Обзор блока питания Formula V Line FV-1000GM

Блоки питания особо высокой мощности (от 1000 Вт) приобретают, как правило, для специфических задач — для специализированных тестовых систем, для высоконагруженных компьютеров для рендеринга, расчетов, а также для разгона. Впрочем, иногда такие источники питания приобретают, просто желая создать ощутимый запас по мощности для существующей системы или в расчете на будущий апгрейд. Стоимость подобных решений может сильно отличаться, что ставит покупателя перед непростой задачей выбора модели с нужным соотношением цены и потребительских качеств. Сегодня мы рассмотрим одно из доступных на рынке решений.

В этот раз мы познакомимся с очередным блоком питания под торговой маркой Formula V Line. Модель Formula V Line FV-1000GM имеет мощность 1000 Вт и сертификат 80+ Gold, соответствует стандарту ATX 3.1 и позволяет питать одну очень мощную современную видеокарту через 16-контактный разъем PCIe 5.1 (12V-2×6). В данной серии существуют также модели мощностью 650, 750, 850 и 1200 Вт.

Дизайн Formula V Line FV-1000GM вполне стандартный, но применение штампованной решетки над вентилятором чревато повышенным уровнем шума при работе. Впрочем, сейчас штампованные решетки применяются всё чаще и чаще, так как они, видимо, проще в изготовлении, а БП с такими решетками чуть дешевле в производстве.

Блок питания имеет один режим охлаждения: гибридный, в котором вентилятор может не вращаться при выполнении определенных условий по мощности нагрузки и/или температуре внутри БП. Отключить этот режим и сделать так, чтобы вентилятор вращался всегда, нельзя.

Длина корпуса БП составляет около 140 мм, дополнительно понадобится 15-20 мм для подвода проводов, поэтому при монтаже стоит рассчитывать на установочный размер порядка 160 мм. Для блоков питания подобной мощности эти размеры можно считать минимальными.

На момент публикации обзора розничная стоимость Formula V Line FV-1000GM составляла около 8 тысяч рублей.

Характеристики

Все необходимые параметры указаны на корпусе блока питания в полном объеме, для мощности шины +12VDC заявлено значение 996 Вт. Соотношение мощности по шине +12VDC и полной мощности составляет почти 100%, что, разумеется, является отличным показателем.

Провода и разъемы

Длина проводов до разъемов питания

Все без исключения провода являются модульными, то есть их можно снять, оставив лишь те, которые необходимы для конкретной системы.

• 1 шнур: до основного разъема АТХ — 60 см
• 2 шнура: до процессорного разъема 8 pin SSI — 65 см
• 1 шнур: до разъема питания видеокарты PCIe 5.1 VGA Power Connector (12V-2×6) — 60 см
• 3 шнура: до разъема питания видеокарты PCIe 2.0 VGA Power Connector — 60 см
• 2 шнура: до первого разъема SATA Power Connector — 45 см, плюс 15 см до второго, еще 15 см до третьего и еще 15 см до четвертого такого же разъема
• 1 шнур: до первого разъема Peripheral Connector («молекс») — 50 см, плюс 15 см до второго и еще 15 см до третьего такого же разъема

Длина проводов до разъемов позволяет устанавливать этот БП в современных корпусах среднего размера: до разъемов питания процессора по 65 см.

Одной из особенностей данной модели является наличие штатной возможности подключить видеокарту с новым разъемом питания PCIe 5.1 (12V-2×6) без использования переходников.

Также этот блок питания позволяет подключить (без переходников и разветвителей) 8 устройств с питанием SATA Power. Однако все эти разъемы расположены всего на двух шнурах, что может оказаться неудобным, если нужно обеспечить питанием несколько зон установки накопителей.

На наш взгляд, давно пора комплектовать БП для подключения периферии только шнурами с разъемами SATA Power, а экзотические устройства при необходимости подключать через переходники, но сейчас в комплект почти всех БП входит шнур с «молексами», который в 99% случаев нельзя ни на что заменить.

Все разъемы SATA Power, за исключением крайних, угловые, а использование таких разъемов не слишком удобно в случае накопителей, размещаемых с тыльной стороны основания для системной платы. Также в комплекте хотелось бы видеть не только стандартные шнуры, рассчитанные на подключение трех устройств, но и шнуры с 1-2 разъемами питания с прямым штекером для подключения устройств в местах со сложным доступом. Впрочем, в случае типовой системы с парой накопителей сложности маловероятны.

Провода тут использованы ленточные, которые более удобны при сборке и в дальнейшей эксплуатации.

Сами провода мягкие и хорошо изгибаются, что косвенно свидетельствует о высоком содержании меди.

Схемотехника и охлаждение

Блок питания оснащен активным корректором коэффициента мощности и имеет довольно широкий диапазон питающих напряжений от 100 до 240 вольт. Это обеспечивает устойчивость к понижению напряжения в электросети ниже нормативных значений.

Конструкция блока питания вполне соответствует современным тенденциям: активный корректор коэффициента мощности, синхронный выпрямитель для канала +12VDC, независимые импульсные преобразователи постоянного тока для линий +3.3VDC и +5VDC.

Высоковольтные силовые элементы установлены на одном радиаторе. Входной выпрямитель установлен отдельном радиаторе.

Транзисторы синхронного выпрямителя установлены с лицевой стороны основной печатной платы методом поверхностного монтажа, никакого радиатора на них, что в случае блока питания, предполагающего пассивное охлаждение в некоторых режимах работы, решение не самое удачное. Собран выпрямитель на шести транзисторах 1D440L.

Элементы импульсных преобразователей каналов +3.3VDC и +5VDC размещены на дочерней печатной плате, установленной вертикально. Собраны они на базе четырех транзисторов PTJ030N03LA.

Все конденсаторы в блоке питания имеют японское происхождение. Это продукция под торговой маркой TK (Toshin Kogyo).

Высоковольтные конденсаторы представлены батареей из двух элементов производства TK (Toshin Kogyo) по 330 мкФ (420 В) каждый.

Установлено и большое количество полимерных конденсаторов. Подобная комбинация обычно соответствует устройствам высокого уровня.

В блоке питания установлен брендированный вентилятор типоразмера 120 мм, подключение двухпроводное, через разъем.

Вентилятор основан на гидродинамическом подшипнике, что подразумевает долгий срок его службы.

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.

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 не превышают 1% во всем диапазоне мощности, что является отличным результатом. При типичном распределении мощности по каналам отклонения от номинала не превышают 3% по каналу +3.3VDC, 2% по каналу +5VDC и 1% по каналу +12VDC.

Данная модель БП хорошо подходит для мощных современных систем из-за высокой практической нагрузочной способности канала +12VDC.

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 при использовании двух шнуров питания максимальная мощность по каналу +12VDC составляет не менее 350 Вт при отклонении в пределах 3%, что позволяет использовать очень мощные видеокарты.

При нагрузке через три разъема PCIe 2.0 максимальная мощность по каналу +12VDC составляет не менее 525 Вт при отклонении в пределах 3%

Аналогичный тест был проведен и на мощности 650 Вт, значительных отклонений он тоже не выявил.

При нагрузке через разъем питания процессора максимальная мощность по каналу +12VDC составляет не менее 250 Вт при отклонении в пределах 3%. Этого вполне достаточно для типовых систем, у которых на системной плате есть только один разъем для питания процессора.

При нагрузке через два разъема питания процессора максимальная мощность по каналу +12VDC составляет не менее 500 Вт при отклонении в пределах 3%.

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.

Таким образом, индивидуальная нагрузочная способность тут высокая.

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 высокую экономичность во всех протестированных режимах и находится на лидирующих позициях по этому параметру даже среди дорогих БП, которые мы обычно получаем на тесты в случае моделей с мощностью от киловатта.

В режимах с низкой нагрузкой эта модель и вовсе занимает лидирующее место среди ранее протестированных мощных блоков питания.

В данном случае мы также приводим и измерения традиционного КПД. Результаты регистрировались при постоянной нагрузке на каналы +3.3VDC (5 Вт) и +5VDC (15 Вт) и изменяемой мощности по каналу +12VDC.

Всего таким образом мы измерили параметры блока питания в 11 точках. В результате максимальный КПД в нашем случае составил 94,8% при выходной мощности 400 Вт. Максимальная рассеиваемая мощность составила 81 Вт при работе на максимальной мощности, что является отличным показателем для блока питания подобной мощности. КПД превышает 90% начиная примерно со 150 Вт, а начиная с 200 Вт он ближе к 95%, чем к 90%. Это очень хорошие результаты.

Гибридный режим охлаждения

У блока питания Formula V Line FV-1000GM предусмотрен гибридный режим охлаждения, выключить который нельзя в принципе.

Запуск вентилятора происходит при достижении определенной температуры внутри корпуса блока питания. Причем производитель и мы измеряем эту температуру, как правило, в разных местах. Тем менее, определенное представление об алгоритме работы системы управления вентилятора мы получаем.

Включается вентилятор при температуре около 41 градуса, а выключается — в районе 35 градусов. При такой малой разнице между температурами выключения и включения вентилятора вполне ожидаемыми оказались частые циклы старт/стоп при мощности нагрузки от 100 до 300 Вт включительно — а ведь именно в этом режиме работает основную часть времени обычный компьютер с дискретной видеокартой.

Также стоит отметить наличие заметного кратковременного шума, которым сопровождается запуск вентилятора. Этот шум достигает 40 дБА, что довольно сильно раздражает при работе на мощности около 100 ватт или чуть выше, так как компьютер в таком режиме работает обычно очень тихо.

Мы измерили время до включения вентилятора, используя в качестве стартовой точки температуру 30 градусов внутри блока питания. Данное значение температуры можно считать соответствующим работе блока питания в режиме простоя, для его гарантированного достижения на минимальной мощности использовался внешний обдув. В каждой из точек графика блок питания отработал не менее 120 минут.

Таким образом, на мощности 100 Вт вентилятор первый раз запускается через 35 минут, а на мощности 1000 Вт — через 24 секунды. На мощности 50 Вт и менее этот блок питания действительно может работать долговременно с остановленным вентилятором, как минимум в течение 120 минут.

То есть параметры работы гибридного режима тут далеко не самые удачные: по-настоящему долго в реальных условиях этот БП с пассивным охлаждением работать не будет, и каждое включение вентилятора будет сопровождаться скачком шума.

Также стоит учитывать, что в случае работы с остановленным вентилятором температура компонентов внутри БП сильно зависит от окружающей температуры воздуха, и если та установится на уровне 40-45 °C, это приведет к более раннему включению вентилятора.

Температурный режим

Термонагруженность конденсаторов при работе на мощности вплоть до максимальной находится на отличном уровне, что объясняется алгоритмом работы системы охлаждения, которая не дает блоку питания по-настоящему длительно работать с остановленным вентилятором.

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 50 Вт работу блока питания можно считать условно бесшумной, вентилятор при этом не вращается. При более высокой мощности нагрузки вентилятор периодически включается и работает после этого не слишком тихо, а момент включения и вовсе сопровождается отчетливым пусковым шумом.

При работе в диапазоне мощности от 100 до 750 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.

На мощности 850 Вт уровень шума превышает 40 дБА — это высокий шум для жилого помещения в дневное время суток.

На мощности 1000 ватт уровень шума был зарегистрирован на уровне около 45 дБА — это также высокий шум для жилого помещения в дневное время суток.

Таким образом, с точки зрения акустической эргономики данная модель обеспечивает относительный комфорт при выходной мощности в пределах 750 Вт, а при мощности нагрузки менее 50 Вт блок питания работает максимально тихо, практически бесшумно. Однако за пределами минимальной нагрузки по-настоящему тихим этот БП не является.

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 менее 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.

В данном случае шум электроники невысокий, услышать его будет можно только с минимального расстояния, не говоря уже о собранной системе.

Потребительские качества

Существенно ухудшают в целом очень хорошие потребительские качества этого БП параметры гибридного режима, в котором при нагрузке от 100 до 300 Вт регулярно будет раздаваться пусковой шум вентилятора, и его будет слышно даже в собранной системе. Гибридный режим вообще реализован здесь неудачно: формально он есть, но при любой нагрузке, которая отличается от режима простоя, вентилятор будет через некоторое время включаться, и шум при его работе по-настоящему низким не будет. В остальном всё хорошо.

Нагрузочная способность канала +12VDC высокая, что позволяет использовать данный БП в мощных системах с двумя видеокартами или одной максимально мощной.

С точки зрения акустической эргономики, блок питания обеспечивает комфорт при выходной мощности в пределах 750 ватт, а до 50 ватт устройство работает с минимально заметным шумом. Однако на максимальной мощности шум высокий, что и неудивительно.

Длина проводов достаточная для большинства современных корпусов, к тому же провода использованы ленточные и полностью съемные.

Также отметим возможность подключения видеокарты посредством разъема питания PCIe 5.1.

Итоги

Что у Formula V Line FV-1000GM не отнять, так это очень высокую экономичность. Но это особенность современных платформ.

В общем и целом, результаты тестов очень хорошие, но вот гибридный режим явно подкачал. В принципе, при мощности нагрузки от 400 Вт это не очень принципиально, так как вентилятор в этом случае запустится один раз и потом будет вращаться постоянно. Однако при более низкой нагрузке ситуация будет куда менее приятной.

Технико-эксплуатационные характеристики Formula V Line FV-1000GM находятся на хорошем уровне, чему способствуют, помимо упомянутой высокой экономичности, высокая нагрузочная способность канала +12VDC, относительно невысокая термонагруженность, вентилятор с гидродинамическим подшипником, а также конденсаторы японского происхождения.

В заключение предлагаем посмотреть наш видеообзор блока питания Formula V Line FV-1000GM: