Teste da Fonte de Alimentação Enermax Tomahawk 500 W

Introdução

A Tomahawk é uma série de fontes de alimentação simples da Enermax. Vejamos se o modelo de 500 W é uma boa opção de compra.

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Figura 1: Fonte de alimentação Enermax Tomahawk 500 W.

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Figura 2: Fonte de alimentação Enermax Tomahawk 500 W.

A Enermax Tomahawk 500 W é uma fonte de alimentação pequena, com 14 cm de profundidade. Ela tem uma ventoinha de 120 mm localizada em sua parte inferior e circuito PFC ativo, é claro.

Por se tratar de um produto simples, esta fonte não tem sistema de cabeamento modular. Apenas o cabo principal da placa-mãe e o cabo ATX12V têm proteção de nylon. Todos os cabos utilizam fios 18 AWG, que é o mínimo recomendado. Os cabos inclusos são:

Cabo principal da placa-mãe com um conector de 20/24 pinos (47 cm de comprimento).
Um cabo com um conector ATX12V (46 cm de comprimento).
Um cabo com um conector de alimentação de seis pinos para placas de vídeo (48 cm de comprimento).
Dois cabos com dois conectores de alimentação SATA e um conector de alimentação para periféricos cada (48 cm até o primeiro conector e 15 cm entre os conectores).
Um cabo com dois conectores de alimentação para periféricos e um conector de alimentação da unidade de disquete (48 cm até o primeiro conector e 15 cm entre os conectores).

Esta configuração mostra claramente que esta fonte se trata de um produto simples.

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Figura 3: Cabos.

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

Por Dentro da Enermax Tomahawk 500 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 um capacitor X a mais do que o mínimo necessário, além de um capacitor X 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 Tomahawk 500 W.

Análise do Primário

Vamos agora dar uma olhada em profundidade no primário da Enermax Tomahawk 500 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 usa uma ponte de retificação KBU10J em seu estágio primário, que suporta até 10 A a 100º C se um dissipador de calor for usado ou até 8 A a 50º C se um dissipador não for instalado, que é o caso. 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.

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Figura 9: Ponte de retificação.

No circuito PFC ativo desta fonte são usados dois transistores MOSFET STP21NM50N, cada um capaz de fornecer até 18 A a 25°C ou até 11 A a 100°C (veja o que a diferença de temperatura faz) em modo contínuo ou até 72 A a 25°C em modo pulsante. Esses transistores apresentam uma resistência de 190 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 da fonte.

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Figura 10: Diodo e transistores do PFC ativo.

Esta fonte de alimentação utiliza um capacitor chinês da Samxon rotulado a 85º C para filtrar a saída do circuito PFC ativo.

Na seção de chaveamento dois transistores de potência MOSFET STP11NK50ZFP são usados. Cada transistor é capaz de fornecer até 10 A a 25º C ou 6,3 A a 100º C em modo contínuo ou até 40 A a 25º C em modo pulsante, com um RDS(on) de 520 mΩ, que é muito alto (o que provavelmente fará com que esta fonte apresente uma eficiência menor).

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Figura 11: Transistores chaveadores.

O primário é controlado pelo onipresente CM6800 PWM/PFC.

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Figura 12: Controlador PWM/PFC.

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

Análise do Secundário

Esta fonte de alimentação tem quatro retificadores Schottky 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. Apenas como um exercício, nós podemos assumir um ciclo de trabalho típico de 30%.

A saída de +12 V é produzida por dois retificadores Schottky SBL2060CT, cada um suportando até 20 A (10 A por diodo interno a 95º C com uma queda de tensão máxima de 0,75 V, que é um pouco alta – ou seja, menor eficiência), o que nos dá uma corrente máxima teórica de 29 A ou 343 W para esta saída.

A saída de +5 V usa um retificador Schottky MBRF2545CT, que suporta até 25 A (12,5 A por diodo interno a 125º C, queda de tensão máxima de 0,70 V), o que nos dá uma corrente máxima teórica de 18 A ou 89 W para esta saída.

A saída de +3,3 V usa um retificador Schottky STPS3045CW, que pode suportar até 30 A (15 A por diodo interno a 155º C, queda de tensão máxima de 0,84 V). Isto nos dá uma corrente máxima teórica de 21 A ou 71 W para a saída de +3,3 V.

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Figura 13: Retificadores de +12 V e +3,3 V.

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Figura 14: Retificadores de +5 V e +12 V.

As saídas são monitoradas por um circuito integrado SG6516DZ, que suporta as proteções contra sobretensão (OVP), subtensão (UVP) e sobrecarga de corrente (OCP).

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Figura 15: Circuito integrado de monitoramento.

Os capacitores do secundário também são da Samxon.

Distribuição da Potência

Na Figura 16 você pode ver a etiqueta contendo todas as especificações de potência desta fonte.

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Figura 16: Etiqueta da fonte de alimentação.

Esta fonte de alimentação tem dois barramentos de +12 V distribuídos da seguinte forma:

+12V1: Todos os cabos, exceto o conector ATX12V.
+12V2: Conector ATX12V.

Esta é a distribuição típica usada em fontes de alimentação com dois barramentos de +12 V.

Vamos agora ver se esta fonte pode realmente fornecer 500 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 a entrada +12VA foi conectada no barramento +12V1 da fonte de alimentação, enquanto que a entrada +12VB foi conectada no barramento +12V2 da fonte de alimentação.

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	4 A (48 W)	7 A (84 W)	11 A (132 W)	14,5 A (174 W)	17,5 A (210 W)
+12VB	3 A (36 W)	7 A (84 W)	10 A (120 W)	14 A (168 W)	17 A (204 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)	2,5 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)
Total	103,4 W	194,0 W	305,6 W	397,9 W	484,1 W
% Carga Máx.	20,7%	38,8%	61,1%	79,6%	96,8%
Temp. Ambiente	43,1º C	42,6º C	44,6º C	47,4º C	42,6º C
Temp. Fonte	48,1º C	47,8º C	48,8º C	51,0º C	51,9º C
Regulação da Tensão	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Oscilação e Ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Potência CA	122,7 W	229,5 W	371,7 W	501,2 W	630,0 W
Eficiência	84,3%	84,5%	82,2%	79,4%	76,8%
Tensão CA	112,6 V	111,8 V	110,4 V	108,4 V	107,9 V
Fator de Potência	0,976	0,991	0,995	0,997	0,998
Resultado Final	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada

A Enermax Tomahawk 500 W pode realmente fornecer sua potência rotulada em altas temperaturas.

A eficiência foi alta quando extraímos entre 20% e 40% da sua carga rotulada (entre 100 W e 200 W), acima de 84%. Quando extraímos 60% da sua carga rotulada (cerca de 300 W), a eficiência ainda foi decente, em 82,2%. Mas ao extrairmos mais do isto a eficiência caiu abaixo da marca de 80%.

As tensões ficaram o tempo inteiro dentro da faixa permitida e os níveis de oscilação e ruído foram baixos. Abaixo você pode ver esses níveis com a fonte de alimentação fornecendo 484,1 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 17: Entrada +12VA do testador de carga com a fonte de alimentação fornecendo 484,1 W (25,2 mV).

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Figura 18: Entrada +12VB do testador de carga com a fonte de alimentação fornecendo 484,1 W (24,2 mV).

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Figura 19: Barramento de +5 V com a fonte de alimentação fornecendo 484,1 W (11 mV).

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Figura 20: Barramento de +3,3 V com a fonte de alimentação fornecendo 484,1 W (14,6 mV).

Vamos agora ver se conseguimos extrair mais de 500 W desta fonte.

Testes de Sobrecarga

Abaixo você pode ver o máximo que conseguimos extrair desta fonte mantendo-a funcionando. Acima desses valores a fonte desarmava, mostrando que suas proteções estavam funcionando.

Entrada	Teste de Sobrecarga
+12VA	19 A (228 W)
+12VB	19 A (228 W)
+5V	10 A (50 W)
+3,3 V	10 A (33 W)
+5VSB	3 A (15 W)
-12 V	0,5 A (6 W)
Total	548,4 W
% Carga Máx.	109,7%
Temp. Ambiente	45,6º C
Temp. Fonte	48,2º C
Potência CA	722,0 W
Eficiência	76,0%
Tensão CA	106,7 V
Fator de Potência	0,998

Principais Especificações

As principais especificações técnicas da fonte de alimentação Enermax Tomahawk 500 W incluem:

Potência nominal rotulada: 500 W a 40º C.
Potência máxima medida: 548,4 W a 45,6º C.
Eficiência rotulada: Informação não disponível.
Eficiência medida: entre 76,8% e 84,5% 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 um conector ATX12V.
Conectores de alimentação da placa de vídeo: Um conector de seis/oito pinos.
Conectores de alimentação SATA: Quatro em dois cabos.
Conectores de alimentação para periféricos: Seis em três cabos.
Conectores de alimentação da unidade de disquete: Um.
Proteções: sobretensão (OVP, não testada), subtensão (UVP, não testada), sobrecarga de corrente (OCP, não testada) e curto-circuito (SCP, testada e funcionando).
Garantia: Três anos, nos EUA. No Brasil a garantia dependerá do distribuidor.
Mais informações: http://www.enermaxusa.com
Preço sugerido nos EUA*: US$ 70,00

*Pesquisado em Newegg.com no dia da publicação deste teste.

Conclusões

A Enermax Tomahawk 500 W é uma fonte de alimentação honesta que agradará aos usuários que estejam montando um micro simples e que não querem gastar muito dinheiro em uma fonte de alimentação. Nós conseguimos extrair praticamente 550 W em altas temperaturas e suas tensões ficaram o tempo inteiro dentro da faixa esperada e os níveis de oscilação e ruído foram muito baixos.

A eficiência desta fonte é uma faca de dois gumes. Até 200 W esta fonte apresenta eficiência muito alta para um produto simples, acima de 84%. Mas em cargas acima de 400 W a eficiência ficou abaixo de 80%.

A OCZ StealthXStream 500 W, que está na mesma faixa de preço desta fonte, obteve uma eficiência menor em cargas menores, mas uma eficiência maior em cargas maiores. Como nós acreditamos que quem vai comprar esta fonte não a colocará para funcionar em um padrão de carga alto (especialmente pela quantidade reduzida de conectores), nós podemos ver claramente que a Tomahawk 500 W é um produto melhor do que a OCZ StealthXStream 500 W.

O “problema” é que a OCZ StealthXStream 400 W – que usa um projeto interno completamente diferente da sua irmã de 500 W – é muito mais barata do que a Tomahawk 500 W e oferece alta eficiência em todos os padrões de carga, e não apenas em cargas menores. Por isso nossa recomendação para os usuários com pouca grana para montar um micro simples ou intermediário e que não precisarão de muita potência ainda é este modelo de 400 W da OCZ. Mas a menos que você realmente precise desses 100 W extras – o que achamos difícil – compre a OCZ StealthXStream 400 W.