Teste da Fonte de Alimentação Seasonic S12II Bronze 520 W

Introdução

A Seasonic renovou sua série de fontes de alimentação S12II, incluindo a certificação 80 Plus Bronze e prometendo maior eficiência. Esta nova série é chamada S12II Bronze e hoje nós veremos se o modelo de 520 W é uma boa opção.

clique para ampliar
Figura 1: Fonte de alimentação Seasonic S12II Bronze 520 W.

clique para ampliar
Figura 2: Fonte de alimentação Seasonic S12II Bronze 520 W.

A Seasonic S12II Bronze 520 W é uma fonte de alimentação pequena, medindo apenas 14 cm de profundidade. Ela tem uma ventoinha de 120 mm 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. Todos os cabos possuem proteções de nylon, que saem de dentro da fonte. 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 (54 cm).
Um cabo com um conector EPS12V (54 cm).
Um cabo com dois conectores ATX12V que juntos formam um conector EPS12V (54 cm).
Um cabo com um conector de alimentação de seis pinos para placas de vídeo (54 cm).
Um cabo com um conector de alimentação de seis/oito pinos para placas de vídeo (55 cm).
Um cabo com três conectores de alimentação SATA (42 cm até o primeiro conector e 9 cm entre os conectores).
Um cabo com três conectores de alimentação SATA (52 cm até o primeiro conector e 9 cm entre os conectores).
Um cabo com três conectores de alimentação para periféricos (42 cm até o primeiro conector e 10 cm entre os conectores).
Um cabo com três conectores de alimentação para periféricos (52 cm até o primeiro conector e 10 cm entre os conectores).

Embora a configuração de cabos seja compatível com uma fonte desta faixa de potência, nós achamos que a Seasonic deveria ter colocado uma distância maior entre os conectores de alimentação SATA e para periféricos.

clique para ampliar
Figura 3: Cabos.

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

Por Dentro da Seasonic S12II Bronze 520 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.

clique para ampliar
Figura 4: Visão geral.

clique para ampliar
Figura 5: Visão geral.

clique para ampliar
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. Ela tem quatro capacitores Y e uma bobina de ferrite a mais do que o mínimo necessário, além de um capacitor X após as pontes de retificação.

clique para ampliar
Figura 7: Estágio de filtragem de transientes (parte 1).

clique para ampliar
Figura 8: Estágio de filtragem de transientes (parte 2).

Agora vamos ter uma discussão mais detalhada a respeito dos componentes usados na Seasonic S12II Bronze 520 W.

Análise do Primário

Vamos agora dar uma olhada em profundidade no primário da Seasonic S12II Bronze 520 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 uma ponte de retificação GBU806 em seu estágio primário, capaz de fornecer até 8 A a 100°C. Em uma rede de 115 V esta fonte permitiria a você extrair até 920 W da rede elétrica; assumindo uma eficiência de 80%, essa fonte poderia entregar até 736 W sem que esse componente queimasse. Claro que estamos falando apenas desse componente e o limite real dependerá de outros componentes da fonte de alimentação.

clique para ampliar
Figura 9: Ponte de retificação.

Dois transistores de potência MOSFET FDP18N50 são usados no circuito PFC ativo, cada um capaz de fornecer até 18 A a 25°C ou 10,8 A a 100°C em modo contínuo (veja o que a diferença de temperatura faz) ou até 72 A a 25º C em modo pulsante. Esses transistores apresentam uma resistência máxima de 265 mΩ quando ligados, uma característica chamada RDS(on). Este valor indica a quantidade de potência que é desperdiçada e, portanto, quanto menor este valor melhor, já que menos potência será desperdiçada, aumentando assim a eficiência.

clique para ampliar
Figura 10: Um dos transistores chaveadores, diodo do PFC ativo e transistores do PFC ativo.

Esta fonte de alimentação utiliza um capacitor japonês da Chemi-Con rotulado a 105º C para filtrar a saída do circuito PFC ativo. Isto é excelente, pois os capacitores japoneses são melhores e o fato ser rotulado a 105º C significa que sua vida útil é maior. No site da Seasonic há algo duvidoso. O fabricante incluiu um gráfico comparando capacitores sólidos a capacitores eletrolíticos convencionais, mas esta fonte não tem nenhum capacitor sólido. A presença deste gráfico pode induzir o usuário a achar que a fonte tem capacitores sólidos.

Na seção de chaveamento dois transistores de potência MOSFET FDP18N50 são usados. As principais especificações desses transistores já foram publicadas acima.

O primário é controlado por um controlador PWM/PFC ICE1CS02.

clique para ampliar
Figura 11: Controlador PWM/PFC.

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

Análise do Secundário

Esta fonte tem cinco retificadores Schottky instalados no dissipador de calor do 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 três retificadores Schottky SBR30A50CT, cada um capaz de fornecer até 30 A (15 A por diodo interno a 125º C, queda de tensão máxima de 0,55 V). Dos seis diodos disponíveis (dois por dispositivo), dois são usados para o caminho da retificação direta e quatro são usados para o caminho “giro livre”. Isto nos dá uma corrente máxima teórica de 43 A ou 514 W para a saída de +12 V.

A saída de +5 V usa um retificador Schottky SBR40U45CT, que pode suportar até 40 A (20 A por diodo interno a 110º C, queda de tensão máxima de 0,52 V). Isto nos dá uma corrente máxima teórica de 29 A ou 143 W para a saída de +5 V.

A saída de +3,3 V usa um retificador Schottky STPS30L30CT, que pode suportar até 30 A (15 A por diodo interno a 140º C, queda de tensão máxima de 0,46 V). Isto nos dá uma corrente máxima teórica de 21 A ou 71 W para a saída de +3,3 V.

clique para ampliar
Figura 12: Retificadores de +12 V, +5 V e +3,3 V.

As saídas são monitoradas por um circuito integrado HY-510N, que suporta apenas as proteções contra sobretensão (OVP) e subtensão (UVP).

clique para ampliar
Figura 13: Circuito integrado de monitoramento.

Os capacitores do secundário também são japoneses da Chemi-Con.

Distribuição da Potência

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

clique para ampliar
Figura 14: Etiqueta da fonte de alimentação.

Como você pode ver, na etiqueta diz que esta fonte tem dois barramentos de +12 V, mas esta informação não corresponde à realidade. No interior da fonte todos os fios de +12 V (amarelos) estão conectados no mesmo local e o circuito de monitoramento não suporta proteção contra sobrecarga de corrente (OCP), que é um pré-requisito para haver mais de um barramento virtual. Por esta razão, esta fonte de alimentação utiliza um projeto com um único barramento. O fabricante lista a proteção OCP como um recurso desta fonte no texto de apresentação em seu site, mas não na lista de recursos disponível na mesma página, o que provavelmente foi um “copiar e colar” sem prestar atenção no texto (só para esclarecer, esta fonte não tem esta proteção).

No site do fabricante diz que esta fonte é baseada em um projeto com um único barramento. Portanto a etiqueta esta definitivamente errada.

Vamos agora ver se esta fonte de alimentação pode realmente fornecer 520 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. Como esta fonte de alimentação na verdade tem apenas um barramento de +12 V (veja a explicação na página anterior), ambas as entradas foram conectadas no único barramento presente. A entrada +12VB foi instalada no conector EPS12V, enquanto que os outros conectores foram instalados na entrada +12VA.

Entrada	Teste 1	Teste 2	Teste 3	Teste 4	Teste 5
+12VA	4 A (48 W)	7,5 A (90 W)	11 A (132 W)	14,5 A (174 W)	18 A (216 W)
+12VB	3,5 A (42 W)	7,5 A (90 W)	11 A (132 W)	14,5 A (174 W)	18 A (216 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	110,4 W	205,3 W	313,6 W	417,2 W	520,1 W
% Carga Máx.	21,2%	39,5%	60,3%	80,2%	100,0%
Temp. Ambiente	44,1º C	43,8º C	44,9º C	47,3º C	45,9º C
Temp. Fonte	45,0º C	45,2º C	46,0º C	48,1º C	50,3º C
Regulação da Tensão	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Oscilação e Ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Potência CA	129,4 W	237,3 W	365,9 W	494,6 W	631,0 W
Eficiência	85,3%	86,5%	85,7%	84,4%	82,4%
Tensão CA	114,2 V	113,2 V	111,8 V	110,5 V	108,9 V
Fator de Potência	0,996	0,996	0,997	0,997	0,996
Resultado Final	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada

A Seasonic S12II Bronze 520 W pode realmente fornecer sua potência rotulada em altas temperaturas.

A eficiência foi muito alta durante todo o tempo, ficando entre 85,3% e 86,55% quando extraímos até 60% da sua capacidade rotulada (até 312 W). Em 80% da carga (416 W) a eficiência ainda foi alta (84,4%). Quando extraímos sua carga máxima (520 W) a fonte testada apresentou eficiência de 82,4%. Por isso esta fonte pode realmente manter os requisitos mínimos da certificação 80 Plus Bronze em temperaturas do mundo real. Se você acompanha nossos testes sabe que nem todas as fontes de alimentação com certificação 80 Plus podem fornecer a eficiência prometida, pois os testes conduzidos para a obtenção da certificação 80 Plus são realizados em uma temperatura ambiente de apenas 23º C e a eficiência cai com a temperatura.

A regulação da tensão foi outro destaque da Seasonic S12II Bronze 520 W: todas as tensões ficaram mais próximas de seus valores nominais do que o necessário, dentro de uma tolerância de 3%, enquanto que a especificação ATX12V permite uma tolerância de 5%. Isto inclui a saída de -12 V.

Os níveis de oscilação e ruído foram incrivelmente baixos, como você pode ver abaixo. O máximo permitido é de 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.

clique para ampliar
Figura 15: Entrada +12VA do testador de carga com a fonte de alimentação fornecendo 520,1 W (22,8 mV).

clique para ampliar
Figura 16: Entrada +12VB do testador de carga com a fonte de alimentação fornecendo 520,1 W (21,0 mV).

clique para ampliar
Figura 17: Barramento de +5V com a fonte de alimentação fornecendo 520,1 W (11,6 mV).

clique para ampliar
Figura 18: Barramento de +3,3 V com a fonte de alimentação fornecendo 520,1 W (18,4 mV).

Vamos agora ser se conseguimos extrair mais de 520 W desta fonte.

Testes de Sobrecarga

Abaixo você pode ver o máximo que conseguimos extrair desta fonte mantendo-a funcionando. Se aumentássemos 1 A a mais em qualquer uma das saídas as tensões cairiam para abaixo do mínimo permitido (por exemplo, a saída de +12 V caiu para +10,42 V).

Entrada	Teste de Sobrecarga
+12VA	21 A (252 W)
+12VB	21 A (252 W)
+5V	8 A (40 W)
+3,3 V	8 A (26,4 W)
+5VSB	2 A (24 W)
-12 V	0,5 A (6 W)
Total	588,2 W
% Carga Máx.	113,1%
Temp. Ambiente	39,9º C
Temp. Fonte	37,2º C
Potência CA	720,0 W
Eficiência	81,7%
Tensão CA	108,3 V
Fator de Potência	0,996

Principais Especificações

As principais características técnicas da fonte de alimentação Seasonic S12II Bronze 520 W incluem:

Potência nominal rotulada: 520 W a 40º C ou 416 W a 50º C (texto presente no site do fabricante: “a potência rotulada reduzirá de 100% para 80% de 40º C a 50º C”).
Potência máxima medida: 588,2 W a 39,9º C.
Eficiência rotulada: máximo de 87%. Certificação 80 Plus Bronze.
Eficiência medida: entre 82,4% e 86,5% 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, um conector EPS12V e dois conectores ATX12V que juntos formam um conector EPS12V.
Conectores de alimentação da placa de vídeo: Um conector de seis pinos e um conector de seis/oito pinos em cabos separados.
Conectores de alimentação SATA: Seis em dois cabos.
Conectores de alimentação para periféricos: Seis em dois cabos.
Conectores de alimentação da unidade de disquete: Nenhum.
Proteções: Sobretensão (OVP), sobrecarga de potência (OPP) e curto-circuito (SCP). Subtenão (UVP) não listada, mas presente.
Garantia: Cinco anos, nos EUA. No Brasil a garantia dependerá do distribuidor.
Mais informações: http://www.seasonicusa.com
Preço médio nos EUA *: US$ 90,00.

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

Conclusões

A Seasonic S12II Bronze 520 W é uma excelente fonte de alimentação. Ela se saiu muito bem em nossos testes: apresentou eficiência entre 82,4% e 86,5%, tensões mais próximas de seus valores nominais do que o necessário (regulação de 3% em vez de 5%) e níveis de oscilação e ruído baixíssimos. Além disso, nós conseguimos extrair até 588 W desta fonte com eficiência ainda em 81,7%.

Claro que existem outras fontes de alimentação de fabricantes conhecidos que custam menos, como a Enermax Tomahawk 500 W (US$ 70, nos EUA) e OCZ StealthXStream 500 W (US$ 40 na Newegg.com ou US$ 60, em outras lojas norte-americanas), mas elas oferecem eficiência menor.

Portanto a real concorrente da S12II Bronze 520 W é a Zalman ZM500-RS, que custa um pouco mais (US$ 100, nos EUA), oferece eficiência menor em cargas maiores e tem níveis de oscilação e ruído elevados.

Nós ainda achamos que US$ 90 é um pouco salgado para esta fonte de alimentação – nós gostaríamos que ela custasse US$ 80 –, mas ela é definitivamente um produto melhor do que os seus concorrentes. Se você é um usuário antenado que esteja procurando por uma fonte de alimentação de 500 W impecável, esta é a escolha certa.

Como nota final, embora a qualidade de fabricação da Seasonic seja impecável, eles deveriam corrigir o erro na etiqueta do produto (que diz que a fonte tem dois barramentos de +12 V, quando na verdade ela tem apenas um barramento) e na página do produto na internet (gráfico comparando capacitores sólidos a capacitores eletrolíticos convencionais, o que pode induzir o usuário a acreditar que a fonte usa capacitores sólidos, o que não é o caso; listando recursos que esta fonte não tem, como proteção OCP).