Teste da Fonte de Alimentação Spire Jewel Black 650 W
Por Gabriel Torres em 16 de junho de 2010

Introdução

Testamos hoje uma fonte que é bastante popular no Brasil, a Jewel Black 650 W (SP-ATX-650WTB-BR-1). Nós já testamos outras duas fontes desta marca, a Jewel 350 W e a Jewel 400 W, e ambas não foram capazes de entregar sua potência rotulada. Será que este modelo sobreviverá nossos testes ou é mais uma “bomba”?

Enquanto que as fontes de alimentação da série Jewel da Spire são fabricadas por uma obscura empresa chinesa chamada Yi Xin Electronics, a Jewel Black 650 W é fabricada pela Seventeam, sendo uma ST-550P-AF renomeada.

A primeira coisa que nos chamou a atenção foi o fato de nem a caixa nem a etiqueta do produto apresentarem a potência máxima da fonte. Normalmente fabricantes que rotulam fontes com uma potência falsa é que usam deste expediente, e se alguém reclamar o fabricante responde algo como “650W é o nome da fonte, não sua potência”...

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Figura 1: Etiqueta da Spire Jewel Black 650 W.

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Figura 2: Fonte de alimentação Spire Jewel Black 650 W.

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Figura 3: Fonte de alimentação Spire Jewel Black 650 W.

A Spire Jewel Black 650 W é uma fonte pequena, com 14 cm de profundidade, possuindo uma ventoinha de 120 mm em sua parte inferior. Ela não possui circuito PFC e, portanto, tem um seletor manual de tensão da rede elétrica.

Nenhum sistema de cabeamento modular, porém todos os cabos da fonte vêm com uma proteção de nylon, que parte de dentro da carcaça da mesma. Todos os fios são 18 AWG, que é a bitola correta a ser usada. Os cabos inclusos são:

• Cabo principal da placa-mãe com conector de 20/24 pinos, 44 cm de comprimento.
• Um cabo com dois conectores ATX12V que juntos formam um conector EPS12V, 45 cm de comprimento.
• Dois cabos com um conector de seis pinos para placas de vídeo cada, 46 cm de comprimento.
• Dois cabos com dois conectores de alimentação SATA cada, 43 cm até o primeiro conector, 20 cm entre conectores.
• Um cabo com três conectores de alimentação para periféricos, 44 cm até o primeiro conector, 15 cm entre conectores.
• Um cabo com três conectores de alimentação para periféricos e um conector de alimentação para unidades de disquete, 44 cm até o primeiro conector, 15 cm entre conectores.

Apesar de ser baseada no mesmo projeto da Seventeam ST-500BAZ, esta fonte traz mais cabos: um cabo para placas de vídeo e um cabo com conectores para periféricos a mais do que o modelo da Seventeam.

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Figura 4: Cabos.

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

Por Dentro da Spire Jewel Black 650 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. Como explicado, esta fonte é baseada no mesmo projeto da Seventeam ST-500BAZ. Nas próximas páginas veremos se os componentes são iguais ou diferentes.

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Figura 5: Visão geral.

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Figura 6: Visão geral.

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Figura 7: 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.

Pelo menos aqui esta fonte é impecável, trazendo três capacitores Y, um capacitor X, uma bobina e um varistor a mais do que o mínimo necessário. Além de ter dois varistores espremidos entre os capacitores do circuito dobrador de tensão – configuração tradicional em fontes de alimentação sem PFC ativo que trazem esses componentes –, um terceiro varistor está presente logo na entrada da fonte.

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Figura 8: Estágio de filtragem de transientes (parte 1).

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Figura 9: Estágio de filtragem de transientes (parte 2).

Agora vamos ter uma discussão mais detalhada a respeito dos componentes usados na Spire Jewel Black 650 W.

Análise do Primário

Vamos agora dar uma olhada em profundidade no primário da Spire Jewel Black 650 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 duas pontes de retificação GBU1006 conectadas em paralelo, mas sem usar um dissipador de calor. Cada uma é capaz de fornecer até 10 A a 100º C, e com isso esta fonte em teoria é capaz de extrair até 2.300 W em uma rede elétrica de 115 V; assumindo uma eficiência de 80%, esta ponte permitiria que esta fonte fornecesse até 1.840 W sem a queima destes componentes. Claro que estamos falando apenas deste componente e o limite real dependerá de outros componentes da fonte de alimentação. É sempre bom ver componentes superdimensionados. Estes são os mesmos componentes usados na Seventeam ST-500BAZ.

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Figura 10: Pontes de retificação.

Foi com grande surpresa que vimos a Spire Jewel Black 650 W usando um projeto mais moderno que o de outras fontes sem circuito PFC. Normalmente fontes sem circuito PFC usam uma topologia chamada meia-ponte, que é considerada obsoleta para os padrões de hoje. A fonte testada usa um projeto de chaveamento direto com um transistor, usando dois transistores MOSFET conectados em paralelo. Note que a presença de dois transistores foi feita apenas para duplicar a corrente suportada, não significando que o projeto seja o de chaveamento direto com dois transistores usado em fontes mais modernas. Outra felicidade foi ver transistores MOSFET em vez de transistores bipolares de potência (BJT).

Os transistores usados são do tipo 2SK2611, cada um suportando até 9 A a 25º C (infelizmente o fabricante não informa a corrente máxima desses transistores a 100º C) e apresentando uma resistência quando ligado, RDS(on), de 1.100 mΩ, que é altíssima, isto é, apresentam baixa eficiência (o valor presente em transistores  encontrados em fontes mais modernas fica na faixa dos 200 mΩ). Estes transistores e a configuração usada é a mesma da Seventeam ST-500BAZ.

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Figura 11: Transistores chaveadores.

Os transistores chaveadores são controlados por um circuito integrado TL3842.

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Figura 12: Controlador PWM.

Os capacitores eletrolíticos do dobrador de tensão são da Su’scon e rotulados a 85º C.

O primário da Spirel Jewel 650 W é idêntico ao primário da Seventeam ST-500BAZ. Vamos agora dar uma olhada no secundário desta fonte de alimentação.

Análise do Secundário

Esta fonte usa 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 de chaveamento direto com um transistor, o ciclo de trabalho normalmente de 30% e usaremos este valor em nossos cálculos.

A saída de +12 V é produzida por dois retificadores Schottky S30D150C conectados em paralelo, cada um suportando até 30 A (15 A por diodo interno a 100º C, queda de tensão de 0,95 V, que é alta – isto é, ruim). Isso nos dá uma corrente máxima teórica de 43 A ou 514 W para a linha de +12 V. Estes são os mesmos componentes usados na Seventeam ST-500BAZ.

A saída de +5 V usa um retificador Schottky SBL6040PT, que suporta até 60 A (30 A por diodo interno a 100º C, queda de tensão de 0,55 V), o que nos dá uma corrente máxima teórica de 43 A ou 214 W. Estes são os mesmos componentes usados na Seventeam ST-500BAZ.

A saída de +3,3 V é produzida por dois retificadores Schottky SBL3040PT, cada um suportando até 30 A (15 A por diodo interno a 95º C, queda de tensão de 0,55 V), o que nos dá uma corrente máxima teórica de 43 A ou 141 W. Estes são os mesmos componentes usados na Seventeam ST-500BAZ.

Estes valores são teóricos e o limite real dependerá de outros componentes, em especial das bobinas do secundário.

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

O secundário é monitorado por um circuito integrado WT7510, que apresenta somente as proteções contra sobretensão (OVP) e subtensão (UVP).

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Figura 14: Circuito de proteção.

Os capacitores do secundário também são as Su’scon e rotulados a 105º C.

A Spire Jewel Black 650 W é IDÊNTICA à Seventeam ST-500BAZ. Dá para acreditar?

Distribuição da Potência

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

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Figura 15: Etiqueta da fonte de alimentação.

A etiqueta informa que esta fonte tem dois barramentos de +12 V. Apesar de os fios de +12 V serem divididos em dois grupos usando capacitores e bobinas separadas para efetuar a filtragem no secundário, esta fonte não possui circuito de proteção contra sobrecarga de corrente, que é o componente obrigatório para que a fonte tem mais de um barramento de +12 V. Clique aqui para entender mais.

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 EPS12V 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	85,0 W	99,8 W	125,0 W	148,6 W	173,5 W	199,6 W
% Carga Máx.	13,1%	15,4%	19,2%	22,9%	26,7%	30,7%
Temp. Ambiente	45,1º C	43,9º C	43,4º C	43,4º C	43,9º C	44,6º C
Temp. Fonte	44,2º C	44,8º C	45,2º C	45,6º C	46,1º C	47,0º C
Estabilidade da Tensão	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Oscilação e Ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Potência CA	125,7 W	142,2 W	171,5 W	198,6 W	227,7 W	260,6 W
Eficiência	67,6%	70,2%	72,9%	74,8%	76,2%	76,6%
Tensão CA	115,7 V	115,1 V	114,9 V	114,4 V	113,6 V	113,3 V
Fator de Potência	0,618	0,624	0,634	0,645	0,651	0,659
Resultado Final	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada

Entrada	Teste 7	Teste 8	Teste 9	Teste 10	Teste 11	Teste 12
+12VA	8,25 A (99 W)	9,25 A (111 W)	10 A (120 W)	11 A (132 W)	12 A (144 W)	13 A (156 W)
+12VB	8 A (96 W)	9 A (108 W)	10 A (120 W)	11 A (132 W)	11,75 A (141 W)	12,75 A (153 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)	3,5 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)	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)	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	224,4 W	247,4 W	271,8 W	294,3 W	318,7 W	341,4 W
% Carga Máx.	34,5%	38,1%	41,8%	45,3%	49,0%	52,5%
Temp. Ambiente	45,8º C	47,7º C	49,2º C	46,2º C	46,0º C	46,9º C
Temp. Fonte	48,0º C	49,5º C	50,8º C	51,8º C	51,9º C	52,5º C
Estabilidade da Tensão	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Oscilação e Ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Potência CA	291,3 W	320,2 W	351,2 W	380,7 W	413,0 W	444,0 W
Eficiência	77,0%	77,3%	77,4%	77,3%	77,2%	76,9%
Tensão CA	114,1 V	114,3 V	114,1 V	113,9 V	112,9 V	112,1 V
Fator de Potência	0,667	0,673	0,679	0,682	0,686	0,689
Resultado Final	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada

Entrada	Teste 13	Teste 14	Teste 15	Teste 16	Teste 17
+12VA	14 A (168 W)	15 A (180 W)	16 A (192 W)	17 A (204 W)	18 A (216 W)
+12VB	13,5 A (162 W)	14,5 A (174 W)	15,5 A (186 W)	16,5 A (198 W)	17,25 A (207 W)
+5V	4 A (20 W)	4 A (20 W)	4,5 A (22,5 W)	4,5 A (22,5 W)	5 A (25 W)
+3,3 V	4 A (13,2 W)	4 A (13,2 W)	4,5 A (14,85 W)	4,5 A (14,85 W)	5 A (16,5 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	365,0 W	387,2 W	413,3 W	436.3 W	472.8 W
% Carga Máx.	56,2%	59,6%	63,6%	67.1%	72.7%
Temp. Ambiente	47,5º C	48,2º C	49,4º C	44.9º C	47.3º C
Temp. Fonte	53,4º C	54,8º C	56,9º C	49.6º C	52.7º C
Regulação da Tensão	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Oscilação e Ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Potência CA	477,0 W	508,0 W	548,0 W	582.0 W	641.0 W
Eficiência	76,5%	76,2%	75,4%	75.0%	73.8%
Tensão CA	111,7 V	111,8 V	110,5 V	109.2 V	109.4 V
Fator de Potência	0,693	0,696	0,699	0.702	0.707
Resultado Final	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada

Entrada	Teste 18	Teste 19	Teste 20	Teste 21	Teste 22
+12VA	19 A (228 W)	20 A (240 W)	21 A (252 W)	22 A (264 W)	23 A (276 W)
+12VB	18,5 A (222 W)	19 A (228 W)	20 A (240 W)	21 A (252 W)	22 A (264 W)
+5V	5 A (25 W)	5,5 A (27,5 W)	5,5 A (27,5 W)	6 A (30 W)	6 A (30 W)
+3,3 V	5 A (16,5 W)	5,5 A (18,15 W)	5,5 A (18,15 W)	6 A (19,8 W)	6 A (19,8 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	485,2 W	504,7 W	524,6 W	550,4 W	549,2 W
% Carga Máx.	74,6%	77,6%	80,7%	84,7%	84,5%
Temp. Ambiente	49,5º C	45,6º C	46,4º C	47,9º C	44,6º C
Temp. Fonte	55,2º C	51,4º C	53,8º C	56,4º C	50,8º C
Regulação da Tensão	Aprovada	Aprovada	Reprovada em +12VB	Reprovada em +12VB	Reprovada em +12 V
Oscilação e Ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Reprovada em +12 V, +5 V e -12 V
Potência CA	657,0 W	695,0 W	739,0 W	794,0 W	804,0 W
Eficiência	73,9%	72,6%	71,0%	69,3%	68,3%
Tensão CA	108,4 V	108,3 V	108,8 V	108,6 V	107,5 V
Fator de Potência	0,706	0,709	0,712	0,713	0,715
Resultado Final	Aprovada	Aprovada	Reprovada	Reprovada	Reprovada

A Spire Jewel 650 W não é capaz de entregar sua potência rotulada. Curiosamente nós conseguimos puxar mais dela do que da Seventeam ST-500BAZ, que é a mesma fonte com outra etiqueta.

A eficiência foi ruim, nunca passando de 77% (e o fabricante promete 82%!), e caindo ao fundo do poço com 67,6%!

As tensões estiveram dentro da faixa de operação esperada até o teste número 19, com a fonte entregando cerca de 500 W. A partir daí as tensões ficaram fora da faixa de operação correta, fazendo com que esta fonte ofereça risco de uso. Note como por causa das tensões operando fora da faixa correta não conseguimos aumentar o quanto a fonte conseguia puxar do teste 21 para o teste 22, mesmo aumentando a corrente nas saídas da fonte. Fica claro observando os resultados dos testes 21 e 22 que esta fonte possui um limite de 550 W.

Por outro lado os níveis de oscilação e ruído estiveram sempre bastante baixos até o teste 20. Neste teste, onde a fonte estava entregando cerca de 525 W, os níveis de ruído foram de 23,8 mV em +12VA, 32,6 mV em +12VB, 29,2 mV em +5 V e 16,2 mV em +3,3 V. Mas a partir do teste seguinte esses valores aumentaram bastante (55,6 mV em +12VA, 61,4 mV em +12VB, 43,6 mV em +5 V e 16.8 mV em +3,3 V), mas estavam ainda dentro da faixa permitida. No teste 22 os níveis de ruído foram para 130,4 mV em +12VA, 145,2 mV em +12VB, 70,6 mV em +5 V, 17,6 mV em +3,3 V e 129,4 mV em -12 V, mostrando que a fonte parou de operar corretamente.

Se tentássemos aumentar ainda mais a corrente nas saídas da fonte ela desarmava.

Principais Especificações

As principais características técnicas da Spire Jewel Black 650 W incluem:

• ATX12V 2.2
• Potência nominal rotulada: 650 W.
• Potência máxima medida: 550,4 W a 47,9º C.
• Eficiência rotulada: 82% (o fabricante diz que esta fonte é 80 Plus Bronze, mas esta informação é FALSA).
• 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 dois conectores ATX12V que juntos formam um conector EPS12V.
• Conectores de alimentação da placa de vídeo: Dois conectores de seis pinos em cabos separados.
• Conectores de alimentação SATA: Quatro em dois cabos.
• Conectores de alimentação para periféricos: Seis em dois cabos.
• Conectores de alimentação para a unidade de disquete: Um.
• Proteções: Sobre potência (OPP) e curto-circuito (SCP). O fabricante lista sobrecarga de potência (OCP) mas esta fonte NÃO tem esta proteção. Esta fonte tem proteções contra sobretensão (OVP) e subtensão (UVP), que não são listadas pelo fabricante.
• Garantia: Dois anos no exterior. No Brasil a garantia dependerá do distribuidor.
• Verdadeiro Modelo: Seventeam ST-550P-AF
• Mais informações: http://www.spirecoolers.com
• Preço médio no Brasil: Compramos o modelo testado por R$ 247,00.

Conclusões

A cara de pau que alguns fabricantes ultrapassa qualquer limite: a Spire Jewel Black 650 W é na realidade uma fonte Seventeam ST-550P-AF renomeada. E o pior, o fabricante ainda tem a coragem de colocar um selo dizendo “True Power - 100% Certified” na caixa do produto e na página do produto no site deles. Para piorar ainda mais a situação do fabricante, ele anuncia esta fonte como sendo “80 Plus Bronze compliant” no site, o que é uma mentira deslavada (nós acabamos de denunciá-los à Ecos Consulting, empresa por trás da certificação 80 Plus) – após a publicação deste teste a Spire removeu a informação falsa de certificação 80 Plus. Outra característica anunciada pelo fabricante que esta fonte não tem é a proteção contra sobrecarga de potência (OCP).

Impressionante como fabricantes ainda fazem este tipo de coisa e escapam ilesos. Só mesmo no Brasil. Isso só mostra a importância dos nossos testes, onde desmascaramos este tipo de maquiagem.

Enquanto algum órgão ligado ao governo como o Inmetro não entrar para regulamentar o mercado de fontes de alimentação e remover esses produtos bomba do mercado, só nos resta fazer como qualquer cidadão consciente: boicotarmos este produto.

Esta fonte funciona direito se você puxar até 500 W dela. A partir daí ela oferece risco de uso, e por isso recebe nosso famigerado selo "Produto Bomba".

Originalmente em http://www.clubedohardware.com.br/artigos/Teste-da-Fonte-de-Alimentacao-Spire-Jewel-Black-650-W/2014

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