Teste da Fonte de Alimentação Huntkey Balance King 4500 de 450 W

Introdução

Dos seis modelos de fontes de alimentação da Huntkey que testamos até hoje, cinco deles não conseguiram fornecer a potência rotulada, literalmente explodindo (nós postamos os vídeos das explosões no YouTube). Eles nos ofereceram dinheiro para tirar os testes do ar e também começaram uma campanha para convencer outros fabricantes a nos boicotar, o que não funcionou. Você pode ler a história completa aqui. Hoje nós testaremos um modelo de uma série que ainda não tínhamos testado, a Balance King, e por isso estávamos realmente curiosos para ver se este modelo funciona bem ou explode assim como suas irmãs. Confira.

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Figura 1: Fonte de alimentação Huntkey Balance King 4500 de 450 W.

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Figura 2: Fonte de alimentação Huntkey Balance King 4500 de 450 W.

A Huntkey Balance King 4500 mede 14 cm de profundidade e tem uma ventoinha de 120 mm localizada em sua parte inferior. Ela não tem circuito PFC ativo e é baseada na obsoleta topologia meia-ponte.

Esta fonte não tem sistema de cabeamento modular e apenas o cabo principal da placa-mãe tem proteção de nylon, que não sai de dentro da fonte. A maioria dos fios são 18 AWG, que é o mínimo recomendado, mas os fios usados nos conectores de alimentação SATA e para periféricos são 20 AWG, ou seja, mais finos do que o recomendado. Os cabos inclusos são:

Cabo principal da placa-mãe com um conector de 20/24 pinos, 50 cm de comprimento.
Um cabo com dois conectores ATX12V que juntos formam um conector EPS12V, 20 cm de comprimento (permanentemente instalado na fonte de alimentação).
Um cabo com dois conectores de alimentação de seis/oito pinos para placas de vídeo, 50 cm até o primeiro conector e 15 cm entre os conectores.
Um cabo com dois conectores de alimentação SATA e um conector de alimentação para periféricos, 50 cm até o primeiro conector e 15 cm entre os conectores.
Um cabo com dois conectores de alimentação SATA, um conector de alimentação para periféricos e um conector de alimentação da unidade de disquete, 50 cm até o primeiro conector e 15 cm entre os conectores.

A quantidade de conectores é satisfatória para um produto de 450 W, embora preferíssemos que o fabricante tivesse separado os conectores de alimentação para placas de vídeo em cabos independentes, e nós achamos que os conectores de alimentação SATA e para periféricos deveriam ser instalados em cabos separados.

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Figura 3: Cabos.

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

Por Dentro da Huntkey Balance King 4500

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. A primeira coisa que queríamos verificar era se esta fonte é baseada no mesmo projeto de outras fontes da Huntkey que já testamos. A resposta é negativa: a Balance King 4500 utiliza um projeto interno diferente das fontes das séries Green Star, V-Power e Titan.

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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.

Neste estágio a fonte testada é impecável, com todos os componentes requeridos, incluindo o varistor.

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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 Huntkey Balance King 4500.

Análise do Primário

Vamos agora dar uma olhada em profundidade no primário da Huntkey Balance King 4500. 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 uma ponte de retificação T15XB80 em seu estágio primário, que é capaz de fornecer até 15 A a 100°C caso um dissipador de calor seja instalado – o que não é o caso – mas apenas 3,2 A a 25°C sem um dissipador de calor. A diferença é incrível e a Huntkey deveria ter adicionado um dissipador de calor a este componente. Em 115 V esta fonte seria capaz de extrair apenas 368 W da rede elétrica; assumindo uma eficiência típica de 80%, a ponte permitiria que esta fonte fornecesse no máximo apenas 294 W sem queimar este componente. Claro que estamos falando apenas deste componente e o limite real dependerá de todos os outros componentes da fonte. Este é o mesmo componente usado nas fontes Huntkey Green Star 350 W, Huntkey Green Star 450 W, Huntkey Green Star 550 W, Huntkey V-Power 550 W e Huntkey Titan 650 W (mas pelo menos neste último modelo o fabricante incluiu um dissipador de calor).

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Figura 9: Ponte de retificação.

A Balance King 4500 usa dois transistores de potência NPN 2SC3320 em sua seção de chaveamento usando o projeto meia-ponte, suportando até 15 A a 25°C cada (infelizmente o fabricante desses transistores não informa o quanto eles podem fornecer a temperaturas mais elevadas). Esses são os mesmos transistores usados nas fontes Green Star 550 W, V-Power 550 W e Titan 650 W (Rocketfish 700 W) da Huntkey. Esses transistores são mais “potentes” do que os usados nas versões de 350 W, 400 W e de 450 W da série Green Star do mesmo fabricante.

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Figura 10: Transistores chaveadores.

O primário é controlado por um chip PWM KA7500B, que está fisicamente instalado no secundário.

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Figura 11: Controlador PWM.

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

Análise do Secundário

A Huntkey Balance King 4500 tem seis retificadores Schottky em seu secundário.

Como esta fonte usa uma configuração de meia-ponte, para calcular a corrente máxima teórica que cada saída consegue fornecer é fácil: tudo o que temos de fazer é somar as correntes máximas suportadas por cada diodo.

A saída de +12V é produzida por dois retificadores Schottky STPS20S100CT conectados em paralelo, cada um suportando até 20 A a 100°C (10 A por diodo interno, queda de tensão máxima de 0,71 V), o que nos dá uma corrente máxima teórica de 40 A ou 480 W para a saída de +12 V.

A saída de +5 V é produzida por dois retificadores Schottky STPS3045CT conectados em paralelo, cada um capaz de fornecer até 30 A (15 A por diodo interno a 155º C, queda de tensão máxima de 0,57 V), o que nos dá uma corrente máxima teórica de 60 A ou 300 W para a saída de +5 V.

A saída de +3,3 V é produzida por outros dois retificadores Schottky STPS3045CT, o que nos dá uma corrente máxima teórica de 60 A ou 198 W para a saída de +3,3 V.

O secundário foi melhorado em comparação com os modelos Green Star 450 W, Green Star 550 W e V-Power 550 W: todos esses modelos utilizam os mesmos retificadores para a saída de +12 V, mas com um limite menor de 30 A/150 W (Green Star 450 W) ou 40 A/200 W (modelos de 550 W) na saída de +5 V e 30 A/99 W (Green Star 450 W) ou 40 A/132 W (modelos de 550 W) na saída de +3,3 V.

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 de +3,3 V, +5 V e +12 V.

O circuito de monitoramento é construído usando dois circuitos integrados LM339 (cada um tem quatro comparadores de tensão embutidos).

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Figura 13: Circuito de monitoramento.

Os capacitores do dobrador de tensão são da Teapo e os capacitores do secundário são da Teapo e da Fcon.

Distribuição da Potência

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

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Figura 14: Etiqueta da fonte de alimentação.

Esta fonte tem dois barramentos virtuais de +12 V (o circuito integrado de monitoramento realmente monitora dois canais de +12 V e nós vimos claramente os dois sensores de corrente instalados na placa de circuito impresso), distribuídos da seguinte forma:

+12V1 (fio amarelo sólido): Todos os cabos exceto o ATX12V/EPS12V.
+12V2 (fio amarelo com listra preta): Cabo ATX12V/EPS12V.

Esta distribuição é perfeita, já que coloca o processador e a placa de vídeo em barramentos separados, sendo a distribuição típica em fontes de alimentação com dois barramentos.

Vamos agora ver se esta fonte de alimentação pode realmente fornecer 450 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.

Como não sabíamos de antemão se esta fonte de alimentação seria capaz de fornecer sua potência rotulada, nós decidimos testá-la de forma diferente do tradicional. Nós a testamos em vários cenários de carga, começando em 85 W, passando para 100 W e então aumentando a potência em intervalos de 25 W até o máximo que a fonte conseguiria fornecer.

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 no barramento +12V1 da fonte, enquanto a entrada +12VB foi conectada no barramento +12V2 da fonte (conector EPS12V).

Entrada	Teste 1	Teste 2	Teste 3	Teste 4
+12VA	3 A (36 W)	3,5 A (42 W)	4,5 A (54 W)	5,5 A (66 W)
+12VB	2,5 A (30 W)	3,25 A (39 W)	4 A (48 W)	5 A (60 W)
+5V	1 A (5 W)	1 A (5 W)	1,5 A (7,5 W)	1,5 A (7,5 W)
+3,3 V	1 A (5 W)	1 A (5 W)	1,5 A (4,95 W)	1,5 A (4,95 W)
+5VSB	1 A (5 W)	1 A (5 W)	1 A (5 W)	1 A (5 W)
-12 V	0,5 A (6 W)	0,5 A (6 W)	0,5 A (6 W)	0,5 A (6 W)
Total	85,7 W	100,6 W	125,9 W	149,6 W
% Carga Máx.	19,0%	22,4%	28,0%	33,2%
Temp. Ambiente	34,2º C	34,9º C	35,3º C	35,8º C
Temp. Fonte	35,5º C	36,4º C	37,1º C	37,6º C
Regulação da Tensão	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Oscilação e Ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Potência CA	110,1 W	127,7 W	157,0 W	185,5 W
Eficiência	77,8%	78,8%	80,2%	80,6%
Tensão CA	115,2 V	114,7 V	114,7 V	114,4 V
Fator de Potência	0,589	0,600	0,618	0,631
Resultado Final	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada

Entrada	Teste 5	Teste 6	Teste 7	Teste 8
+12VA	6,25 A (75 W)	7,5 A (90 W)	8,25 A (99 W)	9,25 A (111 W)
+12VB	6 A (72 W)	7 A (84 W)	8 A (96 W)	9 A (108 W)
+5V	2 A (10 W)	2 A (10 W)	2,5 A (12,5 W)	2,5 A (12,5 W)
+3,3 V	2 A (6,6 W)	2 A (6,6 W)	2,5 A (8,25 W)	2,5 A (8,25 W)
+5VSB	1 A (5 W)	1 A (5 W)	1 A (5 W)	1 A (5 W)
-12 V	0,5 A (6 W)	0,5 A (6 W)	0,5 A (6 W)	0,5 A (6 W)
Total	174,7 W	201,0 W	226,0 W	248,6 W
% Carga Máx.	38,8%	44,7%	50,2%	55,2%
Temp. Ambiente	39,2º C	38,9º C	40,0º C	38,8º C
Temp. Fonte	38,5º C	39,5º C	40,7º C	41,2º C
Regulação da Tensão	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Oscilação e Ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Potência CA	216,2 W	248,3 W	279,2 W	308,5 W
Eficiência	80,8%	81,0%	80,9%	80,6%
Tensão CA	113,9 V	112,7 V	112,7 V	111,9 V
Fator de Potência	0,642	0,654	0,659	0,671
Resultado Final	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada

Entrada	Teste 9	Teste 10	Teste 11	Teste 12
+12VA	10 A (120 W)	11 A (132 W)	12 A (144 W)	13 A (156 W)
+12VB	10 A (120 W)	11 A (132 W)	11,75 A (141 W)	12,75 A (153 W)
+5V	3 A (15 W)	3 A (15 W)	3,5 A (17,5 W)	3,5 A (17,5 W)
+3,3 V	3 A (9,9 W)	3 A (9,9 W)	3,5 A (11,55 W)	3,5 A (11,55 W)
+5VSB	1 A (5 W)	1 A (5 W)	1 A (5 W)	1 A (5 W)
-12 V	0,5 A (6 W)	0,5 A (6 W)	0,5 A (6 W)	0,5 A (6 W)
Total	273,8 W	296,7 W	321,2 W	343,6 W
% Carga Máx.	60,8%	65,9%	71,4%	76,4%
Temp. Ambiente	40,3º C	41,9º C	40,6º C	42,7º C
Temp. Fonte	42,6º C	44,7º C	44,8º C	46,3º C
Regulação da Tensão	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Oscilação e Ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Potência CA	341,6 W	371,6 W	407,4 W	440,0 W
Eficiência	80,2%	79,8%	78,8%	78,1%
Tensão CA	112,6 V	112,2 V	111,9 V	111,2 V
Fator de Potência	0,673	0,678	0,682	0,688
Resultado Final	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada

Entrada	Teste 13	Teste 14	Teste 15	Teste 16
+12VA	14 A (168 W)	15 A (180 W)	16 A (192 W)	17 A (204 W)
+12VB	13,5 A (162 W)	14,5 A (174 W)	15,5 A (186 W)	16,5 A (198 W)
+5V	4 A (20 W)	4 A (20 W)	4,5 A (22,5 W)	4,5 A (22,5 W)
+3,3 V	4 A (13,2 W)	4 A (13,2 W)	4,5 A (14,85 W)	4,5 A (14,85 W)
+5VSB	1 A (5 W)	1 A (5 W)	1 A (5 W)	1 A (5 W)
-12 V	0,5 A (6 W)	0,5 A (6 W)	0,5 A (6 W)	0,5 A (6 W)
Total	367,8 W	389,7 W	414,9 W	443,6 W
% Carga Máx.	81,7%	86,6%	92,2%	98,6%
Temp. Ambiente	44,2º C	46,4º C	48,0º C	49,3º C
Temp. Fonte	48,0º C	50,8º C	53,0º C	55,6º C
Regulação da Tensão	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Oscilação e Ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Potência CA	476,0 W	512,0 W	557,0 W	641,0 W
Eficiência	77,3%	76,1%	74,5%	69,2%
Tensão CA	110,8 V	110,5 V	109,9 V	109,6 V
Fator de Potência	0,694	0,701	0,705	0,717
Resultado Final	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada

É importante notar que fomos generosos com as temperaturas, porque começamos testando esta fonte em 85 W, uma carga que não produz muito calor dentro da nossa câmara térmica. Nós não queríamos esquentar nossa câmara térmica com a fonte trabalhando em uma carga maior porque não sabíamos se a fonte de alimentação seria capaz de fornecer uma carga maior. Portanto nós optamos pelo lado da segurança.

A Huntkey Balance King 4500 obteve um desempenho acima do que esperávamos: todas as tensões estiveram dentro de 3% de seus valores nominais em todos os testes, exceto no teste 15 (onde a saída de -12 V saiu desta margem apertada) e 16 (onde as saídas de -12 V e +12 V saíram desta faixa apertada), mas ainda ficaram dentro da faixa correta (5% para todas as tensões positivas e 10% para -12 V) – traduzindo: tensões mais próximas de seus valores nominais do que o necessário, o que é excelente –, e os níveis de oscilação e ruído ficaram o tempo todo baixos, o que é obviamente desejado. Durante o teste 16 o nível de ruído em +12VA foi 32,2 mV, em +12VB foi de 31,4 mV, em +5 V foi de 17,6 mV e em +3,3 V foi de 10,4 mV (o máximo permitido é 120 mV nas saídas de 12 V e 50 mV nas saídas de +5 V e +3,3 V).

A eficiência ficou acima de 80% quando extraímos entre 125 W e 275 W, o que não é ruim para uma fonte de alimentação de baixo desempenho baseada na topologia de meia-ponte. Em todos os outros testes nós vimos eficiência entre 75% e 80%, exceto no teste 16, onde a eficiência foi de 69,2%. Normalmente quando a eficiência cai drasticamente como aconteceu entre os testes 15 e 16 significa que a fonte já passou do seu ponto de operação adequado. Portanto, se fôssemos rotular esta fonte, nós a rotularíamos como um produto de 420 W ou até mesmo 400 W.

Isto é confirmado pelo o que ocorreu durante o teste 16, com a fonte entregando 450 W. Nós explicaremos em detalhes o que ocorreu durante este teste na próxima página.

Testes de Sobrecarga (Cont.)

Logo após termos coletados todos os dados durante o teste 16, a fonte queimou, queimando os fusíveis de nosso testador de carga. No vídeo abaixo você pode ver o teste 16 inteiro. Note como no final a fonte de alimentação queima e nosso testador de carga “reinicia”, o que indica que seus fusíveis queimaram.

Ao substituirmos os fusíveis, nós tentamos ligar a fonte novamente, configurando nosso testador de carga com uma carga menor. Nós sempre fazemos isso quando os fusíveis queimam, porque algumas vezes a fonte ainda está funcionando bem. Assim que pressionamos o botão “on” de nosso testador de carga a fonte explodiu. Infelizmente nossa câmera estava desligada nesta hora. Depois de abrirmos a fonte verificamos que os transistores chaveadores foram os componentes que explodiram. Além disso, um dos capacitores eletrolíticos do dobrador de carga “estufou” (veja na Figura 18), pronto para vazar e/ou explodir. Veja nas fotos abaixo.

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Figura 15: Os transistores chaveadores explodiram.

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Figura 16: Evidência da explosão.

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Figura 17: Evidência da explosão.

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Figura 18: Capacitor eletrolítico praticamente explodindo.

Principais Especificações

As principais especificações técnicas da fonte de alimentação Huntkey Balance King 4500 são:

ATX12V 2.2
Potência nominal rotulada: 450 W.
Potência máxima medida: 450 W a 49,3º C (explodiu após alguns minutos).
Eficiência rotulada: mínimo de 70% em 230 V em carga máxima.
Eficiência medida: entre 69,2% e 81,0% em 115 V (nominal, ver resultados completos para a tensão realmente usada).
PFC ativo: Não.
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: Dois conectores de seis/oito pinos compartilhando o mesmo cabo.
Conectores de alimentação SATA: quatro em dois cabos.
Conectores de alimentação para periféricos: dois em dois cabos.
Conectores de alimentação da unidade de disquete: um.
Proteções: informação não disponível.
Garantia: Dois anos no exterior. No Brasil a garantia dependerá do distribuidor.
Mais informações: http://www.huntkeydiy.com
Preço médio no Brasil: Compramos o modelo testado por R$ 210,00.

Conclusões

A Huntkey Balance King 4500 se saiu melhor em nossos testes do que suas irmãs das séries Green Star e V-Power. Os destaques desta fonte incluem uma excepcional regulação da tensão para um produto simples (todas as tensões ficaram dentro de 3% de seus valores nominais em todos os testes, exceto nos testes de 425 W e 450 W – traduzindo: tensões mais próximas de seus valores nominais do que o requerido) e baixos níveis de oscilação e ruído. Em resumo, esta fonte não oferece nenhum risco aos componentes do seu computador.

A eficiência ficou acima de 80% quando extraímos entre 125 W e 275 W, o que não é ruim para uma fonte de alimentação simples baseada na topologia meia-ponte. Em todos os testes nós vimos eficiência entre 75% e 80%, exceto no teste de 450 W, onde a eficiência foi de 69,2%.

No entanto, após alguns minutos trabalhando a 450 W a fonte explodiu. Portanto, ela só pode fornecer sua potência rotulada durante alguns minutos. Mas se nós fôssemos rotular esta fonte, nós a rotularíamos como um produto de 420 W ou até mesmo 400 W.

O único problema real com esta fonte é a sua incapacidade de fornecer 450 W continuamente.

Você poderia até considerar esta fonte caso esteja montando um micro que consumirá entre 125 W e 275 W, mas sinceramente ela é cara para o que é. Se você está tentando economizar é melhor você comprar a OCZ StealthXStream 400 W, que custa praticamente a mesma coisa, oferece uma eficiência muito maior, não explodirá se você tentar extrair sua potência rotulada continuamente (nós conseguimos extrair 450 W facilmente desta fonte da OCZ) e desliga se você tentar extrair mais do que ela é capaz de fornecer.

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