Обзор блока питания Cooler Master серии V Gold мощностью 750 Вт

Новая серия блоков питания Cooler Master V Gold представлена четырьмя моделями мощностью от 550 до 850 Вт. Все они собираются на заводах Chicony, тогда как предыдущие блоки питания серии V изготавливались в Seasonic (V1200, V1000 и V850) и Enhance Electronics (V750, V650 и V550). На сайте CM, тем не менее, рядом с новыми блоками питания находятся и старшие модели серии V, и в дальнейшем это может запутать покупателя. По-видимому, на складах CM имеется достаточно большое количество старших моделей, и пока они не будут распроданы, CM будет включать их в один ассортиментный перечень с новыми моделями серии V.

Энергетическая эффективность блока питания V750 Gold соответствует сертификационной степени 80 PLUS Gold и Cybernetics ETA-A (КПД не менее 88-91%), а его акустические характеристики – степени LAMBDA-S++ (уровень производимого блоком питания шума при входном напряжении 115 В не превышает 33.76 дБА). К отличительным особенностям данного БП также относятся полностью отсоединяемые кабели и 135-мм вентилятор с гидродинамическим подшипником и возможностью перехода в полуактивный режим, которую пользователь может отключить вручную, если хочет, чтобы вентилятор все время работал на полную мощность. И наконец, как и конкурирующие аналоги от Corsair, Seasonic и EVGA, этот блок питания снабжен 10-летней гарантией.

Технические характеристики

Кабели и соединители

Комплект кабелей предлагает в общей сложности два EPS, четыре PCIe и 12 коннекторов SATA. Все кабели достаточно длинные, но расстояние между дополнительными коннекторами следовало бы увеличить – как минимум до 150 мм. Кроме того, в документации Cooler Master для кабелей PCIe заявлен типоразмер 16AWG, но в комплекте нашего образца БП мы нашли только 18AWG. Мы обратились в Cooler Master и нам ответили, что блоки питания, поступающие в массовую продажу, будут укомплектованы кабелями 16AWG, как и заявлено.

Элементная база

Топология первой стороны печатной платы реализует полумостовую схему с резонансным преобразователем LLC, которая повышает общий КПД за счет уменьшения потерь на переключения полевых транзисторов. Радиаторы имеют небольшие размеры, и в целом компоновка блока питания рационально использует пространство – все компоненты располагаются на достаточном расстоянии друг от друга, что обеспечивает беспрепятственную циркуляцию воздуха, – следовательно, для нормального охлаждения БП не требуются слишком высокие скорости вращения вентилятора.

На фото показаны фильтр переходных процессов, мостовые выпрямители и преобразователь APFC. К сожалению, не предусмотрена защита от скачкообразного возрастания входного тока включения, для которой обычно применяется схема с NTC-термистором и электромагнитным реле. И, что еще хуже, отсутствует MOV-защита от скачков сетевого напряжения.

Полевые транзисторы переключателей основных линий.

Качество пайки вполне удовлетворительное, к тому же здесь нет длинных подводящих соединений, видеть которые всегда неприятно, поскольку это первый признак посредственного уровня контроля качества.

На второй стороне печатной платы находится много интересных компонентов, в том числе полевые транзисторы линии +12 В и ряд контроллеров.

Фильтрующие конденсаторы на второй стороне печатной платы – самого высокого качества, которое гарантировано такими фирмами, как Rubycon, Chemi-Con и Nichicon.

На съемной пластине размещаются многочисленные полимерные конденсаторы, обеспечивающие дополнительную фильтрацию флюктуаций на всех линиях.

Вертикальная пластина содержит схему линии 5В SB и схему электрической защиты. Эти схемы электрически изолированы друг от друга, а сигнал от одной схемы к другой передается с помощью двух оптронов.

Два преобразователя DC-DC обеспечивают работу вспомогательных линий (5 В и 3.3 В).

Охлаждение БП обеспечивает вентилятор Apistek, модель SAC4H2H (поперечный размер – 135 мм, подшипник – гидродинамический).

Испытательное оборудование

Характеристики основных линий под переменной нагрузкой

На графиках ниже показаны значения напряжения основных линий, измеренные в диапазоне нагрузок от 60 Вт до максимально допустимой; по этим же графикам можно определить фактические отклонения измеренных значений от номинального напряжения линии. Близкая к горизонтальной прямой нагрузочная характеристика – важный показатель качества любого блока питания, поскольку означает постоянный уровень выходного напряжения при любой штатной нагрузке.

Время удержания (Hold-up Time)

Время удержания, обычно измеряемое в миллисекундах, показывает временной интервал, в течение которого блок питания при отсутствии напряжения на входе удерживает выходные параметры на уровне рабочих значений, определенных в спецификациях ATX. Время удержания – это то время, в течение которого компьютер будет работать в штатном режиме, не выключаясь и не перезагружаясь, при внезапном отключении внешнего питания. На скриншотах ниже сиреневый график соответствует входному напряжению электросети, бирюзовый – сигналу "Power Good", а желтый – выходному напряжению линии +12 В.

Ток включения

Током включения называется пиковое значение входного тока, который при включении электрического устройства возрастает скачкообразно. Достаточно большие значения тока включения могут вызвать отключение предохранителей и аварийных выключателей и стать причиной выхода из строя переключателей линий, реле и мостовых выпрямителей. Таким образом, чем меньше ток включения у блока питания, тем лучше.

Несмотря на отсутствие NTC-термистора, ток включения не такой уж и высокий.

Тестирование под нагрузкой от 10 до 110 %

Это тестирование проводилось в условиях повышенной температуры окружающей среды. Результаты показывают рабочие характеристики блока питания V750 в жестких условиях эксплуатации: профили выходных напряжений, КПД и скорости вращения вентилятора при переменной нагрузке.

Тестирование с низкой нагрузкой

Здесь мы проверяем эффективность блока питания V750 под нагрузкой значительно меньшей, чем самая низкая нагрузка, определяемая стандартом 80 PLUS, – 10% от максимальной расчетной (номинальной) мощности БП. Эти результаты можно рассматривать применительно к работе ПК в режиме простоя с включенной опцией энергосбережения.

Тестирование с ультранизкой нагрузкой

Данный тест проводится с нагрузкой 10 Вт – для блоков питания номиналом 500 Вт и меньше, или с нагрузкой 2% от максимальной расчетной мощности – для БП мощностью более 500 Вт. Мы проводили этот тест с входным напряжением 115 В.

КПД блока питания V750 с 2%-ной нагрузкой составил свыше 60% – по-моему, более чем достаточно. Но в Intel хотят более 70%.

КПД

Используя полученные результаты, мы построили график зависимости КПД блока питания V750 от нагрузки; диапазон изменения нагрузки – от 10 до 110% от максимальной расчетной мощности.

В диапазоне низких нагрузок блок питания V750 продемонстрировал вполне удовлетворительную эффективность, а со стандартной нагрузкой убедительно обошел по КПД своих главных конкурентов – обе модели Corsair.

Эффективность линии 5 В SB

Линия 5 В SB работает не с таким высоким КПД. Было бы неплохо получить здесь хотя бы один результат, близкий к 80% или даже превосходящий это значение.

Энергопотребление в режимах простоя и Standby

Скорость вращения вентилятора, разность температур БП и окружающей среды (Delta Temperature) и уровень выходного шума

Приведенные ниже результаты получены при температуре окружающей среды 37–47 °C.

Приведенные ниже результаты получены при температуре окружающей среды 30–32 °C.

Как видно из графиков, пассивного или полуактивного охлаждения БП хватает ненадолго.

Тестирование с комбинированной нагрузкой

Приведенные ниже диаграммы были получены в автоматизированном режиме, на который мы запрограммировали наши электронные нагрузки с помощью разработанного на заказ ПО, – это проще, чем перебирать вручную тысячи возможных комбинаций с нагрузками на линиях +12 В, 5 В и 3.3 В.

Отклонения выходного напряжения линии +12 В от номинального значения при переменной комбинированной нагрузке

Отклонения выходного напряжения линии 5 В от номинального значения при переменной комбинированной нагрузке

Отклонения выходного напряжения линии 3.3 В от номинального значения при переменной комбинированной нагрузке

Значения КПД при переменной комбинированной нагрузке

Флюктуации напряжения на линии +12 В при переменной комбинированной нагрузке

Флюктуации напряжения на линии 5 В при переменной комбинированной нагрузке

Флюктуации напряжения на линии 3.3 В при переменной комбинированной нагрузке

Флюктуации напряжения на линии 5 В SB при переменной комбинированной нагрузке

Исследование переходных процессов

В первой серии тестов мы исследовали отклик блока питания на добавочную кратковременную нагрузку (10 A на линию +12 В, 5 A на линию 5 В, 5 A на линию 3.3 В и 0.5 A на линию 5 В SB) длительностью 200 мс в двух режимах работы: с 20%-ной и с 50%-ной основной нагрузкой. В обоих режимах мы измеряли на каждой линии падение напряжения, вызываемое добавочной кратковременной нагрузкой, используя для этого осциллограф. Значения выходного напряжения линий должны оставаться в пределах, определенных спецификациями ATX.

В реальных условиях блок питания работает с нагрузкой, которая может измениться в любой момент – в зависимости от текущей вычислительной нагрузки на процессор или видеокарту. Поэтому эти характеристики очень важны – они показывают способность БП удерживать выходные напряжения линий в диапазоне корректных значений в соответствии со спецификациями ATX. Чем меньше отклонение выходного напряжения БП, тем стабильнее работает компьютер и, следовательно, тем меньше нагрузка на его компоненты.

Здесь следует отметить, что, согласно стандарту ATX, эти тесты должны проводиться с добавочным емкостным сопротивлением, но мы выбрали наиболее неблагоприятный сценарий – без дополнительных емкостей на линиях. Хотя в спецификациях ATX запрашивается величина этого емкостного сопротивления, это не подразумевает, что ваша система (материнская плата и остальные компоненты) должна обязательно его обеспечивать; однако этот сценарий тоже нужно иметь в виду.

Вызванные добавочной кратковременной нагрузкой отклонения напряжения на линиях +12 В, 5 В и 5 В SB – невелики, но на линии 3.3 В – довольно существенны.

Ниже приведены соответствующие осциллограммы напряжений.

Отклик при 20%-ной нагрузке

Отклик при 50%-ной нагрузке

Переходные процессы при включении БП

Мы также исследовали отклик блока питания в более простых сценариях – в момент включения его в сеть. В первом тесте мы сначала выключили БП, затем установили максимальный выходной ток на линии 5 В SB, после чего включили БП. Во втором тесте мы установили максимальную нагрузку для линии +12 В и запустили БП, который до этого находился в режиме Standby. И наконец в третьем, последнем тесте мы полностью выключили БП (с помощью выключателя), установили максимальную нагрузку для линии +12 В и затем включили БП. Согласно спецификациям ATX, на всех линиях БП величина регистрируемых всплесков выходного напряжения должна составлять не более 10% от номинального значения (например, на линии 12 В суммарное пиковое напряжение с учетом 10%-ного всплеска не должно превышать 13.2 В, а на линии 5 В – 5.5 В).

Измерение флюктуаций

Флюктуации, регистрируемые на выходных линиях постоянного тока БП, складываются из двух составляющих – периодической (колебания напряжения в сети переменного тока) и случайной (шумовой). Флюктуации значительно сокращают срок службы конденсаторов, поскольку вызывают их нагрев: повышение температуры конденсатора на 10 °C может сократить его срок службы на 50%. Флюктуации также влияют на общую стабильность системы, особенно в условиях ее разгона. Максимально допустимые величины флюктуаций, согласно спецификациям ATX, составляют 120 мВ для линии +12 В и 50 мВ для линий 5 В, 3.3 В и 5 В SB.

На всех линиях флюктуации низкие.

Флюктуации при нагрузке 100%

Флюктуации при нагрузке 110%

Флюктуации при комбинированной нагрузке 1 (Crossload 1)

Флюктуации при комбинированной нагрузке 2 (Crossload 2)

Оценка технологий защиты

Высокие значения точек срабатывания OCP на вспомогательных линиях, по-видимому, не будут создавать проблем при подавлении флюктуаций и работе с переменной нагрузкой. Существенный недостаток – отсутствие защиты от скачков сетевого напряжения и входного тока, которая обычно реализуется с применением MOV и NTC-термистора, поддерживаемого электромагнитным реле.

Профиль выходных напряжений

Согласно требованиям последней версии руководства Intel по разработке блоков питания Power Supply Design Guide (revision 1.4), выходное напряжение на линиях +12 В и 5 В должно быть больше или равно напряжению на линии 3.3 В все время – в том числе при включении БП. Для первого раза мы проверили режим без нагрузки: просто выключили БП и включили его снова, при отсутствии какой-либо нагрузки на всех линиях.

Предварительное тестирование на электромагнитную совместимость – определение средних и пиковых значений создаваемых БП помех

Электромагнитная совместимость (Electromagnetic Compatibility, EMC) характеризует способность устройства корректно работать в окружении других устройств, не нарушая их корректную работу.

Электромагнитные помехи (Electromagnetic Interference, EMI) создаются за счет электромагнитной энергии, излучаемой устройством, и если их уровень слишком высок, они могут вызвать сбой в работе соседних устройств.

Рейтинг производительности

Акустический рейтинг

На диаграмме ниже показаны средние значения уровня шума, создаваемого вентилятором БП, полученные по результатам измерений во всем диапазоне рабочих нагрузок при температуре окружающей среды около 30-32 °C.

Рейтинг КПД

На диаграмме ниже показаны средние значения КПД блоков питания, полученные по результатам измерений во всем диапазоне рабочих нагрузок при температуре окружающей среды около 30-32 °C.

Заключение

Блок питания V750 продается в онлайн-магазине Cooler Master за $139.99.

Достоинства

• Обеспечивает полную мощность при температуре окружающей среды 47 °C.
• Хорошее качество сборки.
• Линия +12 В имеет отличные характеристики отклика на мгновенное изменение нагрузки.
• Низкий уровень флюктуаций на всех линиях (без применения дополнительных емкостей).
• Большое время удержания (hold-up time).
• Достаточное число коннекторов (в том числе два коннектора EPS и четыре коннектора PCIe).
• Опциональный режим полуактивного охлаждения.
• Гарантия 10 лет.

Недостатки

• Высокая цена и ограниченное наличие в продаже (из-за торговой войны между США и Китаем).
• В блоке питания нет MOV и комбинированной схемы реле и NTC-термистора для защиты от скачков входного напряжения и тока (хотя ток включения невысокий).
• Общая производительность достаточно высока, но не дотягивает до уровня конкурентов (Corsair, EVGA и Seasonic).
• Характеристики отклика линии 3.3 В могли бы быть и лучше.
• Не всегда уровень шума соответствует стандарту Cybernetics LAMBDA-S++.
• Маленькое расстояние между дополнительными коннекторами кабелей.

Основная проблема, связанная с возможным приобретением блока питания V750, заключается в его ограниченной доступности наряду с высокой ценой; эта проблема вызвана тарифной политикой Трампа и не является специфической для данного продукта: все больше и больше фирм вынуждены повышать цены на свою продукцию, а в ряде случаев импортируемая из Китая продукция вообще не поступает на рынок. Не секрет, что многие компании уже переводят производство продукции популярных марок в другие страны, среди которых наибольшие перспективы имеет Вьетнам.

Блок V750 отличает хорошее качество сборки, превосходные характеристики отклика линии +12 В, большое время удержания и низкий уровень флюктуаций на всех линиях. Кроме того, опциональный режим перехода вентилятора в полуактивный режима делает этот БП подходящим на все случаи жизни, а срок гарантии составляет 10 лет. Но на этом достоинства заканчиваются. Общая производительность блока питания ниже уровня конкурирующих аналогов (Corsair RM750x и RM750, Seasonic Focus Plus Gold 750 W и др.), а уровень шума у двух тестовых образцов достигал 34-36.5 дБ[A] вместо заявленных 33.76 дБ[A]. Наконец, во входном фильтре переходных процессов отсутствует MOV, и хотя специалист по блокам питания из Cooler Master говорил мне, что в этом БП это не нужно, я придерживаюсь иного мнения. Что же касается отсутствия NTC-термистора и согласованного с ним реле, то результаты многократных измерений тока включения не показали высоких значений. И все-таки, я предпочел бы видеть здесь два вышеупомянутых компонента.

Также было бы хорошо иметь в комплекте нашего образца БП кабели с PCIe калибра AWG16, поскольку это обеспечивало бы большую стабильность выходного напряжения при переменной нагрузке. В Cooler Master говорят, что блоки питания для массовой продажи будут укомплектованы PCIe-кабелями AWG16. Наш образец был выпущен в предыдущей партии, поэтому он укомплектован стандартным набором кабелей.

Блок питания V750 подойдет тем пользователям, которым нужны как можно лучшие характеристики линии +12 В и которых не смущает относительно высокий уровень шума по сравнению с другими БП той же мощности. Обратите внимание, что линия +12 В – наиболее важная из всех линий блока питания. Тем не менее, вы сможете найти (причем за меньшие деньги) и намного более тихие аналоги с заметно большей общей производительностью.