Teste da Fonte de Alimentação Spire Jewel 400 W
Por Gabriel Torres em 17 de fevereiro de 2010

Introdução

Testamos hoje uma fonte que é bastante popular no Brasil, a Jewel 400 W (TRD-ATX-400WT-BR5). Nós já testamos o modelo de 350 W desta mesma série, que explodiu ao puxarmos cerca de 219 W dela. Será que o mesmo ocorrerá com o modelo de 400 W?

A Spire volta seus produtos basicamente para o mercado Europeu, onde a rede elétrica é de 230 V e é necessário que a fonte tenha circuito PFC. O modelo de 350 W vendido no Brasil (SP-ATX-350WT-PFC) é o mesmo vendido na Europa, com circuito PFC passivo e funcionando somente a 230 V, e o importador teve de instalar uma chave 115 V/230 V para vendê-la por aqui, conforme explicamos no teste desta fonte.

Já o modelo de 400 W foi montado para a venda exclusiva no Brasil, o que pode ser inferido pela presença do código do Brasil (BR) no número de modelo. O que muda em relação ao modelo europeu é a presença de uma chave 115 V/230 V de fábrica (e não uma adaptação), a remoção do circuito PFC passivo e menos componentes no circuito de filtragem de transientes, como falaremos em momento mais oportuno. Isso ajudou a reduzir o custo deste modelo e explica porque o modelo de 400 W pode ser encontrado por um preço mais em conta do que o modelo de 350 W em algumas lojas.

Neste teste veremos quais são as demais diferenças entre os modelos de 350 W e 400 W.

As fontes de alimentação da série Jewel da Spire são fabricadas por uma obscura empresa chinesa chamada Yi Xin Electronics.

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Figura 1: Fonte de alimentação Spire Jewel 400 W.

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Figura 2: Fonte de alimentação Spire Jewel 400 W.

A Spire Jewel 400 W é uma fonte pequena, com 14 cm de profundidade, possuindo uma ventoinha de 120 mm em sua parte inferior. Como explicado, ela não possui circuito PFC, ao contrário do modelo de 350 W, que vem com circuito PFC passivo.

Nenhum sistema de cabeamento modular é usado e apenas o cabo principal da placa-mãe vem com uma proteção de nylon, que parte de dentro da fonte. Todos os fios são 20 AWG, isto é, são mais finos do que o mínimo recomendado, que é 18 AWG. Os cabos inclusos são:

• Cabo principal da placa-mãe com conector de 20/24 pinos.
• Um cabo com um conector ATX12V.
• Um cabo com um conector de alimentação SATA.
• Um cabo com dois conectores de alimentação para periféricos.
• Um cabo com dois conectores de alimentação para periféricos e um conector de alimentação para unidades de disquete.
• Adaptador para converter um conector de alimentação para periférico em um conector de alimentação SATA.

Esta é exatamente a mesma configuração do modelo de 350 W e o número de cabos é simplesmente insuficiente para uma configuração moderna, não só porque não há um conector para alimentar placas de vídeo, como há apenas um conector de alimentação SATA (ou dois, se você usar o adaptador incluso).

Os cabos ainda por cima são curtos, com apenas 34 ou 35 cm entre a carcaça da fonte e o primeiro conector do cabo. 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 Spire Jewel 400 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.

Para este modelo a ser vendido no Brasil o fabricante removeu todos componentes desta seção, deixando apenas dois capacitores Y. O modelo de 350 W vem com dois capacitores X, quatro capacitores Y e uma bobina de ferrite.

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Figura 7: Estágio de filtragem de transientes.

Agora vamos ter uma discussão mais detalhada a respeito dos componentes usados na Spire Jewel 400 W.

Análise do Primário

Vamos agora dar uma olhada em profundidade no primário da Spire Jewel 400 W. Para uma melhor compreensão do que iremos falar aqui, sugerimos a leitura do nosso tutorial Anatomia das Fontes de Alimentação Chaveadas.

Esta fonte de alimentação usa uma ponte de retificação RS405L, que é capaz de fornecer até 4 A a 50º C. Com isso esta fonte em teoria é 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 queima deste componente. Claro que estamos falando apenas deste componente e o limite real dependerá de outros componentes da fonte de alimentação. O modelo de 350 W usa uma ponte similar.

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Figura 8: Ponte de retificação.

A Spire Jewel 400 W usa dois transistores de potência NPN 13007 em sua seção de chaveamento usando um projeto de meia-ponte, cada um suportando até 8 A a 25º C (infelizmente o fabricante desses transistores não disse quanto eles podem fornecer em altas temperaturas). Esses transistores são bastante populares em fontes de marca nacional de baixo custo, pois são os mesmos usados na WiseCase WSNG-500-P4B2S-SK de 220 W, Empire EMP-480BRLE, Casemall Powerex 400 W, Clone de 450 W, Trust PW-5150 de 370 W e Powerstrike 550 W. Estes transistores são os mesmos usados no modelo de 350 W da mesma série.

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Figura 9: Transistores chaveadores.

Os transistores chaveadores são controlados por um circuito integrado SDC7500, que está fisicamente localizado no secundário.

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Figura 10: Controlador PWM.

Até o momento o modelo de 400 W é idêntico ao modelo de 350 W. Vamos agora dar uma olhada no secundário desta fonte de alimentação.

Análise do Secundário

Esta fonte usa três 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 usa um retificador F16C20CT, que possui uma corrente máxima de 16 A (8 A por diodo interno a 125º C, queda de tensão de 1,30 V). Isso nos dá uma corrente máxima teórica de 16 A ou 192 W para a saída +12 V – um valor muito baixo para uma fonte rotulada como sendo de 350 W. Importante notar que este retificador é do tipo “rápido” e não do tipo Schottky, apresentando uma alta queda de tensão (tradução: eficiência mais baixa). Este é exatamente o mesmo retificador usado no modelo de 350 W.

A saída de +5 V usa um retificador Schottky S20C45C, que possui uma corrente máxima de 20 A (10 A por diodo interno a 125º C, queda de tensão máxima de 0,55 V). Isso nos dá uma corrente máxima teórica de 20 A ou 100 W para a saída +5 V. Este componente é similar ao usado no modelo de 350 W.

A saída de +3,3 V é produzida por outro retificador Schottky S20C45C, dando uma potência máxima teórica de 66 W. Este componente é similar ao usado no modelo de 350 W.

Esses valores são valores máximos teóricos e a potência máxima que a fonte poderá fornecer dependerá de outros componentes.

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

As proteções desta fonte são construídas de maneira discreta usando um circuito integrado comparador de tensão LM339.

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Figura 12: Circuito de proteção.

Todos os capacitores desta fonte de alimentação são chineses (o que você queria de um fabricante chamado Yi Xin?). Os capacitores do dobrador de tensão são da LCZ e os capacitores do secundário são da Asia’x.

A Spire Jewel 400 W é IDÊNTICA à Spire Jewel 350 W. Dá para acreditar?

Distribuição da Potência

Na Figura 13 você pode ver a etiqueta contendo todas as especificações de potência desta fonte.

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Figura 13: Etiqueta da fonte de alimentação.

Esta fonte tem apenas um único barramento de +12 V, portanto não há muito o que falar aqui.

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.

Como com fontes de marcas nacionais de baixo custo nós nunca temos como saber de antemão se elas vão conseguir entregar suas potências rotuladas ou não, nós as testamos de maneira um pouco diferente. Nós vamos aumentando a carga aos poucos, até descobrirmos o máximo que a fonte é capaz de fornecer. Como sempre, nós puxamos sempre mais corrente/potência das saídas de +12 V, pois isso reflete melhor o uso de um computador moderno, visto que o processador e a placa de vídeo são conectados a esta saída.

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

Entrada	Teste 1	Teste 2	Teste 3	Teste 4	Teste 5	Teste 6
+12VA	3 A (36 W)	3,5 A (42 W)	4,5 A (54 W)	5,5 A (66 W)	6,25 A (75 W)	7,5 A (90 W)
+12VB	2,5 A (30 W)	3,25 A (39 W)	4 A (48 W)	5 A (60 W)	6 A (72 W)	7 A (84 W)
+5 V	1 A (5 W)	1 A (5 W)	1,5 A (7,5 W)	1,5 A (7,5 W)	2 A (10 W)	2 A (10 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)	2 A (6,6 W)	2 A (6,6 W)
+5VSB	1 A (5 W)	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)	0,5 A (6 W)
Total	84,7 W	101,6 W	128,5 W	146,4 W	179,6 W	195,3 W
% Carga Máx.	21,2%	25,4%	32,1%	36,6%	44,9%	48,8%
Temp. Ambiente	30,2º C	30,2º C	27,4º C	27,2º C	28,7º C	30,1º C
Temp. Fonte	33,0º C	33,0º C	27,0º C	29,0º C	31,2º C	33,6º C
Estabilidade da Tensão	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Oscilação e Ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Potência CA	114,1 W	133,7 W	167,3 W	189,5 W	235,5 W	256,0 W
Eficiência	74,2%	76,0%	76,8%	77,3%	76,3%	76,3%
Tensão CA	115,5 V	115,5 V	115,1 V	115,0 V	114,8 V	115,8 V
Fator de Potência	0,626	0,631	0,635	0,636	0,645	0,643
Resultado Final	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada

Entrada	Teste 7	Teste 8	Teste 9	Teste 10	Teste 11
+12VA	8,25 A (99 W)	9,25 A (111 W)	10 A (120 W)	11 A (132 W)	12 A (144 W)
+12VB	8 A (96 W)	9 A (108 W)	10 A (120 W)	11 A (132 W)	11,75 A (141 W)
+5 V	2,5 A (12,5 W)	2,5 A (12,5 W)	3 A (15 W)	3 A (15 W)	3,5 A (17,5 W)
+3,3 V	2,5 A (8,25 W	2,5 A (8,25 W	3 A (9,9 W)	3 A (9,9 W)	3,5 A (11,55 W)
+5VSB	1 A (5 W)	1,5 A (7,5 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	216,5 W	243,9 W	260,9 W	279,9 W	300,2 W
% Carga Máx.	54,1%	61,0%	65,2%	70,0%	75,1%
Temp. Ambiente	33,2º C	36,1º C	38,1º C	40,3º C	42,7º C
Temp. Fonte	36,0º C	38,9º C	43,2º C	46,3º C	49,9º C
Estabilidade da Tensão	Aprovada	Reprovada em +12 V	Reprovada em +12 V	Reprovada em +12 V e +5 V	Reprovada em +12 V e +5 V
Oscilação e Ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Potência CA	288,7 W	331,9 W	364,9 W	404,9 W	451,0 W
Eficiência	75,0%	73,5%	71,5%	69,1%	66,6%
Tensão CA	115,3 V	115,1 V	114,9 V	114,4 V	113,8 V
Fator de Potência	0,645	0,648	0,649	0,653	0,655
Resultado Final	Aprovada	Reprovada	Reprovada	Reprovada	Reprovada

Temos aqui uma situação bastante inusitada. As fontes Jewel 350 W e Jewel 400 W são internamente idênticas, com a diferença de o modelo de 350 W ter circuito PFC passivo e componentes em seu estágio de filtragem de transientes, sendo que o modelo de 350 W explodiu quando estávamos puxando cerca 219 W dele (para desencargo de consciência nós testamos duas amostras, note bem), mas o modelo de 400 W não explodiu e conseguiu entregar até 300 W. Acima de 300 W esta fonte desarmava, mostrando que uma de suas proteções entrou em ação. No modelo de 350 W o componente que explodiu foi a bobina do circuito de filtragem de transientes. Como este componente foi removido no modelo de 400 W, isto evitou que este modelo explodisse. Por incrível que pareça, a remoção deste componente no modelo de 400 W fez com que ele atingisse uma maior potência máxima.

Porém só é seguro puxarmos desta fonte até cerca de 215 W. Acima deste valor as tensões ficam fora de seus valores corretos (+12VA chegou a +10,99 V e +12VB chegou a +10,88 V durante o teste 11), o que sobrecarrega componentes do seu computador, levando ao comportamento errático do micro e, em casos extremos, podendo até mesmo queimá-los.

É claro que usuários provavelmente não chegarão perto desta potência, visto que esta fonte não tem cabo de alimentação para placas de vídeo e tem apenas um conector SATA, mas sendo um produto rotulado como sendo de 400 W, temos de testá-lo como tal.

Por outro lado os níveis de oscilação e ruído estiveram sempre dentro da faixa permitida. Durante o teste 11 o nível de ruído em +12VA estava em 63,2 mV, em +12VB estava em 65,6 mV, em +5 V estava em 20,2 mV e em +3,3 V estava em 18,2 mV. Os valores máximos permitidos são 120 mV para as saídas de +12 V e 50 mV para as saídas +5 V e +3,3 V. Todos os valores são de pico-a-pico.

A eficiência ficou sempre abaixo de 80%, atingindo um máximo de 77,3% durante o teste quatro, com a fonte entregando cerca de 150 W. Isso bate certinho com a potência máxima medida da fonte (300 W), pois geralmente fontes de alimentação atingem sua eficiência máxima quando estão entregando 50% de sua potência máxima. A eficiência chegou ao fundo do poço com 66,6% durante o teste 11.

Principais Especificações

As principais características técnicas da Spire Jewel 400 W incluem:

• ATX12V 1.3
• Potência nominal rotulada: 400 W.
• Potência máxima medida: 300,2 W a 42,7º C.
• Eficiência rotulada: 75%.
• Eficiência medida: entre 66,6% e 77,3% 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 (ou dois, se você usar o adaptador incluso).
• Conectores de alimentação para periféricos: Quatro em dois cabos.
• Conectores de alimentação para a unidade de disquete: Um.
• Proteções: Sobre potência (OPP) e curto-circuito (SCP).
• Garantia: Informação não disponível.
• Verdadeiro Fabricante: Yi Xin Electronics
• Mais informações: http://www.spirecoolers.com
• Preço médio no Brasil: Compramos o modelo testado por R$ 91,00.

Conclusões

Internamente a Spire Jewel 400 W é IDÊNTICA à Spire Jewel 350 W. Dá para acreditar nisso? É realmente muita cara-de-pau um fabricante rotular o mesmo produto com potências diferentes.

Na realidade há algumas pequenas diferenças. O modelo de 350 W é o mesmo vendido na Europa, vindo com mais componentes no estágio de filtragem de transientes e circuito PFC passivo, enquanto esses componentes foram removidos no modelo de 400 W, que é um modelo montado exclusivamente para o mercado brasileiro. Outra diferença é que a chave 115 V/230 V presente no modelo de 350 W é uma adaptação feita no Brasil, enquanto que o modelo de 400 W vem com esta chave de fábrica.

Curiosamente a remoção dos componentes do estágio de filtragem de transientes beneficiou o modelo de 400 W, que não explodiu como sua irmã – no modelo de 350 W a bobina deste estágio explode quando você puxa 219 W ou mais dela (nós testamos duas amostras e obtivemos o mesmo resultado). Por conta da remoção desta bobina, conseguimos puxar até 300 W deste modelo de 400 W. Acima disso a fonte desarmava, o que é sempre bom de se ver.

De qualquer forma, qualquer vendedor que diga que esta fonte é de “potência real” está faltando com a verdade, possivelmente por desconhecimento.

Mesmo que se ela fosse rotulada como sendo um produto de 300 W ela continuaria sendo um produto ruim, pois as tensões ficam fora de seus valores corretos quando você puxa mais de 215 W dela, o que sobrecarrega componentes do computador e pode até mesmo queimá-los. Desta forma, para uma operação segura esta fonte deveria ser rotulada como sendo um produto de 200 W.

Possivelmente pelo seu número limitado de cabos nenhum usuário chegará nem perto disso, mas como ela é rotulada como sendo uma fonte de 400 W, temos de testá-la como tal. Desta forma, ela recebe o nosso selo “Produto Bomba”. Mantenha distância.

Originalmente em http://www.clubedohardware.com.br/artigos/Teste-da-Fonte-de-Alimentacao-Spire-Jewel-400-W/1901

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