Enermax NAXN ADV 650W

Unutrašnjost i tehnikalije

Došlo je vreme da vidimo šta se krije „ispod haube“ NAXN ADV napajanja. Ali, pre toga, pomenimo još i efikasnost.

Ovo napajanje poseduje 80 Plus Bronze sertifikat, i detalje ovog sertifikata možete videti ovde (PDF). Za sada se za efikasnost moramo osloniti na ono što kaže 80 Plus, ali očekujemo da uskoro počnemo i sami da proveravamo. Za one koji nisu ispratili, možete se detaljnije o tom setifikatu informisati ovde (Wiki) i ovde (PDF). Primera radi, ukoliko komponente u vašem računaru trenutno koriste 800 W, a vaše napajanje je 80% efikasno, to znači da će napajanje iz zida u tom momentu „vući“ 1000 W, tj. efikasnost je odnos utrošene ulazne i isporučene izlazne snage. Efikasnije napajanje znači veću uštedu energije. Druga stvar zbog koje je poželjna veća efikasnost je manje zagrevanje napajanja, a samim tim i manja buka koju proizvodi (jer se razlika između utrošene i isporučene snage izračuje u vidu toplote).

Nekoliko brzih ali odmerenih okreta šrafcigera, i jednu uništenu garantnu nalepnicu kasnije, susrećemo se sa unutrašnjošću jedinice. Pomalo razočarano, konstatujemo da ovo napajanje nije rezultat rada Enermax-ovih inžinjera. Iako možda nije svima odmah jasno na prvi pogled, brza pretraga UL baze podataka, koristeći broj „E216944“ sa malog transformatora na sredini štampane ploče, pokazuje da je originalni proizvođač dobro poznati CWT (Channel Well Technology). Ovo napajanje je bazirano na njihovoj relativno novoj GPM platformi.

Kao što je već pomenuto, NAXN ADV poseduje jednu 12 V granu sposobnu za 50 A (600 W), dok je zbirna snaga 3,3 V i 5 V grana 120 W (svaka sposobna za po 20 A).

Enermax navodi da je ovo napajanje predviđeno za rad na ulaznom naponu od 100 do 240 V, pri frekvencijama naizmenične struje od 47 do 63 Hz, pri tom povlačeći najviše 10 odnosno 5 A, respektivno. Verujemo da su definisane vrednosti ulaznog napona malo konzervativnije nego što je realna sposobnost ovog modela, znajući da ono upošljava Aktivni PFC.

Power Factor Correction (PFC) je, najprostije rečeno, metod maksimizacije iskorišćenja ulazne naizmenične struje. U slučaju krajnjeg korisnika, od ovoga koristi ima samo elektrodistribucija. Enermax NAXN ADV 650W koristi aktivni PFC. APFC podrazumeva upotrebu tzv. boost converter el. kola za automatsku korekciju fazne razlike između ulaznog napona i struje. Ono što je zgodna nuspojava ove tehnike je sposobnost napajanja za rad sa kompletnim opsegom (90 – 264 V) ulaznih napona i frekvencija (47 – 63 Hz) ulazne struje.

Enermax navodi implementaciju sledećih zaštita u ovom modelu: SCP (zaštita od kratkog spoja), OCP (zaštita od prevelike izlazne struje), OVP (zaštita od previsokog izlaznog napona), UVP (zaštita od preniskog izlaznog napona), OPP (zaštita od prevelike izlazne snage) i nešto što retko viđamo navedeno, SIP (Surge/Inrush Protection – zaštita od udara i velike „upadne“ struje). SIP je zapravo „fensi“ način da kažete da Vaše napajanje poseduje MOV (surge protection) i NTC termistor (inrush reduction). Osim toga, NAXN ADV poštuje i ATX v2.3 i EPS v2.92 specifikacije.

Pogledajmo koje individualne komponente sačinjavaju ovu naponsku jedinicu:

Počnimo sa ventilatorom. Dužnosti hlađenja poverene su Yate Loon modelu, dimenzija 120 x 120 x 25 mm, oznake D12BH-12. YL-ova dokumentacija kaže da ovaj ventilator rotira maksimalnom brzinom 2300 rpm, pri 12 V napona i potrošnji od 3,6 W (0,3 A). Obećani protok vazduha je 89 CFM (42 litre u sekundi) uz buku od 41 db(A). Statički pritisak nije deklarisan.

Ulazni/EMI (elektromagnetne interferencije) filter je potpun, prema predviđenom standardu. Na unutrašnju stranu utičnice zalemljena je mala štampana ploča, koja sadrži sertifikovani X (metalizirani film) i dva Y (keramički disk) kondenzatora. Vredno pomena je prisustvo Power Integrations CAP004DG integrisanog kola. Njegova funkcija je da u toku rada napajanja kratko spoji (i time isključi iz el. kola napajanja) otpornike zadužene za pražnjenje X kondenzatora prisutnih u EMI filteru. Ovo je potrebno jer X kondenzatori veoma dugo skladište struju u sebi, tipično na naponu od 240 do 380V, i imaju prilično veliku energiju pražnjenja, pa su potencijalno opasni. U normalnim uslovima običan korisnik nema potrebe za ovim nivoom zaštite, ali neko ko bi napajanje otvorio, i dotakao izvesne kontakte mogao bi ozbiljno da se povredi, ili čak pogine u ekstremnim uslovima.

U svakom slučaju, pohvalno je što su CWT i Enermax istovremeno mislili na bezbednost i na efikasnost (jer ako se ne premoste, otpornici za pražnjenje umeju da „povuku“ i po 10ak W, dokle god je napajanje priključeno na naponsku mrežu, a prekidač na njemu u položaju „I“). Ostatak filterskog dela nalazi se na glavnoj štampanoj ploči. Čine ga dva (pošteno „zapljunuta“ lepkom) sertifikovana Y kondenzatora, jedan sertifikovani X (direktno ispod njega, sa lemne strane štampane ploče, je zalemljen još jedan CAP004DG), zatim dve solidne istofazne („common mode“) zavojnice od zelenog sinterovanog SiFe praha „zapljunute“ lepkom (zbog umanjenja vibracija), pomalo neočekivano jedna diferencijalna zavojnica od belo-žutog sinter SiFe praha, vezana na nulu (neutral), „golišav“ osigurač, bužiran MOV (metal-oksidni varistor) manjih dimenzija (korektno postavljen tako da CAP004DG može da „preživi“ i 1,5 kV udar), i još jedan regularni X kondenzator posle ispravljačkog mosta (radi ublažavanja naponskih „špiceva“ nastalih na primaru).

Nakon EMI filtera dolazi ispravljački (Grecov) most, i ovde nalazimo integrisani LiteOn GBU1506 (15 A pri 100°C/600 V) na koji je montiran mali sopstveni hladnjak, u vidu crno anodiziranog aluminijumskog L-profila.

U APFC delu prekidačke dužnosti vrše dva Toshiba K20A60U MOSFET-a, uz Vishay 8S2TH06I „boost“ diodu, svi zajedno pričvršćeni na hladnjak primara. APFC zavojnica je potpuno oklopljena. Primarni kondenzator je, kao što je na kutiji obećano, Nippon Chemi-Con KMR serije, sa 390 uF kapaciteta i 400 V radnog napona. Primar je urađen u već dosadnoj „double forward“ topologiji. Prekidački tranzistori su dva Infineon 6R190E6 MOSFET-a. Za funkcionisanje APFC-a i primara je zadužen dobro poznati PWM/PFC kontroler ChampionMicro CM6800TX, koji se nalazi između hladnjaka primara i sekundara.

Njemu u pomoć priskače ChampionMicro CM03X štampano kolo. Na internetu je nemoguće naći podatke o konkretnoj funkciji ovog kola, ali uz malo praćenja trejsova, vidimo da se ovo kolo vezuje za CM6800 preko njegovih pinova 2 (I_AC, kontrola stepena pojačanja u PFC tranzistorima u zavisnosti od ulazne struje), 4 (V_RMS, za kontrolu kompenzacije RMS vrednosti ulaznog napona) i 15 (V_FB, ulaz pojačivača za korekcije grešaka u izlaznom naponu pri transkondukciji PFC-a). Takođe su vidne konekcije sa otpornicima koji služe za pražnjenje primarnog kondenzatora. Čini se da CM03X pokušava da optimizuje trenutak i intenzitet pražnjenja velikog primarnog kondenzatora, radi povećanja efikasnosti napajanja. Jedan od razloga za izbegavanje momentalnog pražnjenja po isključenju napajanja bi bio što novije matične ploče često imaju „dvojni start“, odnosno, po uključenju rade oko sekund, isključe se, pa ponovo startuju. Ovo je normalno ponašanje i za njega postoji sijaset razloga u koje ne bismo ovom prilikom ulazili. Osim toga, CM03X je izgleda sposoban da spreči preveliku upadnu struju po uključenju napajanja, efektivno menjajući NTC termistor. CM03X, CAP004DG i MOV su očigledno ono što u ovom napajanju figuriše kao SIP zaštita.

Primarni transformator je solidan ERL-35 tip (iako bi ERL-39 ovde lepše „legao“, kad ne bi bio osetno skuplji), s tim da autor ovog teksta nije do sada video trafo iz CWT-a koji koristi Viking B-2 izolaciju za svoje namotaje. Ovo je karakteristično za Super Flower-ove trafoe. Interesantno.

Dužnosti 5VSB primara vrši Power Integrations TNY177PN integrisano kolo, koje je istovremeno 5VSB PWM kontroler i primarni MOSFET. 5VSB transformator je takođe Channel Well proizvodnje, EE-19 tipa. Primarni 5VSB kondenzatori su po dva JunFu WG serije od 220 uF/25 V i 10 uF/50 V. JunFu nije baš idealno rešenje za ovakvu funkciju, jer 5VSB mora da radi dokle god je prekidač na napajanju u položaju „uključeno“, pritom potencijalno znatnu količinu vremena radeći bez aktivnog hlađenja.

Na sekundaru su za proizvodnju 12 V napona upotrebljene šotki (schottky) ispravljačke diode. Tako na sekundarnom hladnjaku nalazimo četiri PFC Device PFR40V60CT. Regulaciju vrši povelika zavojnica sa crnim sendust jezgrom, stabilizovana dovoljnom količinom lepka u centru torusa. Jezgro ove regulacione zavojnice takođe koriste i 5 V i -12 V grane – imamo, dakle, grupnu regulaciju. Za filtriranje 12 V dela stara se pi-filter, a čine ga dva CapXon GF kondenzatora od 2200 uF i 16 V radnog napona i jedna uspravna zavojnica sa cilindričnim feritnim jezgrom. Nismo baš oduševljeni izborom filter kondenzatora, naročito što su lepo ušuškani u bunt izlaznih kablova, te će se „boriti za vazduh“, što nikako nije dobro za njihov životni vek.

3,3 V i 5 V grane dolaze sa istog izvoda transformatora, s tim da se 3,3 V dobija od 5 V mag-amp kolom. Ispravljač 5 V grane je jedna PFC Devices PFR30L30CT šotki dioda, a filtriranje izlaznog napona je povereno pi-filteru sačinjenom od jednog CapXon GF kondenzatora, 2200 uF/10 V jedne uspravne feritne zavojnice, i jednog Aishi RE serije, 1500 uF/16 V. Na CapXon se standardno žalimo, a Aishi je još lošiji izbor. To što su i jedan i drugi „na direktnom udaru vetra“ svakako pomaže, ali činjenica ostaje da su to proizvodi nižeg ranga, i definitivno ostavljaju loš utisak. Što se tiče 3,3 V naponske grane, imamo jedan STMicro S30L45CW šotki ispravljač, sa koga je izlazni napon filtriran kroz pi-filter identičan onom na 5 V, dakle, jedan CapXon GF, 2200 uF/10 V, jedan Aishi RE 1500 uF/16 V i jedna cilindrična feritna zavojnica.

5VSB sekundar sačinjavaju PFC Devices PFS5V45 ispravljačka dioda, i pi-filter sačinjen od jedne upakovane cilindrične feritne zavojnice i već viđene kombinacije CapXon GF 2200 uF/10 V i Aishi RE 1500 uF/16 V. Na kraju, -12 V grana se formira dodatnim izvodom sa +12 V regulacione zavojnice i pomoću dve ultrafast ispravljačke diode od 1 A, a za filtraciju se stara usamljeni Aishi RE od 1500 uF/16 V. Iako se -12 V napon sve manje koristi u modernim računarima (praktično više nigde), i tolerancije su znatno šire nego za ostale naponske grane, ipak ovo deluje neadekvatno.

Kontroler sekundara i kolo zaduženo za zaštite je Sitronix ST93511, koji je zapravo rebrandirani Unisonic 3511. U pomoć mu priskače Texas Instruments LM393-N dvojni naponski komparator (zalemljen sa donje strane štampane ploče), po svoj prilici za OPP i SCP, koje 93511 ne podržava.

Kvalitet lemljenja je osrednji, ali u principu korektan, bez očiglednih grešaka. NAXN ADV poseduje sklop za termalnu kontrolu brzine obrtanja ventilatora, čiji je jedan od elemenata mali termistor zalemljen direktno na glavnu štampanu ploču, između 5 V i jednog od 12 V ispravljača sa strana, hladnjaka sekundara i grupne regulacione zavojnice ispred i iza, tako da ne dodiruje ni jednu od pomenutih komponenata. To znači da bi ventilator trebao biti nešto konzervativnije pogonjen, budući da se merenje temperature ne vrši direktno, već preko lokalne temperature okolnog vazduha, iako na tom mestu nema previše strujanja vazduha. Ostali bitni činioci su i jedan Fairchild A928A-Y PNP BJT, i dva CapXon kondenzatora KH serije, od 100 uF/16 V.

Sumarni utisak je da se pred nama nalazi potpuno standardno 80+ Bronze napajanje sa idejnim rešenjima iz cirka 2007. Nije to loša stvar, i CWT je ovde solidno odabrao poluprovodnike, hladnjaci su adekvatne veličine, ventilator je dugog veka i dovoljno moćan. Ono što kvari utisak je prosečan kvalitet izrade, ispodprosečan izbor sekundarnih kondenzatora, pogotovo za 5VSB (lepo je što je na primaru NCC, ali praksa je pokazala da je to strateški manje važna pozicija, pogotovo kod kompletnih EMI filtera), jeftin i siromašan kontroler sekundara, kao i ono malo, ali bitno razočarenje – „Hej, pa ovaj Enermax zapravo i nije Enermax“…

Ali kako je ovo samo pregled pojedinačnih komponenata u mirovanju, ne dobijamo potpunu sliku. Zato pređimo na rezultate testiranja!