*****************************************************
Plemeniti mališan - Seasonic S12II 380W (SS-380GB)
*****************************************************
Kao što ste mogli pročitati u 1. postu ove teme, opisano je kakvo napajanje ne bi trebalo koristiti u iole kvalitetnom računalu, tj. računalu bitnom za vaš rad, poslovanje, pohranu podataka i sve ostalo što korisni postavlja kao prioritet.
U ovom postu će biti obrađeno jedno od vrlo poznatih napajanja tvrtke Seasonic odnosno njihov model S12II ukupne snage 380W (
link - na PDF specifikacije proizvođača i stranice
80Plus testa). Jedina važnija činjenica za napomenuti jest da je napajanje korišteno cca 1,5 godinu do ovog trenutka, što će nam omogućiti da otkrijemo eventualne lošije konstrukcijske točke ili mane u samom dizajnu (za razliku od većine recenzija koje obrađuju izričito nova/nekorištena napajanja).
Vanjski izgled napajanja odaje notu jednostavnosti i elegancije uz vrlo uredno "sleeve-ane" kablove i decentnu crno-bijelu naljepnicu sa deklariranim ograničenjima po pitanju snage, osnovne zaštite korisnika od el. udara i priznate certifikate koje je ovaj model zaslužio. Kablovima svih izvoda se rukuje na jednostavan i bezbolan način, a njihova duljina je sasvim dovoljna za bilo koji Mid-tower, pa čak i neka manja Big-tower kučišta. Njihov broj je s obzirom na deklariranu snagu sasvim dovoljan za prosječno računalo srednje klase koje zahtjeva 1 PCIe 6-pin konektor, tj. 4 SATA i 6 tzv. molex konektora (uz standardni ATX 24-pin i dodatni 4-pin konektor). Konektor za FDD/floppy uređaje dolazi u obliku molex nastavka (2x FDD).
Jedna stvar koju korisnik odmah može primjetiti jest solidna težina napajanja, što će reći da se nije previše štedjelo na dijelovima i složenosti filtera. Ukupne dimenzije samoj napajanja su standardnih ATX dimenzija, tj. 150mm(W) x 86mm(H) x 140mm(L)).
**********************************
Nakon što smo otvorili napajanje otkriva se vrlo poznati ventilator tvrtke
ADDA - AD1212MB-A71GL koji se također ugrađuje u druge modele napajanja (npr. Corsair CX 400/VX450). Lažajvei na ventilatoru su Ball bearing tipa čija je osnovna odlika robusnost i dugotrajnost uz relativno tih rad (ovisno i voltaži tj. okolnoj temperaturi). Njegova regulacija u Seasonicu je prepuštena tzv. S²FC koja u ovim modelima poprilično solidno odrađuje posao hlađenja napajanja uz nisku razinu buke (prilagođava okretaje ventilatora unutarnjoj temperaturi i opterećenju). Nije na odmet spomenuti da se samo mjerenje temperature i opterećenja odvija na glavnoj tiskanoj pločici, te se putem naponske regulacije ostvaruje promjena brzine okretanja samog ventilatora (drugim riječima ventilator ima 2-pinsku konekciju sa ostatkom unutrašnjosti).
Kao što se vidi na fotografijama, unutarnji dizajn i raspored svih el. elemenata je poprilično logično raspoređen. Gotovo bi se moglo reći - školski primjer jednostavnosti i kompaktnosti uz urednost i pažnju posvećenu i nekim manje bitnim detaljima (plastične folije između više elemenata, kako bi se spriječio eventualni izboj el. polja priliko havarije i samimm time ugrozio ostatak računala ili čak i samog korisnika). Moglo bi se reći da su uloge potencijalno većih komponenata (poput hladnjaka, kondenzatora i zaštitnih sklopova) podijeljeni na više manjih komponenata, a sve u svrhu što kompaktnijeg layouta i učinkovitijeg hlađenja dotičnog.
**********************************
Kao što je postala rutina pri ozbiljnijoj recenziji, potrebno je izvaditi glavnu tiskanu pločicu (sa svim njenim nosećim elementima), kako bi se mogli utvrditi i analizirati svi korišteni elementi. Upravo prilikom ovog postupka postala je očigledna jedna "mana" ovog dizajna tj. rasporeda komponenti - lagano pregrijavanja plastike koja okružuje i odvaja glavnu tiskanu pločicu od metalnog kućišta u kojem se nalazi (spriječavanje doticaja eventualnog el. izboja i ostatka računala/korisnika).
Dakle ovaj dio plastike je ostao "zatamnjen" iz jednostavnog razloga - protok u ovom dijelu napajanja ne "štima" tj topli zrak se zadržava u ovom području pa se samim time i okolni elementi u toj regiji više zagrijavaju (regulacija +3.3/+5V voda u području switchinga tj. oko manjeg transformatora). Ovo bi se eventualno dalo riješiti zamjenom nekih regulacijskih sklopova (+3.3/5V i 12V voda).
**********************************
Izgled unutarnjeg sklopa napajanja
**********************************
Na prvi pogled kvaliteta korištenih dijelova i njihova masivnost, te deklarirane specifikacije skrivaju pravu snagu ovog napajanja. Da ne gledamo deklaracije ovog napajanja mogli bi se zabuniti i reći da se radi o nekakvom 450W napajanju
**********************************
Primar - Tranzijentni filtar (zaštita od EMI)
Kao što je spomenuto i u prvom postu ove teme, tranzijentni filtar nam služi kako bismo onemogućili utjecaj drugih uređaja u domaćinstvu na rad našeg napajanja/računala, te naravno kako bismo eventualne smetnje (EMI/RFI) prouzročene samim radom napajanja spriječili od odlaska u ostatak el. instalacija u kućanstvu (utjecaj na druge uređaje u kućanstvu).
Iz dosad priloženih fotografija možemo primjetiti jednu "novost" s obzirom na prethodno testirano napajanja
(Frontier ATX-230), a to je da se ova tranzijentni dio kruga dijeli na dva dijela (jedan je na malenoj tiskanoj pločici - odmah pri samoj utičnici napajanja, dok je drugi dio na glavnoj tiskanoj pličoci napajanja). Na prvom dijelu (dvije gornje slike) se može primjetiti više elemenata kao što su dva mala plava kondenzatora (disk kondenzatori, obično izrađeni od metaliziranog papira/filma), žuti kondenzator oblika kutije šibica tzv.
MPC (metalized polyester capacitor), te jedna manja zavojnica. Sve navedeno je prvi dio kruga zaduženog za suspenziju velikih skokova napona na ulaznoj utičnici/kućnim instalacijama.
Upravo ovi elementi štite vaše računalo i vas same od električnih izboja i požara unutar napajanja/računala. Više o njima
ovdje. Kada napon gradske mreže "prođe" ovaj prvi dio, dolazi do drugog dijela:
**********************************
U ovom dijelu opet vidimo neke poznate dijelove, pa će najjednostavniji način biti da pratimo napon od dvije ulazne žice (smeđa i plava). Lijevo do tih žica (na gornjoj slici) prvo nailazimo na glavni (spori) osigurač sklopa deklariran na 6.3A/250V (1,575W snage), te zatim na mali žuti pločasti element poznat pod imenom
MOV (Metal Oxide Varistor) koji služi za preusmjeravanje većeg dijela energije stvorene prilikom prevelikih izboja napona na gradskoj el. mreži, a uglavnog ga se može pronaći u tzv. "letvama" odnosno prenaponskim zaštitama.
Lijevo od MOV-a se nalaze dvije zavojnice između kojih je "uguran" još jedan žuti kondenzator od metaliziranog poliestera (MPC) koji je zaslužan za odstranjivanje izvjesnih vršnih vrijednosti napona u gradskoj mreži (tzv. peakova).
Nakon ovih elemenata struja/napon dolazi do primarnog ispravljačkog kruga tzv. Greatzovog spoja dioda integriranog u crno kvadratičasto kućište koje je pričvršćeno za veći crni metalni hladnjak (desna strana na donjoj slici). On je zaslužan za elementarnu pretvodbu izmjenižnog napona (gradska mreža) u primarni istosmjerni napon. Kao napomena ovaj element (GBU606) je deklariran da će uz svoju 80% efikasnost moći isporučiti oko
1,100W na svojem izlazu (pri 230V AC), što je uzevši u obzir kvalitetu svih dosad opisanih elemenata odličan podatak.
Kada je signal prošao kroz navedene elemente dolazi opet do dva plava disk kondenzatora (odstranjivanje nepoželjnih harmonika i smetnji u naponu), te kreće prema plavom kvadratičastom kondenzatoru (dielektrik od metaliziranog poliestera), te nastavlja prema PFC (Power Factor Corrector) dijelu napajanja. Uloge ovih elemenata su poznate od ranije tj. ograničavanje amplitude ulaznog napona (nešto poput rezanja pive na pivi
).
Na sredini gornje slike se može uočiti jedna mala tiskana pločica (paralelno sa desnim crnim hladnjakom) na kojoj se ističe jedan integrirani čip. Radi se o
CM6800G PFC/PWM kontroleru koji je zapravo kralježnica cijelog primara i njegova osnovna zadaća je upravljanje cjelokupnim aktivnim PFC sklopom (opisano u daljnjem tekstu), te
PWM-om (Pulse-width modulation) pomoću koje se upravlja Switching sekcijom (Mosfetima) koja dolazi odmah poslije PFC-a (nešto kasnije će bit objašnjeno).
Upravo je ovaj dio ključan za ostvarivanje dovoljne efikasnosti samog napajanja i dobivanja 80Plus certifikata.
**********************************
Aktivni PFC
Ovdje nailazimo na tzv.
PFC Mosfet tranzistore (2x FQP13N50C, ~11A @50°C) koji uz pomoć "brze" ispravljačke PFC diode (STTH8S06 - 8A, izgleda kao tranzistor ali posjeduje samo dva pina) ostvaruju zavidne rezultate (brži rad, manji gubici, hladniji rad) u
Power Factor korekciji (uglavnom je faktor oko 0.99). Kao što svi znamo upravo nam ovaj dio napajanja omogućuje da priključimo naše računalo na bilo koji napon između 100-240V, ali mnogi zanemaruju činjenicu da je ovaj dio ispravljačkog kruga također zadužen za osiguravanje optimalne količine snage s obzirom na izlaznu snagu, te time direktno utječe na efikasnost i zagrijavanje cijelog sklopa. Samo kao napomena, deklarirane vrijednosti korištenih elemenata višestruko su veće od izlazne snage ovog napajanja (380W) čime im je praktički zajamčena dugotrajnost i sigurnost. Svi aktivni PFC elementi (2 Mosfeta i 1 dioda) nalaze se na gornjoj slici pričvršćeni za gornji crni hladnjak. Između njih i sljedeće faze ispravljanja napona (primarnog kondenzatora) nalazi se jedan gumom skriveni
NTC termistor koji u stvari služi za zaštitu ostatka napajanja u obliku strujnog regulatora/graničnika (na gornjoj slici, se nazire mali zelenkasti element omotanu gumu i postavljen između zavojnice i primarnog kondenzatora).
Napokon dolazimo do onog dijela kojeg mnogi pri prvom pogledu uočavaju (desna strana donje slike) - primarni aluminijski elektrolitski kondenzator japanske firme
Nippon Chemi-Con KMQ (220uF, 400V, 105°C), što je izuzetno pohvalno u ovoj klasi napajanja jer jednostavno ne može puno bolje od navedenog (čak i za daleko skuplje/razvikanije modele napajanja).
Osim osnovnih podataka o radnoj temperaturi, nominalnoj voltaži i kapacitetu prikazanog kondenzatora, mora se napomenuti još jedna presudna stavka - kvaliteta korištenog dielektrika, koja je kad su u pitanju japanski kondenzatori gotovo uvijek na vrlo visokom nivou i samim time su mogućnosti tzv. curenja kondenzatora svedene na minimum.
**********************************
Preklapanje ilitiga Switching sekcija
Za preklapanje tj. switchanje visoke frekvencije na ovom napajanju zadužena su dva Mosfeta (Double-Forward topologija), opet se javljaju
FQP13N50C (~11A @50°C).
Upravo ovaj dio napajanja je ono po čemu je poznato današnje računalno napajanje -
SMPS. Dakle ovo je preduvjet kako bi se ostvarila funkcionalna i energetski ostvariva AC/DC pretvorba, a razlog je prijelaz između dvaju stanja tranzistora - zapiranja i zasićenja. Regulacijom trajanja ovih stanja se ostvaruje visoka efikasnost (85%) i smanjuju potrebe za posebnih i nepraktičnim termalnim rješenjima.
Ovo se u stvari može nazvati sklopom koji "hrani" ostatak napajanja (transformatore i sekundarne elemente) točno u toj mjeri koja je potrebna u tom trenutku (ovisno o potrošnji ostatka računala).
Napon/struja se nakon ovih Mosfeta "seli" na glavne žute transformatore (svaki vod ima svoj poseban tranzistor +3.3,+5 i +12V) preko kojih se snizuje voltaža na nazivne napone i povećava izlazna struja, što je upravo modernim računalima potrebno - dovoljno struje. Transformatori su zadovoljavajuće kvalitete i veličine s obzirom na nazivnu snagu napajanja od 380W te ostatak sklopova.
**********************************
Sekundar
Nakon snižavanja napona i povećanja struje, cijeli fokus se stavlja na sekundar, odnosno izlazne Schottky ispravljače koji se sastoje svaki od po dvije diode. Za +3.3V i +5V vod se koriste
STPS30L30CT Schottky ispravljačke diode koje u praksi imaju sposobnost isporučiti oko 21A po vodu, što bi reklo
~107W za +5V rail odnosno
~71W za +3.3V rail (uz uračunatu 70% efikasnost pri 50°C okolne temperature).
Na poslijetku dolazimo i do +12V voda odnosno njegovih izlaznih ispravljačkih dioda (koje izgledaju kao tranzistori pričvrščeni za posljednji hladnjak u napajanju - slika gore). Radi se
dva SBR20A50CT ispravljača spojena u paralelu koji su teoretski spobobni zajedno "izgurati" 60A na +12V rail, a u praksi se ova brojka smanjuje za Current-Derating iznos od 30% - na kraju u praksi, ovi ispravljači su sposobni isporučiti
~43A na +12V vodu (516W), što je vrlo solidna brojka s obzirom da pričamo o 380W napajanju
U ovom dijelu dolazimo do završne obrade izlaznog napona i konačnog filtriranja eventualnih šumova i nepoželjnih nepravilnosti poput ripple-a. Ovi kondenzatori i zavojnice su inače pod velikim opterećenjem i potrebno je odabrati što kvalitetniji tip kako bi se izbjeglo eventualno curenje kondenzatora ili pregorijevanje zavojnica. Na ovom napajanju to je odrađeno na najvišem nivou, tj. zavojnice izgledaju poprilično robusno, a kondenzatori su japanskog podrijetla (
Nippon Chemi-Con) dok je čak jedan od izlaznih kondenzatora Solid type (jedini srebrni element sa plavom bojom na vrhu). Ovo je izuzetna rijetkost kod napajanja i samom uporabom spomenutih elemenata se implicira na kvalitetnu obradu izlaznog napona, kao i na vrlo stabilan te dugotrajan rad.
**********************************
Zaštite
Jedan od dodatnih integriranih krugova zaduženih za aktiviranje raznih zaštita - u ovom slučaju UVP (Undeer Voltage Protection), OVP (Over Voltage Protection) i PG (Power Good) - riječ je o
HY510N. Sve ostale zaštite poput OPP-a (Over Power Protection), OTP-a (Over Temperature Protection), OCP-a (Over Current Protection) i SCP-a (Short Circuit Protection) su riješene vanjskim metodama (poput npr. PWM CM6800G integriranog sklopa - slika dolje).
CM6800G - upravljanje PFC/PWM i zaštita sklopa
Sa donje strane glavne tiskane pločice možemo reći da je situacija uredna i kvalitetno odrađena (slika dolje):
U sredini slike se čak može primjetiti i jedan dodatni SMD termistor koji služi kao zaštita u slučaju pregrijavanja centralnog dijela napajanja.
**********************************
Zaključak
Što zaključiti za ovakvo napajanje?
Kvaliteta izrade je na vrlo dobrom nivou, kao i kvaliteta korištenih komponenti, a implementacija svih važnijih tipova zaštite u slučaju havarije i nezgodnih situacija je i više nego dobrodošla. Napajanje je poprilično tiho u samom radu, te nema naznaka nekakvog "cvrčanja" ili istrošenih ležajeva na ventilatoru (nakon 1,5g korištenja). Broj i dužina kablova su prosječni za ovu klasu i trebali bi biti dovoljni za gotovo svakog korisnika koji traži napajanje u ovoj kategoriji. U trenutku pisanja ovog teksta na tržištu se nalazi naprednija verzija ovog modela (80Plus Bronze i 3g garancije) za nekakvih cca 400kn - čisto pristojna cifra za ono što napajanje nudi: Performanse jednog Corsaira CX 400 uz za jedno koplje podignutu kvalitetu komponenti.
Inženjeri iz Seasonica su dostigli tu
80Plus Bronze letvicu pomoću povećanja kapaciteta primarnog kondenzatora (sa 220->270uF, te uz korištenje nešto kvalitetnije i veće zavojnice na PFC dijelu napajanja), što im se sasvim solidno odužilo (link na Seasonicove
specifikacije). Sve što se može poželjeti od jednog 400W napajanja (stabilni naponi railova, ~85-87% korisnost, male dimenzije, nizak ripple), može se lako pronaći u ovakvom jednom primjerku.
Pohvale Seasonicu još jednom i nadajmo se brzim korekcijama cijena naših zastupnika