Teste da Fonte de Alimentação XFX 650 W XXX Edition

Introdução

A XFX, tradicional fabricante de placas de vídeo, entrou recentemente no mercado de fontes de alimentação. Seu primeiro modelo, uma fonte de 850 W chamada Black Edition, provou ser um excelente produto. Agora eles estão lançando um modelo mais simples de 650 W, chamado XXX Edition, que vem com sistema de cabeamento modular, projeto com um único barramento e certificação 80 Plus Bronze. Será que esta fonte superará nossas expectativas? Confira.

Esta fonte é fabricada pela Seasonic.

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Figura 1: Fonte de alimentação XFX 650 W XXX Edition.

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Figura 2: Fonte de alimentação XFX 650 W XXX Edition.

A XFX 650 W XXX Edition mede 16 cm de profundidade, tem uma ventoinha de 140 mm em sua parte inferior e circuito PFC ativo, é claro.

A fonte testada tem um sistema de cabeamento modular com oito conectores, mas alguns dos cabos estão permanentemente instalados na fonte. Esses cabos têm proteção de nylon que sai de dentro da fonte.

Os cabos inclusos são:

Cabo principal da placa-mãe com um conector de 20/24 pinos (55 cm, permanentemente instalado na fonte de alimentação).
Um cabo com dois conectores ATX12V que juntos formam um conector EPS12V (55 cm, permanentemente instalado na fonte de alimentação).
Um cabo com um conector EPS12V (55 cm, permanentemente instalado na fonte de alimentação).
Um cabo de alimentação auxiliar para placas de vídeo com um conector de seis pinos (55 cm, permanentemente instalado na fonte de alimentação).
Um cabo de alimentação auxiliar para placas de vídeo com um conector de seis/oito pinos (60 cm, permanentemente instalado na fonte de alimentação).
Dois cabos de alimentação auxiliar para placas de vídeo com um conector de seis/oito pinos cada (55 cm, sistema de cabeamento modular).
Dois cabos de alimentação SATA com três conectores cada (50 cm até o primeiro conector, 15 cm entre os conectores, sistema de cabeamento modular).
Dois cabos de alimentação para periféricos com três plugues de alimentação e um conector de alimentação para unidade de disquete cada (50 cm até o primeiro conector, 15 cm entre os conectores, sistema de cabeamento modular).

Esta configuração é perfeita para um produto de 650 W. Ela vem com quatro conectores de alimentação para placas de vídeo, o que permite a você conectar duas placas de vídeo que necessitem de dois conectores de alimentação cada.

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Figura 3: Cabos.

Embora todos os fios sejam 18 AWG (a bitola correta a ser usada), dentro da fonte cada grupo de dois fios de +12 V (amarelos) são ligados juntos a um único fio, o que não é bom. O mesmo acontece com os fios terra (pretos).

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

Por Dentro da XFX 650 W XXX Edition

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. Aqui nós tivemos uma sensação de déjà vu. Olhando em mais detalhes descobrimos o porquê: esta é uma fonte de alimentação Silencer da PC Power & Cooling (veja as Figuras 7 e 8), usando a mesma placa de circuito impresso da Silencer 610 EPS12V que nós já testamos. A diferença, é claro, é que a PC Power & Cooling não oferece produtos com sistema de cabeamento modular. Desta forma ambas marcas usam o mesmo fabricante: Seasonic.

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Figura 4: Visão geral.

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Figura 5: Visão geral.

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Figura 6: Visão geral.

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Figura 7: O nome “SILENCER” foi riscado, mas ainda está visível.

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Figura 8: Nome PC Power & Cooling.

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, um capacitor X e uma bobina de ferrite a mais do que o mínimo necessário, além de um capacitor X localizado após a ponte de retificação.

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Figura 9: Estágio de filtragem de transientes (parte 1).

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Figura 10: Estágio de filtragem de transientes (parte 2).

Agora vamos discutir em mais detalhes sobre os componentes usados na XFX 650 W XXX Edition.

Análise do Primário

Vamos agora dá uma olhada no primário da XFX 650 W XXX Edition. Para uma melhor compreensão do que falaremos aqui sugerimos a leitura do nosso tutorial Anatomia das Fontes de Alimentação Chaveadas.

Esta fonte de alimentação usa uma ponte de retificação GBJ1506 em seu estágio primário, que pode fornecer até 15 A a 100º C se um dissipador de calor for usado, o que é o caso (sem o dissipador de calor o limite cai para 3 A a 25º C). Em 115 V esta fonte seria capaz de puxar até 1.725 W da rede elétrica; assumindo uma eficiência típica de 80%, a fonte poderia entregar até 1.380 W sem a queima deste componente. 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. Esta é a mesma ponte usada na Silencer 610 EPS12V da PC Power & Cooling.

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Figura 11: Ponte de retificação.

No circuito PFC ativo desta fonte são usados dois transistores MOSFET SPP24N60C3, cada um capaz de fornecer até 24,3 A a 25°C ou 15,3 A a 100°C em modo contínuo (veja o que a diferença de temperatura faz) ou até 72,9 A a 25°C em modo pulsante. Esses transistores apresentam uma resistência de 160 mΩ quando ligados, uma característica chamada RDS(on). Este número indica a quantidade de potência que será desperdiçada, portanto quanto menor este valor melhor, já que menos potência será desperdiçada, aumentando assim a eficiência. Esses transistores são mais potentes do que os usados na Silencer 610 EPS12V da PC Power & Cooling (20,7 A, 13,1 A e 62,1 A, respectivamente).

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Figura 12: Transistores do PFC ativo, diodo do PFC ativo e transistores chaveadores.

Esta fonte de alimentação usa um capacitor japonês da Chemi-Com rotulado a 105º C para filtrar a saída do circuito PFC ativo, o que é excelente (capacitores japoneses são melhores e rotulados a 105º C é melhor do que a 85º C).

Na seção de chaveamento dois transistores de potência MOSFET FDP18N50 são usados na tradicional configuração direta com dois transistores. Cada um é capaz de fornecer até 18 A a 25º C ou 10,8 A a 100º C em modo contínuo ou até 72 A a 25º C em modo pulsante. Esses transistores apresentam um RDS(on) de 265 mΩ. A Silencer 610 EPS12V usa transistores diferentes aqui (FQP18N50V2), que têm um maior limite de corrente contínua a 100º C (12,1 A).

O primário é controlado pelo controlador PFC/PWM UCC28515DW, que é exatamente o mesmo circuito usado na Silencer 610 EPS12V da PC Power & Cooling.

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Figura 13: Controlador PWM/PFC.

Em resumo, o primário da XFX 650 W XXX Edition é similar ao da PC Power & Cooling 610 EPS12V, sendo que a fonte da XFX usa transistores mais potentes no circuito PFC ativo e o modelo da PC Power & Cooling usa transistores com um limite de corrente um pouco maior na seção de chaveamento.

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

Análise do Secundário

Esta fonte usa quatro retificadores Schottky instalados no dissipador de calor do secundário, além de um regulador de tensão 7805, que é usado pela saída +5VSB.

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 SBR40U45CT conectados em paralelo, cada um capaz de fornecer até 40 A (20 A por diodo interno a 110º C, queda de tensão máxima de 0,52 V). Isto nos dá uma corrente máxima teórica de 57 A ou 686 W para a saída de +12 V. Esses retificadores são mais potentes do que os usados na Silencer 610 EPS12V (que usa dois retificadores de 30 A).

A saída de +5 V usa um retificador Schottky STPS60L30CW, que é capaz de fornecer até 40 A (30 A por diodo interno a 130º C, queda de tensão típica de 0,38 V). Isto nos dá uma corrente máxima teórica de 43 A ou 214 W para a saída de +5 V. Este retificador é mais potente do que o usado na Silencer 610 EPS12V.

A saída de +3,3 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 típica de 0,37 V). Isto nos dá uma corrente máxima teórica de 21 A ou 71 W para a saída de +3,3 V. Este componente é similar ao usado na Silencer 610 EPS12V da PC Power & Cooling.

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 14: Retificadores de +12 V, +5 V e +3,3 V.

As saídas são monitoradas por um circuito de integrado HY510N, que suporta apenas as proteções contra subtensão (UVP) e sobretensão (OVP). Qualquer outra proteção que esta fonte possa ter é implementada por fora deste circuito integrado.

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Figura 15: Circuito integrado de monitoramento.

Os capacitores eletrolíticos do secundário também são japoneses da Chemi-Com e rotulados a 105º C.

Distribuição da Potência

Na Figura 16 você pode ver a etiqueta contendo todas as especificações de potência desta fonte.

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Figura 16: Etiqueta da fonte de alimentação.

Esta fonte utiliza um projeto com um único barramento e por isso não há muito que dizer aqui.

Vamos ver agora se esta fonte pode realmente fornecer 650 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 diferentes padrões 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 nossos testes ambas foram conectadas no único barramento de +12 V da fonte de alimentação (a entrada +12VB foi ligada no conector EPS12V da fonte de alimentação, enquanto que a entrada +12VA foi ligada aos demais cabos).

Nota: Nós agora estamos usando os nomes +12VA e +12VB para as duas entradas do nosso testador de carga porque algumas pessoas estavam achando que os nomes “+12V1” e “+12V2” presentes em nossa tabela se referiam aos barramentos da fonte, o que não é o caso.

Entrada	Teste 1	Teste 2	Teste 3	Teste 4	Teste 5
+12VA	5 A (60 W)	10 A (120 W)	15 A (180 W)	20 A (240 W)	24,5 A (294 W)
+12VB	5 A (60 W)	10 A (120 W)	15 A (180 W)	20 A (240 W)	24,5 A (294 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)	1,5 A (7,5 W)	2 A (10 W)	2,5 A (12,5 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	141,5 W	271,5 W	411,3 W	550,2 W	660,0 W
% Carga Máx.	21,8%	41,8%	63,3%	84,6%	101,5%
Temp. Ambiente	45,9º C	45,3º C	46,0º C	47,6º C	48,5º C
Temp. Fonte	50,5º C	50,5º C	50,9º C	52,3º C	54,3º C
Regulação da Tensão	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Oscilação e Ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Potência CA	166,6 W	314,3 W	479,5 W	654,0 W	810,0 W
Eficiência	84,9%	86,4%	85,8%	84,1%	81,5%
Tensão CA	117,2 V	115,4 V	113,7 V	112,4 V	110,2 V
Fator de Potência	0,978	0,989	0,992	0,994	0,994
Resultado Final	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada

A XFX 650 W XXX Edition pode realmente fornecer sua potência rotulada em altas temperaturas.

A eficiência foi alta quando extraímos até 80% da sua potência rotulada (ou seja, até 520 W), ficando entre 84,1% e 86,4%. Em carga máxima (650 W) a eficiência caiu para 81,5%, ainda acima da marca de 80%.

As tensões ficaram o tempo inteiro dentro da faixa permitida. O fabricante promete uma regulação apertada de 3 %, que provou ser verdadeira. Isto é sensacional, já que as tensões fornecidas por esta fonte estão mais próximas de seus valores nominais do que o requerido (a especificação ATX permite uma tolerância de 5%; 10% para -12 V).

Os níveis e oscilação e ruído foram outro destaque deste produto, mantendo-se baixos o tempo todo. Abaixo você pode ver esses níveis com a fonte de alimentação fornecendo 660 W (teste cinco). O máximo permitido é 120 mV para a saída de +12 V e 50 mV para as saídas de +5 V e +3,3 V. Todos os valores são de pico-a-pico.

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Figura 17: Entrada +12VA do testador de carga com a fonte de alimentação fornecendo 660 W (37,4 mV).

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Figura 18: Entrada +12VB do testador de carga com a fonte de alimentação fornecendo 660 W (47,4 mV).

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Figura 19: Barramento de +5V com a fonte de alimentação fornecendo 660 W (21,6 mV).

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Figura 20: Barramento de +3,3 V com a fonte de alimentação fornecendo 660 W (26,2 mV).

Vejamos agora se conseguimos extrair mais de 650 W desta fonte.

Testes de Sobrecarga

Primeiro nós reduzimos a corrente em +5 V e +3,3 V para 1 A cada e aumentamos as entradas de +12 V do nosso testador de carga (33 A cada). Em 66 A a fonte de alimentação ligou, significando que esta fonte não tem proteção contra sobrecarga de corrente (OCP) – o que é mais provável – ou esta proteção está configurada com um valor acima 66 A.

Então nós tentamos encontrar os valores máximos que esta fonte poderia fornecer mantendo suas saídas dentro das especificações, que foi 30 A em cada entrada de +12 V (ou seja, 60 A total), com a fonte de alimentação fornecendo cerca de 745 W. O problema foi que nesta configuração a fonte queimou após um minuto. Ao abrirmos a fonte e testarmos os componentes principais descobrimos que um dos retificadores de +12 V queimou.

Principais Especificações

As principais especificações técnicas da fonte de alimentação XFX 650 W XXX Edition incluem:

ATX12V 2.3
EPS12V 2.93
Potência nominal rotulada: 650 W a 50º C.
Potência máxima medida: 660,0 W a 48,5º C (acima disto o nível de ruído ficou fora da especificação).
Eficiência rotulada: máximo de 85% em carga típica (ou seja, 325 W) (certificação 80 Plus Bronze)
Eficiência medida: entre 81,5% e 86,4% em 115 V (nominal, ver resultados completos para a tensão realmente usada).
PFC ativo: Sim.
Sistema de cabeamento modular: Sim, parcial.
Conectores de alimentação da placa-mãe: Um conector de 20/24 pinos, dois conectores ATX12V que juntos formam um conector EPS12V e um conector EPS12V (todos permanentemente instalados na fonte de alimentação).
Conectores de alimentação da placa de vídeo: Um conector de seis pinos permanentemente instalado na fonte de alimentação e três conectores de seis/oito pinos (um permanentemente instalado na fonte de alimentação e dois usados no sistema de cabeamento modular). Todos em cabos individuais.
Conectores de alimentação SATA: Seis em dois cabos.
Conectores de alimentação para periféricos: Seis em dois cabos.
Conectores de alimentação da unidade de disquete: Dois em dois cabos.
Proteções: sobretensão (OVP, não testada), subtensão (UVP, não testada), sobrepotência (OPP, não testada) e curto-circuito (SCP, testada e funcionando).
Garantia: Cinco anos, nos EUA. No Brasil a garantia dependerá do distribuidor.
Verdadeiro fabricante: Seasonic
Mais informações: http://www.xfxforce.com
Preço médio nos EUA*: US$ 130

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

Conclusões

A XFX 650 W XXX Edition é uma fonte de alimentação muito boa capaz de fornecer sua potência rotulada em altas temperaturas, apresenta alta eficiência se você extrair até 80% da sua capacidade rotulada (ou seja, até 520 W), uma regulação de tensão de 3% (ao contrário dos 5% definido pela especificação ATX – traduzindo: tensões mais próximas de seus valores nominais do que necessário), baixos níveis de oscilação e ruído, sistema de cabeamento modular e projeto com um único barramento.

Outro recurso bacana é a presença de quatro conectores para placas de vídeo, o que permite a você instalar duas placas de vídeo que necessitem de dois conectores de alimentação cada. Algumas fontes de alimentação de 650 W de outros fabricantes têm apenas dois conectores de alimentação, e alguns usuários só descobrem isso quando é tarde demais (isto é, após comprar e tentar instalar uma segunda placa de vídeo).

Quando nós abrimos esta fonte e vimos que a placa de circuito impresso era da série PC Power & Cooling Silencer EPS12V nós achávamos que ela seria uma Silencer 610 com outro nome e com sistema de cabeamento modular, mas estávamos enganados: esta fonte de 650 W usa retificadores com limites de corrente maiores no secundário, além de transistores mais potentes no circuito PFC ativo.

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