Обзор блока питания Formula AP-500MM

Мы продолжаем серию материалов, посвященных источникам питания с минимальной розничной стоимостью, и на этот раз познакомимся с блоком питания Formula AP-500MM. Всего в этой серии у производителя аж восемь моделей с мощностью от 400 до 750 Вт. На момент публикации обзора стоимость этого БП начиналась от 3 тысяч рублей.

Привлекает внимание то, что значительная часть корпуса не сплошная, а представляет собой сетку. Трудно сказать, сделано ли это в расчете на эстетическую привлекательность или на экономию на металле, но в любом случае некоторая часть нагретого воздуха, прогоняемого через внутренности БП его вентилятором, будет выдуваться в системный блок, а не наружу. А рассеивает Formula AP-500MM не так уж мало. Также корпус блока питания покрашен в черный цвет, что вкупе с упаковкой демонстрирует направленность данной модели в розничный сегмент рынка. Размеры БП стандартные, длина корпуса составляет 140 мм.

Характеристики

Все необходимые параметры указаны на корпусе блока питания в полном объеме, для мощности шины +12VDC заявлено значение 450 Вт. Соотношение мощности по шине +12VDC и полной мощности составляет 90%. Сам по себе факт того, что полную мощность БП нельзя получить по каналу +12VDC (а это единственный реально нагруженный канал в современных системах), безусловно является недостатком. Впрочем, мы имеем дело с бюджетным решением на не самой свежей платформе, и это точно не самый большой его недостаток.

Провода и разъемы

Длина проводов до разъемов питания

• 1 шнур: до основного разъема АТХ — 50 см
• 1 шнур: до процессорного разъема 8 pin SSI — 61 см
• 1 шнур: до первого разъема питания видеокарты PCIe 2.0 VGA Power Connector — 55 см, плюс еще 15 см до второго такого же разъема
• 2 шнура: до первого разъема SATA Power Connector — 45 см, плюс 15 см до второго и еще 15 см до третьего такого же разъема, плюс еще 15 см до разъема Peripheral Connector («молекс»)

Длина проводов здесь не самая большая, но особых проблем со сборкой в современных корпусах среднего размера с системой скрытой прокладки проводов быть не должно.

Все провода фиксированные, но это типично для бюджетных решений, и в любом случае их не очень много: предельная мощность ясно говорит о том, что для сборки систем высокой мощности данный БП не подходит.

Стоит учитывать, что все разъемы SATA прямые, что стоит оценить положительно, потому что использование таких разъемов более удобно в случае накопителей, размещаемых с тыльной стороны основания для системной платы или на какой-либо похожей поверхности.

Распределение разъемов по шнурам питания не самое удачное, так как полноценно обеспечить питанием несколько зон будет проблематично, особенно если требуется подключение устройств на больших расстояниях от БП. Впрочем, в случае типовой системы с парой накопителей сложности маловероятны. А в нашем случае этот БП и вовсе использовался в составе мини-ПК.

С положительной стороны стоит отметить использование ленточных проводов, что повышает удобство при сборке и дальнейшей эксплуатации.

В общем, с точки зрения проводов, ситуация тут не хуже, а в чем-то даже лучше, чем у аналогов.

Схемотехника и охлаждение

Блок питания оснащен активным корректором коэффициента мощности, но имеет стандартный, а не расширенный диапазон питающих напряжений.

Основные полупроводниковые элементы установлены на двух небольших радиаторах. На первом размещены элементы корректора коэффициента мощности и основного инвертора переменного тока, а на втором — выпрямители.

Платформа тут явно не самая передовая: реализована групповая стабилизация каналов +5VDC и +12VDC, а также +3.3VDC на отдельном стабилизаторе на базе магнитного усилителя. Впрочем, это вполне типично для решений нижней части бюджетного сегмента.

На входе установлен конденсатор под торговой маркой Nichicon емкостью 220 мкФ. То есть обещанный японский конденсатор в наличии, но он один единственный. В низковольтных цепях преобладают конденсаторы под торговой маркой ChengX.

В блоке питания установлен вентилятор Xiongli Electronic W12025HZ12SEMA типоразмера 120 мм. Производителем БП заявлено, что вентилятор выполнен на гидродинамическом подшипнике. Подключение двухпроводное, разъемное, так что поменять вентилятор будет несложно, а гарантийный срок он должен отработать без проблем.

Измерение электрических характеристик

Далее мы переходим к инструментальному исследованию электрических характеристик источника питания при помощи многофункционального стенда и другого оборудования.

Величина отклонения выходных напряжений от номинала кодируется цветом следующим образом:

Работа на максимальной мощности

Первым этапом испытаний является эксплуатация блока питания на максимальной мощности продолжительное время. Такой тест с уверенностью позволяет удостовериться в работоспособности БП. В данном случае мы провели тестирование в несколько заходов, так как не хотелось столкнуться с проблемой оплавления разъемов с учетом малого их количества.

Блок питания действительно способен работать на максимальной заявленной мощности продолжительное время, но достигнуть ее в реальной системе будет невозможно из-за малого количества разъемов питания видеокарт, а также из-за невозможности сильно нагрузить каналы +3.3VDC и +5VDC (опять же, в реальной системе).

Кросс-нагрузочная характеристика

Следующим этапом инструментального тестирования является построение кросснагрузочной характеристики (КНХ) и представление ее на четвертьплоскости, ограниченной максимальной мощностью по шине 3,3&5 В с одной стороны (по оси ординат) и максимальной мощностью по шине 12 В с другой (по оси абсцисс). В каждой точке измеренное значение напряжения обозначается цветовым маркером в зависимости от отклонения от номинального значения.

КНХ позволяет нам определить, какой уровень нагрузки можно считать допустимым, особенно по каналу +12VDC, для тестируемого экземпляра. В данном случае отклонения действующих значений напряжения от номинала по каналу +12VDC превышают 3% при мощности нагрузки свыше 400 Вт по данному каналу. При этом отклонения по каналу +5VDC составляют около 5% в сторону увеличения значений.

Подобное поведение довольно часто встречается у блоков питания с групповой стабилизацией, но бывают и исключения, к которым данная модель не относится.

Отдельно было проведено небольшое исследование канала +5VDC, из которого можно сделать вывод, что при нагрузке в пределах 230 Вт по каналу +12VDC отклонение по каналу +5VDC не превышает 4 процентов от номинала при типичной нагрузке по каналам +3.3VDC и +5VDC, которая характерна для современной системы.

Нагрузочная способность

Следующий тест призван определить максимальную мощность, которую можно подать через соответствующие разъемы при нормированном отклонении значения напряжения в размере 3 или 5 процентов от номинала.

В случае видеокарты с единственным разъемом питания максимальная мощность по каналу +12VDC составляет не менее 150 Вт при отклонении в пределах 3%.

В случае видеокарты с двумя разъемами питания максимальная мощность по каналу +12VDC составляет не менее 250 Вт при отклонении в пределах 3%. Видеокарты средней мощности с этим БП должны работать без особых проблем.

При нагрузке через разъем питания процессора максимальная мощность по каналу +12VDC составляет не менее 250 Вт при отклонении в пределах 3%. Для бюджетных систем этого хватит с головой.

В случае системной платы максимальная мощность по каналу +12VDC составляет не менее 150 Вт при отклонении 3%. Так как сама плата потребляет по данному каналу в пределах 10 Вт, высокая мощность может потребоваться для питания карт расширения — например, для видеокарт без дополнительного разъема питания, которые обычно имеют потребление в пределах 75 Вт.

Экономичность и эффективность

При оценке эффективности компьютерного блока питания можно идти двумя путями. Первый путь заключается в оценке компьютерного блока питания как отдельного преобразователя электрической энергии с дальнейшей попыткой минимизировать сопротивление линии передачи электрической энергии от БП к нагрузке (где и измеряется ток и напряжение на выходе БП). Для этого блок питания обычно подключается всеми имеющимися разъемами, что ставит разные блоки питания в неравные условия, так как набор разъемов и количество токоведущих проводов зачастую разное даже у блоков питания одинаковой мощности. Таким образом, хотя результаты получаются корректными для каждого конкретного источника питания, в реальных условиях полученные данные малоприменимы, поскольку в реальных условиях блок питания подключается ограниченным количеством разъемов, а не всеми сразу. Поэтому логичным представляется вариант определения эффективности (экономичности) компьютерного блока питания не только на фиксированных значениях мощности, включая распределение мощности по каналам, но и с фиксированным набором разъемов для каждого значения мощности.

Представление эффективности компьютерного блока питания в виде значения КПД (коэффициента полезного действия) имеет свои традиции. Прежде всего, КПД — это коэффициент, определяемый соотношением мощностей на выходе и на входе блока питания, то есть КПД показывает эффективность преобразования электрической энергии. Обычному же пользователю данный параметр почти ничего не скажет, за исключением того, что более высокий КПД вроде как говорит о большей экономичности БП и более высоком его качестве. Зато КПД стал отличным маркетинговым якорем, особенно в комбинацией с сертификатом 80Plus. Однако с практической точки зрения КПД не оказывает заметного влияния на функционирование системного блока: он не увеличивает производительность, не снижает шум или температуру внутри системного блока. Это просто технический параметр, уровень которого в основном определяется развитием промышленности в текущий момент времени и себестоимостью продукта. Для пользователя же максимизация КПД выливается в увеличение розничной цены.

С другой стороны, иногда нужно объективно оценить экономичность компьютерного блока питания. Под экономичностью мы подразумеваем потерю мощности при преобразовании электроэнергии и ее передаче к конечным потребителям. И для оценки этого КПД не нужен, так как можно использовать не отношение двух величин, а абсолютные значения: рассеиваемую мощность (разницу между значениями на входе и выходе блока питания), а также потребление энергии источником питания за определенное время (день, месяц, год и т. д.) при работе с постоянной нагрузкой (мощностью). Это позволяет легко увидеть реальную разницу в потреблении электроэнергии конкретными моделями БП и при необходимости рассчитать экономическую выгоду от использования более дорогих источников питания.

Таким образом, на выходе мы получаем понятный для всех параметр — рассеиваемую мощность, которая легко преобразуется в киловатт-часы (кВт·ч), которые и регистрирует счетчик электрической энергии. Умножив полученное значение на стоимость киловатт-часа, получим стоимость электрической энергии при условии эксплуатации системного блока круглосуточно в течение года. Подобный вариант, конечно, чисто гипотетический, но он позволяет оценить разницу между стоимостью эксплуатации компьютера с различными источниками питания в течение длительного периода времени и сделать выводы об экономической целесообразности приобретения конкретной модели БП. В реальных условиях высчитанное значение может достигаться за более долгий период — например, от 3 лет и более. При необходимости каждый желающий может разделить полученное значение на нужный коэффициент в зависимости от количества часов в сутках, в течение которых системный блок эксплуатируется в указанном режиме, чтобы получить расход электроэнергии за год.

Мы решили выделить несколько типовых вариантов по мощности и соотнести их с количеством разъемов, которое соответствует данным вариантам, то есть максимально приблизить методику измерения экономичности к условиям, которые достигаются в реальном системном блоке. Вместе с тем, это позволит оценивать экономичность разных блоков питания в полностью одинаковых условиях.

Полученные результаты выглядят следующим образом:

Данная модель имеет низкую экономичность во всех протестированных режимах, это вполне типичный представитель источников питания бюджетного сегмента, которые выбирают отнюдь не за экономичность.

По показателю рассеиваемой мощности при работе на невысокой нагрузке (а высокую эта модель и не тянет) Formula AP-500MM занимает почетное предпоследнее место в списке блоков питания мощностью до киловатта.

Температурный режим

В данном случае во всем диапазоне мощности термонагруженность конденсаторов находится на невысоком уровне, что можно оценить положительно. Правда, объясняется это не высокой эффективностью или высококачественной конструкцией, а наличием высокоскоростного вентилятора и большого количества отверстий с разных сторон корпуса БП. За счет этого удалось организовать эффективное отведение тепла, в том числе и внутрь корпуса системного блока.

Акустическая эргономика

При подготовке данного материала мы использовали следующую методику измерения уровня шума блоков питания. Блок питания располагается на ровной поверхности вентилятором вверх, над ним на расстоянии 0,35 метра размещается измерительный микрофон шумомера Октава 110А-Эко, которым и производится измерение уровня шума. Нагрузка блока питания осуществляется при помощи специального стенда, имеющего бесшумный режим работы. В ходе измерения уровня шума осуществляется эксплуатация блока питания на постоянной мощности в течение 20 минут, после чего производится замер уровня шума.

Подобное расстояние до объекта измерения является наиболее приближенным для настольного размещения системного блока с установленным блоком питания. Данный метод позволяет оценить уровень шума блока питания в жестких условиях с точки зрения небольшого расстояния от источника шума до пользователя. При увеличении расстояния до источника шума и появлении дополнительных преград, имеющих хорошую звукоотражающую способность, уровень шума в контрольной точке также будет снижаться, что приведет к улучшению акустической эргономики в целом.

При работе на мощности до 300 Вт шум данной модели соответствует среднетипичному уровню при расположении БП в ближнем поле. При более значительном удалении блока питания и размещении его под столом в корпусе с нижним расположением БП такой шум можно будет трактовать как находящийся на уровне ниже среднего. В дневное время суток в жилом помещении источник с подобным уровнем шума будет не слишком заметен, особенно с расстояния в метр и более, и тем более он будет малозаметен в офисном помещении, так как фоновый шум в офисах обычно выше, чем в жилых помещениях. В ночное время суток источник с таким уровнем шума будет хорошо заметен, спать рядом будет затруднительно. Подобный уровень шума можно считать комфортным при работе за компьютером.

При дальнейшем увеличении выходной мощности уровень шума блока питания заметно повышается.

При нагрузке в 400 Вт шум блока питания уже превышает значение 40 дБА при условии настольного размещения, то есть при расположении блока питания в ближнем поле по отношению к пользователю. Подобный уровень шума можно охарактеризовать как достаточно высокий. При мощности 500 Вт шум достигает значения 52 дБА. Это очень высокий уровень шума, который доставляет сильный дискомфорт в домашних условиях.

Таким образом, с точки зрения акустической эргономики данная модель обеспечивает относительный комфорт при выходной мощности в пределах 300 Вт, но по-настоящему низким шум от этой модели не бывает.

Также мы оцениваем уровень шума электроники блока питания, поскольку в некоторых случаях она является источником нежелательных призвуков. Данный этап тестирования осуществляется путем определения разницы между уровнем шума в нашей лаборатории с включенным блоком питания и с выключенным. В случае, если полученное значение находится в пределах 5 дБА, никаких отклонений в акустических свойствах БП нет. При разнице более 10 дБА, как правило, есть определенные дефекты, которые можно услышать с расстояния около полуметра. На данном этапе измерений микрофон шумомера располагается на расстоянии около 40 мм от верхней плоскости БП, так как на бо́льших расстояниях измерение шума электроники весьма затруднительно. Измерение производится в двух режимах: дежурном режиме (STB, или Stand by) и при работающем на нагрузку БП, но с принудительно остановленным вентилятором.

В режиме ожидания шум электроники почти полностью отсутствует. В целом шум электроники можно считать относительно низким: превышение фонового шума составило не более 2 дБА.

Потребительские качества

Акустическая эргономика у блока питания, мягко говоря, невыдающаяся, что вполне типично для данной ценовой категории. Но все-таки, хотя уже на мощности свыше 300 Вт шум становится слишком высоким, при меньшей мощности нагрузки он является вполне эргономичным. Напрашивается совет покупать такой БП в систему, потребление которой не будет превышать 250-300 Вт. Тем более что общая нагрузочная способность канала +12VDC и индивидуальная нагрузочная способность канала видеоадаптеров тут вполне достойные, единственную проблему может доставить канал +5VDC. Провода тут не самые короткие, а вот набор разъемов трудно назвать оптимальным. В целом потребительские качества данной модели можно считать удовлетворительными, особенно для бюджетного решения.

Итоги

Formula AP-500MM вполне способен обеспечить питанием системный блок начального уровня общей мощностью в пределах 300 Вт (и даже больше, если пользователь готов слушать завывания вентилятора). В типовых режимах блок питания продемонстрировал вполне адекватные параметры, а также отработал длительное время при высокой нагрузке, что не может не радовать. Тем не менее, стоит учитывать, что это максимально бюджетный продукт со своими особенностями и недостатками.

В заключение предлагаем посмотреть наш видеообзор блока питания Formula AP-500MM: