Обзор блока питания Formula V Line FV-1000GM / Корпуса, БП и охлаждение

FV-1000GM — вторая по старшинству модель «золотой» серии блоков питания от Formula V Line, которая также включает устройства с номинальной мощностью 850 и 1 200 Вт.

⇡#Технические характеристики, конструкция, цена

Герой обзора обладает сертификатом 80 PLUS Gold и, по утверждению производителя, соответствует требованиям стандарта ATX 3.1. Всю паспортную мощность блок питания может отдать по линии 12 В. Совокупная мощность линий 3,3 и 5 В равна 130 Вт вместо более распространенных 120 Вт.

Formula V Line FV-1000GM собран в корпусе глубиной 150 мм, который продувает вентилятор типоразмера 120 мм. Устройство доступно в классическом черном или белом окрасе. БП охлаждается в полупассивном режиме без возможности заставить вентилятор вращаться постоянно.

Коммутационная панель несет один разъем 12V-2x6 и пять универсальных 12-вольтовых разъемов для питания CPU, видеокарты и материнской платы.

Тип кабеля	Количество кабелей	Конечных разъемов на кабеле	Длина до первого разъема, мм	Сечение проводников
24-контактный	1	1	600	18AWG
EPS12V	2	1 (2 × ATX12V)	650	18AWG
12V-2x6	1	1	600	16/24AWG
PCI Express (6+2)	3	1	600	18AWG
SATA	2	4	450	18AWG
Molex	1	3	500	18AWG

Formula V Line FV-1000GM укомплектован плоскими кабелями с сечением проводников 18AWG (за исключением кабеля 12V-2x6, который имеет сечение 16AWG). Три кабеля для питания устройств PCI Express старого образца несут по одному разъему 6+2.

В российских интернет-магазинах Formula V Line FV-1000GM продается за суммы от 7 074 руб. — это очень мало для «золотого» киловаттника. Производитель еще и дает на устройство 10-летнюю гарантию.

⇡#Внутреннее устройство

OEM-партнером Formula V Line, который предоставил платформу блока питания, является фирма Dongguan SANR Electronic Technology. Несмотря на умеренную цену устройства, по ключевым признакам его начинка мало отличается от внутренностей более дорогостоящих представителей «золотой» когорты.

На входе БП расположен двухкаскадный фильтр электромагнитных помех, варистор для защиты от скачков напряжения, ограничитель пускового тока на основе NTC-термистора и реле. Схема PFC — активная.

Основной преобразователь устроен по преобладающей в современных блока питания полумостовой топологии с LLC. На стороне вторичной обмотки трансформатора используются синхронные выпрямители, а малые линии 3,3 и 5 В формируются из 12 В с помощью преобразователей DC-DC.

В цепи PFC установлены два японских конденсатора производства Toshin Kogyo емкостью 330 мкФ. Остальные электролитические конденсаторы изготовлены китайскими фирмами Chengx и Hangcon.

Вентилятор типоразмера 120 мм работает на гидродинамическом подшипнике. Производитель его неизвестен.

⇡#Методика тестирования

Оборудование:

- многоканальная электронная нагрузка PSU-Test-950W от компании «МикроДип»: четыре канала с током вплоть до 30 А для линий 12, 5 и 3,3 В, канал с током вплоть до 5 А для линии дежурного питания 5 В (максимальная совокупная мощность — 994 Вт);
- шасси для электронных нагрузок Tonghui TH8300 и модульная нагрузка Tonghui TH8305-80-80 мощностью 500 Вт для линии 12 В;
- измеритель мощности GW Instek GPM-78213;
- осциллограф OWON VDS1022I;
- высоковольтные изолированные дифференциальные щупы Hantek HT8050;
- резистивные (т. н. Z0) щупы: коаксиальный кабель RG-58, резистор 455 Ом последовательно, оконечное согласование 50 Ом;
- ИБП Ippon Innova RTB 3000 в режиме постоянной частоты как квазиэталонный источник питания (U ≈ 230 В, f ≈ 50 Гц, крест-фактор ≈ 1,45, КНИ ≈ 1,48 %). К ИБП не подключены какие-либо другие потребители, помимо испытуемого устройства;
- лазерный тахометр DT2234A.

Процедура тестирования многолинейных блоков питания стандарта ATX включает следующие испытания.

Режим ожидания

Сигнал PS_ON# неактивен, отсутствует нагрузка на линию дежурного питания 5 В.

Измеряемые параметры:

коэффициент полезного действия;
коэффициент мощности.

Нагрузка на линию дежурного питания 5 В

Сигнал PS_ON# неактивен, мощность линии дежурного питания 5 В варьирует от 1 Вт до максимальной величины (в пределах спецификаций испытуемого устройства) с шагом 1 Вт.

Измеряемые параметры:

коэффициент полезного действия;
коэффициент мощности;
напряжение линии дежурного питания 5 В.

Стандарт ATX допускает отклонение напряжения линии дежурного питания 5 В от эталона на величину от −5 до +5 %.

Перекрестная нагрузка

Целью кросс-нагрузочного тестирования является измерение рабочих параметров испытуемого устройства при множестве различных комбинаций мощности линий (в пределах спецификаций блока питания и электронных нагрузок). Выполняются следующие разновидности кросс-нагрузочных тестов:

максимальный ток каждой линии (исключая линию дежурного питания 5 В) без нагрузки на другие линии;
максимальная совокупная мощность малых линий 3,3 и 5 В при максимальном токе одной из них и максимальном токе линии дежурного питания 5 В. Остаток полной мощности испытуемого устройства исчерпывается за счет нагрузки на линию 12 В;
мощность линии 12 В варьирует от 0 до максимума с шагом 100 Вт, а совокупная мощность линий 5 и 3,3 В — от 0 до максимума с шагом 20 Вт. Токи линий 5 и 3,3 В равны. Для достижения максимальной мощности могут вводиться дополнительные шаги.

Измеряемые параметры:

коэффициент полезного действия;
коэффициент мощности;
скорость вращения вентилятора испытуемого устройства (если блок питания имеет полупассивный режим охлаждения, он всегда включается);
напряжение линий.

Стандарт ATX, начиная с версии 3.0, допускает отклонение напряжения 12 В от эталона на величину от −7 до +5 %, а остальных линий — от −5 до +5 %.

Пульсации напряжения постоянного тока

Тестирование выполняется при следующих условиях (в пределах спецификаций испытуемого устройства и электронных нагрузок):

максимальный ток каждой линии (исключая линию дежурного питания 5 В) без нагрузки на другие линии;
максимальная совокупная мощность малых линий 3,3 и 5 В при максимальном токе одной из них и максимальном токе линии дежурного питания 5 В. Остаток полной мощности испытуемого устройства исчерпывается за счет нагрузки на линию 12 В.

Измерение размаха пульсаций напряжения производится с помощью осциллографа с полосой пропускания 26 МГц и резистивных щупов. Согласно требованиям стандарта ATX параллельно с нагрузкой к каждой из линий подключен электролитический конденсатор емкостью 10 мкФ и керамический конденсатор емкостью 0,1 мкФ.

Результатом теста является максимум полученных значений для каждой линии при тестовых условиях. Допустимый размах пульсаций на линии 12 В составляет 120 мВ, а на других линиях — 50 мВ.

Удержание напряжения постоянного тока после обрыва питания

Устанавливается максимальная мощность линии 12 В и максимальная совокупная мощность линий 5 и 3,3 В (в пределах спецификаций испытуемого устройства и электронных нагрузок). Затем питание испытуемого устройства отключается рубильником, а с помощью осциллографа измеряется промежуток времени между последним нулевым значением напряжения переменного тока и моментом, когда напряжение линии 12 В опустилось до минимально приемлемой величины (11,16 В), — hold-up time.

Стандарт ATX вплоть до версии 3.0 предъявляет требование в 17 мс к hold-up time под максимальной нагрузкой на блок питания. В стандарте ATX 3.1 это значение понижено до 12 мс, а 17 мс являются рекомендательной величиной под нагрузкой в 80 % номинальной мощности.

Скорость вращения вентилятора

В ходе всех тестов перекрестной нагрузки измеряется скорость вращения вентилятора испытуемого устройства. Результаты фиксируются после стабилизации скорости при каждом изменении мощности нагрузки.

Источники

ATX Version 3 Multi Rail Desktop Platform Power Supply Design Guide;
Intel Desktop Platforms Power Supply Test Plan;
The Complete Cybenetics Test Protocol, Including Energy Efficiency, Output Noise, And Overall Performance Calculation of AC-DC Power Supplies.

Также рекомендуем читателям нашу статью «Устройство компьютерных блоков питания и методика их тестирования». Обращайтесь к ней, чтобы узнать, зачем нужен и как работает тот или иной компонент, упомянутый в обзоре, и как интерпретировать результаты тестирования.

⇡#Результаты тестирования

Режим ожидания

Без полезной нагрузки и активного сигнала PS_ON# блок питания расходует 0,28 Вт мощности на собственные нужды, что является нормальным результатом.

Режим ожидания
P (⏦), Вт	λ
0,282	0,005

Дежурное питание 5 В

Линия дежурного питания допускает отклонение напряжения от эталона 5 В не более чем на 3%, что является не идеальным, но допустимым результатом. Линия обладает достаточно высоким КДП — 74–76 %.

Дежурное питание 5 В
P (задан.), Вт	U, В	I, А	P (⎓), Вт	P (⏦), Вт	КПД, %	λ
5	5,00	0,95	4,80	6,44	74	0,10
10	4,95	2,00	9,90	12,96	76	0,20
15	4,89	2,95	14,43	19,22	75	0,27

КПД и коэффициент мощности

При различных комбинациях нагрузки на линии 12, 5 и 3,3 В блок питания развивает КПД вплоть до 94 %, но по усредненным результатам всех тестов — лишь 90 %. Это связано со сравнительно низкой эффективностью малых линий. Средний коэффициент мощности равен довольно посредственной величине 0,89 — опять-таки из-за влияния линий 5 и 3,3 В.

Стабилизация напряжений

Напряжение 12 В у Formula FV-1000GM хорошо стабилизировано: отклонения от эталона лежат в пределах 2 %. На линиях 5 В (основной и дежурной) ошибка стабилизации превышает 3 %, однако и это приемлемо.

Перекрестная нагрузка (максимальная мощность линий)
P (задан.), Вт	3,3 В		5 В		12 В 1		12 В 2		12 В 3		Дежурное 5 В		P (⎓), Вт	P (⏦), Вт	КПД, %	λ	Вентилятор, об/мин
P (задан.), Вт	U, В	I, А	U, В	I, А	U, В	I, А	U, В	I, А	U, В	I, А	U, В	I, А	P (⎓), Вт	P (⏦), Вт	КПД, %	λ	Вентилятор, об/мин
66	3,25	19,70	5,03	0,00	12,02	0,00	12,02	0,00	0,00	0,00	5,03	0,00	64,05	86,70	74	0,58	965
100	3,32	0,00	4,84	19,72	12,02	0,00	12,02	0,00	0,00	0,00	5,03	0,00	95,45	122,30	78	0,68	966
996	3,31	0,00	5,03	0,00	11,93	20,61	11,96	20,64	12,07	41,00	5,03	0,00	987,58	1 063,00	93	0,96	1 351
1 000	3,25	19,70	4,91	12,60	11,92	20,61	11,94	20,64	12,10	29,26	4,82	2,95	986,35	1 097,00	90	0,97	1 835
1 000	3,28	8,89	4,82	19,72	11,93	20,61	11,94	20,64	12,10	29,26	4,84	2,95	984,86	1 091,00	90	0,97	1 755

Перекрестная нагрузка (все тесты)
	3,3 В	5 В	12 В	Дежурное 5 В	КПД, %	λ
	U, В	U, В	U, В	U, В	КПД, %	λ
Макс.	3,32	5,03	12,10	5,03	94	0,98
Средн.	3,28	4,95	11,98	4,95	90	0,89
Мин.	3,24	4,82	11,85	4,82	72	0,29

Размах пульсаций напряжения

Значения Vpp достигают превышают 38 мВ — это далеко не идеальный результат для современного блока питания, но и здесь не к чему придраться с позиции стандарта ATX.

Размах пульсаций напряжения
P (задан.), Вт	3,3 В		5 В		12 В		Дежурное 5 В
P (задан.), Вт	I, А	Vpp, мВ	I, А	Vpp, мВ	I, А	Vpp, мВ	I, А	Vpp, мВ
66	19,70	13	0,00	24	0,00	24	0,00	16
100	0,00	28	19,72	28	0,00	32	0,00	20
996	0,00	30	0,00	26	82,25	34	0,00	34
1 000	19,70	28	12,60	38	70,51	34	2,95	26
1 000	8,89	34	19,72	34	70,51	36	2,95	28

Hold-Up Time

Герой обзора может похвастаться длительным периодом удержания напряжения 12 В в референсном коридоре после обрыва питания — 23,9 мс.

Скорость вращения вентилятора

Пожалуй, единственным изъяном Formula FV-1000GM с практической точки зрения является скорость вращения вентилятора — до 1 700 об/мин и выше. К счастью, под нагрузкой в пределах 500 Вт устройство может охлаждаться пассивно, но при условии хорошей вентиляции корпуса ПК, т. к. скорость вращения вентилятора зависит от температуры компонентов блока питания.

Скорость вращения вентилятора, об/мин
Мощность 3,3 В + 5 В, Вт	130	970	976	977	981	988	1 126	1 211	1 359	1 516	Н/Д	1 700
	120	965	969	976	980	984	1 075	1 149	1 332	1 486	Н/Д	1 700
	100	963	966	971	979	981	1 030	1 103	1 262	1 360	Н/Д	1 570
	80	964	966	968	974	978	981	1 051	1 166	1 318	1 480	1 576
	60				973	976	980	982	1 120	1 260	1 355	1 480
	40			965	970	971	975	980	1 069	1 230	1 324	1 370
	20				966	970	974	976	1 030	1 195	1 305	1 370
	0							975	1 027	1 112	1 284	1 351
		0	100	200	300	400	500	600	700	800	900	Макс.
		Мощность 12 В, Вт

Выводы

Formula FV-1000GM — типичный представитель нижней субкатегории «золотых» блоков питания с предсказуемым набором достоинств и недостатков. За сумму меньше 10 тыс. руб. нельзя рассчитывать на исключительно японские конденсаторы и большое количество 12-вольтовых разъемов. Кроме того, невзирая на пассивное охлаждение при низкой нагрузке, Formula FV-1000GM разгоняет вентилятор до высокой скорости, когда мощность приближается к паспортной тысяче ватт. Однако новинка сопровождается 10-летней гарантией, с запасом уложилась в требования стандарта ATX и даже превзошла ожидания в таком аспекте, как мощность и стабилизация малых линий (а это больное место множества недорогих БП).