Teste da Fonte de Alimentação Zalman ZM770-XT

Introdução

A Zalman ZM770-ZT é uma fonte de alimentação de 770 W equipada com sistema de cabeamento modular e um heatpipe para refrigerar os componentes do secundário. Vejamos se ela é uma boa fonte.

Tradicionalmente as fontes de alimentação da Zalman são fabricadas pela FSP, mas este modelo em particular não é, sendo fabricado pela Enhance Electronics.

A fonte brilha em azul quando ligada graças a vários LEDs localizados nos dissipadores de calor.

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Figura 1: Fonte de alimentação Zalman ZM770-XT.

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Figura 2: Fonte de alimentação Zalman ZM770-XT.

A Zalman ZM770-XT é uma fonte relativamente comprida, medindo 18 cm de profundidade. Ela tem uma ventoinha de 140 mm em sua parte inferior e circuito PFC ativo, é claro.

A fonte testada tem sistema de cabeamento modular. Três cabos estão permanentemente presos à fonte (cabo principal da placa-mãe, cabo EPS12V/ATX12V e o cabo de alimentação de seis pinos para placas de vídeo) usando fios grossos de 16 AWG e acabamentos de nylon. Esses cabos medem 48 cm de comprimento. Os cabos do sistema de cabeamento modular são achatados usando fios 18 AWG e medem 50 cm entre a fonte de alimentação e o primeiro conector e 14,5 cm entre os conectores.

Os cabos inclusos são:

Cabo principal da placa-mãe com um conector de 24 pinos (sem opção para 20 pinos).
Um cabo com dois conectores ATX12V que juntos formam um conector EPS12V.
Um cabo de alimentação para placas de vídeo com um conector de seis pinos.
Um cabo de alimentação para placas de vídeo com um conector de seis/oito pinos.
Quatro cabos de alimentação SATA com três conectores cada.
Dois cabos de alimentação para periféricos com três plugues cada.
Um adaptador para converter um plugue de alimentação para periféricos em um conector de alimentação para a unidade de disquete.

A ZM770-XT vem com uma quantidade impressionante de conectores de alimentação SATA, mas nós não entendemos porque a Zalman incluiu apenas dois conectores de alimentação para placas de vídeo nesta fonte. Os usuários que estão procurando por uma fonte desta faixa de potência certamente terão sistemas SLI ou CrossFire, e esta fonte não oferece suporte direto para duas placas de vídeo que requerem dois conectores de alimentação cada (por exemplo, duas GeForce GTX 260). A única maneira de instalar duas placas de vídeo com dois conectores de alimentação cada é instalando adaptadores nos plugues de alimentação para periféricos, o que está longe de ser a solução ideal, especialmente quando estamos falando de uma fonte de custa quase US$ 200 nos EUA.

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Figura 3: Cabos.

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

Por Dentro da Zalman ZM770-XT

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. A primeira coisa que notamos foi como os conectores do sistema de cabeamento modular estão instalados na placa de circuito impresso. Em vez de serem conectados à placa de circuito impresso principal usando fios, a placa onde eles estão localizados é soldado diretamente à placa principal. Esta é uma solução sensacional, já que reduz a quantidade de fios dentro da fonte e aumenta o fluxo de ar.

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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.

Este fonte é impecável neste estágio, com dois capacitores Y e dois capacitores X a mais do que o mínimo necessário, além de um capacitor X após a ponte de retificação.

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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 Zalman ZM770-XT.

Análise do Primário

Vamos agora dar uma olhada em profundidade no primário da Zalman ZM770-XT. 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 em seu estágio primário, cada uma capaz de fornecer até 10 A a 100º C . Em 115 V esta fonte seria capaz de extrair até 2.300 W da rede elétrica; assumindo uma eficiência de 80%, as pontes permitiriam que esta fonte fornecesse até 1.840 W sem a queima desses componentes. Claro que estamos falando apenas desses componentes e o limite real dependerá de outros componentes da fonte de alimentação.

No circuito PFC ativo desta fonte são usados dois transistores MOSFET SPW32N50C3, cada um capaz de fornecer até 32 A a 25°C ou 20 A a 100°C em modo contínuo (veja o que a diferença de temperatura faz) ou até 96 A a 25°C em modo pulsante. Esses transistores apresentam uma resistência de 110 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.

Esta fonte de alimentação usa dois capacitores eletrolíticos para filtrar a saída do circuito PFC ativo. O uso de mais de um capacitor aqui não tem nada a ver com a “qualidade” da fonte de alimentação, como alguns leigos poderiam supor (incluindo pessoas sem conhecimento em eletrônica que fazem testes de fontes de alimentação em outros sites). Em vez de usar um grande capacitor os fabricantes podem optar por usar dois os mais componentes menores que darão a mesma capacitância total, para melhor acomodar os componentes na placa de circuito impresso, já que capacitores com menores capacitâncias são fisicamente menores do que capacitores com maiores capacitâncias. A Zalman ZM770-XT usa dois capacitores de 270 µF x 420 V conectados em paralelo; isto é equivalente a um capacitor de 540 µF x 420 V. Esses capacitores são japoneses da Chemi-Con e rotulados a 85º C.

Na seção de chaveamento dois transistores de potência MOSFET STP25NM50N são usados na tradicional configuração direta com dois transistores. Cada um é capaz de fornecer até 22 A a 25º C ou 14 A a 100º C em modo contínuo ou até 88 A a 25º C em modo pulsante. Esses transistores apresentam um RDS(on) de 140 mΩ.

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Figura 9: Componentes do primário.

Os dois componentes redondos instalados na parte superior dos dissipadores de calor são dois LEDs que brilham em azul quando a fonte está ligada.

Note que a Zalmann pintou os dissipadores de calor de alumínio desta fonte com uma cor de cobre para imitar a aparência deste material.

O primário é controlado pelo o popular controlador PWM/PFC CM6800.

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Figura 10: Controlador PWM/PFC.

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

Análise do Secundário

Esta fonte usa oito retificadores Schottky instalados no dissipador de calor do 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 quatro retificadores Schottky 40CPQ060 conectados em paralelo, cada um suportando até 40 A (20 A por diodo interno a 120º C, queda de tensão de 0,49 V). Isto nos dá uma corrente máxima teórica de 114 A ou 1.371 W.

A saída de +5 V é produzida por quatro retificadores Schottky STPS60L45CW conectados em paralelo, cada um suportando até 60 A (30 A por diodo interno a 135º C, queda de tensão de 0,50 V). Isto nos dá uma corrente máxima teórica de 86 A ou 429 W.

A saída de +3,3 V é produzida por outros dois retificadores Schottky STPS60L45CW, o que nos dá uma corrente máxima teórica de 86 A ou 283 W.

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

Como mencionamos, os dissipadores de calor são feitos em alumínio, apesar de a sua cor lembrar cobre. O componente redondo mostrado na Figura 11 é outro LED que brilha em azul quando a fonte está ligada.

As saídas são monitoradas por um circuito de integrado PS223, que suporta as proteções contra subtensão (UVP), sobretensão (OVP), sobrecarga de corrente (OCP) e superaquecimento (OTP). Qualquer outra proteção que esta fonte possa ter é implementada fora deste circuito integrado.

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Figura 12: Circuito de monitoramento.

Os capacitores eletrolíticos do secundário são da Teapo e rotulados a 105º C.

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 quatro barramentos virtuais distribuídos da seguinte forma:

+12V1: Conectores ATX12V/EPS12V.
+12V2: Cabo de alimentação para placas de vídeo do sistema de cabeamento modular.
+12V3: Cabo principal da placa-mãe, cabos SATA e para periféricos.
+12V4: Cabo de alimentação para placas de vídeo que está permanentemente instalado na fonte.

Esta distribuição também está listada na etiqueta da fonte de alimentação (não mostrada na Figura 13), o que é excelente.

Esta distribuição é perfeita já que coloca o processador (conectores ATX12V/EPS12V) e cada placa de vídeo em barramentos separados.

Vamos agora ver se esta fonte pode realmente fornecer 770 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 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 e os respectivos resultados.

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 durante nossos testes a entrada de +12V1 foi conectada nos barramentos +12V3 e +12V4 da fonte e a entrada de +12V2 foi conectada no barramento de +12V1 da fonte.

Entrada	Teste 1	Teste 2	Teste 3	Teste 4	Teste 5
+12V1	5,5 A (66 W)	11 A (132 W)	17 A (204 W)	22 A (264 W)	28 A (336 W)
+12V2	5 A (60 W)	10,5 A (126 W)	16 A (192 W)	22 A (264 W)	27,5 A (330 W)
+5V	2 A (10 W)	4 A (20 W)	6 A (30 W)	8 A (40 W)	10 A (50 W)
+3,3 V	2 A (6,6 W)	4 A (13,2 W)	6 A (19,8 W)	8 A (26,4 W)	10 A (33 W)
+5VSB	1 A (5 W)	1,5 A (7,5 W)	2 A (10 W)	2,5 A (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	155,8 W	308,3 W	466,3 W	617,8 W	773,8 W
% Carga Máx.	20,2%	40,0%	60,6%	80,2%	100,5%
Temp. Ambiente	47,7º C	46,9º C	48,3º C	47,2º C	49,6º C
Temp. Fonte	44,2º C	45,3º C	47,0º C	49,6º C	53,2º C
Regulação da Tensão	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Oscilação e Ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Potência CA	187,3 W	361,7 W	550,1 W	742,0 W	961,0 W
Eficiência	83,2%	85,2%	84,8%	83,3%	80,5%
Tensão CA	114,2 V	112,2 V	110,4 V	108,2 V	105,8 V
Fator de Potência	0,936	0,970	0,981	0,981	0,962
Resultado Final	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada

A Zalman ZM770-XT pode realmente fornecer sua potência rotulada em altas temperaturas.

A eficiência foi alta quando extraímos entre 40% e 60% da sua potência rotulada (ou seja, entre 308 W e 462 W), ficando entre 84,8% e 85,2%. Em carga leve (20% da carga; 154 W) e em 80% da carga máxima (616 W) a eficiência ainda ficou relativamente alta em 83%. Em carga máxima (770 W) a eficiência caiu para 80,5%, ainda acima da marca de 80%.

Esta fonte possui certificação 80 Plus Bronze, o que significa que ela deveria apresentar eficiência de 82% em carga máxima. Isto não aconteceu porque diferentemente da Ecos Consulting (empresa por trás da certificação 80 Plus) nós testamos as fontes em altas temperaturas, e a eficiência cai com a temperatua (leia nosso artigo Podemos Confiar na Certificação 80 Plus? para mais detalhes).

A regulação da tensão foi o destaque desta fonte. Todas as tensões ficaram dentro de 3% de seus valores nominais, ou seja, tensões mais próximas de seus valores oficiais do que o necessário, já que a especificação ATX permite que elas estejam em até 5% de seus valores nominais (10% para a saída de -12 V). Isto inclui a saída de -12 V, que normalmente não gosta de ficar nesta tolerância apertada.

Os níveis de oscilação e ruído ficaram dentro da faixa permitida (máximo de 120 mV para as saídas de +12 V e 50 mV para as saídas de +5 V e +3,3 V; valores de pico-a-pico). No entanto a saída de -12 V quase chegou ao seu limite atingindo 115,4 mV durante o teste cinco.

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Figura 14: Entrada +12V1 do testador de carga com a fonte de alimentação fornecendo 773,8 W (73,4 mV).

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Figura 15: Entrada +12V2 do testador de carga com a fonte de alimentação fornecendo 773,8 W (86,6 mV).

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Figura 16: Barramento de +5V com a fonte de alimentação fornecendo 773,8 W (24,4 mV).

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Figura 17: Barramento de +3,3 V com a fonte de alimentação fornecendo 773,8 W (28,6 mV).

Vamos agora ver se conseguimos extrair mais potência da Zalman ZM770-XT.

Testes de Sobrecarga

Nós sobrecarregamos a Zalman ZM770-XT com o máximo listado na tabela abaixo. Se aumentássemos 1 A a mais em qualquer uma das saídas o nível de ruído em +12V ficaria acima de 120 mV, fazendo com que a fonte trabalhasse fora da sua margem correta. Durante este teste de sobrecarga a saída de -12 V já estava fora da faixa, com um nível de ruído de 134,4 mV (o máximo permitido é 120 mV). As tensões ficaram dentro da margem de 3% de seus valores nominais, o que é excelente.

Entrada	Máximo
+12V1	30 A (360 W)
+12V2	30 A (360 W)
+5V	15 A (75 W)
+3,3 V	15 A (49,5 W)
+5VSB	3 A (15 W)
-12 V	0,5 A (6 W)
Total	867,4 W
% Carga Máx.	112,6%
Temp. Ambiente	48,9º C
Temp. Fonte	58,7º C
Potência CA	1.100 W
Eficiência	78,9%
Tensão CA	104,9 V
Fator de Potência	0,997

Principais Especificações

As principais especificações técnicas da fonte de alimentação Zalman ZM770-XT incluem:

ATX12V 2.3
Potência nominal rotulada: 770 W.
Potência máxima medida: 867,4 W a 48,9º C (acima disto o nível de ruído ficou fora da especificação).
Eficiência rotulada: máximo de 88% em carga típica em 230 V (certificação 80 Plus Bronze)
Eficiência medida: entre 80,5% e 85,2% em 115 V (nominal, ver resultados completos para a tensão realmente usada).
PFC ativo: Sim.
Sistema de cabeamento modular: Sim.
Conectores de alimentação da placa-mãe: Um conector de 24 pinos e dois conectores ATX12V que juntos formam um conector EPS12V (permanentemente conectados na fonte de alimentação).
Conectores de alimentação da placa de vídeo: Um conector de seis pinos em um cabo permanentemente preso à fonte de alimentação e um conector de seis/oito pinos no sistema de cabeamento modular.
Conectores de alimentação SATA: 12 em quatro cabos.
Conectores de alimentação para periféricos: Seis em dois cabos.
Conectores de alimentação da unidade de disquete: Dois, usando o adaptador incluso.
Proteções: sobretensão (OVP, não testada), subtensão (UVP, não testada), sobrecarga de corrente (OCP, não testada), superaquecimento (OTP, não testada) e curto-circuito (SCP, testada e funcionando).
Garantia: Três anos, nos EUA. No Brasil a garantia dependerá do distribuidor.
Verdadeiro fabricante: Enhance Electronics.
Mais informações: http://www.zalman.com.
Preço médio nos EUA*: US$ 193.

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

Conclusões

A Zalman ZM770-XT não é uma fonte de alimentação ruim. Ela apresenta alta eficiência entre 83% e 85% se você extrair até 80% da sua potência rotulada (ou seja, até 616 W) e uma excelente regulação da tensão, com todas as tensões mais próximas de seus valores nominais do que o necessário. A adição de um heatpipe e um sistema de cabeamento modular soldado diretamente na placa de circuito impresso principal (em vez de usar fios para esta conexão) foram grandes idéias.

Esta fonte, no entanto, vem com apenas dois conectores para placas de vídeo, o que impede você de instalar duas placas de vídeo que necessitem de dois conectores de alimentação cada sem a necessidade de adaptadores.

O problema é que esta fonte é muito cara. Custando nos EUA US$ 193 nós simplesmente não podemos recomendá-la, já que você pode encontrar produtos melhores no mercado custando menos. Você pode comprar uma Seasonic X-Series 650 W – a melhor fonte de alimentação que já testamos – que custa menos. Alguns exemplos de melhores opções incluem a Nexus RX-8500 (US$ 150, 850 W, sistema de cabeamento modular, quatro cabos para placas de vídeo), Cooler Master Silent Pro M 850 W (US$ 180, 850 W, sistema de cabeamento modular, seis cabos para placas de vídeo) e a Corsair HX750W (US$ 165, 750 W, sistema de cabeamento modula, maior eficiência, quatro cabos para placas de vídeo), só para citarmos algumas. Até mesmo a cara Ultra X4 850 W (US$ 200, 850 W, sistema de cabeamento modular completo, seis cabos para placas de vídeo) é uma opção melhor do que a Zalman ZM770-XT.