Teste da Fonte de Alimentação Leadership Gamer Modular de 720 W
Por Gabriel Torres em 22 de dezembro de 2009

Introdução

Ah... Leadership... Esta foi a marca que nos deu o estímulo necessário para começarmos a testar fontes de alimentação. Afinal, não dava para aturarmos calados uma empresa vendendo uma fonte de “900 W” que possivelmente não conseguia entregar nem metade disso (mais tarde descobrimos que o caso era pior, com a fonte explodindo caso puxássemos mais do que 350 W dela).

Eles renomearam a sua famosa série “Wireless” para “Gamer Modular”. Escolha acertada, já que “wireless” significa “sem fio” e obviamente fontes de alimentação necessitam de fios... Outras duas modificações importantes foram a remoção da logomarca do Inmetro da caixa e indicação que a fonte teria seleção automática de tensão. Já que eles estavam preocupados em corrigir a fonte, bem que eles poderiam ter aproveitado para rotular a fonte com a sua potência real...

A primeira versão da série “Wireless” era composta de três modelos: 700 W, 800 W e 900 W (nós desmontamos o modelo de 700 W e testamos o modelo de 900 W, que provou ser um produto de 350 W). A segunda versão, chamada “Wireless 2.0” ou “Gamer Modular”, é também composta de três modelos: 560 W, 640 W e 720 W. Nós já testamos o modelo de 560 W (que provou ser uma fonte de 300 W) e descobrimos que a principal diferença entre as duas versões era a presença de um circuito integrado contendo proteções, componente não existente na primeira versão, além de uma potência nominal mais baixa, é claro. Além disso o secundário desta nova versão é mais “parrudo”.

Neste teste faremos uma comparação entre os componentes usados no modelo de 720 W com os usados nos demais modelos que já testamos.

O verdadeiro fabricante das fontes “Wireless” da Leadership é uma empresa chinesa chamada Sun Pro. Interessantemente esta fonte não existe mais listada no site do fabricante original.

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Figura 1: Fonte de alimentação Leadership Gamer Modular de 720 W.

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Figura 2: Fonte de alimentação Leadership Gamer Modular de 720 W.

A Leadership Gamer Modular de 720 W tem 16,5 cm de profundidade e usa uma ventoinha de 120 mm em sua parte inferior. Tal como outras fontes de baixo custo, ela é baseada na topologia meia-ponte, sem circuito PFC ativo.

O cabo principal da placa-mãe tem proteção de nylon, que não parte de dentro da fonte. Este é o único cabo que está permanentemente preso à fonte, todos os demais usam o sistema de cabeamento modular. Felizmente todos os cabos usam fios 18 AWG, que é a bitola correta a ser usada. A fonte testada vem com os seguintes cabos e conectores:

• Cabo principal da placa-mãe com conector de 20/24 pinos (56 cm).
• Um cabo com um conector ATX12V (58,5 cm).
• Um adaptador de ATX12V para EPS12V (16 cm).
• Um cabo para placas de vídeo com um conector de seis/oito pinos (58 cm).
• Um cabo de alimentação SATA com dois conectores (54 cm até o primeiro conector, 14 cm entre conectores).
• Um cabo de alimentação para periféricos com dois plugues padrão (52 cm até o primeiro conector, 11 cm entre conectores).
• Dois cabos de alimentação para periféricos com dois plugues padrão e um conector para alimentação de unidades de disquete cada (52 cm até o primeiro conector, 11 cm entre conectores).
• Um cabo de alimentação para periféricos com um plugue padrão e dois conectores de alimentação para ventoinhas (52 cm até o primeiro conector, 11 cm entre conectores).

Obviamente o número de conectores existente é muito baixo, especialmente para um produto rotulado como sendo de 720 W. Só há dois conectores de alimentação SATA (e ambos instalados no mesmo cabo, sendo quase impossível instalar um disco rígido SATA e uma unidade óptica SATA a este cabo com apenas 14 cm entre os conectores) e apenas um conector para placas de vídeo.

Observando atentamente o cabo de alimentação principal da placa-mãe, encontramos o fio de -5 V (fio branco), que foi abolido da especificação ATX em janeiro de 2002, portanto estamos falando de uma fonte projetada antes desta data.

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Figura 3: Cabos.

Uma outra importante diferença das fontes Gamer Modular para as Wireless (para as duas versões desta série) é que elas estão vindo com a nova tomada que segue a norma NBR 14136:02 da ABNT e que é obrigatória agora para o cabo de força ser certificado pelo Inmetro. O Brasil e esta mania de reinventar a roda: porque não adotar oficialmente padrão Norte-Americano, que é o usado em computadores? Agora teremos uma tomada e plugue de três pinos redondos que não são usados em nenhum lugar do mundo, nem mesmo no Brasil, já que todas as residências e escritórios usam o padrão antigo. Falaremos mais sobre esta tomada em um outro artigo que pretendemos escrever.

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Figura 4: Cabo de força ABNT NBR 14136:02.

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

Por Dentro da Leadership Gamer Modular de 720 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 5: Visão geral.

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Figura 6: Visão geral.

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Figura 7: 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.

A Leadership Gamer Modular de 720 W até que vem com todos os componentes necessários, menos os varistores (há local para a instalação desses componentes; o fabricante é que decidiu não instalá-los).

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Figura 8: Estágio de filtragem de transientes (parte 1).

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Figura 9: Estágio de filtragem de transientes (parte 2).

Agora vamos ter uma discussão mais detalhada a respeito dos componentes usados na Leadership Gamer Modular de 720 W.

Análise do Primário

Vamos agora dar uma olhada em profundidade no primário da Leadership Gamer Modular de 720 W. Para uma melhor compreensão do que iremos falar aqui, sugerimos a leitura do nosso tutorial Anatomia das Fontes de Alimentação Chaveadas.

Esta fonte usa uma ponte de retificação KBL406, que suporta até 4 A a 50º C. Este componente está extremamente subdimensionado para um produto de 720 W, já que em teoria ele seria capaz de extrair até 460 W em uma rede elétrica de 115 V; assumindo uma eficiência de 80%, esta ponte permitiria que esta fonte fornecesse até 368 W sem a sua queima. É claro que estamos falando apenas deste componente, mas está claro que esta fonte não teria nunca como ser um produto de 720 W. De qualquer forma, este estágio é um pouco melhor do que usado nos modelos da fonte “Wireless” que testamos anteriormente (560 W, 700 W e 900 W), pois todos eles usam uma ponte com limite de 3 A.

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Figura 10: Ponte de retificação.

A Leadership Gamer Modular de 720 W usa dois transistores de potência NPN 2SD4515 em sua seção de chaveamento usando um projeto de meia-ponte, cada um suportando até 15 A a 25º C (infelizmente o fabricante não informa a corrente máxima desses transistores a 100º C). Estes transistores são mais “parrudos” do que os usados nas versões de 560 W, 700 W e 900 W desta fonte (estes são os mesmos transistores usados na MaxPower de 420 W e na Empire EMP-420-BRHE).

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Figura 11: Transistores chaveadores (o transistor da esquerda é responsável pela fonte standby/+5VSB).

Os transistores chaveadores são controlados por um circuito integrado AT2005B, que está fisicamente localizado no secundário.

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Figura 12: Controlador PWM.

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

Análise do Secundário

A Leadership Gamer Modular de 720 W traz cinco retificadores 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. Como esta fonte usa o projeto meia-ponte, o ciclo de trabalho é de 50%, ou seja, basta somar a corrente máxima de todos os diodos de cada saída.

A saída de +12 V é produzida por dois retificadores F16C12C conectados em paralelo, cada um com um limite de 16 A, 8 A por diodo interno a 125º C e queda de tensão de 1,30 V, que é altíssima – isto é, ruim. A saída de +12 V possui, portanto, uma corrente máxima teórica de 32 A ou 384 W. Importante notar que este retificador não é do tipo Schottky e sim do tipo “rápido”, que apresenta maior queda de tensão e, portanto, menor eficiência. Esta é a mesma configuração usada na Wireless de 560 W e na wireless de 900 W, mas a wireless de 700 W tinha apenas um retificador nesta saída (16 A ou 192 W).

A saída de +5 V é produzida por dois retificadores Schottky S20C45C conectados em paralelo, cada um com um limite de 20 A, 10 A por diodo interno a 125º C, queda de tensão máxima de 0,55 V. Isto nos dá uma corrente máxima teórica de 40 A ou 200 W. Esta é a mesma configuração do modelo de 560 W, tendo sido melhorada em relação aos modelos de 700 W e 900 W (30 A ou 150 W).

A saída de +3,3 V usa um retificador Schottky S30D45CS (30 A, 15 A por diodo interno a 125º C, queda de tensão máxima de 0,55 V), o que nos dá uma corrente máxima teórica de 30 A ou 99 W. Esta é a mesma configuração usada nos demais modelos da “Wireless” que testamos (560 W, 700 W e 900 W).

Estes valores são teóricos e o limite real dependerá de outros componentes, em especial das bobinas do secundário. Interessante notar como esta fonte possui seu maior limite de corrente na saída de +5 V, o que indica um projeto defasado, visto que atualmente fontes precisam entregar mais corrente na saída de +12 V, já que é nesta saída que os dois componentes que mais consomem no micro (processador e placa de vídeo) são conectados.

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Figura 13: Retificadores de +12 V, de +5 V e de +3,3 V.

O secundário é monitorado por um circuito integrado AT2005B que fornece algumas proteções: sobretensão (OVP) e subtensão (UVP). Além disso, esta fonte usa um circuito integrado contendo dois amplificadores operacionais (LM358) encarregados da proteção contra sobrecarga de corrente (OCP), recurso não presente na primeira versão da “Wireless” (modelos de 700 W, 800 W e 900 W).

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Figura 14: Amplificador operacional usado no circuito de proteção.

Todos os capacitores desta fonte de alimentação são chineses, como era de se esperar.

Em resumo, o modelo de 720 W desta série é idêntico ao modelo de 560 W porém com um primário mais “parrudo”.

Distribuição da Potência

Na Figura 15 você pode ver a etiqueta contendo todas as especificações de potência desta fonte.

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Figura 15: Etiqueta da fonte de alimentação.

De acordo com a etiqueta esta fonte tem dois barramentos de +12 V. Esta fonte tem realmente dois barramentos separados, como pudemos comprovar analisando o seu circuito (dois resistores de fio de 2,2 Ω são usados como sensores de corrente para o circuito de sobrecarga de corrente, que está presente como explicamos). Estes barramentos estão distribuídos da seguinte forma:

• +12V1: Sistema de cabeamento modular.
• +12V2: Conector principal da placa-mãe.

Esta distribuição não é boa, pois mantém o processador e a placa de vídeo no mesmo barramento.

Vamos agora ver o quanto esta fonte pode realmente fornecer.

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.

Nós resolvemos testar esta fonte de uma maneira um pouco diferente da habitual. Sendo um produto de baixo custo, desconfiávamos que ela não poderia entregar sua potência rotulada. Com isso, resolvemos testá-la com mais padrões de carga do que o habitual, começando em 75 W e subindo a potência em incrementos de 25 W até vermos o máximo que esta fonte poderia entregar sem queimar.

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 neste teste a entrada +12V1 foi conectada aos barramentos +12V1 e +12V2 da fonte e a entrada +12V2 foi conectada ao barramento +12V1 da fonte.

Entrada	Teste 1	Teste 2	Teste 3	Teste 4
+12V1	2,5 A (30 W)	3,5 A (42 W)	4,5 A (54 W)	5,5 A (66 W)
+12V2	2 A (24 W)	3 A (36 W)	4 A (48 W)	5 A (60 W)
+5 V	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 (3,3 W)	1 A (3,3 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	73,6 W	99,4 W	124,7 W	148,2 W
% Carga Máx.	9,8%	13,3%	16,6%	19,8%
Temp. Ambiente	42,1º C	40,9º C	40,5º C	40,5º C
Temp. Fonte	43,7º C	42,2º C	41,9º C	41,9º C
Regulação de Tensão	Aprovada	Reprovada em +3,3 V	Aprovada	Aprovada
Oscilação e Ruído	Reprovada em +12 V, +5 V, +3,3 V e -12 V	Reprovada em +12 V, +5 V, +3,3 V e -12 V	Reprovada em +12 V, +5 V, +3,3 V e -12 V	Aprovada
Potência CA	98,9 W	131,5 W	166,7 W	187,4 W
Eficiência	74,4%	75,6%	74,8%	79,1%
Tensão CA	116,4 V	115,3 V	115,6 V	115,2 V
Fator de Potência	0,620	0,641	0,655	0,661
Resultado Final	Reprovada	Reprovada	Reprovada	Aprovada

Entrada	Teste 5	Teste 6	Teste 7	Teste 8
+12V1	6,5 A (78 W)	7,5 A (90 W)	8 A (96 W)	9 A (108 W)
+12V2	6 A (72 W)	7 A (84 W)	8 A (96 W)	9 A (108 W)
+5 V	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	180,3 W	198,6 W	220,3 W	242,3 W
% Carga Máx.	24,0%	26,5%	29,4%	32,3%
Temp. Ambiente	40,8º C	41,6º C	42,8º C	43,3º C
Temp. Fonte	42,4º C	43,4º C	44,7º C	45,4º C
Regulação de Tensão	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Oscilação e Ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Potência CA	230,1 W	253,9 W	283,4 W	314,5 W
Eficiência	78,4%	78,2%	77,7%	77,0%
Tensão CA	115,0 V	114,6 V	114,4 V	112,7 V
Fator de Potência	0,674	0,683	0,691	0,713
Resultado Final	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada

Entrada	Teste 9	Teste 10	Teste 11	Teste 12	Teste 13
+12V1	10 A (120 W)	11 A (132 W)	12 A (144 W)	13 A (156 W)	14 A (168 W)
+12V2	10 A (120 W)	11 A (132 W)	12 A (144 W)	13 A (156 W)	13,5 A (162 W)
+5 V	3 A (15 W)	3,5 A (17,5 W)	3,5 A (17,5 W)	4 A (20 W)	4 A (20 W)
+3,3 V	3 A (9,9 W)	3,5 A (11,55 W)	3,5 A (11,55 W)	4 A (13,2 W)	4 A (13,2 W)
+5VSB	1 A (5 W)	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)	0,5 A (6 W)
Total	269.4 W	293.4 W	315.4 W	342.4 W	358.7 W
% Carga Máx.	35.9%	39.1%	42.1%	45.7%	47.8%
Temp. Ambiente	44.1º C	46.5º C	47.4º C	48.8º C	48.4º C
Temp. Fonte	46.5º C	48.7º C	49.4º C	51.3º C	51.5º C
Regulação da Tensão	Reprovada em +12 V e +5 V	Reprovada em +12 V e +5 V	Reprovada em +12 V e +5 V	Reprovada em +12 V e +5 V	Reprovada em +12 V e +5 V
Oscilação e Ruído	Reprovada em +3,3 V	Reprovada em +12 V, +5 V, +3,3 V e -12 V	Reprovada em +12 V, +5 V, +3,3 V e -12 V	Reprovada em +12 V, +5 V, +3,3 V e -12 V	Reprovada em +12 V, +5 V, +3,3 V e -12 V
Potência CA	384.5 W	431.8 W	463.0 W	499.0 W	528.0 W
Eficiência	70.1%	67.9%	68.1%	68.6%	67.9%
Tensão CA	112.3 V	111.9 V	112.8 V	111.5 V	111.1 V
Fator de Potência	0.726	0.734	0.734	0.730	0.731
Resultado Final	Reprovada	Reprovada	Reprovada	Reprovada	Reprovada

A Leadership Gamer Modular de 720 W só conseguiu fornecer tensões limpas e dentro dos valores permitidos quando puxamos entre 150 W (teste quatro) e 240 W (teste oito). Fora desta faixa as tensões estiveram com valores incorretos e o nível de oscilação e ruído estava na estratosfera, fatores que podem fazer com que seu computador funcione de maneira errática, podendo até mesmo levar à queima de componentes.

Só para você ter uma idéia, o nível de ruído em +12V1 atingiu seu pico durante o teste 11, com 313 mV (o máximo permitido é 120 mV). Neste mesmo teste o nível de ruído em +12V2 esteve em 364 mV, o nível de ruído em 5 V esteve em 175 mV (o máximo permitido é 50 mV), o nível de ruído em +3,3 V esteve em 283 mV (o máximo permitido é 50 mV) e o nível de ruído em -12 V esteve em 285 mV (o máximo permitido é 120 mV). A saída +5 V esteve com seu pior nível de tensão durante o teste nove, com +5,31 V (o máximo permitido é +5,25 V), enquanto a saída +12V2 esteve com o seu pior nível de tensão durante o teste 13, com +11,20 V (o mínimo permitido é +11,40 V).

Eficiência esteve abaixo de 80% o tempo inteiro, chegando ao fundo do poço com 67,9% durante o teste 13. E o fabricante ainda tem a audácia de colocar “alta eficiência” na caixa do produto! Alguém explica para a Leadership que alta eficiência para os padrões atuais é acima de 82%?

Quando tentamos puxar mais corrente das saídas de +12 V a fonte desarmou, o que é bom, possivelmente indicando que a proteção contra sobrecarga de corrente na saída +12V1 ou +12V2 entrou em ação. Nós poderíamos tentar sobrecarregar esta fonte, mas como os níveis de oscilação já estavam na casa do chapéu, preferimos parar por aqui.

Principais Especificações

As principais características técnicas da Leadership Gamer Modular de 720 W incluem:

• Potência nominal rotulada: 720 W.
• Potência máxima medida: 358,7 W a 48,4º C.
• Eficiência rotulada: Informação não disponível.
• Eficiência medida: entre 67,9% e 79,1% em 115 V (nominal, ver resultados completos para a tensão realmente usada).
• PCF ativo: Não.
• Sistema de cabeamento modular: Sim.
• Conectores de alimentação da placa-mãe: Um conector de 20/24 pinos (permanentemente preso à fonte de alimentação) e um conector ATX12V (sistema de cabeamento modular). Adaptador para converter a saída ATX12V em EPS12V.
• Conectores de alimentação da placa de vídeo: Um conector de seis/oito pinos.
• Conectores de alimentação SATA: Dois em um cabo.
• Conectores de alimentação para periféricos: Sete em quatro cabos.
• Conectores de alimentação para a unidade de disquete: Dois em dois cabos.
• Conectores de alimentação para ventoinhas: Dois.
• Proteções: Informação não disponível.
• Garantia: Um ano.
• Verdadeiro Fabricante: SunPro
• Mais informações: http://www.leadership.com.br
• Preço médio no Brasil: Compramos a fonte testada por R$ 220,00.

Conclusões

A Leadership Gamer Modular de 720 W só conseguiu entregar tensões limpas e dentro de seus valores corretos quando puxamos entre 150 W e 240 W dela. Fora desta faixa ela é uma verdadeira “bomba” que sobrecarregará os componentes do seu computador, podendo levar ao funcionamento errático do micro (travamentos e “resets” aleatórios) e até mesmo à queima de peças, pois as tensões estavam fora da faixa de operação correta, com oscilações na estratosfera.

Ela é ainda por cima extremamente cara para o que é. Por R$ 220 você consegue comprar uma fonte decente, como a OCZ StealthXStream 400 W, e ainda sobra dinheiro.

Internamente o modelo de 720 W desta série é idêntico ao modelo de 560 W porém com um primário mais “parrudo”. Só conseguimos puxar cerca de 350 W dela.

Nossa recomendação é simples: mantenha distância!

Até quando teremos de aturar produtos “brasileiros” caros e ruins?

Originalmente em http://www.clubedohardware.com.br/artigos/Teste-da-Fonte-de-Alimentacao-Leadership-Gamer-Modular-de-720-W/1857

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