Teste da Fonte de Alimentação Gigabyte Odin Plus 700 W

Introdução

A Gigabyte recentemente entrou no mercado de fontes de alimentação, e o outro modelo desta marca que testamos – Superb 550P – provou ser ruim. Vejamos se as coisas melhoraram com a Odin Plus 700 W.

Assim como a Superb 550P, a Odin Plus 700 W é fabricada pela AcBel Polytech.

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Figura 1: Fonte de alimentação Gigabyte Odin Plus 700 W.

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Figura 2: Fonte de alimentação Gigabyte Odin Plus 700 W.

A Gigabyte Odin Plus 700 W mede 15 cm de profundidade e tem uma ventoinha de 120 mm em sua parte inferior. Esta fonte tem circuito PFC ativo, recurso não disponível na série Superb.

O modelo testado não tem sistema de cabeamento modular, mas todos os cabos possuem proteções de nylon. Todos os fios são 18 AWG, que é a bitola correta a ser usada. Os cabos inclusos são:

Cabo principal da placa-mãe comum conector de 24 pinos (48 cm).
Um cabo com dois conectores ATX12V que juntos formam um conector EPS12V (53 cm).
Dois cabos com um conector de seis/oito pinos para placas de vídeo cada (53 cm).
Um cabo com quatro conectores de alimentação SATA (46 cm até o primeiro conector, 10 cm entre os conectores).
Um cabo com dois conectores de alimentação SATA e um conector de alimentação para periféricos (46 cm até o primeiro conector, 10 cm entre os conectores).
Um cabo com três conectores de alimentação para periféricos e um conector de alimentação da unidade de disquete (46 cm até o primeiro conector, 10 cm entre os conectores).

A configuração de cabos pode ser vista como satisfatória para um produto de 700 W, mas como esta fonte usa capacitores topo de linha e um projeto DC-DC (falaremos mais sobre isto depois), nós esperávamos uma configuração de cabos e conectores mais generosa. Por exemplo, a distância entre os conectores SATA e para periféricos é menor do que os 15 cm normalmente usados.

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Figura 3: Cabos.

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

Por Dentro da Gigabyte Odin Plus 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 quatro capacitores Y e um capacitor X a mais do que o mínimo requerido, além de um capacitor X após as pontes 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 ter uma discussão mais detalhada a respeito dos componentes usados na Gigabyte Odin Plus 700 W.

Análise do Primário

Vamos agora dar uma olhada em profundidade no primário da Gigabyte Odin Plus 700 W. 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 GBU806 conectadas em paralelo e instaladas em um dissipador de calor independente. Cada ponte suporta até 8 A a 100°C, permitindo que a fonte extraia até 1.840 W de uma rede elétrica de 115 V sem que as pontes queimem; assumindo uma eficiência de 80%, as pontes permitiram que esta fonte fornecesse até 1.472 W sem que elas 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.

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Figura 9: Pontes de retificação.

Dois transistores de potência MOSFET FCP16N60 são usados no circuito PFC ativo, cada um capaz de fornecer até 16 A a 25º C ou 10,1 A a 100º C em modo contínuo (veja o que a diferença de temperatura faz) ou até 48 A a 25º C em modo pulsante. Esses transistores apresentam uma resistência máxima de 220 mΩ quando ligados, uma características chamada RDS(on). Este número indica a quantidade de potência que é desperdiçada e quanto menor este valor melhor, pois significa que o transistor consumirá menos quando estiver ligado, resultando em uma maior eficiência para a fonte.

Esta fonte de alimentação usa dois capacitores eletrolíticos para filtrar a saída do circuito PFC ativo. O uso de mais de um capacitor aqui não tem nada a ver com a “qualidade” da fonte de alimentação, como alguns leigos poderiam supor (incluindo pessoas sem conhecimento em eletrônica que fazem testes de fontes de alimentação em outros sites). Em vez de usar um grande capacitor os fabricantes podem optar por usar dois os mais componentes menores que darão a mesma capacitância total, para melhor acomodar os componentes na placa de circuito impresso, já que capacitores com menores capacitâncias são fisicamente menores do que capacitores com maiores capacitâncias. A Gigabyte Odin Plus 700 W usa um capacitor de 330 µF x 400 V e um capacitor de 270 µF x 400 V conectados em paralelo; isto é equivalente a um capacitor de 600 µF x 400 V. Esses capacitores são japoneses da Chemi-Con e rotulados a 85º C.

Na seção de chaveamento a Gigabyte Odin Plus 700 W usa outros dois transistores FCP16N60, como você pode ver na Figura 10. As especificações desses componentes foram publicadas acima.

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Figura 10: Transistores chaveadores, diodo do PFC ativo e transistores do PFC ativo.

Os transistores chaveadores são controlados por um controlador PWM FAN4800.

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Figura 11: Controlador PWM.

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

Análise do Secundário

Esta fonte tem dez retificadores Schottky no dissipador de calor do seu secundário, usando um projeto DC-DC. Isto significa que esta fonte é basicamente uma fonte de +12 V e as saídas de +5 V e +3,3 C são produzidas por duas fontes chaveadas menores que convertem +12 V na tensão requerida.

A saída de +12 V é produzida por oito dos retificadores Schottky disponíveis. Os outros dois retificadores são usados pela saída +5VSB e pela saída -12 V. Todos os retificadores de +12 V são do modelo STPS20H100CT, cada um sendo capaz de fornecer até 20 A (10 A por diodo interno a 160º C, queda de tensão máxima de 0,88 V).

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%.

Como explicamos, a linha de +12 V também é usada para gerar as saídas +5 V e +3,3 V. Apenas como um exercício, se extrairmos toda corrente/potência apenas da saída de +12 V, a potência máxima teórica desta fonte será 114 A ou 1.371 W. A quantidade real de potência/corrente que cada saída pode fornecer é limitada por outros componentes.

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Figura 12: Retificadores de +5 VSB, +12 V e -12 V.

As saídas de +5 V e +3,3 V são geradas por duas fontes chaveadas menores instaladas na saída de +12 V. Cada uma dessas fontes está disponível em uma placa de expansão pequena. Cada placa é controlada por um controlador PWM APW7073, com a placa de +5 V usando um transistor MOSFET FDD8880 e dois transistores MOSFET FDD8896 e a placa de +3,3 V usando um transistor MOSFET NTD4809NH e dois transistores MOSFET NTD4806N.

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Figura 13: Fontes de alimentação de +5 V e +3.3 V.

O secundário da Odin Plus 700 W usa apenas capacitores sólidos, como você pode ver na Figura 14.

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Figura 14: Capacitores sólidos.

As saídas são monitoradas por um circuito integrado WT7527, que suporta proteções contra sobretensão (OVP), subtensão (UVP) e quatro canais de proteção contra sobrecarga de corrente (OCP), um para +3,3 V, um para +5 V e dois para +12 V. Um comparador de tensão LM339 é usado para expandir a quantidade de canais da proteção contra sobrecarga de corrente para quatro canais.

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Figura 15: Circuito integrado de monitoramento.

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Figura 16: Comparador de tensão.

Distribuição da Potência

Na Figura 17 você pode ver a etiqueta contendo todas as especificações de potência desta fonte.

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Figura 17: Etiqueta da fonte de alimentação.

Como você pode ver, de acordo com a etiqueta esta fonte tem quatro barramentos de +12 V. Internamente nós vimos claramente os quatro sensores de corrente (“shunts”, veja a Figura 18) que estão conectados no comparador de tensão LM339 que por sua vez está conectado na entrada da proteção contra sobrecarga de corrente do WT7520. Portanto esta fonte realmente proteção contra sobrecarga de corrente (OCP) para cada grupo de fios de +12 V e daí quatro barramentos de +12 V (leia nosso tutorial Tudo o Que Você Precisa Saber Sobre as Proteções da Fonte de Alimentação para mais informações).

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Figura 18: Sensores de corrente (“shunts”).

Os quatro barramentos estão distribuídos da seguinte forma:

+12V1 (fio amarelo sólido): Cabo ATX12V/EPS12V.
+12V2 (fio amarelo/preto): Cabo principal da placa-mãe, conectores SATA e para periféricos.
+12V3 (fio amarelo/azul): Um dos conectores de alimentação da placa de vídeo.
+12V4 (fio amarelo/verde): O outro conector de alimentação da placa de vídeo.

Esta distribuição não poderia ser melhor, já que separa cada placa de vídeo e o processador (conector ATX12V/EPS12V) em barramentos separados.

Vejamos agora 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 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.

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 +12V2 e +12V3, enquanto que a entrada +12VB foi conectada no barramento +12V1 da fonte de alimentação.

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	4,5 A (54 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 (19,8 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	141,4 W	283,2 W	417,4 W	550,8 W	700,2 W
% Carga Máx.	20,2%	40,5%	59,6%	78,7%	100,0%
Temp. Ambiente	44,3º C	44,4º C	47,1º C	46,6º C	45,9º C
Temp. Fonte	42,5º C	43,0º C	44,7º C	45,6º C	44,8º C
Regulação da Tensão	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Oscilação e Ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Potência CA	167,7 W	330,7 W	492,7 W	661,0 W	868,0 W
Eficiência	84,3%	85,6%	84,7%	83,3%	80,7%
Tensão CA	116,3 V	114,8 V	113,3 V	111,1 V	109,0 V
Fator de Potência	0,980	0,989	0,989	0,992	0,994
Resultado Final	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada

A Odin Plus 700 W da Gigabyte pode realmente fornecer sua potência rotulada em altas temperatuas.

A eficiência ficou acima de 84% quando extraímos entre 20% e 60% da potência rotulada (ou seja, entre 140 W e 420 W), chegando a 85,6 W a 40% (280 W) da carga. Em 80% da carga (560 W) a eficiência ficou em 83,3%, um bom resultado Em carga máxima, no entanto, a eficiência caiu para 80,7%. Esta fonte possui certificação 80 Plus Bronze, mas se você acompanha nossos testes sabe que a Ecos Consulting (empresa por trás da certificação 80 Plus) testa as fontes em uma temperatura de 23º C, que é muito baixa, e várias fonte não podem atingir a eficiência prometida durante nossos teste já que nós coletamos os dados em temperaturas variando entre 45º C e 50º C (a eficiência cai com a temperatura).

A regulação da tensão foi sensacional, com todas as tensões dentro de 3% de seus valores nominais (incluindo a saída de -12 V) – ou seja, tensões mais próximas de seus valores nominais do que o requerido, já que a especificação ATX12V permite que as tensões estejam dentro de 5% de seus valores nominais (10% para -12 V).

Embora esta fonte use capacitores sólidos, ela apresentou níveis de oscilação e ruído altos. Abaixo você pode ver os resultados para o teste cinco com a fonte de alimentação fornecendo 700 W. O máximo permitido é 120 mV na saída de +12 V e 50 mV nas saídas de +5 V, +3,3 V e +5VSB.

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Figura 19: Entrada +12VA do testador de carga com a fonte de alimentação fornecendo 700,2 W (98,2 mV).

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Figura 20: Entrada +12VB do testador de carga com a fonte de alimentação fornecendo 700,2 W (104,4 mV).

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Figura 21: Barramento de +5 V com a fonte de alimentação fornecendo 700,2 W (14,8 mV).

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Figura 22: Barramento de +3,3 V com a fonte de alimentação fornecendo 700,2 W (34,8 mV).

Vejamos agora se esta fonte pode fornecer mais do que 700 W.

Testes de Sobrecarga

Abaixo você pode ver o máximo que conseguimos extrair desta fonte. Se aumentássemos 1 A a mais em qualquer uma das saídas a fonte queimava os fusíveis do nosso testador de carga.

Entrada	Teste de Sobrecarga
+12V1	33 A (396 W)
+12V2	33 A (396 W)
+5V	12 A (60 W)
+3,3 V	12 A (39,6 W)
+5VSB	3 A (15 W)
-12 V	0,5 A (6 W)
Total	881,5 W
% Carga Máx.	125,9%
Temp. Ambiente	47,5º C
Temp. Fonte	45,5º C
Potência CA	1.157 W
Eficiência	76,2%
Tensão CA	105,5 V
Fator de Potência	0,995

Principais Especificações

As principais características técnicas da Gigabyte Odin Plus 700 W incluem:

ATX12V 2.3
Potência nominal rotulada: 700 W.
Potência máxima medida: 881,5 W a 47,5º C.
Eficiência rotulada: Maior do que 85%, certificação 80 Plus Bronze.
Eficiência medida: entre 80,7% e 85,6% em 115 V (nominal, ver resultados completos para a tensão realmente usada).
PCF ativo: Sim.
Sistema de cabeamento modular: Não.
Conectores de alimentação da placa-mãe: Um conector de 24 pinos e dois conectores ATX12V que juntos formam um conector EPS12V.
Conectores de alimentação da placa de vídeo: Dois conectores de seis/oito pinos em cabos separados.
Conectores de alimentação SATA: Seis em dois cabos.
Conectores de alimentação para periféricos: Quatro em dois cabos.
Conectores de alimentação da unidade de disquete: Um.
Proteções: Sobretensão (OVP), subtensão (UVP), sobrecarga de corrente (OCP) e curto-circuito (SCP).
Garantia: Informação não disponível.
Verdadeiro fabricante: AcBel Polytech.
Mais informações: http://www.gigabyte.com
Preço médio nos EUA: Este produto ainda não está disponível no mercado norte-americano.

Conclusões

A Gigabyte Odin Plus 700 W não é um produto ruim: ela pode fornecer mais do que sua potência rotulada, apresenta uma eficiência muito boa se você extrair até 560 W dela e não oferece nenhum tipo de risco de uso.

No entanto, nós ficamos um pouco desapontados. Como ela usa um projeto avançado – conversão DC-DC, o que significa que a ela é na verdade uma fonte de +12 V com as saídas de +5 V e +3,3 V sendo produzidas por duas fontes chaveadas menores instaladas na linha de +12 V – com capacitores japoneses no primário e apenas capacitores sólidos no secundário, nós esperávamos mais dela. Os níveis de oscilação e ruído, embora dentro da especificação, foram altos em nossa opinião, provando que o uso de capacitores topo de linha pode não necessariamente ajudar a reduzir o ruído elétrico (o uso de capacitores topo de linha tem mais a ver com a vida útil da fonte). A configuração de cabos não foi a melhor que já vimos para um produto com esta faixa de potência.

Mas qual será o preço com que esta fonte chegará ao mercado? Para o que ela oferece, nós esperamos que ela chegue ao mercado norte-americano custando aproximadamente US$ 100. Na Europa esta fonte está cotada a € 130 (aproximadamente US$ 160), o que nos impede de recomendar esta fonte, já que temos fontes melhores custando menos do que isto.

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