Teste da Fonte de Alimentação Thermaltake Purepower 500 W

Introdução

A Purepower 500 W (W0100RU) é uma fonte de alimentação simples da Thermaltake que usa o mesmo projeto interno da “nacional” C3Tech PUF-4050S, e neste teste veremos quais são as diferenças entre essas duas fontes. Será que a Purepower 500 W é uma boa opção para os usuários com pouca grana?

Esta fonte é fabricada pela CWT e é uma fonte PUF-405 deste fabricante remarcada.

Ao analisarmos a etiqueta da fonte vimos algo que nos chamou atenção. Em letras minúsculas o fabricante diz que a potência máxima desta fonte é 405 W (o que faz sentido, já que ela é uma fonte de 405 W remarcada, a PUF-405 da CWT), com 500 W sendo a potência máxima de pico. Não dá para entender como um fabricante conhecido como a Thermaltake usa este tipo de “técnica” para ludibriar seus clientes.

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Figura 1: Fonte de alimentação Thermaltake Purepower 500 W.

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Figura 2: Fonte de alimentação Thermaltake Purepower 500 W.

A Thermaltake Purepower 500 W tem 14 cm de profundidade e usa uma ventoinha de 120 mm em sua parte inferior. Ela não tem circuito PFC ativo, mas usa um projeto interno mais moderno do que o de outras fontes de baixo custo, como explicaremos.

Ela não tem sistema de cabeamento modular e todos os cabos possuem proteção de nylon que não sai de dentro da fonte. 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, 49 cm de comprimento.
Um cabo com dois conectores ATX12V que juntos formam um conector EPS12V, 53 cm de comprimento.
Um cabo para placas de vídeo com um conector de seis pinos, 52 cm de comprimento.
Um cabo com quatro conectores de alimentação SATA, 50 cm até o primeiro conector, 15 cm entre os conectores.
Dois cabos com quatro conectores de alimentação para periféricos e um conector para a unidade de disquete cada, 52 cm até o primeiro conector, 15 cm entre os conectores.

Esta configuração não é ruim para uma fonte simples, embora preferíssemos ver os conectores de alimentação SATA em dois cabos diferentes em vez de combinados em um único cabo.

A configuração de cabos usados na C3Tech PUF-4050S é diferente. Nela os conectores SATA são devidamente separados em dois cabos e há um total de cinco conectores de alimentação para periféricos, separados em dois cabos. Por outro lado, os fios são mais finos (20 AWG em vez de 18 AWG) e não há proteções de nylon nos cabos.

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Figura 3: Cabos.

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

Por Dentro da Thermaltake Purepower 500 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 explicamos, esta fonte usa a mesma plataforma da C3Tech PUF-4050S.

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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, com dois capacitores Y e um capacitor X a mais do que o mínimo necessário. Os varistores estão disponíveis entre os capacitores eletrolíticos do dobrador de tensão e por isso não pode ser visto nas figuras abaixo.

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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 Thermaltake Purepower 500 W.

Análise do Primário

Vamos agora dar uma olhada em profundidade no primário da Thermaltake Purepower 500 W. Para uma melhor compreensão do que iremos falar aqui, sugerimos a leitura do nosso tutorial Anatomia das Fontes de Alimentação Chaveadas.

Esta fonte usa uma ponte de retificação GBU806, que suporta até 8 A a 100º C se um dissipador de calor for usado ou até 3,5 A a 100º C se um dissipador não for usado, o que é o caso desta fonte. Portanto esta fonte seria em teoria capaz de extrair até 403 W em uma rede elétrica de 115 V; assumindo uma eficiência de 80%, esta ponte permitiria que esta fonte fornecesse até 322 W sem a sua queima. É claro que estamos falando apenas deste componente e o limite real dependerá de outros componentes da fonte. Este é exatamente o mesmo componente usado na C3Tech PUF-4050S.

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Figura 9: Ponte de retificação.

Os capacitores eletrolíticos do circuito dobrador de tensão são da JunFu.

Ao analisarmos o estágio de chaveamento da Thermaltake Purepower 500 W tivemos uma grata surpresa. Normalmente fontes de alimentação sem circuito PFC ativo usam a topologia meia-ponte, que está obsoleta para os padrões atuais. Esta fonte, no entanto, usa a configuração chaveamento direto usando dois transistores, tal qual fontes com circuito PFC ativo, o que pelo menos em teoria promete maior eficiência.

Os transistores chaveadores são MOSFET (e não transistores “comuns” como ocorre em fontes com projeto meia-ponte) e dois STP14NK50Z são usados, cada um com um limite de corrente de 14 A a 25º C ou 7,6 A a 100º C (veja a diferença que a temperatura faz) em modo contínuo ou 48 A a 25º C em modo pulsante. Esses transistores apresentam uma resistência de 380 mΩ quando ligados, parâmetro conhecido como RDS(on). Quanto menor este valor melhor, pois significa que o transistor consumirá menos quando estiver ligado, resultando em uma maior eficiência para a fonte. Estes são os mesmos transistores usados na C3Tech PUF-4050S e na C3Tech DSA-5060V.

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Figura 10: Transistores chaveadores.

Os transistores chaveadores são controlados por um circuito integrado UC3845B, que está localizado no lado da solda da placa de circuito impresso.

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Figura 11: Controlador PWM.

Até aqui a Thermaltake Purepower 500 W e a C3Tech PUF-4050S são internamente idênticas. Vamos ver o secundário.

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

Análise do Secundário

Esta fonte tem quatro retificadores Schottky instalados 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 STPS20H100CT conectados em paralelo, cada um suportando até 20 A (10 A por diodo interno a 160º C, queda de tensão máxima de 0,88 V). Isso nos dá uma corrente máxima teórica de 29 A ou 343 W para a saída de +12 V – um valor muito baixo para um modelo rotulado como sendo de 500 W. A C3Tech PUF-4050S usa retificadores diferentes aqui: apesar de eles terem o mesmo limite de corrente, a queda de tensão máxima é bem maior (1,25 V), fazendo com que eles apresentem eficiência mais baixa.

A saída de +5 V usa um retificador Schottky STPS30L45CT, que é capaz de fornecer até 30 A (15 A por diodo interno a 135º C, queda de tensão máxima de 0,74 V), o que nos dá uma corrente máxima teórica de 21 A ou 107 W para esta saída. A C3Tech PUF-4050S novamente usa um retificador diferente aqui, com o mesmo limite de corrente, mas com maior queda de tensão (menor eficiência).

A saída de +3,3 V usa um retificador Schottky STPS3045CT, que é capaz de fornecer até 30 A (15 A por diodo interno a 155º C, queda de tensão típica de 0,57 V). Isso nos dá uma corrente máxima teórica de 21 A ou 71 W para esta saída. Este é exatamente o mesmo componente usado na C3Tech PUF-4050S.

Todos esses valores são teóricos. A quantidade real de corrente/potência que cada saída pode fornecer é limitada por outros componentes, especialmente pelas bobinas usadas em cada saída.

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

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

As saídas da fonte testada são monitoradas por um circuito integrado PS229. Infelizmente não há documento técnico deste chip disponível na Internet.

Aqui está a maior diferença entre a Thermaltake Purepower 500 W e a C3Tech PUF-4050S. O modelo da C3Tech usa um circuito integrado PS113, que suporta apenas proteção contra sobretensão (OVP) e curto-circuito (SCP).

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Figura 14: Circuito integrado de monitoramento.

Todos os capacitores do secundário são da Teapo.

Distribuição da Potência

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

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Figura 15: Etiqueta da fonte de alimentação.

Como você pode ver, de acordo com a etiqueta esta fonte tem dois barramentos de +12 V. Embora internamente os fios de +12 V (amarelos) estejam divididos em dois grupos, não há sensores de corrente (“shunts”), o que significa que esta fonte não tem proteção sobrecarga de corrente, que é um pré-requisito para um grupo de fios ser considerado um “barramento”. Leia nosso tutorial sobre este assunto para saber mais.

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Figura 16: Não há sensores de corrente (“shunts”), o que significa que não há proteção contra sobrecarga de corrente.

Vamos agora ver se esta fonte pode realmente fornecer 500 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.

Como sabíamos que esta fonte não era de 500 W, nós a testamos de forma diferente. Começando com um padrão de carga de 85 W, nós aumentamos a carga aos poucos até que atingíssemos o máximo que a fonte pudesse fornecer.

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. Durante este teste ambas foram conectadas no único barramento da fonte, com a entrada +12VB ligada no conector EPS12V da fonte.

Entrada	Teste 1	Teste 2	Teste 3	Teste 4	Teste 5
+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)
+12VB	2,5 A (30 W)	3,25 A (39 W)	4 A (48 W)	5 A (60 W)	6 A (72 W)
+5V	1 A (5 W)	1 A (5 W)	1,5 A (7,5 A)	1,5 A (7,5 A)	2 A (10 W)
+3.3 V	1 A (5 W)	1 A (5 W)	1,5 A (4,95 W)	1,5 A (4,95 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)
-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	83,5 W	97,5 W	122,4 W	145,2 W	169,6 W
% Carga Máx.	16,7%	19,5%	24,5%	29,0%	33,9%
Temp. Ambiente	43,4º C	42,1º C	41,9º C	42,1º C	42,8º C
Temp. Fonte	42,8º C	42,8º C	42,8º C	43,0º C	43,3º C
Regulação da Tensão	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Oscilação e Ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Potência CA	101,2 W	117,6 W	147,2 W	173,8 W	204,2 W
Eficiência	82,5%	82,9%	83,2%	83,5%	83,1%
Tensão CA	113,0 V	117,7 V	113,3 V	113,2 V	112,7 V
Fator de Potência	0,596	0,608	0,639	0,653	0,670
Resultado Final	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada

Entrada	Teste 6	Teste 7	Teste 8	Teste 9	Teste 10
+12VA	7,5 A (90 W)	8,25 A (99 W)	9,25 A (111 W)	10 A (120 W)	11 A (132 W)
+12VB	7 A (84 W)	8 A (96 W)	9 A (108 W)	10 A (120 W)	11 A (132 W)
+5V	2 A (10 W)	2,5 A (12,5 W)	2,5 A (12,5 W)	3 A (15 W)	3 A (15 W)
+3,3 V	2 A (6,6 W)	2,5 A (8,25 W)	2,5 A (8,25 W)	3 A (9,9 W)	3 A (9,9 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	194,8 W	218,9 W	241,1 W	264,9 W	286,5 W
% Carga Máx.	39,0%	43,8%	48,2%	53,0%	57,3%
Temp. Ambiente	44,3º C	45,5º C	46,6º C	48,0º C	49,8º C
Temp. Fonte	44,5º C	45,4º C	46,3º C	47,6º C	49,3º C
Regulação da Tensão	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Oscilação e Ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Potência CA	235,8 W	266,5 W	295,1 W	327,2 W	357,1 W
Eficiência	82,6%	82,1%	81,7%	81,0%	80,2%
Tensão CA	111,1 V	110,2 V	110,5 V	110,6 V	116,8 V
Fator de Potência	0,678	0,684	0,687	0,69	0,660
Resultado Final	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada

Entrada	Teste 11	Teste 12	Teste 13	Teste 14	Teste 15
+12VA	12 A (144 W)	13 A (156 W)	14 A (168 W)	15 A (180 W)	16 A (192 W)
+12VB	11,75 A (141 W)	12,75 A (153 W)	13,5 A (162 W)	14,5 A (174 W)	15,5 A (186 W)
+5V	3,5 A (17,5 W)	3,5 A (17,5 W)	4 A (20 W)	4 A (20 W)	4,5 A (22,5 W)
+3.3 V	3,5 A (11,55 W)	3,5 A (11,55 W)	4 A (13,2 W)	4 A (13,2 W)	4,5 A (14,85 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	310,2 W	331,4 W	354,8 W	375,4 W	Reprovada
% Carga Máx.	62,0%	66,3%	71,0%	75,1%	Reprovada
Temp. Ambiente	43,8º C	44,4º C	44,6º C	45,6º C	Reprovada
Temp. Fonte	43,8º C	44,4º C	46,4º C	49,9º C	Reprovada
Regulação da Tensão	Reprovada em +12 V	Reprovada em +12 V	Reprovada em +12 V	Reprovada em +12 V	Reprovada
Oscilação e Ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Reprovada
Potência CA	391,9 W	422,0 W	459,0 W	496,0 W	Reprovada
Eficiência	79,2%	78,5%	77,3%	75,7%	Reprovada
Tensão CA	116,5 V	116,6 V	116,1 V	115,3 V	Reprovada
Fator de Potência	0,665	0,669	0,676	0,678	Reprovada
Resultado Final	Reprovada	Reprovada	Reprovada	Reprovada	Reprovada

Como suspeitávamos, a Thermaltake Purepower 500 W não pode fornecer sua potência rotulada. Oficialmente esta é uma fonte de 405 W, mas quando tentamos extrair 400 W dela a fonte desligou após alguns segundos, mostrando que o fabricante rotulou esta fonte a 25º C. Pelo menos as proteções entraram em ação impedindo que a fonte queimasse.

Este foi exatamente o mesmo resultado da C3Tech PUF-4050S, com a diferença que este modelo da C3Tech queimou quando tentamos puxar mais de 400 W dela. Isto ocorreu porque o modelo da C3Tech usa um circuito integrado de monitoramento diferente, que possui apenas proteções contra sobretensão (OVP) e curto-circuito (SCP), e o modelo da Thermaltake usa outro circuito, que apresenta mais proteções. No modelo da C3Tech há o local para a instalação deste circuito aprimorado, mas foi decisão da C3Tech cortar custos e usar um circuito inferior.

A eficiência ficou acima de 80% quando extraímos até cerca de 285 W desta fonte (teste número 10), atingindo uma eficiência de pico de 83,5% em 145 W. Curiosamente quando a eficiência caiu abaixo de 80% (começando no teste 11, com a fonte fornecendo 310 W) a tensão em +12 V ficou abaixo do mínimo permitido, mostrando que a fonte já tinha chegado ao seu limite, apresentando risco aos componentes do micro.

Interessante notar que os resultados de eficiência foram diferentes da PUF-4050S, pois este modelo da C3Tech usa retificadores com maior queda de tensão, ou seja, menor eficiência. Com esta fonte “nacional” a eficiência ficou acima de 80% somente quando puxamos até 220 W dela. O problema da saída +12 V com valores abaixo do permitido foi idêntico nas duas fontes.

Por outro lado, os níveis de oscilação e ruído foram baixos o tempo todo. Durante o teste 14 com a fonte fornecendo 375 W nós vimos apenas 22,8 mV em +12VA, 27m4 mV em +12VB, 15,6 mV em 5 V e 15,2 mV em +3.3 V. Os limites são 120 mV para +12 V e 50 mV para +5 V e +3,3 V. Todos os valores são de pico-a-pico.

Principais Especificações

As principais características técnicas da Thermaltake Purepower 500 W incluem:

ATX12V 2.2
Potência nominal rotulada: 500 W de pico, 405 W contínuo.
Potência máxima medida: 375,4 W a 45,6º C.
Eficiência rotulada: Acima de 70% em carga típica (ou seja, em 50% da carga – o problema é saber o que o fabricante considera carga máxima).
Eficiência medida: entre 75,7% a 83,5% 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: Um conector de seis pinos.
Conectores de alimentação SATA: Quatro em um cabo.
Conectores de alimentação para periféricos: Oito em dois cabos.
Conectores de alimentação para a unidade de disquete: Dois em dois cabos.
Proteções: Sobretensão (OVP), sobrecarga de potência (OPP) e curto-circuito (SCP).
Garantia: Cinco anos nos EUA. No Brasil a garantida dependerá do distribuidor.
Modelo verdadeiro: CWT PUF-405.
Mais informações: http://www.thermaltakeusa.com
Preço médio nos EUA*: US$ 60.

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

Conclusões

Para começar, não podemos acreditar que uma empresa como a Thermaltake ainda rotula algumas de suas fontes com potências falsas. Isso deveria ser ilegal. Oficialmente esta fonte é de 405 W, mas nós não conseguimos extrair 400 W dela por mais de alguns segundos, o que significa que a potência “oficial” também é irreal, já que provavelmente foi medida a 25º C (nós testamos as fontes com uma temperatura ambiente de pelo menos 45º C e a capacidade da fonte de fornecer potência diminui com a temperatura).

O fato de termos conseguido extrair apenas 375 W de uma suposta fonte de 500 W não é a pior parte: a partir de 310 W a saídas de +12 V começaram a apresentar tensões mais baixas do que o mínimo permitido, oferecendo risco real aos componentes do micro.

A eficiência ficou acima de 80% (chegando a 83,5%) quando extraímos até 285 W dela. Juntamente com o problema na regulação de tensão descrito acima, nós vimos claramente que esta fonte atingiu seu limite acima de 310 W e nós recomendamos ao fabricante que rotule esta fonte como sendo um produto de 300 W.

Outra maneira de ver isto é analisando a eficiência. Normalmente as fontes de alimentação atingem sua eficiência máxima ao fornecer entre 40% e 60% da sua potência máxima. Como esta fonte obteve sua eficiência máxima em 145 W, nós podemos dizer facilmente que esta fonte é na verdade um produto entre 240 W e 360 W, confirmando nossas suspeitas descritas acima.

E para piorar ainda mais as coisas, esta fonte é cara. Por apenas US$ 5 (nos EUA) a mais você pode comprar uma OCZ StealthXStream Pro 500 W, que pode realmente fornecer 500 W, tem sistema de cabeamento modular e apresenta melhor desempenho.

Como vimos, esta fonte usa o mesmo projeto da C3Tech PUF-4050S. Comparada este modelo “nacional”, a Thermaltake Purepower 500 W apresenta as seguintes diferenças: fios mais grossos (18 AWG em vez de 20 AWG), configuração de cabos diferente, proteção de nylon nos fios, retificadores com menor queda de tensão (maior eficiência) e circuito integrado de monitoramento com maior número de proteções. Este último item é o mais importante, pois enquanto que o modelo da Thermaltake desarma quando puxamos uma potência maior do que a fonte é capaz de entregar, o modelo da C3Tech queima.