Teste da Fonte de Alimentação SilverStone Decathlon 700 W

Introdução

A Decathlon 700 W (também conhecida como DA700) da SilverStone tem um sistema de cabeamento modular completo, onde até mesmo o cabo de alimentação principal da placa-mãe faz parte dele, uma configuração pouco comum (normalmente em fontes de alimentação com sistema de cabeamento modular o cabo de alimentação principal da placa-mãe parte de dentro da fonte). Esta fonte também tem PFC ativo e uma ventoinha de 120 mm, e o fabricante afirma que ela pode fornecer sua potência rotulada a 50º C. Vejamos se isto é realmente verdade e se esta fonte é uma boa opção.

clique para ampliar
Figura 1: SilverStone Decathlon 700 W.

Esta fonte é maior do que outros produtos com a mesma faixa de potência, tendo 18 cm de profundidade em vez de 16 cm ou mesmo 14 cm, tendo também uma pequena projeção de 6,35 mm para o sistema de cabeamento modular, fazendo com que esta fonte tenha profundidade total de 18,6 cm.

Como mencionamos, este produto tem uma ventoinha de 120 mm em sua parte inferior, que é a nossa configuração preferida. Nós achamos, no entanto, que a SilverStone poderia ter instalado uma ventoinha maior de 140 mm (mas o sistema de cabeamento modular pode ter evitado esta implementação).

Como explicamos, nesta fonte todos os cabos fazem parte do sistema de cabeamento modular, incluindo o cabo principal da placa-mãe (que usa um conector de 20/24 pinos), o cabo EPS12V e o cabo ATX12V, que usa cabos independentes.

clique para ampliar
Figura 2: SilverStone Decathlon 700 W.

clique para ampliar
Figura 3: SilverStone Decathlon 700 W.

Esta fonte de alimentação vem com três cabos de alimentação auxiliares para placas de vídeo: um com um conector de 8 pinos e dois cabos com dois conectores de 6 pinos cada. Esta é uma configuração muito versátil, apesar de preferirmos ver fontes de alimentação usando cabos individuais para cada conector de alimentação para placas de vídeo. Seria melhor inclusive ver todos os conectores usando plugues de 6/8 pinos.

Em relação aos cabos para periféricos, esta fonte vem com dois cabos de alimentação SATA contendo quatro plugues cada e dois cabos de alimentação para periféricos contendo três plugues de alimentação padrão e um plugue para a unidade de disquete cada.

Todos os fios são 18 AWG, o que é adequado para uma fonte de alimentação desta faixa de potência.

Esta fonte de alimentação é fabricada pela Impervio, o mesmo fabricante da fonte OCZ EliteXStream 1.000 W. É interessante notar que a SilverStone usa fabricantes diferentes para outras séries de fontes de alimentação. Por exemplo, a Strider ST50F é fabricada pela FSP.

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

Por Dentro da Decathlon 700 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.

Algumas coisas chamaram nossa atenção. A primeira foi o fato de que esta fonte de alimentação usar dois transformadores. Claro que durante nosso teste veremos como eles estão conectados.

A segunda coisa foi como o sistema de cabeamento modular foi implementado. Normalmente os sistemas de cabeamento modular utilizam uma pequena placa de circuito impresso para prender os conectores e fazer a distribuição de corrente entre eles, e esta placa de circuito impresso é conectada à placa de circuito impresso principal através de alguns fios. Nesta fonte, no entanto, cada plugue está conectado individualmente na placa de circuito impresso principal, que é melhor maneira de fazer esta conexão, apesar de aumentar a quantidade de fios necessários.

E a terceira coisa que nos chamou atenção foi que nesta fonte o conector CA principal está soldado diretamente na placa de circuito impresso. Esta é a primeira vez que vimos uma configuração desse tipo. Nós falaremos mais sobre isto na próxima página.

clique para ampliar
Figura 4: Visão geral.

clique para ampliar
Figura 5: Conectores individuais no sistema de cabeamento modular.

clique para ampliar
Figura 6: Visão geral.

clique para ampliar
Figura 7: Visão geral.

Estágio de Filtragem de Transientes

Como mencionamos em outros testes e artigos, 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. Seu conector CA não é um plugue convencional, mas na verdade é um filtro de linha completo (nós vimos um componente similar sendo usado em outra fonte de alimentação fabricada pela Impervio, a OCZ EliteXStream 1000 W). Ela tem ainda mais duas bobinas de ferrite e um capacitor X a mais do que o necessário, além de um capacitor X e dois capacitores Y após a ponte de retificação. O varistor está localizado após a ponte de retificação.

clique para ampliar
Figura 8: Estágio de filtragem de transientes.

Agora vamos discutir em mais detalhes os componentes usados na Decathlon 700 W.

Análise do Primário

Vamos agora dar uma olhada em profundidade no primário da Decathlon 700 W. Para uma melhor compreensão do que iremos falar aqui, sugerimos que você leia nosso tutorial Anatomia das Fontes de Alimentação Chaveadas.

Esta fonte usa uma ponte de retificação GBJ1506 capaz de fornecer até 15 A a 100º C. Este componente está impressionantemente superdimensionado: a 115 V ele seria capaz de puxar até 1.725 W da rede elétrica. Supondo uma eficiência típica de 80%, isso significa que essa fonte poderia entregar até 1.380 W sem que este componente 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.

clique para ampliar
Figura 9: Ponte de retificação.

O circuito PFC ativo usa dois transistores de potência MOSFET 20N60C3, que provavelmente são os transistores mais populares para esta função. Cada transistor é capaz de fornecer até 300 A a 25º C em modo pulsante (que é o caso) ou até 45 A a 25º C ou 20 A a 110º C (veja o que a diferença de temperatura faz).

O circuito PFC ativo usa três capacitores da Toshin Kogyo (TK, empresa japonesa que vende capacitores taiuaneses da OST remarcados) rotulados a 85º C conectados em paralelo. Quando os capacitores são conectados em paralelo suas capacitâncias são somadas. Este é um macete muito comum para obter uma capacitância maior sem usar um capacitor fisicamente maior e que não caberia no projeto proposto pelo fabricante. Como cada capacitor tem uma capacitância de 150 µF, juntos eles são equivalentes a um capacitor maior de 450 µF.

Esta fonte usa dois transistores de potência MOSFET SPW16N50C3 na tradicional configuração de chaveamento direto com dois transistores na seção de chaveamento. Cada transistor é capaz de suportar até 48 A em modo pulsante ou até 10 A a 100º C em modo contínuo.

clique para ampliar
Figura 10: Diodo do PFC ativo, transistores do PFC ativo e transistores chaveadores.

Os dois transformadores são alimentados pelos dois transistores chaveadores, portanto os dois transformadores compartilham todo o primário da fonte de alimentação testada.

Esta fonte usa um controlador PFC ativo/PWM discreto em vez de usar um circuito integrado que tenha este circuito já pronto para o uso. Nesta fonte este circuito foi montado usando um comparador LM339, um controlador de modo corrente UC3845B e um controlador PFC UCC3818A.

clique para ampliar
Figura 11: Controlador PFC/PWM.

Análise do Secundário

Como você já sabe, a SilverStone Decathlon 700 W tem dois transformadores. O primeiro (T1) e parte do segundo (T2) são usados para produzir a saída de +12 V através do uso de dois retificadores Schottky. A saída de +5 V é produzida pelo segundo transformador através do uso de um retificador, enquanto que a saída de +3,3 V é produzida por uma saída do transformador T1 e uma saída do transformador T2 conectada em paralelo e usando um retificador. Portanto basicamente os dois transformadores são usados apenas para substituir um transformador maior, não trazendo nenhum outro benefício além deste.

A saída de +12 V é produzida por dois retificadores Schottky 63CPQ100, cada um capaz de suportar até 60 A a 153º C (30 A por diodo interno). A corrente máxima teórica que a linha de +12 V 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 responsável pela retificação (neste caso, formado por dois diodos de 30 A em paralelo). Apenas como um exercício teórico podemos assumir um ciclo de carga de 30%. Isto nos daria uma corrente máxima teórica de 86 A ou 1.029 W para a saída de +12 V. A corrente máxima que esta linha pode realmente fornecer depende dos demais componentes usados, em particular da bobina.

clique para ampliar
Figura 12: Retificadores de +12 V.

A saída de +5 V é produzida por um retificador Schottky S60SC4M capaz de suportar até 60 A a 126º C (30 A por diodo interno). A corrente máxima teórica que a linha de +5 V 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 responsável pela retificação (neste caso, formado por um diodos de 30 A). Apenas como um exercício teórico podemos assumir um ciclo de carga de 30%. Isto nos daria uma corrente máxima teórica de 43 A ou 214 W para a saída de +5 V. A corrente máxima que esta linha pode realmente fornecer depende dos demais componentes usados, em particular da bobina.

A saída de +3,3 V é produzida por outro retificador Schottky S60SC4M. Portanto a corrente máxima teórica que a saída de +3,3 V desta fonte é capaz de fornecer é de 43 A ou 141 W, seguindo a mesma matemática acima.

A saída de -12 V é produzida por um circuito integrado regulador de tensão LM7912, que tem um limite de 1,5 A.

No mesmo dissipador você também pode ver o retificador usado para a saída de +5VSB, um SBL1060CT, que é capaz de fornecer até 10 A a 95º C (5 A por diodo interno).

É sempre bom lembrar que o limite real de corrente/potência para cada saída dependerá de outros fatores, em especial da bobina e da largura das trilhas da placa de circuito impresso.

clique para ampliar
Figura 13: Retificador de +5VSB, retificador de +3,3 V, retificador de +5 V e regulador de tensão de -12 V.

Esta fonte usa o circuito integrado de monitoramento PS232 (veja na Figura 14), mas infelizmente não há informação sobre este dispositivo no site do fabricante. Portanto nós não conseguimos nos certificar das proteções que esta fonte realmente suporta.

clique para ampliar
Figura 14: Circuito integrado de monitoramento.

As saídas são monitoradas pelo circuito integrado PS232, que além de gerar o sinal "power good" suporta as seguintes proteções: sobrecarga de corrente (OCP), subtensão (UVP) e sobretensão (OVP). Qualquer outra proteção adicional que esta fonte venha a ter tem de ser implementada usando componentes externos a este circuito integrado.

Todos os capacitores eletrolíticos do secundário são taiuaneses da Teapo e rotulados a 105º C, com de costume.

Distribuição da Potência

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

clique para ampliar
Figura 15: Etiqueta da fonte de alimentação.

Como esta fonte utiliza um projeto com um único barramento não há muito que dizer aqui. É interessante notar que dentro da fonte os fios de +12 V estão agrupados em quatro barramentos, que permite ao fabricante criar um produto com quatro barramentos instalando proteções contra sobrecarga de corrente (OCP) individuais neles. A diferença entre uma fonte com um único barramento para outra com vários barramentos é como o circuito OCP (proteção contra sobrecarga de corrente) está conectado. Em fonte com apenas um barramento há apenas um circuito OCP que monitora todas as saídas de +12 V ao mesmo tempo, enquanto que em fontes com múltiplos barramentos há vários circuitos OCP, cada um monitorando um grupo de fios de +12 V (os barramentos virtuais).

Vamos agora ver se esta fonte pode realmente fornecer 700 W de potência.

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 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.

+12V1 e +12V2 são as entradas independentes de +12 V do nosso testador de carga e como esta fonte tem um projeto com um único barramento das duas entradas foram conectadas apenas no barramento de +12 V disponível na fonte de alimentação.

Entrada	Teste 1	Teste 2	Teste 3	Teste 4	Teste 5
+12V1	5 A (60 W)	10,5 A (126 W)	15,5 A (186 W)	20,5 A (246 W)	25 A (300 W)
+12V2	5 A (60 W)	10,5 A (126 W)	15,5 A (186 W)	20,5 A (246 W)	25 A (300 W)
+5V	1 A (5 W)	2 A (10 W)	4 A (20 W)	6 A (30 W)	10 A (50 W)
+3,3 V	1 A (3,3 W)	2 A (6,6 W)	4 A (13,2 W)	6 A (19,8 W)	10 A (33 W)
+5VSB	1 A (5 W)	1,5 A (7,5 W)	2 A (10 W)	2,5 W (12,5 W)	3 A (15 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	140,5 W	283,3 W	420,9 W	556,9 W	696,0 W
% Carga Máx.	20,1%	40,5%	60,1%	79,6%	99,4%
Temp. Ambiente	47,2º C	47,3º C	49,1º C	49,4º C	53,3º C
Temp. Fonte	52,8º C	52,3º C	52,8º C	53,2º C	56,9º C
Estabilidade da Tensão	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Ripple e ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Potência CA	167 W	328 W	489 W	659 W	852 W
Eficiência	84,1%	86,4%	86,1%	84,5%	81,7%
Resultado Final	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada

Esta é fonte de alimentação é muito boa. Ela pode realmente fornecer sua potência rotulada em uma temperatura acima de 50º C, tem uma excelente estabilidade de tensão, um excelente nível de ruído e uma excelente eficiência.

A eficiência manteve-se o tempo inteiro acima de 84% quando extraímos até 80% (560 W) da potência nominal da fonte, chegando a 86% quando extraímos entre 40% e 60% da potência nominal máxima (entre 280 W e 420 W). Quando extraímos 700 W desta fonte a eficiência caiu para 82%, mas ainda acima da marca de 80%.

As tensões estiveram dentro do limite de 3% de seus valores nominais, o que é excelente (a única exceção foi a saída de +5VSB durante o teste número cinco, que caiu para 4,81 V, mas ainda dentro da tolerância de 5% estabelecida pelo padrão ATX).

O nível de ruído esteve o tempo todo baixo, incluindo a saída de -12 V, que normalmente tem um ripple alto. Em 100% da carga o nível de ruído na saída de -12 V foi de apenas 14 mV (o máximo permitido é de 120 mV).

Abaixo você pode ver o nível de ruído quando extraímos 696 W (teste número cinco) desta fonte de alimentação. Só para lembrar, o máximo permitido para as saídas de +12 V é de 120 mV de pico-a-pico e o máximo permitido para as saídas de +5 V e +3,3 V é de 50 mV de pico-a-pico.

clique para ampliar
Figura 16: Nível de ruído na entrada de +12V1 do nosso testador de carga com a fonte fornecendo 696 W (50,6 mV).

clique para ampliar
Figura 17: Nível de ruído na entrada de +12V2 do nosso testador de carga com a fonte fornecendo 696 W (66,2 mV).

clique para ampliar
Figura 18: Nível de ruído na entrada de +5 V do nosso testador de carga com a fonte fornecendo 696 W (14,2 mV).

clique para ampliar
Figura 19: Nível de ruído na entrada de +3,3 V do nosso testador de carga com a fonte fornecendo 696 W (17,8 mV).

Agora vamos ver se conseguimos extrair ainda mais potência da Decathlon 700 W.

Testes de Sobrecarga

Antes de executarmos os testes de sobrecarga nós sempre gostamos de testar primeiro se o circuito de proteção contra sobrecarga de corrente (OCP) está realmente ativo e em que nível está configurado.

A proteção contra sobrecarga de corrente (OCP) entrou em ação quando tentamos extrair mais de 63 A da saída de +12 V. Na etiqueta diz que a saída de +12 V tem um limite de 58 A, portanto a proteção contra sobrecarga de corrente (OCP) estava configurada do jeito que gostamos: próximo do limite indicado na etiqueta.

Abaixo você pode ver os valores máximos que conseguimos extrair desta fonte com suas saídas trabalhando dentro da especificação ATX, apesar do nível de ruído na entrada de +12V2 do nosso testador de carga chegar a 130 mV, um pouco acima do máximo permitido. Se tentássemos extrair mais corrente a fonte de alimentação desligaria, o que é sensacional, já que significa que você não queimará a fonte caso tente extrair mais do que ela é capaz de suportar. Nós estamos quase certos de que a proteção entrou em ação porque como o ripple estava muito alto talvez a proteção que entrou em ação foi a contra sobretensão (OVP) ou subtensão (UVP) e não contra sobrecarga de potência (OPP).

Entrada	Máximo
+12V1	33 A (396 W)
+12V2	27 A (324 W)
+5V	10 A (50 W)
+3,3 V	10 A (33 W)
+5VSB	3 A (15 W)
-12 V	0,5 A (6 W)
Total	811 W
% Carga Máx.	115,9%
Temp. Ambiente	50,9º C
Temp. Fonte	51,8º C
Potência CA	1.020 W
Eficiência	79,5%

Apesar de esta fonte poder fornecer 811 W, não é recomendável sobrecarregá-la, já que o nível de ruído aumentou muito, como mencionamos, e também a eficiência caiu para abaixo da marca de 80%.

Principais Especificações

As principais características da fonte de alimentação SilverStone Decathlon 700 W são as seguintes:

Potência nominal rotulada: 700 W a 50º C.
Potência máxima medida: 811 W a 50,9º C.
Eficiência rotulada: mínimo de 80%.
Eficiência medida: entre 82% e 86% a 115 V.
PFC ativo: Sim.
Sistema de cabeamento modular: Sim (para todos os cabos, incluindo o cabo principal da placa-mãe).
Conectores de alimentação da placa-mãe: Um conector de 20/24 pinos, um conector EPS12V e um conector ATX12V.
Conectores de alimentação da placa de vídeo: Um conector de 8 pinos e quatro conectores de 6 pinos.
Conectores de alimentação para periféricos: Seis em dois cabos.
Conectores de alimentação da unidade de disquete: Dois.
Conectores de alimentação SATA: Oito em dois cabos.
Proteções: sobretensão (OVP, não testada), sobrecarga de corrente (OCP, testada e funcionando), sobrecarga de potência (OPP, testada e funcionando) e curto-circuito (SCP, testada e funcionando).
Garantia: 3 anos. No Brasil a garantia dependerá do distribuidor.
Verdadeiro fabricante: Impervio.
Mais informações: http://www.silverstonetek.com.tw
Preço médio nos EUA*: US$ 155.

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

Conclusões

A SilverStone Decathlon 700 W é uma fonte de alimentação muito boa, realmente sendo capaz de fornecer sua potência rotulada a 50º C, tendo um sistema de cabeamento modular completo onde até mesmo o cabo principal da placa-mãe faz parte dele, excelente estabilidade da tensão, baixíssimo nível de ruído e uma eficiência muito boa, entre 84% e 86% para a maioria dos cenários (em 100% da carga a eficiência foi de 82%, que não é nada mal). A presença de quatro conectores de 6 pinos e um conector de 8 pinos para placas de vídeo também é muito bem-vindo, apesar de acharmos que a SilverStone deveria ter usado conectores de 6/8 pinos.

O único problema desta fonte é o seu preço. Caso dinheiro não seja problema para você, vá em frente e compre-a. Caso contrário, procure por outras opções. Por exemplo, a Zalman ZM-600HP (que é uma fonte de alimentação de 700 W rotulada como um produto de 600 W) e a OCZ StealthXStream 700 W custam US$ 100, nos EUA. Essas duas outras fontes, por outro lado, têm apenas dois conectores de alimentação para placas de vídeo.

É expressamente proibida a reprodução total ou parcial do conteúdo deste site e dos textos disponíveis, seja através de mídia eletrônica, impressa, ou qualquer outra forma de distribuição. Os infratores serão indiciados e punidos com base na lei nº 9.610 de 19/02/1998.

Não nos responsabilizamos por danos materiais e/ou morais de qualquer espécie promovidos pelo uso das informações contidas no Clube do Hardware.