Teste da Fonte de Alimentação Seasonic SS-300TFX

Introdução

A Seasonic SS-300TFX é uma pequena fonte de alimentação de 300 W que segue o padrão TFX12V, voltada para computadores compactos e que tem certificação 80 Plus Bronze. Vejamos se ela é uma boa opção de compra.

Um dos destaques desta fonte é obviamente o seu tamanho reduzido, medindo apenas 17,5 x 8,5 x 7 cm. Ela é refrigerada por uma ventoinha de 80 mm localizada em sua parte superior, tem circuito PFC ativo e, portanto, seleção automática de tensão.

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Figura 1: Fonte de alimentação Seasonic SS-300TFX.

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Figura 2: Fonte de alimentação Seasonic SS-300TFX.

A fonte testada não tem sistema de cabeamento modular e vem com os seguintes cabos:

Cabo principal da placa-mãe com um conector de 20/24 pinos (34 cm).
Um cabo com um conector ATX12V (45 cm).
Dois cabos com dois conectores de alimentação SATA cada (25 cm até o primeiro conector, 14 cm entre os conectores).
Um cabo com dois conectores de alimentação para periféricos e um conector para a unidade de disquete (30 cm até o primeiro conector, 15 cm entre os conectores).

Como você pode ver, a quantidade de conectores é muito reduzida e esta fonte não vem com um cabo de alimentação auxiliar para placas de vídeo. Todos os fios são 18 AWG, que é a bitola correta a ser usada. Muito bacana ver fios 18 AWG nesta fonte de alimentação, já que normalmente os fabricantes preferem economizar e usar fios mais finos em fontes de potências mais baixas.

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Figura 3: Cabos.

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

Por Dentro da Seasonic SS-300TFX

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. Ela tem um capacitor X, dois capacitores Y e uma bobina de ferrite a mais do que o mínimo requerido, além de um capacitor X após cada ponte 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 Seasonic SS-300TFX.

Análise do Primário

Vamos agora dar uma olhada em profundidade no primário da Seasonic SS-300TFX. 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 GBU606 em seu primário instalada em um dissipador de calor individual, o que é ótimo (normalmente os fabricantes economizam em produtos com baixa potência e este parece não ser o caso com esta fonte). Este componente suporta até 6 A a 100º C, se um dissipador de calor for usado, ou até 2,8 A a 100º C se um dissipador de calor não for usado (veja a diferença que um dissipador de calor pode fazer). Em teoria você seria capaz de extrair até 690 W da rede elétrica; assumindo uma eficiência de 80%, a ponte permitira que esta fonte fornecesse até 552 W sem que ela queimasse. 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: Ponte de retificação.

O circuito PFC ativo usa apenas um transistor em vez de dois, que é a configuração mais comum (provavelmente para economizar espaço dentro da fonte porque em uma fonte de 300 W apenas um transistor é capaz de colocar o fator de potência acima de 0,99 e por isso o uso de dois transistores nesta fonte seria mais do que o necessário). O transistor usado é um SPP20N60C3, que é capaz de fornecer até 20,7 A a 25º C ou 13,1 A a 100º C em modo contínuo (veja o que a diferença de temperatura faz) ou 62,1 A em modo pulsante a 25º C, apresentando uma resistência de 190 mΩ, 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.

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Figura 10: Diodo do PFC ativo e transistor do PFC ativo.

O capacitor eletrolítico usado para filtrar a saída do circuito PFC ativo é japonês da Chemi-Con e rotulado a 85º C.

Na seção de chaveamento dois transistores de potência MOSFET FQP13N50C são usados na tradicional configuração direta com dois transistores, cada um apresentando uma corrente máxima de 13 A a 25º C ou 8 A a 100º C em modo contínuo ou até 52 A a 25º C em modo pulsante. Esses transistores têm um RDS(on) de 580 mΩ.

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Figura 11: Transistores chaveadores.

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

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Figura 12: Controlador PFC ativo/PWM.

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

Análise do Secundário

Esta fonte vem com quatro retificadores Schottky no dissipador de calor do 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. Apenas como um exercício, nós podemos assumir um ciclo de trabalho típico de 30%.

A saída de +12 V é produzida por dois retificadores Schottky SBR30A45CT, cada um capaz de fornecer até 30 A (15 A por diodo interno a 110º C, queda de tensão máxima de 0,50 V), o que 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 STPS30L30CT, que é capaz de fornecer até 30 A (15 A por diodo interno a 140º C, queda de tensão de 0,57 V), o que nos dá uma corrente máxima teórica de 21 A ou 107 W para a saída de +5 V.

A saída de +3,3 V é produzida por outro retificador STPS30L30CT, o que nos dá uma corrente máxima teórica de 21 A ou 71 W para a saída de +3,3 V.

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

Esta fonte usa um circuito de monitoramento HY-510N, que está localizado na mesma placa de circuito impresso do controlador PFC/PWM (ver Figura 12). Este circuito suporta apenas proteções contra sobretensão (OVP) e subtensão (UVP).

Os capacitores eletrolíticos do secundário são da Su'scon e da OST e rotulados a 105º C.

Distribuição da Potência

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

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Figura 14: Etiqueta da fonte de alimentação.

De acordo com a etiqueta esta fonte tem dois barramentos de +12 V, mas esta informação não corresponde com a realidade, já que esta fonte não tem proteção contra sobrecarga de corrente (OCP) – clique aqui para saber mais.

Vamos agora ver se esta fonte pode realmente fornecer 300 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 ambas foram conectadas no único barramento da fonte de alimentação.

Entrada	Teste 1	Teste 2	Teste 3	Teste 4	Teste 5
+12VA	2 A (24 W)	4 A (48 W)	6 A (72 W)	7,5 A (90 W)	9,25 A (111 W)
+12VB	1,5 A (18 W)	3,75 W (45 W)	5,5 A (66 W)	7 A (84 W)	9 A (108 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 A (5 W)	1,5 A (7,5 W)	2 A (10 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	61,7 W	121,6 W	183,7 W	236,7 W	298,3 W
% Carga Máx.	20,6%	40,5%	61,2%	78,9%	99,4%
Temp. Ambiente	41,7º C	40,7º C	41,0º C	41,8º C	43,2º C
Temp. Fonte	34,6º C	36,3º C	38,3º C	39,8º C	41,1º C
Estabilidade da Tensão	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Oscilação e Ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Potência CA	72,9 W	140,4 W	214,9 W	279,2 W	357,7 W
Eficiência	84,6%	86,6%	85,5%	84,8%	83,4%
Tensão CA	110,9 V	110,4 V	109,8 V	107,7 V	106,9 V
Fator de Potência	0,993	0,992	0,995	0,996	0,995
Resultado Final	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada

A Seasonic SS-300TFX pode realmente fornecer sua potência rotulada em altas temperaturas. Nós normalmente testamos as fontes entre 45º C e 50º C, mas como este modelo é de baixa potência, foi difícil manter a temperatura alta dentro na nossa câmara térmica, por isso esta fonte foi testada entre 41º C e 43º C – que são valores relativamente altos.

A eficiência obtida por esta fonte foi excelente, alta durante todos os testes, incluindo os testes de 20% (teste um) e 100% da carga (teste cinco).

A regulação da tensão foi sensacional, com todas as tensões dentro de 3% de seus valores nominais – 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). Isto inclui a saída de -12 V, que normalmente não gosta de ficar dentro de uma tolerância tão apertada.

Os níveis de oscilação e ruído foram praticamente inexistentes. Na verdade, esta foi a fonte de alimentação que apresentou os menores níveis de oscilação/ruído que já vimos até hoje: em carga máxima o nível de ruída nas saídas de +12 V foi menos de 10% do máximo permitido! Abaixo você pode ver os resultados para o teste cinco. O máximo permitido é 120 mV para as saídas de +12 V e -12 V e 50 mV para as saídas de +5 V, +3,3 V e +5VSB. Todos os valores são de pico-a-pico.

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Figura 15: Entrada +12VA do testador de carga com a fonte de alimentação fornecendo 298,3 W (11,6 mV).

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Figura 16: Entrada +12VB do testador de carga com a fonte de alimentação fornecendo 298,3 W (11,4 mV).

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Figura 17: Barramento de +5V com a fonte de alimentação fornecendo 298,3 W (6,4 mV).

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Figura 18: Barramento de +3,3 V com a fonte de alimentação fornecendo 298,3 W (10,2 mV).

Vejamos agora se esta fonte pode fornecer mais do que 300 W.

Testes de Sobrecarga

Abaixo você pode ver o máximo que conseguimos extrair desta fonte. Se tentássemos extrair mais do que isso a potência total sendo extraída começava a diminuir em vez de aumentar. Além disso, durante este teste o nível de ruído nas saídas de +12 V ficou acima do máximo permitido (150 mV – 160 mV). Ambos os sintomas mostraram que a fonte já havia chegado ao seu limite.

Entrada	Teste de Sobrecarga
+12VA	13 A (156 W)
+12VB	13 A (156 W)
+5V	6 A (30 W)
+3,3 V	6 A (19,8 W)
+5VSB	2 A (10 W)
-12 V	0,5 A (6 W)
Total	362,8 W
% Carga Máx.	120,9%
Temp. Ambiente	42,4º C
Temp. Fonte	41,2º C
Potência CA	444,4 W
Eficiência	81,6%

Principais Especificações

As principais características técnicas da Seasonic SS-300TFX incluem:

TFX12V 2.3.
Potência nominal rotulada: 300 W.
Potência máxima medida: 362,8 W a 42,4º C.
Eficiência rotulada: acima de 82%, certificação 80 Plus Bronze (mínimo de 82% em 20% e 100% das cargas, mínimo de 85% em 50% da carga).
Eficiência medida: entre 83,4% e 86,6% 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 20/24 pinos e um conector ATX12V.
Conectores de alimentação da placa de vídeo: Nenhum.
Conectores de alimentação SATA: Quatro em dois cabos.
Conectores de alimentação para periféricos: Três em um cabo.
Conectores de alimentação da unidade de disquete: Um.
Proteções: Sobretensão (OVP), sobrecarga de potência (OPP) e curto-circuito (SCP, testada e funcionando). Embora não listada pelo fabricante, esta fonte tem também proteção contra subtensão (UVP).
Garantia: Informação não disponível.
Mais informações: http://www.seasonic.com
Preço médio nos EUA*: US$ 60

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

Conclusões

Se você quer a “melhor” fonte de alimentação para o seu micro compacto baseado no padrão TFX12V, a Seasonic SS-300TFX é o produto que você deveria comprar.

Claro que existem fontes mais baratas disponíveis no mercado, mas elas não oferecem o nível de eficiência (entre 83,4% e 86,6% em nossos testes), regulação de tensão apertadas (tensões mais próximas de seus valores nominais) e praticamente a inexistência de níveis de oscilação e ruído (o mais baixo que já vimos até hoje) encontrados na SS-300TFX.

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