Teste da Fonte de Alimentação MaxPower de 420 W
Por Gabriel Torres em 12 de novembro de 2009

Introdução

Chegou a hora de testamos mais uma fonte “nacional” de baixo custo, a MaxPower de 420 W (SP-ATX-420WTN-BR1). Será que presta?

O número de modelo dessa fonte de alimentação (SP-ATX-420WTN-BR1) segue a nomenclatura de fontes de alimentação da Spire. No Brasil a fonte SP-ATX-420WTN da Spire, também chamada Jewel 420, é relativamente fácil de ser encontrada, mas é importante notar a fonte listada no site da Spire, modelo SP-ATX-420WTN-PFC, é um pouco diferente, pois possui PFC passivo e não possui chave seletora 115 V/230 V (ela é uma fonte 230 V, somente), sendo vendida apenas na Europa. Nos EUA, o modelo vendido é chamado SP-ATX-420WTN-US e não possui circuito PFC, então fica aparente que a MaxPower de 420 W é mesmo uma Jewel 420 renomeada, mas para termos 100% de certeza precisaremos desmontar a Spire Jewel 420 e compará-las, o que infelizmente ainda não fizemos. Portanto, ficamos devendo esta comparação e confirmação de se a MaxPower de 420 W é realmente idêntica à Spire Jewel 420 ou não.

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Figura 1: Fonte de alimentação MaxPower de 420 W.

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Figura 2: Fonte de alimentação MaxPower de 420 W.

A MaxPower de 420 W tem 14 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.

Apenas o cabo principal da placa-mãe possui proteção de nylon (que parte de dentro da fonte) e 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.
• Um cabo com um conector ATX12V.
• Um cabo de alimentação SATA com apenas um conector.
• Dois cabos de alimentação para periféricos com três plugues padrão e um conector para unidades de disquete cada.

Como você pode ver, esta fonte não tem um cabo de alimentação para placas de vídeo e possui apenas um único conector de alimentação SATA sendo, portanto, obsoleta para os padrões atuais, visto que mesmo micros ultra básicos atualmente necessitam de pelo menos dois conectores de alimentação SATA.

Os cabos são relativamente longos, com 50 cm entre a carcaça da fonte e o primeiro conector do cabo, o que é uma boa notícia. Cabos com mais de um conector possuem 15 cm de distância entre os conectores.

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Figura 3: Cabos.

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

Por Dentro da MaxPower de 420 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.

A MaxPower de 420 W tem apenas dois capacitores Y em seu circuito de filtragem, no mais belo estilo “fonte de alimentação genérica”. Isso é ruim pois ela não só permite que interferências eletromagnéticas vindas da rede elétrica atinjam a fonte como também permite que a interferência gerada pelo circuito chaveador da fonte se propague pela rede elétrica de sua casa ou escritório.

Curiosamente esta fonte tem local para a instalação desses componentes (inclusive varistores), mas foi decisão do fabricante não instalá-los.

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Figura 7: Onde seria o estágio de filtragem de transientes.

Agora vamos ter uma discussão mais detalhada a respeito dos componentes usados na MaxPower de 420 W.

Análise do Primário

Vamos agora dar uma olhada em profundidade no primário da MaxPower de 420 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 RS606, que suporta até 6 A a 100º C. Portanto esta fonte seria em teoria capaz de extrair até  690 W em uma rede elétrica de 115 V; assumindo uma eficiência de 80%, esta ponte permitiria que esta fonte fornecesse até 552 W sem a sua queima. É claro que estamos falando apenas deste componente.

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Figura 8: Ponte de retificação.

A MaxPower de 420 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).

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Figura 9: Transistores chaveadores (o transistor da esquerda é responsável pela fonte standby/+5VSB).

Os transistores chaveadores são controlados por um circuito integrado SDC2008, que está fisicamente localizado no secundário. Infelizmente este circuito não é listado no site de seu fabricante.

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Figura 10: Controlador PWM.

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

Análise do Secundário

A MaxPower de 420 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 Schottky SB3045ST (30 A, 15 A por diodo interno) e, portanto possui uma corrente máxima teórica de 60 A ou 720 W.

A saída de +5 V é produzida por dois retificadores Schottky F2020CTconectados em paralelo (20 A, 10 A por diodo interno a 100º C, queda de tensão de 0,84 V), nos dando uma corrente máxima teórica de 40 A ou 200 W.

A saída de +3,3 V usa um retificador Schottky MBR4045PT (40 A, 20 A por diodo interno a 125º C, queda de tensão máxima de 0,80 V), nos dando uma potência máxima teórica de 132 W.

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Figura 11: Retificadores de +5 V, de +12 V e de +3,3 V.

O circuito integrado SDC2008 apresentado na Figura 10 além de ser o controlador PWM monitora também as saídas da fonte, mas como não tivemos acesso ao documento técnico deste componente não temos como dizer quais proteções ele realmente suporta.

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

Distribuição da Potência

Na Figura 12 você pode ver a etiqueta contendo todas as especificações de potência desta fonte.

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Figura 12: Etiqueta da fonte de alimentação.

De acordo com a etiqueta esta fonte tem dois barramentos de +12 V, mas como internamente esta fonte não tem circuito de proteção contra sobrecarga de corrente (OCP) – pois não há qualquer sensor de corrente (“shunt”) ligado em série com as saídas de +12 V – esta fonte tem na realidade apenas um único barramento de +12 V. O que diferencia uma fonte de um barramento para outra com vários barramentos é a existência de mais de um circuito OCP (cada grupo de fios monitorado por um circuito OCP individual é chamado "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.

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 e os respectivos resultados.

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 como esta fonte só possui um único barramento ambas foram conectadas ao único barramento existente. A entrada +12V2 foi ligada ao conector ATX12V enquanto todos os demais conectores foram ligados à entrada +12V1 do nosso testador.

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.

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)	1,5 A (7,5 W)	1,5 A (7,5 W)	1,5 A (7,5 W)
+3,3 V	1,5 A (4,95 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	74,9 W	105,0 W	124,6 W	147,4 W
% Carga Máx.	17,8%	25,0%	29,7%	35,1%
Temp. Ambiente	40,8º C	39,7º C	39,7º C	40,1º C
Temp. Fonte	47,9º C	48,1º C	48,0º C	48,5º C
Estabilidade da Tensão	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Oscilação e Ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Potência CA	99,6 W	136,3 W	159,4 W	187,8 W
Eficiência	75,2%	77,0%	78,2%	78,5%
Tensão CA	113,1 V	113,0 V	113,5 V	112,6 V
Fator de Potência	0,617	0,647	0,660	0,671
Resultado Final	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada

Entrada	Teste 5	Teste 6	Teste 7	Teste 8
+12V1	6,5 A (78 W)	7 A (84 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)	3 A (15 W)	3 A (15 W)	3 A (15 W)
+3,3 V	1,5 A (4,95 W)	2 A (6,6 W	2 A (6,6 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	172,9 W	197,4 W	224,9 W	242,4 W
% Carga Máx.	41,2%	47,0%	53,5%	57,7%
Temp. Ambiente	41,3º C	42,5º C	44,4º C	46,2º C
Temp. Fonte	49,7º C	51,2º C	53,4º C	56,2º C
Estabilidade da Tensão	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Oscilação e Ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Potência CA	219,5 W	251,5 W	288,1 W	313,4 W
Eficiência	78,8%	78,5%	78,1%	77,3%
Tensão CA	112,4 V	111,4 V	111,2 V	111,6 V
Fator de Potência	0,681	0,685	0,692	0,697
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)	14 A (168 W)
+5 V	3 A (15 W)	3 A (15 W)	3,5 A (17,5 W)	3,5 A (17,5 W)	3,5 A (17,5 W)
+3,3 V	2,5 A (8,25 W)	3 A (9,9 W)	3 A (9,9 W)	3 A (9,9 W)	3 A (9,9 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	263,1 W	284,1 W	307,3 W	332,2 W	335,9 W
% Carga Máx.	62,6%	67,6%	73,2%	79,1%	80,0%
Temp. Ambiente	48,6º C	48,0º C	48,2º C	48,5º C	48,8º C
Temp. Fonte	59,4º C	62,2º C	61,0º C	64,4º C	68,4º C
Estabilidade da Tensão	Aprovada	Reprovada em +12 V e +5 V	Reprovada em +12 V, +5 V e -12 V	Reprovada em +12 V, +5 V e -12 V	Reprovada em +12 V, +5 V e -12 V
Oscilação e Ruído	Aprovada	Aprovada	Reprovada em +12 V, +5 V e -12 V	Reprovada em +12 V, +5 V e -12 V	Reprovada em +12 V, +5 V e -12 V
Potência CA	344,5 W	399,6 W	438,0 W	481,0 W	485,0 W
Eficiência	76,4%	71,1%	70,2%	69,1%	69,3%
Tensão CA	111,4 V	111,1 V	110,2 V	109,6 V	110,1 V
Fator de Potência	0,699	0,702	0,698	0,703	0,705
Resultado Final	Aprovada	Reprovada	Reprovada	Reprovada	Reprovada

A MaxPower de 420 W explodiu em nossa configuração de 400 W (que estava puxando dela bem menos do que isso, já que as tensões não estavam em seus valores corretos; por exemplo, em nosso teste de 375 W a fonte estava entregando apenas 335 W por conta disso).

O que vimos de realmente interessante em nossos testes foi que esta fonte funcionou bem quando puxamos até 263 W dela: tensões dentro da faixa permitida, baixos níveis de oscilação e ruído e uma eficiência que, apesar de abaixo de 80%, não chega a ser tão ruim em comparação a outros produtos de baixo custo, chegando até 78%. Em outras palavras, se ela fosse uma fonte rotulada como sendo de 250 W não teríamos do que reclamar.

Quando puxamos 284 W ou mais dela é que os problemas começaram: tensões fora da faixa de operação correta e oscilação na estratosfera (oscilação nas saídas de +12V na faixa dos 300 mV nos testes 11 e 13 e na faixa dos 400 mV no teste 12; oscilação na saída de +5 V na faixa de 140 mV no teste 11, 160 mV no teste 12 e 105 mV no teste 13 – os valores máximos permitidos são 120 mV para a saída de +12 V e 50 mV para a saída de +5 V). Imagina o estrago que uma fonte dessas fará no seu computador se você puxar mais do que 280 W dela!

A Explosão

Infelizmente nos esquecemos de deixar a câmera ligada e com isso desta vez não filmamos a explosão. Após abrirmos a fonte constatamos o óbvio, transistores chaveadores explodidos, seus resistores polarizadores queimados e a marca de chamuscado na carcaça da fonte.

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Figura 13: Marca de queimado na carcaça da fonte.

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Figura 14: Transistores chaveadores “arrebentados”.

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Figura 15: Resistores queimados.

Principais Especificações

 

As principais características técnicas da MaxPower de 420 W incluem:

• Potência nominal rotulada: 420 W.
• Potência máxima medida: 335.9 W a 48,8º C.
• Eficiência rotulada: Informação não disponível.
• Eficiência medida: entre 69,1% e 78,8% em 115 V (nominal, ver resultados completos para a tensão realmente usada).
• PCF ativo: Não.
• 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: Nenhum.
• Conectores de alimentação SATA: Um.
• Conectores de alimentação para periféricos: Seis em dois cabos.
• Conectores de alimentação para a unidade de disquete: Dois em dois cabos.
• Proteções: Informação não disponível.
• Garantia: Um ano.
• Verdadeiro Modelo: Spire Jewel 420 (a confirmar)
• Mais informações: http://www.infocwb.com.br
• Preço médio no Brasil: Compramos a fonte testada por R$ 102,00.

Conclusões

A MaxPower de 420 W funcionou muito bem quando puxamos até 263 W – tirando, é claro, a eficiência um pouco abaixo de 80%, mas que esteve acima do nível de outras fontes “brasileiras” de baixo custo. Se ela fosse uma fonte de alimentação rotulada como sendo de 250 W com certeza ela não receberia o nosso famigerado selo “Produto Bomba”.

O problema é que ela é vendida como sendo uma fonte de 420 W. Puxando mais de 263 W dela nós vimos as tensões ficarem totalmente fora da faixa de operação correta, bem como altíssimos níveis de oscilação, oferecendo, portanto, real perigo de danificar componentes do seu micro. Ela explodiu em nossa configuração de 400 W (que estava puxando dela bem menos do que isso, já que as tensões não estavam em seus valores corretos; por exemplo, em nosso teste de 375 W a fonte estava entregando apenas 335 W por conta disso).

Possivelmente usuários usando esta fonte não terão problemas. Como ela não tem cabo de alimentação para placas de vídeo e tem apenas um conector SATA, possivelmente usuários vão instalá-las em computadores simples, que puxam bem menos de 250 W, o que fará com que a fonte trabalhe bem.

Porém, como explicamos, o problema é que ela é vendida como sendo uma fonte de 420 W e temos de analisá-la como tal.

“Corrigir” esta fonte de alimentação é muito fácil: basta o importador (Infocwb) rotulá-la como sendo uma fonte de 250 W.

Originalmente em http://www.clubedohardware.com.br/artigos/Teste-da-Fonte-de-Alimentacao-MaxPower-de-420-W/1825

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