منبع تغذیه Thermaltake یک پاور 850 وات سازگار با ATX 3.0 و PCIe 5.0

بررسی منبع تغذیه Thermaltake Toughpower GF3 850W ATX v3.0

Thermaltake Toughpower GF3 850W یکی از اولین واحدهای تأمین برق سازگار با ATX v3.0 است.

نظر ما

Thermaltake Toughpower GF3 850W یکی از اولین منبع تغذیه‌های آماده ATX 3.0 و PCIe 5.0 است که عملکرد مناسب و بی‌صدایی در شرایط عادی دارد.

نکات مثبت:

قدرت کامل در 47 درجه سانتیگراد
عملکرد کلی به اندازه کافی بالا
کیفیت ساخت مناسب
کارآمد در بارهای سبک
مبدل APFC قابل قبول
جریان فشار کم با 115 ولت
در شرایط عملیاتی معمولی نویز ندارد
کاملا ماژولار
ATX 3.0 و PCIe 5.0 آماده است
سازگار با حالت خواب(sleep) جایگزین
قابلیت انتخاب حالت نیمه غیرفعال
ضمانت 10 ساله

نکات منفی:

کارایی کلی نیاز به تقویت دارد
جریان فشار بالا با ورودی 230 ولت
میانگین پاسخ گذرا در 12 ولت
حداقل اتلاف زمان AC به PWR_OK روی 16 msتنظیم شده است

Thermaltake GF3 با حداکثر توان 850 وات عملکرد خوبی را ارایه می‌دهد. اما آنقدر بالا نیست که بتواند در لیست ما جزو بهترین منبع تغذیه‌ها قرار بگیرد.

با این وجود، کیفیت ساخت بالایی دارد و یکی از اولین منبع تغذیه‌های 850 واتی است که سازگاری خوبی با ATX 3.0 و PCIe 5.0 دارد.

Corsair RM850x و EVGA 850 G7 که عملکرد بسیار بالاتری دارند، با ATX 3.0 همخوان نیستند و کانکتورهای 12VHPWR ندارند.

Thermaltake اخیرا خط GF3 را معرفی کرده است که از منبع تغذیه‌های آماده ATX 3.0 و PCIe 5.0 تشکیل شده‌اند.

در این مقاله، مدلی با ظرفیت 850 وات مجهز به کانکتور 300 وات 12VHPWR را به صورت تئوری بررسی می کنیم.

زیرا در واقعیت، پین‌های حسی کانکتور برای حداکثر بار 600 وات تنظیم شده‌اند.

فناوری Channel Well پلتفرم‌ها را برای همه مدل‌های GF3 به جز مدل‌های 1350 وات و 1650 وات فراهم می‌کند.

GF3 850 توسط 80 Plus و Cybenetics دارای رتبه طلایی است و دارای رتبه نویز Cybenetics A- است.

طراحی کابل کاملا ماژولار در این محدوده قیمت (120 تا 130 دلار) ضروری است.

از فن بلبرینگ دینامیک سیال برای اطمینان از عدم وجود مشکل در طول گارانتی طولانی مدت ده ساله استفاده می‌شود. در نهایت، ابعاد آن معمولی و عمق 160 میلیمتر است.

کابل‌ها و کانکتورهای کافی برای پوشش حداکثر توان دستگاه به طور موثر وجود دارد.

کانکتور تک 12VHPWR تفاوت را در مقایسه با واحدهای 850W موجود ایجاد می‌کند.

این نوع کانکتور جدید است، اما به زودی هر منبع تغذیه با ظرفیت بیش از 450 وات یک کانکتور خواهد داشت.

CWT پلتفرم را فراهم می‌کند و نام رمز آن CSZ است. این پلتفرم کاملا جدید نیست، بلکه یک طراحی اصلاح شده برای ارایه سازگاری مورد نظر ATX 3.0 و کانکتور 12VHPWR است.

قطعاتی که CWT استفاده کرده است، پس از دستورالعمل TT، کیفیت بالایی دارند. PCB به اندازه‌ای بزرگ است که جریان هوای خوبی را فراهم می‌کند.

اما معمولا CWT از سینک‌های حرارتی کوچک استفاده می‌کند که رویه دوم فاقد آن است. با مشخصات سرعت فن مناسب، این امر بر اعتبار پلتفرم تأثیر نمی‌گذارد.

فیلتر موقتی / EMI کامل است و کارش را به خوبی انجام می‌دهد. حفاظت از نوسانات از طریق یک MOV انجام می‌شود و حفاظت فشار توسط ترمیستور NTC و ترکیب تقویت‌کننده فرعی انجام می‌شود.

جفت یکسو کننده پل می‌تواند تا 30A را اصلاح کند.

مبدل APFC از دو FET STMicroelectronics و یک دیود تقویت کننده On Semiconductor استفاده می‌کند.

کلاهک حجیم توسط Rubycon ساخته شده است و ظرفیت آن به ندرت به اندازه‌ای است که اجازه نگه داشتن بیش از 17 میلی ثانیه را بدهد.

FET های اصلی در یک توپولوژی نیم پل نصب می‌شوند و یک مبدل رزونانس LLC نیز برای کارایی بالاتر استفاده می‌شود.

FET های 12 ولت بر روی یک برد عمودی در کنار ترانسفورماتور اصلی برای اتلاف برق کمتر نصب می‌شوند. ریل‌های فرعی از طریق یک جفت مبدل DC-DC تولید می‌شوند.

درپوش‌های فیلتر الکترولیتی، کیفیت بالایی دارند. اکثر کلاهک‌های پلیمری از برندهای ارزان قیمت هستند، اما این کلاهک‌ها در شرایط سخت از مقاومت بالایی برخوردارند.

کنترلر آماده به کار PWM یک On-Bright OB2365T است.

ما چندین کلاهک پلیمری را روی PCB مدولار برای اهداف فیلتر موجدار پیدا کردیم.

آی سی ناظر اصلی Weltrend WT7502R است. روی همان برد با Microchip PIC16F1503 نصب می‌شود که سرعت فن را کنترل می‌کند.

کیفیت لحیم کاری CWT معمولی است، که از نظر ما خوب است.

فن خنک کننده محصول Hong Hua است و از یک یاتاقان دینامیک سیال استفاده می‌کند، بنابراین برای طولانی مدت باید خوب کار کند.

تنظیم بار ریل‌های اولیه و 5VSB

نمودارهای زیر مقادیر ولتاژ ریل اصلی ثبت شده بین محدوده 40 وات تا حداکثر بار مشخص شده منبع تغذیه را همراه با انحراف نشان می‌دهد.

( بر حسب درصد.) در بررسی منبع تغذیه، توجه به تنظیمات دقیق، بسیار مهم است زیرا سطوح ولتاژ ثابت را با وجود بارهای مختلف تسهیل می‌کند.

تنظیم دقیق همچنین، در میان سایر عوامل، پایداری سیستم را به ویژه در شرایط اورکلاک بهبود می‌بخشد. و در عین حال، فشار کمتری را به مبدل‌های DC-DC که بسیاری از اجزای سیستم از آن استفاده می‌کنند، وارد می‌کند.

ریل با ولتاژ کم 12 ولت شروع می‌شود و با بار بیش از 60 وات ولتاژ خود را افزایش می‌دهد. از آنجایی که ما حداقل و حداکثر انحراف ولتاژ را در تمام ریل‌ها در نظر می‌گیریم، افزایش ناگهانی ولتاژ بر تنظیم بار تأثیر می‌گذارد.

زمان توقف

به زبان ساده، زمان توقف، مدت زمانی است که سیستم می‌تواند بدون خاموش شدن یا راه‌اندازی مجدد در هنگام قطع برق به‌کار خود ادامه دهد.

زمان توقف بیشتر از 17 میلی‌ثانیه است. در حالیکه زمان توقف سیگنال power ok کمتر از 16 میلی‌ثانیه است، که حداقل زمانی است که مشخصات ATX نیاز دارد.

جریان حداکثری

جریان حداکثری، یا نوسان روشن، به حداکثر جریان ورودی آنی اطلاق می‌شود که توسط یک دستگاه الکتریکی در اولین روشن شدن آن کشیده می‌شود. یک جریان حداکثری به اندازه کافی می‌تواند باعث قطع شدن قطع کننده‌ها و فیوزها شود. همچنین می‌تواند به سوئیچ‌ها، رله‌ها و یکسو کننده‌های پل آسیب برساند. در نتیجه، هرچه جریان فشار یک منبع تغذیه، درست هنگام روشن شدن کمتر باشد، بهتر است.

جریان فشار حداکثری با ولتاژ 115 ولت کم و با ولتاژ 230 ولت در بالاترین مقدار است.

جریان نشتی

در اصطلاح عادی، جریان نشتی انتقال ناخواسته انرژی از یک مدار به مدار دیگر است. در منابع تغذیه جریانی است که از سمت اولیه به زمین یا شاسی می‌رود که در اکثر موارد به زمین متصل است. برای اندازه گیری جریان نشتی، از دستگاه تستر ایمنی الکتریکی GW Instek GPT-9904 استفاده می‌کنیم.

آزمایش جریان نشتی در 110٪ ورودی ولتاژ نامی DUT انجام می شود. بنابراین برای یک دستگاه 230-240 ولت، باید آزمایش را با ورودی 253-264 ولت انجام دهیم. حداکثر حد قابل قبول جریان نشتی 3.5 میلی آمپر است و توسط مقررات IEC-60950-1 تعریف شده است. و اطمینان حاصل می‌کند که جریان کم است و به هیچ فردی که در تماس با شاسی منبع تغذیه باشد آسیبی نمی‌رساند.

جریان نشتی کم است.

تست‌های بار 10-110٪

این تست‌ها تنظیم بار و سطوح کارایی منبع تغذیه را در دمای بالای محیط نشان می‌دهد. همچنین نشان می‌دهند که چگونه مشخصات سرعت فن در دمای عملیاتی افزایش یافته، رفتار می‌کند.

منبع تغذیه 110٪از حداکثر ظرفیت خود را در دمای کار بالا و برای مدت طولانی بدون هیچ مشکلی ارائه می‌دهد. با این حال، خروجی نویز زیاد است و بیش از 50 dBA است.

تست بار 20-80 وات

در جدول زیر، راندمان منبع تغذیه را اندازه‌گیری می‌کنیم. در بارهایی که به‌طور قابل‌توجهی کمتر از 10 درصد حداکثر ظرفیت آن است (کمترین بار اندازه‌گیری استاندارد 80 Plus). این برای نشان دادن زمانی که رایانه شخصی بیکار است و ویژگی‌های صرفه‌جویی در انرژی روشن است، مهم است.

راندمان با بارهای سبک بالا است.

تست بار 2% یا 10 وات

از جولای 2020، مشخصات ATX به بازده 70 درصد و بالاتر با ورودی 115 ولت نیاز دارد. بار اعمال شده برای منابع تغذیه با ظرفیت 500 وات و کمتر تنها 10 وات است. در حالی که برای واحدهای قوی‌تر، ما 2٪ ظرفیت حداکثر امتیاز آنها را شماره گیری می‌کنیم.

منبع تغذیه به راحتی با بار 2 درصدی 70% را می‌شکند.

بهره‌وری و ضریب قدرت

در مرحله بعد، کارایی منبع تغذیه را در بارهای کم و بارهای 10 تا 110 درصد حداکثر ظرفیت نامی آن، با نمودار نشان دادیم.

هرچه راندمان منبع تغذیه بیشتر باشد، انرژی کمتری هدر می‌رود که منجر به کاهش ردپای کربن و کاهش قبوض برق می‌شود.

در مورد Power Factor هم همین طور.

راندمان با بارهای معمولی کم است. وضعیت با بارهای سبک و فوق سبک تغییر می‌کند.

کارایی 5VSB :

ریل 5VSB کارایی کافی را به دست می‌آورد.

مصرف برق در حالت آماده به کار و آماده به کار

قدرت خون آشام کم است.

دور فن، دمای دلتا و نویز خروجی

تمام نتایج بین دمای محیط 37 تا 47 درجه سانتیگراد (98.6 تا 116.6 درجه فارنهایت) به دست می‌آید.

سرعت فن به صورت خطی نسبت به بار افزایش می‌یابد. حتی در دمای عملیاتی افزایش یافته، اما در سرعت‌های بالا، فن نویز دارد و به 50 dBA می‌رسد. هیت سینک‌های بزرگتر به پایین نگه داشتن صدای خروجی در شرایط سخت کمک می‌کند.

نتایج زیر در دمای محیط 30 تا 32 درجه سانتیگراد (86 تا 89.6 درجه فارنهایت) به دست آمد.

در دمای کارکرد معمولی، نزدیک به 30 درجه سانتیگراد و با الگوی بارگذاری که استفاده کردیم. جایی که ریل‌های کوچک را از ابتدا به طور کامل بارگذاری می‌کنیم، عملیات نیمه غیرفعال زیاد طول نمی‌کشد.

با این وجود، صدای فن تا 460 وات حداقل است. نویز بیش از 30 dBA با بار بیش از 720 وات است و علامت 40 dBA با 825 وات عبور می‌کند.

ویژگی‌های حفاظتی

OCP به درستی روی 12 ولت تنظیم شده است و همین امر در مورد OPP نیز صدق می‌کند. با این حال، این مورد برای ریل‌های فرعی نیست، جایی که OCP بسیار بالاتر از 130٪ است.

علاوه بر این، زمان نگه داشتن سیگنال power ok کمی کمتر از 16 میلی ثانیه است که ATX آن را به عنوان حداقل سطح تعیین می‌کند.

توالی قدرت DC

طبق آخرین راهنمای طراحی منبع تغذیه اینتل (نسخه 1.4)، خروجی‌های +12 ولت و 5 ولت باید همیشه برابر یا بیشتر از ریل 3.3 ولت باشند.

متأسفانه، اینتل به این موضوع اشاره نمی‌کند که چرا اینقدر مهم است که همیشه ولتاژ ریل 3.3 ولت کمتر از سطح دو خروجی دیگر باشد.

در اینجا هیچ مشکلی وجود ندارد، زیرا ریل 3.3 ولت همیشه از دو ریل دیگر پایین‌تر است.

تست‌های بار متقاطع

برای تولید نمودارهای زیر، لودرهای خود را از طریق نرم‌افزارهای سفارشی در حالت خودکار قرار می‌دهیم. قبل از اینکه بیش از 25000 ترکیب بار ممکن را با ریل‌های +12V، 5V و 3.3V امتحان کنیم.

انحراف در هر یک از نمودارهای زیر با در نظر گرفتن مقادیر اسمی ریل‌ها (12V، 5V و 3.3V) به عنوان نقطه صفر محاسبه می‌شود. دمای محیط در طول آزمایش بین 30 تا 32 درجه سانتیگراد (86 تا 89.6 درجه فارنهایت) بود.

نمودارهای تنظیم بار

نمودار کارایی

نمودارهای ریپل

هرچه ریپل منبع تغذیه کمتر باشد، سیستم پایدارتر خواهد بود و استرس کمتری نیز به اجزای آن وارد می‌شود.

تصاویر مادون قرمز

قبل از گرفتن عکس با دوربین اصلاح شده Fluke Ti480 PRO که قادر به ارائه رزولوشن IR 640×480 (307200 پیکسل) است. به مدت 10 دقیقه نیم بار را با درپوش بالایی منبع تغذیه و فن خنک کننده حذف می‌کنیم.

همانطور که انتظار می‌رفت، بردی که FET های 12 ولتی را نگه می‌دارد، با توجه به عدم وجود هیت سینک مناسب، داغترین قسمت است.

تست‌های پیشرفته پاسخ گذرا

در دنیای واقعی، منابع تغذیه همیشه با بارهایی کار می‌کنند که تغییر می‌کنند. بنابراین، برای PSU بسیار مهم است که ریل‌های خود را در محدوده تعریف شده ATX حفظ کند. هرچه انحرافات کوچکتر باشد، کامپیوتر شما به خاطر فشار کمتری که به اجزای آن وارد می‌شود، پایدارتر خواهد بود.

باید توجه داشته باشیم که تعیین ATX به بارگذاری خازنی در طول استراحت‌های گذرا نیاز دارد. اما در روش شناسی، ما انتخاب می‌کنیم که بدترین سناریو بدون ظرفیت اضافی روی ریل‌ها اعمال شود.

پاسخ گذرا پیشرفته در 20٪ – 20 میلی ثانیه

پاسخ گذرا پیشرفته در 20٪ – 10 میلی ثانیه

اندازه گیری ریپل

ریپل نوسانات متناوب AC (تناوبی) و نویز (تصادفی) موجود در ریل‌های DC منبع تغذیه را نشان می‌دهد.

این پدیده به طور قابل توجهی طول عمر خازن‌ها را کاهش می‌دهد زیرا باعث گرمتر شدن آنها می‌شود.

افزایش 10 درجه سانتیگراد می‌تواند عمر مفید کلاهک را تا 50 درصد کاهش دهد. ریپل همچنین نقش مهمی در پایداری کلی سیستم ایفا می‌کند، به خصوص زمانی که اورکلاک در میان باشد.

محدودیت‌های ریپل، طبق مشخصات ATX، 120 میلی ولت (+12 ولت) و 50 میلی ولت (5 ولت، 3.3 ولت و 5 ولت است).

مهار ریپل در همه ریل‌ها عالی است.

ریپل در بار کامل

آزمایش پیش انطباق EMC – نتایج آشکارساز EMI میانگین و شبه پیک

سازگاری الکترومغناطیسی (EMC) توانایی یک دستگاه برای عملکرد صحیح در محیط خود بدون ایجاد اختلال در عملکرد صحیح سایر دستگاه‌های مجاور است.

تداخل الکترومغناطیسی (EMI) مخفف انرژی الکترومغناطیسی است که یک دستگاه ساطع می‌کند و اگر زیاد باشد می‌تواند در سایر دستگاه‌های مجاور مشکل ایجاد کند. به عنوان مثال، می‌تواند باعث افزایش نویز استاتیک در هدفون / بلندگوها شود.

ما از EMCview TekBox برای انجام آزمایش‌های پیش‌انطباق EMC خود استفاده می‌کنیم.

یک خار منفرد وجود دارد که هم با آشکارسازهای EMI متوسط و هم در پیک از محدودیت‌ها عبور می‌کند.

رتبه‌بندی عملکرد

GF3 850 عملکرد خوبی دارد، اما Corsair RM850x و EVGA 850 G7 بسیار جلوتر هستند.

رتبه‌بندی نویز

نمودار زیر میانگین صدای فن خنک کننده را در محدوده عملکرد منبع تغذیه نشان می‌دهد. این نمودار با دمای محیط بین 30 تا 32 درجه سانتیگراد (86 تا 89.6 درجه فارنهایت) است.

در دمای عملیاتی معمولی، متوسط خروجی نویز زیر 30 دسی‌بل است. با نویز کمتر در بارهای بالا، می‌تواند نزدیک به 25 dBA باشد.

رتبه‌بندی کارایی

نمودار زیر میانگین راندمان منبع تغذیه را در سراسر محدوده کاری آن با دمای محیط نزدیک به 30 درجه سانتیگراد نشان می‌دهد.

متوسط راندمان باید بالاتر باشد، حداقل بالای 88٪

رتبه بندی ضریب قدرت

نمودارهای زیر میانگین ضریب توان PSU را در سراسر محدوده آن با دمای محیط نزدیک به 30 درجه سانتیگراد و ولتاژ ورودی 115V/230V نشان می‌دهد.

مبدل APFC عملکرد خوبی را ثبت می‌کند.

Thermaltake ToughPower GF3 850 عملکرد کلی خوبی دارد، اما به اندازه کافی بالا نیست تا Corsair RM850x وEVGA 850 G7 را از سلطنت خلع کند.

اما GF3 850 یک آس را در آستین خود پنهان می‌کند.ATX 3.0 و PCIe 5.0 آماده است. ممکن است سری RTX 4000 انویدیا برای کار کردن نیازی به ATX 3.0 PSU و کانکتورهای 12VHPWR نداشته باشد.

اما خوب است که تا حد امکان در آینده مقاوم باشید زیرا PSU ها می‌توانند از چندین نسل کارت گرافیک بیشتر عمر کنند.

از این به بعد، شاهد تعداد بیشتری از منابع تغذیه سازگار با ATX 3.0 با کانکتورهای 12VHPWR خواهیم بود. چنین منبع تغذیه‌هایی در برابر نوسانات وحشتناک قدرت، تحمل می‌کنند و تا 200 درصد حداکثر توان PSU را می‌رسد.

این یک ویژگی بیش از حد برای پردازنده‌های گرافیکی نسل کنونی است، اما نمی‌توانید بدانید که آینده چه چیزی به همراه خواهد داشت.

ما قویا به شما توصیه می‌کنیم که روی یک PSU ATX 3.0 سرمایه گذاری کنید. با این حال، با توجه به اینکه کارت‌های گرافیک RTX 4000 می‌توانند با کابل‌های آداپتور ارایه‌شده کار کنند.

اگر خرید خوبی برای یک PSU نسل قبلی پیدا کردید، می‌توانید آن را انتخاب کنید. استفاده از آداپتورها ایده آل نیست زیرا افت ولتاژ بالاتر را به خصوص در بارهای زیاد به دنبال دارد.

اما این مقرون به صرفه‌ترین راه برای حفظ سازگاری با منبع تغذیه‌هایی است که کانکتورهای 12VHPWR ندارند.