Обзор «золотого» блока питания GamerStorm PQ1000G (PQA00G-FD) с разъемом 12V-2x6

Торговая марка GamerStorm еще не слишком узнаваема на российском рынке. Но, даже глядя на стилистику устройства, которое мы рассмотрим сегодня, можно догадаться, что это детище знакомой фирмы DeepCool, только под новым именем. Блок питания GamerStorm PQ1000G относится к востребованной категории «золотых» киловаттников — теперь с разъемом 12V-2x6.

⇡#Технические характеристики, конструкция, цена

Герой обзора метит в категорию энергоэффективности 80 PLUS Gold и соответствует стандарту PCI Express 5.1. В подтверждение этого производитель устройства приводит сертификат ATX v3.1 Pass лаборатории Cybenetics, который гарантирует возможность кратковременного превышения номинальной мощности БП на 100 %, а мощности видеокарты, подключенной к разъему 12V-2x6, — на 200 %. 996 из 1 000 Вт паспортной мощности блок питания может отдать по линии 12 В, а совокупная мощность малых линий 5 и 3,3 В ограничена типичной величиной 120 Вт.

GamerStorm PQ1000G собран в корпусе глубиной всего 140 мм, что нехарактерно даже для «золотых» и «платиновых» блоков питания киловаттной мощности, и охлаждается 120-мм вентилятором. Последний вращается непрерывно, пока устройство включено, — полупассивный режим не предусмотрен.

Контактная панель GamerStorm PQ1000G имеет выход 12V-2x6, сконфигурированный на мощность 600 Вт, и шесть 12-вольтовых разъемов для питания центрального процессора и видеокарт (хотя соответствующих кабелей в комплекте — лишь пять штук).

К блоку питания прилагаются кабели в изоляции с тиснением, имитирующим тканевую оплетку. Примечательно, что сечение проводников равно 16AWG во всех 12-вольтовых кабелях, а не только в кабеле 12V-2x6, как бывает чаще всего.

В свете перехода на стандарт PCI Express 5.1 немногие БП предлагают большой набор кабелей с 8-контактными разъемами старого образца. Тем не менее GamerStorm PQ1000G дает в распоряжение пользователя в общей сложности четыре таких разъема — этого достаточно для питания прожорливой видеокарты AMD и дополнительного питания материнской платы.

Устройство сопровождается 10-летней гарантией производителя и было доступно по цене от 9 999 руб. в период работы над обзором.

⇡#Внутреннее устройство

Блок питания собран на платформе компании Helly Technology, которая, помимо OEM-производства, выпускает устройства под собственной маркой 1STPLAYER. Общая схемотехника современных БП категории 80 PLUS Gold почти целиком унифицирована, и в этом отношении GamerStorm PQ1000G не выбивается из длинного ряда аналогичных продуктов.

Компоненты на входе представлены однокаскадным (вот тут конструкторы БП нашли возможность сэкономить) фильтром элекромагнитных помех, варистором для защиты от скачков напряжения и ограничителем пусковых токов на основе NTC-термистора и реле. Есть и плавкий предохранитель. Схема коррекции коэффициента мощности, само собой, активная.

Основной преобразователь построен по полумостовой топологии с LLC.

На вторичной стороне используются синхронные выпрямители, а малые линии 5 и 3,3 В формируются из 12 В с помощью преобразователей постоянного тока.

Все электролитические конденсаторы рассчитаны на температуру эксплуатации до 105 °С и предоставлены японскими компаниями Nippon Chemi-Con и Rubycon.

Вентилятор производства Hong Hua обладает максимальной скоростью вращения 2050 об/мин и работает на гидродинамическом подшипнике.

⇡#Методика тестирования

Оборудование:

• многоканальная электронная нагрузка PSU-Test-950W от компании МикроДип: четыре канала с током вплоть до 30 А для линий 12, 5 и 3,3 В, канал с током вплоть до 5 А для линии дежурного питания 5 В (максимальная совокупная мощность — 994 Вт);
• шасси для электронных нагрузок Tonghui TH8300 и модульная нагрузка Tonghui TH8305-80-80 мощностью 500 Вт для линии 12 В;
• измеритель мощности GW Instek GPM-78213;
• осциллограф OWON VDS1022I;
• высоковольтные изолированные дифференциальные щупы Hantek HT8050;
• резистивные (т.н. Z0) щупы: коаксиальный кабель RG-58, резистор 455 Ом последовательно, оконечное согласование 50 Ом;
• ИБП Ippon Innova RTB 3000 в режиме постоянной частоты как квазиэталонный источник питания (U ≈ 230 В, f ≈ 50 Гц, крест-фактор ≈ 1,45, КНИ ≈ 1,48 %). К ИБП не подключены какие-либо другие потребители помимо испытуемого устройства;
• лазерный тахометр DT2234A.

Процедура тестирования многолинейных блоков питания стандарта ATX включает следующие испытания.

Режим ожидания

Сигнал PS_ON# неактивен, отсутствует нагрузка на линию дежурного питания 5 В.

Измеряемые параметры:

• коэффициент полезного действия;
• коэффициент мощности.

Нагрузка на линию дежурного питания 5 В

Сигнал PS_ON# неактивен, мощность линии дежурного питания 5 В варьирует от 1 Вт до максимальной величины (в пределах спецификаций испытуемого устройства) с шагом 1 Вт.

Измеряемые параметры:

• коэффициент полезного действия;
• коэффициент мощности;
• напряжение линии дежурного питания 5 В.

Стандарт ATX допускает отклонение напряжения линии дежурного питания 5 В от эталона на величину от −5 до +5 %.

Перекрестная нагрузка

Целью кросс-нагрузочного тестирования является измерение рабочих параметров испытуемого устройства при множестве различных комбинаций мощности потребителей на линиях 12, 5 и 3,3 В. Выполняются следующие разновидности кросс-нагрузочных тестов:

• максимальная перекрестная нагрузка: максимальный ток (в пределах спецификаций испытуемого устройства и электронных нагрузок) линии 5 В, а затем 3,3 В — с нулевым и с максимальным током линии 12 В;
• перекрестная нагрузка в широком диапазоне: мощность линии 12 В варьирует с шагом 100 Вт, а совокупная мощность линий 5 и 3,3 В — с шагом 20 Вт. Для достижения максимальной мощности (в пределах спецификаций испытуемого устройства и электронных нагрузок) могут вводиться дополнительные шаги. Токи на линиях 5 и 3,3 В равны.

Измеряемые параметры:

• коэффициент полезного действия;
• коэффициент мощности;
• скорость вращения вентилятора испытуемого устройства (если блок питания имеет полупассивный режим охлаждения, он всегда включается);
• напряжение линий 12, 5 и 3,3 В.

Стандарт ATX, начиная с версии 3.0, допускает отклонение напряжения 12 В от эталона на величину от −7 до +5 %, а линий 5 и 3,3 В — от −5 до +5 %.

Пульсации напряжения постоянного тока

Устанавливается максимальная мощность (в пределах спецификаций испытуемого устройства и электронных нагрузок) линий 12 В, 5 В, а также дежурного питания 5 В. Остаток номинальной мощности испытуемого устройства исчерпывается за счет линии 3,3 В. Затем устанавливается максимальная мощность линии 3,3 В, а остаток номинальной мощности испытуемого устройства исчерпывается за счет линии 5 В.

При помощи осциллографа с полосой пропускания 26 МГц и резистивных щупов производится измерение размаха пульсаций напряжений в течение 100 с. Согласно процедуре измерения пульсаций в блоках питания стандарта ATX параллельно с нагрузкой к каждой из линий подключен электролитический конденсатор емкостью 10 мкФ и керамический конденсатор емкостью 0,1 мкФ.

Результатом теста является максимум полученных значений для каждой линии. Допустимый размах пульсаций на линии 12 В составляет 120 мВ, а на других линиях — 50 мВ.

Удержание напряжения постоянного тока после обрыва питания

Устанавливается максимальная мощность линии 12 В и максимальная совокупная мощность линий 5 и 3,3 В (в пределах спецификаций испытуемого устройства и электронных нагрузок). Затем питание испытуемого устройства отключается рубильником, а с помощью осциллографа измеряется промежуток времени между последним нулевым значением напряжения переменного тока и моментом, когда напряжение линии 12 В опустилось до минимально приемлемой величины (11,16 В) — hold-up time.

Стандарт ATX вплоть до версии 3.0 предъявляет требование в 17 мс к hold-up time под максимальной нагрузкой на блок питания. В стандарте ATX 3.1 это значение понижено до 12 мс, а 17 мс являются рекомендательной величиной под нагрузкой в 80 % номинальной мощности.

Источники

• ATX Version 3 Multi Rail Desktop Platform Power Supply Design Guide
• Intel Desktop Platforms Power Supply Test Plan
• The Complete Cybenetics Test Protocol, Including Energy Efficiency, Output Noise, And Overall Performance Calculation of AC-DC Power Supplies

Также рекомендуем читателям нашу статью «Устройство компьютерных блоков питания и методика их тестирования». Обращайтесь к ней, чтобы узнать, зачем нужен и как работает тот или иной компонент, упомянутый в обзоре, и как интерпретировать результаты тестирования.

⇡#Результаты тестирования

Режим ожидания

Фантомная мощность GamerStorm PQ1000G в районе 0,13 Вт не вызывает никаких претензий.

Дежурное питание 5 В

Линия дежурного питания 5 В допускает отклонение напряжения от эталона не более чем на 3 %, отличается сравнительно высоким КПД и даже неплохим коэффициентом мощности.

КПД и коэффициент мощности

Средняя энергоэффективность GamerStorm PQ1000G равна 91 % и достигает 94 % при доминирующей нагрузке на линию 12 В. Изолированная малая нагрузка на линии 5 и 3,3 вызывает ожидаемое падение КПД вплоть до 68 %. При этом устройство продемонстрировало замечательный коэффициент мощности — 0,93 в среднем и 0,98–0,99 в большинстве тестовых условий.

Стабилизация напряжений

Отклонение напряжений от эталонных величин не превышает 2 % во всем диапазоне нагрузки, чем порой не могут похвастаться и более дорогостоящие блоки питания. Однако стоит заметить, что защита от перегрузки на линии 3,3 срабатывает слишком рано — уже при токе 19 вместо расчетных 20 А, в связи с чем нам пришлось немного скорректировать один из кросс-нагрузочных тестов.

Размах пульсаций напряжения

Vpp на линии 5 В под максимальной нагрузкой приближается к границе нормы, но все еще приемлемо. В свою очередь, пульсации на остальных линиях лежат глубоко в пределах допустимого коридора.

Hold-Up Time

Блок питания удерживает напряжение 12 В на приемлемом уровне в течение 20,3 мс после обрыва питания под максимальной нагрузкой, в то время как стандарту ATX 3.1 достаточно и 12 мс. Заметим, что медленный спад высокого напряжения на графике связан с конструкцией применяемого в GamerStorm PQ1000G фильтра ЭМП и не принимается во внимание при замере Hold-Up Time.

Скорость вращения вентилятора

Вентилятор GamerStorm PQ1000G вращается даже без нагрузки, пока активен сигнал PS_ON#. Его скорость зависит не только от мощности, но и от внутренней температуры блока питания, поэтому на каждом этапе повышения нагрузки мы давали устройству нагреться для стабилизации показаний тахометра. В условиях, соответствующих мощному игровому ПК, вентилятор работает на скорости меньше 1 000 об/мин, но разгоняется до 1300—1400 об/мин под нагрузкой, близкой к паспортному киловатту.

⇡#Выводы

Паспортные характеристики — мощность 1 000 Вт и «золотой» КПД — относят GamerStorm PQ1000G к самой ходовой категории блоков питания для высокопроизводительных игровых ПК. Вдобавок к этому герой обзора отличился превосходной стабилизацией основных напряжений и высокой эффективностью PFC. Однако нельзя не отметить, что линия 3,3 В не выдерживает заявленного тока в 20 А, а Vpp линии 5 В оставляет желать лучшего под максимальной нагрузкой. Кроме того, заметим, что вентилятор GamerStorm PQ1000G вращается даже при низкой мощности потребителей — в зависимости от условий эксплуатации это можно рассматривать и как недостаток, и как преимущество устройства.