Hlavní stránka Hardware Skříně, zdroje, chladiče Silverstone Strider Essential Gold 600 W: vylepšený základ
Silverstone Strider Essential Gold 600 W: vylepšený základ
autor: Pavel Boček , publikováno 4.11.2015
Silverstone Strider Essential Gold 600 W: vylepšený základ

Silverstone Strider Essential Gold je na oko jen bronzová řada Essential s vyšší účinností, ale kromě ní je zde rozdílů více. Zatímco model Strider Essential Series 600 W (SST-ST60F-ESB) od High Power neprošel ani parametry normy ATX, tento -ESG dělá FSP Group. Pomůže 800 korun navíc tomu, aby se prosadil v high-endu?


Metodika měření a měřicí přístroje

Historie

Současná verze: 1.60
(-): pilotní článek, Eurocase ATX-350W po přestavbě; základní verze zátěže bez konstrukce, přídavného chlazení atd., bez decoupling kondenzátorů, bez omezení rozsahu na osciloskopu

(-): Supermicro PWS-502-PQ; decoupling kondenzátory

(-): Corsair VS450; omezení rozsahu osciloskopu

1.0: Evolve Pulse 80+ 500 W; měření přímo na decoupling kondenzátorech

1.1: 0,1uF keramický + 10uF hliníkový low-ESR kondenzátor

1.2: Fractal Design Tesla R2 500 W: měření napětí na konektoru ATX

1.25: transformátor 2 kVA pro galvanické oddělení

1.33: Huntkey FX500SE; osciloskop Rigol DS2072 namísto DS1062CA, další konektory za zátěži

1.43: Seasonic G-550; klešťový multimetr UNI-T UT210E namísto UT203

1.50: Silverstone SST-ST45SF-G; multimetr FK Technics FK64L namísto FK8400, SATA terminátory

1.51: Antec VPF450: testování ochrany proti přehřátí (ucpáním ventilátoru listem papíru)
1.52: Enermax Digifanless 550 W: Sweater contest
1.60: Cooler Master V Semi Modular V550S: přerušovač síťového napětí

Zátěž

Pominu-li fotografický přístroj, základní prvkem všeho, co si chce říkat recenze zdrojů, musí být zátěž schopná odebrat minimálně 100 % specifikovaného výkonu zdroje na jeho výstupu. Já k tomuto účelu používám halogenové žárovky o příkonech 20–50 W, maximální výstupní výkon pro +12 V je tak zhruba 650 W ve třinácti paticích. Ostatní větve si s ohledem na jejich nízké hodnoty výstupního výkonu u dnešních zdrojů vystačí s výkonovými rezistory. Větev -12 V je zatížena ventilátorem Papst na potenciálovém rozdílu mezi +5 a -12 V.

Silverstone Strider Essential Gold 600 W: vylepšený základ

Zátěž zdrojů, Verze 1.0c

Chlazení

  • Papst 4112 GXMS-061 (120 mm) na potenciálovém rozdílu +5 a -12 V (+rezistory pro snížení proudu na cca 0,3 a 0,2 A)
  • 2× Sanyo Denki (Sun Ace 92) 9G0912G104 (92 × 92 × 38 mm, 5000 ot./min., 186 m3/hod. každý)

Konektory

  • 1× Main ATX (24pin)
  • 1× EPS 12 V (8pin)
  • 2× PCIe (6pin)
  • 1× PCIe (8pin)
  • 1× peripheral molex

Přerušovač síťového napětí

Od verze 1.6 mám k dispozici přerušovač síťového napětí pro proud až 10 A. Je to na zakázku vyrobené zařízení od slovenského inženýra Matěje Svantnera (pokud byste něco podobného potřebovali, matej[@]svantner.net) v pěkném hliníkovém šasi. Zařízení je schopné přerušit síťové napětí po stanovenou dobu (po krocích 0,1 ms). Měří nulu v síti a od ní potom začíná výpadek, přičemž má také trigger výstup, který může být použit jako externí trigger pro osciloskop, který pak udělá snímek a ten můžeme analyzovat.

Silverstone Strider Essential Gold 600 W: vylepšený základ

Má rovněž vstup pro externí tlačítko pro spuštění operace. Ovšem nemá přímo výstupní měřicí bod kam bych mohl připojit vysokonapěťovou sondu osciloskopu, proto jsem si udělal vlastní z kabelu C13-C14. Vypadá to strašně a revizák by z toho asi umřel, ale funguje to ☺

Silverstone Strider Essential Gold 600 W: vylepšený základ

Zvlnění

Zátěži nechybí dvojice kondenzátorů na každou větev, vždy 0,1μF keramika a 10μF elektrolyt. Intel ve svých oficiálních materiálech pro výrobce zdrojů pro simulace zátěže základní deskou a následné přesnější měření zvlnění doporučuje 10μF elektrolyt, konkrétně tantalový SMD kondenzátor. Já se rozhodl pro 22μF, jelikož byl blíže z hlediska ESR a proudu, později jsem to ovšem snížil na 10μF hliníkový kondenzátor. Celkově je to trochu alchymie, jedná se totiž o tzv. decoupling kondenzátory, tedy kondenzátory pro odstranění vazby. Tato konkrétní kombinace simuluje efekty základní desky tak, že odfiltruje určité zvlnění podobně či stejně, jako to filtruje i základní deska. To zvlnění pořád existuje, jen pro osciloskop „není vidět“.

Silverstone Strider Essential Gold 600 W: vylepšený základ

Bohužel, ze specifikací Intelu není jasné, kam přesně se má vlastně sonda osciloskopu zapojit a jak mám v praxi ověřeno, rozdíly mohou být značné (dále od nich totiž efekt filtrace klesá a osciloskop měří to, co ze zdroje opravdu leze, ale to je trošku něco jiného, než specifikuje norma ATX). Od testů zdrojů Evolve se snažím měření provádět přímo na kondenzátorech. Vyžaduje to jistou finesu, ale rozdíly jsou mnohdy výrazné, narazil jsem na rozdíly ve zvlnění až v desítkách procent.

Další věc, kterou Intel vůbec nezmiňuje a která byla zjištěna spíše až praxí, je zachytávání rušení na kabelech. Běžně se vyskytuje jak rušení přímo z testovaného zdroje (zejména vyšší harmonické), tak i ze sítě, a může dosahovat až desítek MHz, což osciloskop zachytí a je to v podstatě nerozlišitelné od vyšších harmonických, které pouští sám zdroj do výstupu (a které tam být nemají a to právě měříme). Z toho důvodu se omezuje na osciloskopu frekvence na 20 MHz, avšak i zde může dojít k záchytu značného rušení.

Silverstone Strider Essential Gold 600 W: vylepšený základ

Zašuměné země, které jsem dříve viděl, tak nezvnikaly ani tak chybou zdrojů, ale prostě tím, že se na kabelech zvlnění indukovalo jako na anténě. Experimentálně jsem ověřil možnost potlačení tohoto zvlnění terminátory s rezistory o hodnotách 1 kΩ zapojenými na co nejvíce volných konektorů. Momentálně mám vyrobeny terminátory pro molexy, konektory Berg i SATA. Ideálně by měly být do zátěže zapojeny všechny konektory, ale na to nejsem vybaven.

Momentálně se s Intelem rozcházím nejen v použitých kondenzátorech pro ostranění vazby ale i v použití sondy k osciloskopu. Jím doporučená sonda je diferenciální, běžně se používají sondy pasivní, jelikož na použitých frekvencích (do 20 MHz) rozdíly nebývají značné. Ale existují. Dvě diferenciální sondy ovšem obvykle stojí víc, než můj osciloskop samotný, to je jaksi ten důvod, proč to používá málokdo (ale doporučují samozřejmě všichni téměř na vše).

Další možnosti zpřesnění měření zvlnění, kterým se budu snažit v budoucnu věnovat:
  • dodatečné stínění sondy osciloskopu/vícenásobně stíněná sonda
  • použití diferenciální sondy
  • odstínění zátěže
  • odstínění testovaného zdroje

Měřicí přístroje

Multimetr FK Technics FK64L+o něco méně šuntovní čínské sondy
  • pro měření napětí a teploty, od verze 1.2 měřeno napětí na konektoru ATX, kde získáme napětí ponížené o ztrátu na vodičích (sníží se tak sice naměřená účinnost, ovšem získáme napětí, které má reálně k dispozici zátěž, a ne napětí na konektorech naprázdno)
  • chyba ±0,5 % z naměřené hodnoty napětí a ±1 digit (nejmenší jednotka na displeji, pro náš rozsah tak +-0,01 V)
  • chyba ±1 % z naměřené hodnoty teploty ±3 digity
Silverstone Strider Essential Gold 600 W: vylepšený základ Klešťový ampérmetr UNI-T UT210E
  • měření proudů
  • chyba ±2 % a ±3 až 8 digitů, lépe nastavené intervaly (2 A / 20 A / 100 A)
  • pro zpřesnění se snažím vodiče smyčkou promotat vícekrát, dovolí-li to jejich délka a uspořádání

Silverstone Strider Essential Gold 600 W: vylepšený základ

Wattmetr SilverCrest PM334-FR
  • měření příkonu a účiníku
  • rozlišení 0,5 W
  • chyba ±1 % +1 W
Osciloskop Rigol DS2072
  • měření zvlnění a výdrže při výpadku napájení pasivními sondami
  • rozsah do 70 MHz (použit omezovač na 20 MHz)
  • reálná rychlost 2 GSa/s, 50000 wfms/s, paměť 14 Mpts

 

Silverstone Strider Essential Gold 600 W: vylepšený základ

 

Metodika a měření

Samotné měření probíhá vždy cca 10–15 minut na každou zátěž, s výjimkou větve +5 V SB, kde je to obvykle jen několik desítek sekund (tou dobou nemám zapnuté chladicí ventilátory, ovšem rezistory stále značně pečou). Kombinovanou zátěž vždy nejprve nastavím a zhruba odměřím, následně odměřím hodnoty zvlnění. Mezitím se zdroj i zátěž zahřejí na stabilní teploty, následuje tak konečné přeměření napětí a proudu. Snímky z osciloskopu jsou pořizovány v nativním rozlišení pomocí aplikace Rigol UltraVision Utilities.

Pro jednoduchost jsou výsledky vždy nejprve shrnuty do tabulky a pak ještě rozebrány. Zeleně jsou označené hodnoty, které splňují normu ATX, červeně ty, které ji nesplňují. Minimem pro všechny zdroje je nulový výskyt červených hodnot (tolerovat můžeme nanejvýš hodnoty zvlnění či napětí mimo specifikace při nulové zátěži, ale to by se u dobrého zdroje také stávat nemělo). Pokud zdroj nesplňuje normu ATX, neměl by být vůbec na trhu. Procentuální zátěž je jen orientační, důležité jsou pak hodnoty napětí a proudu, resp. vypočtená hodnota výstupního výkonu dle toho, jaké kroky mi zátěž dovolila.

Pro vytvoření jakéhosi přehledu účinností volím testování v několika zátěžových režimech, přibližně se kombinovaně rovnající 20 %, 40 %, 60 %, 80 % a 100 % výstupního výkonu. Dále (když to bude možné) zkouším zdroje přetížit a zjistit, zda a jak funguje ochrana proti přetížení a je-li k dispozici, ochranu proti přehřátí nejdříve obalením svetrem a případně i zablokováním ventilátoru. Pokud k dispozici není, zdroj pouze balím do svetru na 15 minut pro simulaci velmi špatného chlazení a testování jeho výdrže. Nemohou chybět i zátěže typu crossload, tedy zatížení jedné jediné větve a sledování, co budou provádět větve ostatní a zda zůstanou v mantinelech normy ATX (opět samozřejmě když to bude možné a bude to mít smysl).

Norma ATX samotná specifikuje řízení napětí v hodnotách ±5 % nominálu pro pozitivní hodnoty a ±10 % pro negativní, tedy:
  • 3,135-3,465 V pro větev +3,3 V
  • 4,75-5,25 V pro větve +5 V a +5 V SB
  • 11,4-12,6 V pro větev +12 V
  • −13,2 V až −10,8 V pro větev −12 V

Zvlnění a šum se pak musí vejít do 50 mV pro menší napětí a 120 mV pro vyšší napětí (peak to peak).

Co se týče výdrže při ztrátě napájení (hold-up time), norma ve skutečnosti specifikuje dvě různé doby: výdrž napětí a výdrž signálu power-good. První je 16 ms, druhý 17 ms. Všechny musí zůstat ve výše uvedené specifikaci alespoň po tuto stanovenou dobu. Rozhodl jsem se měřit výdrž napětí větve +12 V, jelikož toto je dnes vůbec nejdůležitější a nejzatěžovanější větev, ostatní poskytují v moderních počítačích zcela minimální výkon. A u zdrojů s DC-DC měniči to je vůbec nasnadě, když tam jsou ostatní větve generovány právě z +12 V. Signál Power Good navíc může být přerušen později, až i ostatní větve vypadnou ze specifikace a monitor sekundární strany se konečně probudí z letargie. Navíc je hranice pro UVP velmi často nastavena zoufale nízko ve srovnání s tolerancí pro spodní hranici napětí dle ATX, i z toho důvodu jsem přesvědčen, že je lepší měřit napětí +12 V, které dle mého předpokladu ve většině případů vypadne první. A když se tak stane, počítač přestane fungovat dřív, než si toho monitor vůbec všimne a přeruší signál PG (který by měl většinu základních desek vypnout…ale jsou i takové, kterým je to jedno).



 
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
27 čtenářů navrhlo autorovi prémii: 7.9Kč Prémie tohoto článku jsou již uzavřené, děkujeme za váš zájem.
Tento web používá k poskytování služeb soubory cookie.