de alimentação de +12 V utiliza um projeto síncrono, o que significa que os retificadores foram substituídos por transistores (MOSFETs) para maior eficiência.

A saída de +12 V é produzida por quatro transistores MOSFET IRFB3206, dois para a retificação direta e dois para a porção “giro livre” da retificação (ou seja, descarregar a bobina). Cada transistor tem um RDS(on) máximo de apenas 2,5 mΩ e pode fornecer até 270 A a 25º C ou até 190 A a 100º C em modo contínuo ou até 1.080 A a 25º C em modo pulsante. Meu Deus do céu! Isto nos daria uma corrente máxima teórica de 266 A para todo o barramento de +12 V; se toda esta corrente fosse extraída das saídas de +12 V, este fonte seria capaz de fornecer 3.192 W! Claro que outros componentes da fonte queimariam muito antes de chegarmos a este valor teórico. Realmente a MODU87+ dá à palavra “superdimensionamento” um novo significado!

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Figura 14: Transistores de +12 V (o diodo na direita é usado para a saída +5VSB).

Um recurso único da MODU87+ 700 W é a configuração do estágio de filtragem da linha de +12 V. Ele usa uma mistura de capacitores sólidos e japoneses da Chemi-Com instalados em uma pequenas placas de circuito impresso conectadas à placa principal da fonte de alimentação, além de uma bobina de filtragem topo de linha.

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Figura 15: Configuração dos capacitores de filtragem.

As saídas de +5 V e +3,3 V são produzidas por dois módulos DC-DC separados, conectados na linha principal de +12 V para produzir essas duas tensões. Cada módulo usa três MOSFETs APM2556, controlados por um circuito integrado APW7073, e apenas capacitores sólidos.

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Figura 16: Um dos módulos DC-DC.

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Figura 17: Um dos módulos DC-DC.

As saídas são monitoradas por um circuito integrado PS231, além de um comparador de tensão LM339.

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Figura 18: Circuito integrado de monitoramento.

Distribuição da Potência

Na Figura 19 você pode ver a etiqueta contendo todas as especificações de potência desta fonte.

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Figura 19: Etiqueta da fonte de alimentação.

Como você pode ver, de acordo com a etiqueta esta fonte tem três barramentos de +12 V, distribuídos da seguinte forma:

+12V1: Cabo principal da placa-mãe, conectores ATX12V e EPS12V.
+12V2: Os dois conectores para periféricos do sistema de cabeamento modular que estão próximos aos conectores de alimentação da placa de vídeo e dois dos conectores de alimentação para placas de vídeo.
+12V3: Os três primeiros conectores para periféricos do sistema de cabeamento modular e dois dos conectores de alimentação para placas de vídeo.

Esta distribuição é perfeita, já que mantém o processador (conectores ATX12/EPS12V) e as placas de vídeo em barramentos separados.

Uma coisa interessante: cada conector vermelho do sistema de cabeamento modular, que é usado para conectar o cabo de alimentação da placa de vídeo, é metade conectado ao barramento de +12V2 e metade conectado ao barramento +12V3. Como cada cabo tem dois conectores, isto significa que cada conector do mesmo cabo é conectado em barramentos separados. Portanto quando você for usar duas placas de vídeo que necessitem apenas de um conector de alimentação cada, é melhor usar apenas um cabo. Desta forma você assegurará que uma das placas de vídeo ficará instalada no barramento +12V2 e a outra no barramento +12V3. Se você usar dois cabos, poderá acabar conectando duas placas de vídeo ao mesmo barramento.

Vamos agora ver se esta fonte pode realmente fornecer 700 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 diferentes padrões 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.

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. Durante este teste a entrada +12VA foi conectada nos barramentos +12V1, +12V2 e +12V3 da fonte, enquanto que a entrada +12VB foi conectada no barramento +12V1 da fonte.

Nota: Nós agora estamos usando os nomes +12VA e +12VB para as duas entradas do nosso testador de carga porque algumas pessoas estavam achando que os nomes “+12V1” e “+12V2” presentes em nossa tabela se referiam aos barramentos da fonte, o que não é o caso.

Entrada	Teste 1	Teste 2	Teste 3	Teste 4	Teste 5
+12VA	5 A (60 W)	10 A (120 W)	15 A (180 W)	20 A (240 W)	25 A (300 W)
+12VB	5 A (60 W)	10 A (120 W)	15 A (180 W)	20 A (240 W)	25 A (300 W)
+5V	2 A (10 W)	4 A (20 W)	6 A (30 W)	8 A (40 W)	10 A (50 W)
+3,3 V	2 A (6,6 W)	4 A (13,2 W)	6 A (30 W)	8 A (26,4 W)	10 A (33 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	0,5 A (6 W)	0,5 A (6 W)	0,5 A (6 W)	0,5 A (6 W)	0,5 A (6 W)
Total	150,2 W	290,0 W	429,8 W	567,9 W	704,6 W
% Carga Máx.	21,5%	41,4%	61,4%	81,1%	100,7%
Temp. Ambiente	45,2º C	44,3º C	44,4º C	46,6º C	48,0º C
Temp. Fonte	53,2º C	53,2º C	53,9º C	55,4º C	57,3º C
Regulação da Tensão	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Oscilação e Ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Potência CA	166,8 W	320,5 W	482,3 W	647,0 W	818,0 W
Eficiência	90,0%	90,5%	89,1%	87,8%	86,1%
Tensão CA	117,2 V	116,1 V	114,6 V	112,8 V	110,0 V
Fator de Potência	0,973	0,986	0,994	0,996	0,997
Resultado Final	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada

A Enermax MODU87+ 700 W pode realmente fornecer sua potência rotulada em altas temperaturas.

A eficiência foi alta o tempo todo, em torno de 90% quando extraímos entre 20% e 40% da capacidade máxima rotulada da fonte (ou seja, entre 140 W e 280 W). Em 60% da carga (420 W) a eficiência ainda foi alta, em 89,1%, caindo para 87,8% em 80% da carga (560 W) e para 86,1% em 100% da carga (700 W).

Em teoria esta fonte precisaria apresentar eficiência de 87% em carga máxima para obter a certificação 80 Plus Gold, mas lembre-se que esta empresa testa as fontes em uma temperatura ambiente de 25º C, enquanto nós testamos as fontes entre 45º C e 50º C, e quanto maior a temperatura, menor é a eficiência.

As tensões ficaram o tempo inteiro dentro da margem permitida.

Os níveis de oscilação e ruído foram outro destaque deste produto, baixos o tempo todo. Abaixo você pode ver esses níveis com a fonte de alimentação fornecendo 705 W (teste cinco). O máximo permitido é 120 mV para a saída 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 20: Entrada +12VA do testador de carga com a fonte de alimentação fornecendo 704,6 W (53,4 mV).

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Figura 21: Entrada +12VB do testador de carga com a fonte de alimentação fornecendo 704,6 W (52,4 mV).

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Figura 22: Barramento de +5V com a fonte de alimentação fornecendo 704,6 W (23,6 mV).

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Figura 23: Barramento de +3,3 V com a fonte de alimentação fornecendo 704,6 W (35,6 mV).

Quando tentamos extrair mais de 700 W desta fonte ela desligou, e não conseguimos puxar mais de 700 W dela. Esta possivelmente foi algum tipo de limitação do nosso equipamento, pois um colega nosso nos disse que foi capaz de puxar 1.000 W desta fonte.

Principais Especificações

As principais especificações técnicas da fonte de alimentação Enermax MODU87+ 700 W incluem:

Potência nominal rotulada: 700 W a 50º C.
Potência máxima medida: 704,6 W a 48,8º C.
Eficiência rotulada: mínimo de 87% (certificação 80 Plus Gold)
Eficiência medida: entre 86,1% e 90,5% em 115 V (nominal, ver resultados completos para a tensão realmente usada).
PFC ativo: Sim.
Sistema de cabeamento modular: Sim, parcial.
Conectores de alimentação da placa-mãe: Um conector de 24 pinos, dois conectores ATX12V que juntos formam um conector EPS12V e um conector EPS12V (todos permanentemente instalados na fonte de alimentação).
Conectores de alimentação da placa de vídeo: Quatro conectores de seis/oito pinos em cabos individuais (cabeamento modular).
Conectores de alimentação SATA: Oito em três cabos (cabeamento modular).
Conectores de alimentação para periféricos: Oito em três cabos (cabeamento modular).
Conectores de alimentação da unidade de disquete: Um (cabeamento modular).
Proteções: sobretensão (OVP, não testada), subtensão (UVP, não testada), sobrepotência (OPP, não testada), sobrecarga de corrente (OCP, não testada), superaquecimento (OTP) e curto-circuito (SCP, testada e funcionando).
Garantia: Cinco anos, nos EUA. No Brasil a garantia dependerá do distribuidor.
Mais informações: http://www.enermaxusa.com
Preço sugerido nos EUA: US$ 219,00

Conclusões

A Enermax MODU87+ 700 W é uma fonte de alimentação excelente que apresenta alta eficiência entre 86% e 90,5%. As tensões ficaram o tempo inteiro dentro da faixa permitida com baixos níveis de oscilação e ruído. As proteções estavam claramente ativas. Sua configuração de cabos é perfeita para um produto de 700 W. Para o usuário que esteja procurando pela melhor fonte de 700 W do mercado e preço não é problema, a nova Enermax MODU87+ 700 W é a escolha certa.

O problema com esta fonte é o preço sugerido, US$ 219, nos EUA. Sabemos que lojas nos EUA em geral não vendem fontes pelos seus preços sugeridos, mas mesmo assim será um produto um pouco “salgado”.

Comparada com a outra fonte 80 Plus Gold que testamos, a Seasonic X-Series 650 W, esta nova fonte da Enermax obteve uma eficiência um pouquinho melhor em carga leve, enquanto que o modelo da Seasonic obteve eficiência um pouquinho melhor em carga máxima.

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