Teste da Fonte de Alimentação iMicro PS-IM400WH

Introdução

Hoje nós testaremos a iMicro PS-IM400WH, uma fonte de alimentação que custa aqui no Brasil R$ 35. Ou ela é muito vagabunda ou é uma excelente barganha. Isso é o que iremos descobrir ao final deste teste.

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Figura 1: Fonte de alimentação iMicro PS-IM400WH

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Figura 2: Fonte de alimentação iMicro PS-IM400WH

A iMicro PS-IM400WH usa o mesmo desenho das primeiras fontes ATX, com 14 cm de profundidade e ventoinha de mancal de 80 mm em sua parte traseira, além de ser baseada na obsoleta topologia meia-ponte.

Por ser um produto de baixo custo, ela não tem circuito PFC, sistema de cabeamento modular ou proteção de nylon nos cabos. Todos os fios são 20 AWG, isto é, são mais finos do que o mínimo recomendado (18 AWG). Os cabos inclusos são:

Cabo principal da placa-mãe com conector de 20/24 pinos, 30 cm de comprimento
Um cabo com um conector ATX12V, 34 cm de comprimento
Um cabo com um conector de alimentação SATA, 30 cm de comprimento
Um cabo com dois conectores de alimentação para periféricos, 31 cm até o primeiro conector e 15 cm entre os conectores
Um cabo com dois conectores de alimentação para periféricos e um conector de alimentação para unidades de disquete, 31 cm até o primeiro conector e 15 cm entre os conectores

A quantidade de cabos é ridícula, com apenas um conector SATA e nenhum cabo de alimentação para placas de vídeo. Esta configuração não é suficiente nem mesmo para montar um micro extremamente simples, já que você precisará de pelo menos dois conectores de alimentação SATA, um para a unidade óptica e outro para o disco rígido. Os cabos também são muito curtos.

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Figura 3: Cabos

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

Por Dentro da iMicro PS-IM400WH

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

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Figura 7: Placa de circuito impresso

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 reduzir custos, o fabricante incluiu apenas dois capacitores Y neste estágio. É importante lembrar que este estágio serve não somente para limpar a tensão alternada que entra na fonte, mas também para evitar que o ruído elétrico gerado pela fonte entre de volta na rede elétrica.

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Figura 8: Estágio de filtragem de transientes

Agora vamos ter uma discussão mais detalhada a respeito dos componentes usados na iMicro PS-IM400WH.

Análise do Primário

Vamos agora dar uma olhada em profundidade no primário da iMicro PS-IM400WH. Para uma melhor compreensão do que iremos falar aqui, sugerimos a leitura do nosso tutorial Anatomia das Fontes de Alimentação Chaveadas.

Em vez de usar uma ponte retificadora pronta, esta fonte de alimentação usa quatro diodos, dois 1N5408 (3 A a 75º C) e dois RL207 (2 A a 75º C). Em nossos cálculos temos de considerar a menor das correntes, que é 2 A. Com isso esta fonte em teoria é capaz de extrair até 230 W em uma rede elétrica de 115 V; assumindo uma eficiência de 80%, esses diodos permitiriam que esta fonte fornecesse até 184 W. Aqui está claro que esta fonte não teria nunca como ser um modelo de 400 W.

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Figura 9: Ponte de retificação

A iMicro PS-IM400WH usa dois transistores de potência NPN 13007 em sua seção de chaveamento usando a topologia 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 marcas nacionais de baixo custo.

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Figura 10: Transistores chaveadores

Os transistores chaveadores são controlados por um circuito integrado TL494, que está fisicamente localizado no secundário.

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Figura 11: Controlador PWM

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 F16C20C, que possui uma corrente máxima de 16 A (8 A por diodo interno a 125º C, queda de tensão máxima de 1,3 V, que é extremamente alta). Isso nos dá uma corrente máxima teórica de 16 A ou 192 W para a saída de +12 V. Note que este retificador não é do tipo “Schottky” e, portanto, apresenta uma alta queda de tensão (menor eficiência).

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 0,65 V). Isso nos dá uma corrente máxima teórica de 20 A ou 100 W para a saída +5 V.

A saída de +3,3 V usa um retificador Schottky HBR2045, que possui uma corrente máxima de 20 A (10 A por diodo interno a 150º C, queda de tensão máxima de 0,7 V). Isso nos dá uma corrente máxima teórica de 20 A ou 66 W para a saída +3,3 V.

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

Note como esta fonte usa retificadores mais forte nas saídas de +5 V e +3,3 V do que na saída +12 V, um cenário típico de fontes projetadas 10 anos atrás. Atualmente a maior parte da corrente/potência extraída pelo computador está concentrada no barramento de +12 V (por causa do processador e placas de vídeo).

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

Uma coisa que nos chamou atenção foi que esta fonte não tem as bobinas de filtragem em seu secundário, o que acarretará em altos níveis de oscilação e ruído.

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Figura 13: Ausência de bobinas de filtragem no secundário

O sinal Power Good e as proteções da fonte são implementadas por um circuito integrado AS339, que tem quatro comparadores de tensão internamente.

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Figura 14: Comparador de tensão

Os capacitores eletrolíticos do circuito dobrador de tensão são da LCZ, enquanto os capacitores eletrolíticos no secundário são da BH e da Fcon.

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

Esta fonte tem apenas um único barramento de +12 V, portanto não há muito 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 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. Durante o teste ambas foram conectadas no único barramento de +12 V 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	78,2 W	98,5 W	128,6 W	145,5 W	169,5 W
% Carga Máx.	19,6%	24,6%	32,2%	36,4%	42,4%
Temp. Ambiente	41,3º C	41,5º C	41,9º C	42,7º C	43,4º C
Temp. Fonte	42,7º C	43,5º C	44,2º C	44,4º C	44,8º C
Regulação da Tensão	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Oscilação e Ruído	Reprovada em +3,3 V	Reprovada em +3,3 V	Reprovada em +3,3 V	Reprovada em +3,3 V e -12 V	Reprovada em +3,3 V e -12 V
Potência CA	102,1 W	126,8 W	164,7 W	186,6 W	218,6 W
Eficiência	76,6%	77,7%	78,1%	78,0%	77,5%
Tensão CA	110,1 V	109,9 V	110,2 V	110,5 V	110,4 V
Fator de Potência	0,647	0,653	0,655	0,650	0,650
Resultado Final	Reprovada	Reprovada	Reprovada	Reprovada	Reprovada

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	194,3 W	217,5 W	238,2 W	260,4 W	288,1 W
% Carga Máx.	48,6%	54,4%	59,6%	65,1%	72,0%
Temp. Ambiente	43,3º C	45,0º C	47,1º C	49,0º C	42,2º C
Temp. Fonte	44,8º C	46,0º C	47,8º C	49,6º C	48,5º C
Regulação da Tensão	Aprovada	Aprovada	Reprovada em +12 V	Reprovada em +12 V	Reprovada em +12 V
Oscilação e Ruído	Reprovada em +3,3 V e -12 V	Reprovada em +5 V, +3,3 V e -12 V	Reprovada em +5 V, +3,3 V e -12 V	Reprovada em +12V, +5 V, +3,3 V e -12 V	Reprovada em +12V, +5 V, +3,3 V e -12 V
Potência CA	253,2 W	287,3 W	320,5 W	358,2 W	395,0 W
Eficiência	76,7%	75,7%	74,3%	72,7%	72,9%
Tensão CA	109,8 V	109,0 V	108,1 V	107,6 V	106,5 V
Fator de Potência	0,647	0,645	0,645	0,652	0,653
Resultado Final	Reprovada	Reprovada	Reprovada	Reprovada	Reprovada

A iMicro PS-IM400WH não é uma fonte de alimentação de 400 W, como suspeitávamos. Em nossos testes, ela conseguiu fornecer no máximo 288 W. Acima disso, ela desligava (pelo menos não queimou ou explodiu).

A etiqueta com a indicação de potência falsa é o menor problema apresentado por esta fonte. Ela foi uma das poucas fontes que testamos que conseguiu a proeza de ser reprovada em todos os nossos testes. As saídas de +12 V apresentaram tensões fora da faixa de operação normal a partir de 238 W, e por causa da ausência de bobinas no estágio de filtragem, os níveis de oscilação e ruído ficaram acima do máximo permitido na saída de +3,3 V durante todos os testes. A saída de -12 V apresentou níveis de oscilação e ruído acima do máximo permitido a partir de 145 W, a saída de +5 V apresentou nível de ruído acima da especificação a partir de 217 W, e a saída de +12 V apresentou nível de ruído acima da especificação a partir de 260 W.

Durante o teste 10 o nível de ruído na saída de +12 V foi de 131 mV, na saída de +5 V foi de 58,8 mV, na saída de +3,3 V foi de 57,2 mV e na saída de -12 V foi de 185,4 mV. O máximo permitido é de 120 mV nas saídas +12 V e -12 V, e de 50 mV nas saídas +5 V, +3,3 V e +5VSB. Todos esses valores são de pico-a-pico.

A eficiência ficou o tempo todo abaixo de 80%, entre 72,9% e 78,1%.

Principais Especificações

As principais características técnicas da iMicro PS-IM400WH incluem:

Potência nominal rotulada: 400 W
Potência máxima medida: 288 W a 42,2º C
Eficiência rotulada: Acima de 68% em carga máxima em 115 V
Eficiência medida: Entre 72,9% e 78,1% 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
Conectores de alimentação para periféricos: Quatro em dois cabos
Conectores de alimentação para a unidade de disquete: Um
Proteções: Informação não disponível
Garantia: Informação não disponível
Mais informações: http://www.imicro.com
Preço médio no Brasil: Compramos a fonte testada por R$ 35,60

Conclusões

A iMicro PS-IM400WH é uma típica fonte de alimentação de baixo custo que deve ser evitada. Se você comprar esta bomba você certamente terá vários problemas.

Esta fonte de “400 W” pode fornecer apenas 280 W, com baixa eficiência e esses não são nem mesmo os piores problemas dela.

O problema com esse tipo de fonte vagabunda, e a iMicro PS-IM400WH não é a exceção, é que suas tensões trabalham fora da faixa de operação normal e os níveis de oscilação e ruído ficam sempre acima do máximo permitido. Esses dois problemas irão, na melhor das hipóteses, fazer com que o seu computador trabalhe de maneira instável (apresentando problemas aleatórios), e, na pior das hipóteses, sobrecarregar e até mesmo queimar componentes do seu micro.

Em resumo: fique longe desta bomba!

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