Перед теми, кому приходилось собирать тихий или полностью беззвучный компьютер, вставало основное препятствие - установить бесшумный блок питания. Оказывается, что если с другими источниками лишнего звука можно бороться, то шуршание, создаваемое вентилятором блока питания, зачастую становится неразрешимой задачей.
Например, если шум издает видеокарта, то ее можно поменять на беззвучные аналоги или приобрести материнскую плату с Хотя данная процедура снизит Затем надоедливый вентилятор корпуса можно также заменить на более массивный тихий, допустим, фирмы Zalman. Это позволит уменьшить общий фон без падения производительности. И, наконец, кулер процессора можно с легкостью заменить на более громоздкий, который позволит пассивно охлаждать не очень мощный «камень».
Даже малошумный жесткий диск и тот можно заменить на SSD или HDD с большей емкостью, но меньшей скоростью вращения на низких частотах.
Таким образом, приложив силы и затратив немного финансовых средств, можно ощутимо уменьшить гул от компьютера, а при больших вложениях собрать вовсе бесшумный корпус системного блока.
Однако самой сложной задачей выступает поскольку он участвует в запитке всех устройств, находящихся в Даже если по отдельности устройства берут немного электричества, то их совместная работа показывает приличное значение. Исключением являются только компоненты неттопов или ноутбуков, имеющие низкое потребление.
Решить данный вопрос можно несколькими способами. Для компьютера на основе маломощных и небольших систем можно применить внешний бесшумный блок питания. Это материнские платы, имеющие Mini-ITX форм-фактор. Для них предусмотрены компактные корпуса, которые комплектуются внешним устройством для питания, напоминающим стандартный блок питания от ноутбука. Преимуществом данной системы является ее компактность, небольшое тепловыделение и полное отсутствие шума. Однако в данном случае придется пожертвовать производительностью: данные устройства слабоваты и имеют ограниченные возможности.
Вторым решением может быть установка качественного вентилятора, например, от Zalman. И получится бесшумный блок питания. В таком случае потребуется вооружиться паяльником, поскольку вентилятор, расположенный в блоке питания, обычно припаян. Одновременно рекомендуется разорвать и припаять к проводам стандартные штекеры (3-pin). Это позволит вставить в разрыв сопротивление, что поможет регулировать частоту вращения вентилятора.
Самым дорогим и радикальным решением станет приобретение такого устройства, как блок питания с пассивным охлаждением. Оказывается, и такое возможно. В данных устройствах функция охлаждения возложена на корпус блока питания, который обычно имеет массивную ребристую поверхность, которая и участвует в процессе теплообмена. Хорошо себя показывают блоки питания от FSP и того же Zalman. Единственным минусом подобной конструкции является ее высокая цена. Но результат оправдывает вложения. В итоге получается совершенно бесшумный блок питания, который позволит добиться полной тишины без необходимости модификаций.
Также следует обратить внимание на ограничение максимальной мощности подобных устройств. Если обычный питающий блок может иметь мощность, достигающую одного киловатта и более, то устройства с пассивным охлаждением редко достигают 500 кВт. А для современных мощных игровых машин с энергоемкими производительными видеокартами таких параметров блока питания будет недостаточно.
Итак, если необходимо получить тихий способа для достижения данной цели остается за пользователем.
Много лет назад я легко мог спать в полуметре от гудящего компьютера, со временем же стало очевидно, что посторонние шумы сильно мешают продуктивной работе. С тех пор я начал свои эксперименты по сбору бесшумного компьютера.
Чтобы устранить все перечисленные источники шума в своем компьютере, мною было сделано следующее:
Для процессора
- это эффективно отводящие тепло радиаторы от таких фирм, как Scythe
, Nofan
, Noctua
и других, их много. Одна из характеристик радиатора - это рассеиваемая мощность процессора, так что легко можно подобрать подходящий под ваш процессор вариант. Часто минусом таких радиаторов является их большой размер, из-за чего могут возникать проблемы с перекрытием ближнего слота pci-e. Вторая особенность - как правило процессоры от Intel холоднее процессоров от AMD, что несколько ограничивает выбор. Разгон тоже сильно влияет на тепловыделение, увы.
Такие радиаторы обычно выглядят как-то так:
Или так (у меня как раз такой):
Видеокарта - для моих задач вполне хватает встроенного видео, так что проблема с видеокартой у меня оказалось самой простой. Если же вам нужна мощная бесшумная видеокарта, то вариантов здесь два - умеренно мощная видеокарта с пассивным охлаждением, например ASUS HD7750-DCSL-1GD5 , или карта помощнее с водоблоком.
Блок питания
. Раньше проблему шума блока питания я решал просто - отключал вентилятор. 2 сломавшихся БП с интервалом в полтора года каждый вынудили пересмотреть подход к проблеме. В итоге я купил БП с пассивным охлаждением Nofan P-400A Silent 400W Fanless Power Supply Unit
. Выглядит он вот так:
Еще есть полностью пассивный вариант Chieftec GPS-500C 500W ATX. Кроме того, существует много вариантов БП с термодатчиками, которые автоматически меняют скорость вращения вентилятора, с выносной панелью с ручным регулированием оборотов вентилятора и варианты с полупассивным охлаждением, когда вентилятор начинает работать только при определенном уровне нагрузки.
Если варианты с пассивным БП вас не устраивают (скорее всего по финансовым соображениям из-за их дороговизны), снизить шум можно заменой вентилятора на менее шумный. Очень тихие вентиляторы производят все те же фирмы - Scythe, Noctua, Acousti, Nanoxia. Недостатками таких вентиляторов могут быть более высокая цена и слабый поток.
Кроме того, вентилятор можно подключить не к БП, а к материнской плате, что позволит управлять его оборотами. Единственная проблема - это, скорее всего, потеря гарантии.
Жесткие диски производят шум и вибрацию, которая, в свою очередь, заставляет шуметь корпус. Радикальное решение - заменить все HDD на SSD. Будет бесшумно, энергоэффективно, виброустойчиво, но слишком дорого. Эту проблему я решил так: SSD под систему и 2 2,5 дюймовых HDD green-серии 5400 RPM в специальных вибро- и звуко-изолирующих коробках. Их называют HDD silencer или сайлентбокс. Принцип работы простой - стальная коробка, в которую помещается HDD, и прокладки сверху и снизу для гашения вибраций, звукоизоляции и теплоотвода. В таких сайлентбоксах жесткий диск не слышно совсем. По крайней мере 2,5 дюймовый точно. Как обычно, печалит цена - порядка 100 евро для 3,5 дюймовых дисков и 1100 рублей для 2,5 дюймовых. Но вещь, на мой взгляд, точно стоит этих денег.
Выглядит вот так:
Раньше я думал, что хороший корпус для бесшумного компьютера - это такой корпус, который совсем не выпускает шум изнутри системного блока. Впоследствии оказалось, что это не совсем так. Корпус должен исключать вибрации и учитывать небольшие нюансы:
1) расположение БП, которое не мешает естественной циркуляции воздуха. Как правило, это внизу у задней панели с прямым подключением блока питания. Еще бывают варианты расположения БП сверху в районе где у обычных корпусов располагаются приводы с непрямым подключением провода питания (такие корпуса есть, например, у Nanoxia);
2) наличие отверстий в верхней части корпуса при пассивном воздушном охлаждении и отверстий для шлангов при водяном;
3) более прочная конструкция, исключающая возникновение любых вибраций;
4) часто в таких корпусах жесткие диски крепятся в специальные виброгасящие корзины.
Такие корпусы есть в линейке у Antec, Nanoxia, Fractal Design, Cooler Master, Silver Stone и у многих других производителей
Лично у меня старый добрый Antec Mini P180 форм-фактора mATX. Корпус устраивает абсолютно всем, но не без косяков - нижнее расположение БП не позволяет без удлинителя дотянуться до разъема дополнительного питания на материнской плате, а корзины для жестких дисков плохо дружат с установкой в них сайлентбоксов.
Второй недостаток нижнего расположения БП - это ориентированность корпуса на БП с активным охлаждением, т.к. перегородка между отсеком БП и отсеком с компонентами ПК мешает эффективному отводу тепла.
Выглядит он вот так:
Высокочастотный писк/шум компонентов
Этот неприятный писк, как правило, характерен для дешевых комплектующих и БП периферии. Мои познания не позволяют ничего сказать ни о причинах, ни о способах борьбы с такими негативными моментами. На форумах активно обсуждаются различные варианты колхоза с заливкой чего-то там специальным лаком, заменой деталей и прочего. Я же могу дать только один совет - как правило пищат и трещат компоненты изделий из нижней ценовой категории.
Я считаю, что бесшумный компьютер - это здорово, когда определяешь, что компьютер включен не по шуму от него, а по горящим лампочкам. Не все, конечно, так безоблачно. Мне компьютер нужен для стандартных офисных программ, тяжелые приложения с постоянной 100% загрузкой процессора я использую очень редко и краткосрочно. Другая проблема для многих - это слабое видео. Кому-то оно нужно. Мне же и третьим героям хватает встроенного видео.
Немаловажный аспект в вопросе бесшумного компьютера - это вопрос цены необходимых компонентов. Если говорить округленно, то подходящий корпус стоит 5-8 тысяч рублей, радиатор на процессор - 1,5-4 т.р., сайлентбоксы для HDD - 1-3 т.р. за штуку, БП - 4-6 т.р., вентилятор - 500-800 р., возникают ограничения в выборе и использовании процессоров и видеокарт, но лично для меня все они несущественны по сравнению с тем, что мой компьютер совсем не шумит.
Это мой первый пост. Надеюсь он не совсем ужасен и будет кому-то интересен. Спасибо за внимание.
UPDATE1
: в комментариях предложили написать цены используемого мной оборудования, исправляюсь. У меня:
радиатор CR-95C Pearl Black IcePipe 95W Fanless CPU Cooler (4000 руб) + пересылка из Англии
БП Nofan P-400A Silent 400W Fanless PSU (5500) + пересылка из Англии
корпус Antec mini P180 (давно не продается, лет 5 назад я его покупал за примерно 7000, если я ничего не путаю). Корпус без БП
процессор - Intel i7-3770
UPDATE2: еще в комментариях предложили составить таблицу бесшумных или тихих компонентов, я один, скорее всего, по времени не потяну ее, но если кто-то согласится помочь. то, думаю, все получится, так что буду рад, если кто-то откликнется
Начнем с очевидного - с мощности . Запомните, что покупаемый блок питания должен иметь не менее чем 25% запас по мощности от пиковой в собираемой системе (подсчитать ее нетрудно - в Интернете много онлайн-калькуляторов). С учетом же будущего апгрейда стоит закладывать до 50% запаса - это не только позволит в будущем серьезно поднять энергопотребление, но и снизит нагрузку на БП, обеспечив ему работу в самом оптимальном участке кривой КПД.
Коэффициент полезного действия у импульсных блоков питания нелинеен - на малой нагрузке и при максимальной он ниже, чем при средней (в районе 50-60%). Однако наиболее важен нам КПД именно при максимальной нагрузке, особенно, если речь идет о системах с высоким энергопотреблением. Если Вы собираете простенький ПК с блоком питания ватт на 250, то КПД его не будет иметь решающего значения - даже дешевый «китаец» будет греться незначительно. А вот при мощностях за 500 Вт разница в несколько процентов КПД уже даст серьезную разницу в нагреве, а это прямо влияет не только на шум блока питания, но и на его ресурс, особенно, когда радиаторы и крыльчатка вентилятора уже успеют набрать пыль.
Мы рекомендуем рассматривать к покупке только блоки питания с сертификацией 80 Plus , указывающей на то, что КПД блока питания выше 80% (это не только обещает малый нагрев, но и прямо указывает на качество комплектующих). Вариантов сертификации несколько, приведем их в порядке роста КПД: Bronze->Silver->Gold->Platinum->Titanium. И, если при мощностях в пределах 500 Вт блок 80 Plus Bronze будет вполне сбалансированным выбором, то в районе киловатта уже стоит смотреть на «платину», а то и «титан».
В перечне характеристик нужно обязательно обратить внимание еще на один пункт. Речь идет о наличии PFC - физически работа этой системы состоит в минимизации сдвига фазы, неизбежного в сетях переменного тока из-за наличия на входе блока питания конденсаторов высокой емкости. Если у блока питания без PFC коэффициент мощности составляет около 70%, то активные PFC способны довести его почти до идеальной единицы - а при нагрузке в киловатт это обеспечивает ни много ни мало экономию до 300 ватт потребляемой мощности. Но не забывайте, что не всякая схема PFC способна «подружиться» с источниками бесперебойного питания - так как в дешевых ИБП форма напряжения далека от идеальной синусоиды, PFC буквально «сходит с ума», отказываясь работать.
Учитывая количество больших кулеров CPU и громких видеокарт, которые проходят через нашу лабораторию, легко перестать замечать шум, исходящий от блоков питания. В целом, вентиляторы БП заглушаются звуком остальных компонентов системы. Даже механический жёсткий диск обычно работает громче, чем большой 120 миллиметровый вентилятор, неспешно обдувающий PSU через большие вентиляционные отверстия.
Но если блок питания низкого качество или корпус не чистился несколько лет, вентилятор БП может работать достаточно громко, и многие с этим согласятся.
Ну а если вы просто хотите собрать супер тихую систему? Возможно, ПК для спальни или гостиной. Для этого есть видеокарты с пассивным охлаждением. Системы жидкостного охлаждения ещё более эффективны, они отлично охлаждают компоненты и рассеивают тепло с помощью больших вентиляторов, которые из-за низкой скорости вращения лишь немного "шепчут". Смените HDD на SSD, и больше ничто не нарушит идеальную тишину внутри вашего ПК.
Ну, почти ничего. Остаётся только звук, исходящий от вентилятора блока питания.
Современные блоки питания с высоким КПД выделяют значительно меньше тепла, чем их предшественники. Тем не менее, им необходимо охлаждение. И, конечно, самый простой способ его обеспечить – добавить вентилятор. Но для случаев, требующих максимальной тишины, существуют блоки питания с пассивным охлаждением без вентиляторов, наряду с моделями, специально оснащёнными тихими вентиляторами.
Мы решили протестировать три PSU, которые, предположительно, обладают высокой акустической эффективностью, в надежде найти хотя бы один БП, который можно будет смело рекомендовать. На наш призыв отозвались компании Seasonic и SilverStone и прислали на тесты свои модели без вентиляторов. У Seasonic это модель X-460, а у SilverStone - SST-ST50NF. Для полноты сравнения мы взяли блок питания с одним малошумящим вентилятором под названием Straight Power E9 CM 480 W от компании be quiet!, которая утверждает, что он работает очень тихо.
Примечательно, что номинальная мощность всех моделей не превышает 500 Вт. Даже несмотря на свою высокую эффективность, более мощные блоки питания выделяют достаточно много тепла при нагрузке. Поэтому для высокопроизводительных систем блоков питания с пассивным охлаждением вы не найдете.
В одном из недавних обзоров наши немецкие коллеги тестировали блок питания be quiet Straight Power E9 CM 580 W. Сегодня у нас младший брат этого БП. Как утверждает компания, это две самые тихие модели из всех, что она продаёт. Номинальная мощность 480 Вт находится как раз между 460 Вт у Seasonic и 500 Вт у SilverStone, что прекрасно подходит для сравнения.
Что касается технических характеристик, БП от be quiet мощностью 480 Вт лишь немного отличается от модели на 580 Вт. Он использует четыре шины +12 В, каждая обеспечивает до 18 A тока, и модульную систему длинных кабелей в оплётке. Разъёмов на корпусе блока более чем достаточно для любой системы, на которую рассчитан этот PSU. По сути, разъёмов достаточно даже для конфигурации с двумя видеокартами в связке SLI или CrossFire.
| be quiet! Straight Power E9 CM 480 Вт | ||||||||
| Линии питания на БП (DC Output) | +3,3 В | +5 В | +12 В (№1) | +12 В (№2) | +12 В (№3) | +12 В (№4) | -12 В | +5 Vsb |
| Ток | 24 A | 22 A | 18 A | 18 A | 18 A | 18 A | 0,3 A | 3,0 A |
| Отдельный выход, Вт | 15 | 3,6 | ||||||
| Предназначение линий | Sys | Sys | CPU и VGA | CPU и VGA | ||||
| Комбинированная мощность, Вт | 130 | 456 | ||||||
| Суммарная мощность, Вт | 480 | |||||||
| Пиковая мощность, Вт | 550 | |||||||
Эффективность согласно спецификации 80 PLUS
Эффективность при разных профилях нагрузки
В тестовой лаборатории блок питания мощностью 480 Вт сначала догнал, а потом и обошёл модель на 580 Вт. Он ещё полнее соответствует стандарту 80 PLUS и обеспечивает более высокую эффективность, особенно при низких нагрузках. Например, при 25 Вт эффективность Straight Power E9 CM 480 Вт почти достигает 80%, показатель довольно высокий, и эта модель занимает место среди лучших блоков питания, которые мы тестировали. В режиме ожидания энергопотребление составляет всего 0,18 Вт.
Наши лабораторные тесты показали, что у be quiet! E9 CM 480 Вт не возникает проблем с регулированием, к тому же у него низкие колебания напряжения и показатели шума на выходных линиях.
В дополнение ко всему, даже в тихой комнате для того, чтобы услышать как работает вентилятор Straight Power E9, нужно поднести ухо прямо к блоку питания.
Внутреннее устройство
Плата и набор элементов PSU 480 Вт очень похожи на таковые у модели мощностью 580 Вт, которую мы уже рассматривали. Все блоки питания be quiet! производятся компанией FSP и аналогичны линейке Aurum этой же компании. Конденсаторы для Straight Power E9 делает тайваньская фирма CapXon. Хотя это и не дорогие японские конденсаторы, которые FSP использует в собственных брендовых блоках, качество у них вполне приличное и проблем возникнуть не должно.
Мы заметили дополнительный керамический конденсатор в главной цепи. Его задача – устранять щебечущий звук, которые иногда исходит от блоков питания. Чтобы ещё больше понизить уровень шума, разработчики устанавливают вентилятор на резиновые втулки. Это предотвращает вибрацию и усиливает корпус блока питания. Качество сборки и пайки безупречно. Единственно на что можно пожаловаться, это на отсутствие термоусадочных трубок в местах, где кабели припаяны к печатной плате.
Компьютерные блоки питания с пассивным охлаждением, некогда присутствовавшие разве что в компьютерах наиболее отчаянных энтузиастов, готовых ради тишины собственноручно дорабатывать готовые промышленные решения, постепенно стали вполне обычным явлением – многие производители блоков питания считают необходимым иметь в своей линейке одну-две безвентиляторных модели.
Разумеется, использование блока питания с пассивным охлаждением не решает в одночасье проблему шума компьютера – в нем все еще остаются процессор, видеокарта, материнская плата, жесткий диск... Однако проблемы охлаждения или шумоизоляции этих компонентов вполне решаются доступными способами – использованием корпусов с тихоходными 120-миллиметровыми вентиляторами (оставлять систему вообще без активного охлаждения всё же категорически неправильно и может привести к существенному снижению её надежности) и резиновыми звукопоглощающими прокладками под жесткими дисками, видеокарт с пассивным охлаждением, медных процессорных кулеров с тихоходными вентиляторами или же вообще систем жидкостного охлаждения. В результате даже после несложной доработки системы блок питания может легко оказаться самым шумным её компонентом.
Предлагаем Вашему вниманию детальное тестирование двух безвентиляторных блоков питания – производства FSP Group и Topower. Впрочем, полностью безвентиляторным является лишь один из них – но об этом ниже.
FSP Zen выглядит довольно непривычно по сравнению не только с обычными блоками питания, где мы привыкли видеть вентиляционные решетки вентиляторов, но и по сравнению с другими безвентиляторными блоками – как правило, они сразу обращают на себя внимание выступающими наружу объемистыми радиаторами, в то время как Zen представляет собой аккуратный параллелепипед без выступающих частей.
Большая часть корпуса блока закрыта вентиляционными решетками с довольно мелкой сеткой (вообще говоря, с технической точки зрения лучше было бы сделать сетку покрупнее). Охлаждение блока осуществляется исключительно за счет конвекции – теплый воздух из системного блока проходит через сетку в крышке блока и выходит наружу через его заднюю стенку.
Лишь сняв крышку, разглядеть внутренности блока невозможно – они почти полностью закрыты тремя внушительными радиаторами. Обратите внимание, что радиаторы по форме заметно отличаются от радиаторов в блоках с вентиляторным охлаждением – вместо относительно скромных пластинок с маленькими и часто расположенными тонкими рёбрами, здесь они представляют собой массивные алюминиевые болванки с толстыми рёбрами.
Верхние части радиаторов снимаются (все стыки тщательно промазаны термопастой), открывая нам внутреннее устройство блока:
Силовые полупроводниковые элементы в блоке разнесены не по двум, как это обычно бывает, а по трем радиаторам – на первых двух расположены элементы высоковольтной части блока (активный PFC, транзисторы основного и дежурного стабилизаторов), на третьем находятся диодные сборки выходных низковольтных выпрямителей. Отдельный перфорированный радиатор, расположенный перпендикулярно остальным, охлаждает диодный мостик на входе блока (греется мостик слабо, так что сверху к нему ничего не прикручивается – в этом нет необходимости).
Стоящий после PFC сглаживающий конденсатор – 270 мкФ на 450В – рассчитан на температуру 105°C, в то время как в обычных блоках на входе стоят 85-градусные конденсаторы. Такое решение понятно – сам конденсатор, конечно, греется слабо, но вот соседство с горячим радиатором в отсутствие заметных воздушных потоков могло бы плохо сказаться на сроке его службы. Рядом с конденсатором расположен весьма приличных размеров дроссель активного PFC. Дроссели сетевого фильтра на фотографии тоже можно разглядеть – они немного проглядывают между радиатором диодного мостика и задней стенкой блока; сетевой фильтр собран полностью, никаких претензий к нему нет.
Следующее, что обращает на себя внимание – выходные диодные сборки. В то время как в большинстве блоков для сильноточных применяют сборки типа Mospec S30D40C в крупных корпусах типа TO-247, то здесь все выходы обслуживаются диодными сборками Fairchild YM3045N (MBRP3045N) в корпусах TO-220, зато сборок этих – целая дюжина, по шесть штук с каждой стороны радиатора:
При первом взгляде, не разглядев ещё маркировку сборок, я подумал было, что разработчики решили использовать синхронный выпрямитель. Для читателей, не знакомых с электроникой, поясню: синхронным выпрямителем называется конструкция, в которой вместо диодов установлены полевые транзисторы, управляемые так, что при приходе положительной полуволны напряжения открывается один, а при приходе отрицательной – другой. Таким образом, транзисторы имитируют работу обычных диодов, но позволяют получить более высокий КПД – падение напряжения на диодах постоянно (около 0.7В для кремниевого диода, около 0.5В для диода Шоттки), а падение напряжения на транзисторах зависит от их типа – выбором транзисторов с минимальным сопротивлением в открытом состоянии мы можем существенно снизить падение напряжения, тем самым увеличив КПД выпрямителя.
Однако в Zen применены всё же обычные диоды – сборки (каждая рассчитана на ток до 30А, напряжение до 45В и температуру кристалла до 150°C) соединены попарно-параллельно для обеспечения необходимых токов нагрузки при высоких температурах.
И, наконец, последняя интересная особенность блока – обилие дросселей на тороидальных сердечниках на выходе однозначно указывает на независимую стабилизацию выходных напряжений. Напомню, что в классической схеме блока питания напряжение +3.3В имеет собственный вспомогательный стабилизатор на так называемом магнитном усилителе (основной деталью которого как раз и является дроссель), а напряжение +5В и +12В стабилизируются вместе, с помощью так называемого дросселя групповой стабилизации. Такое решение позволяет удешевить и упростить блок питания, но результат его работы несколько напоминает известный анекдот про среднюю температуру по больнице – в сумме эти напряжения стабилизированы, но, скажем, если растет нагрузка на шину +5В и это напряжение начинает "проседать", то тут же в качестве компенсации начинает расти напряжение +12В. В блоках же с независимой стабилизацией основной стабилизатор отслеживает только напряжение +12В, а вот +5В получаются с помощью такого же вспомогательного стабилизатора, как и +3.3В, в результате чего становятся практически независимы от +12В, и наоборот. Визуально такой блок легко отличить по наличию не двух, а трех крупных дросселей на выходе (отмечу в скобках, что в некоторых дешевых блоках дроссель может быть и вовсе один – групповой стабилизации).
Из минусов можно отметить разве что небольшую длину проводов и отсутствие 6-контактного разъёма питания видеокарты, в остальном никаких претензий к блоку нет. Благодаря разборному 24-контактному разъёму блок одинаково легко подключается как к новым материнским платам, так и к старым, с 20-контактными разъёмами питания.
По заявленным токам блок соответствует стандарту ATX12V 2.0 – небольшая нагрузочная способность шин +5В и +3.3В с лихвой компенсируется 22-амперной шиной +12В (разделенной ограничителями тока на две части).
Самая интересная часть испытаний безвентиляторного блока – это, конечно, длительная работа под полной нагрузкой, то есть, в данном случае, 280Вт (мы нагружали только каналы +5В, +3.3В и +12В). В течение нескольких часов температура радиаторов блока непрерывно росла и наконец остановилась на отметке 90°C для самого горячего из них – радиатора с диодными сборками. Радиаторы высоковольтной части грелись меньше – впрочем, в сети с напряжением 110В радиатор активного PFC вполне может догнать радиатор с диодными сборками (как раз благодаря активному PFC блок способен работать в диапазоне напряжений 90...264В без каких-либо переключений).
С одной стороны, такая температура кажется весьма высокой, тем более что блок не был установлен в компьютер, а просто лежал на столе (установка в компьютер добавит к температуре воздуха еще градусов десять-пятнадцать). С другой стороны, пусть даже температура корпусов диодных сборок достигнет 125°C – при этом каждая из них всё ещё способна работать с током до 15А (по мере увеличения температуры корпуса сборки падает максимально допустимый для неё ток – это связано с тем, что 150°C – максимальная температура кристалла сборки, а не её корпуса, разница же температур между кристаллом и корпусом как раз зависит от тока; иначе говоря, при температуре корпуса 125°C и токе 15А температура кристалла как раз будет равна 150°C). Сборки соединены параллельно, следовательно, можно принять, что ток для такой "сборки из сборок" составит 22.5А (просто умножать токи на два при параллельном соединении не совсем правильно – если мы хотим обеспечить гарантию стабильной работы, то стоит считать, что каждый дополнительный параллельно включенный элемент увеличивает нагрузочную способность на 50-70%). Однако любой из выходных токов блока меньше 20А, а потому и в таких условиях никаких проблем не возникает.
Итак, максимально допустимую выходную мощность блок выдерживает без проблем. Перейдём к стабильности выходных напряжений в зависимости от распределения нагрузки по ним...
На диаграмме выше Вы видите область, внутри которой все основные выходные напряжения блока находятся в допустимых пределах, то есть плюс-минус 5% от номинала. По горизонтальной оси отложена нагрузка на шину +12В, по вертикальной – суммарная нагрузка на шины +5В и +3.3В (в каждой точке нагрузочный ток шины +3.3В составляет 50% от тока шины +5В – соответственно, мощность нагрузки по шине +3.3В составляет около одной четверти от общей нагрузки; такая ситуация вполне соответствует среднестатистическому современному компьютеру). Цветом обозначены отклонения напряжений от номинала в процентах, расшифровка цветов дана в легенде в правом верхнем углу диаграммы.
FSP Zen показал вполне предсказуемый результат для блока с независимой стабилизацией напряжений – напряжение +5В отклоняется от номинала менее чем 1%, напряжения +3.3В и +12В – всего лишь на 2% при любых допустимых нагрузках. Область же, в которой блок обеспечивает требуемые значения выходных напряжений, ограничивается лишь максимально допустимыми нагрузками.
Из минусов – совершенно некритичных, впрочем – можно отметить разве что нестабильную работу блока при очень сильном перекосе нагрузок (например, при нагрузке 250Вт на шине +12В и менее 7Вт на шине +5В у него срабатывает защита), по этой причине график несколько отодвинулся от осей координат – обычно я начинаю тестирование с минимальной мощности 5Вт, здесь же она была немного увеличена. Впрочем, в реальном компьютере настолько сильный перекос возникнуть не может.
Следующий интересующий нас параметр блока – высокочастотные пульсации на его выходе. Здесь, как выяснилось, результат сильно зависит от того, как именно мы нагружаем блок – при увеличении нагрузки по шине +5В пульсации быстро росли. Ниже приведена осциллограмма при нагрузке 280Вт на весь блок, из которых 100Вт приходятся на +5В и ещё 20Вт на +3.3В:
Пульсации на шине +5В достигли 75 мВ, что в полтора раза превосходит допустимый предел. Однако, если снизить нагрузка на шину +5В до 70Вт, то блок моментально "успокаивается":
Здесь уже пульсации не превышают положенных 50 мВ. Если же перенести всю нагрузку на шину +12В, то они и вовсе практически пропадают – очевидно, что блок заточен именно под такой вариант. Впрочем, для ATX12V 2.0 модели это и не удивительно.
Измерения скорости вращения вентилятора блока по понятной причине произвести не удалось, а вот замеры КПД и коэффициента мощности были сделаны. В описании блока FSP обещает КПД не менее 89% -- и, действительно, не обманывает:
В максимуме КПД достигает 89.3%, что является отличным показателем. Впрочем, ещё раз напомню, что мы проводим тестирование при питании от сети 220В – если же включить блок в сеть 110В, то КПД упадет из-за возрастания потерь в цепях активного PFC. Таким образом, FSP Group, похоже, несколько лукавит – блок действительно достигает КПД 89%, но – только в сетях с 220-вольтовым питанием.
Коэффициент мощности же невысок (для активного PFC, разумеется) – он лишь едва превысил 0.95, в то время как вообще теоретически активный PFC позволяет достигать КМ до 0.99. Впрочем, по сравнению с блоками без PFC вообще (КМ около 0.65-0.7) и блоками с пассивным PFC (КМ около 0.7-0.75) и такой результат весьма неплох.
Здесь мне хотелось бы лишний раз отметить ошибку, часто допускаемую не только пользователями, но и многими моими коллегами – связывать коэффициент мощности с КПД категорически неправильно. Я располагаю их на одном графике лишь из-за удобства как для читателей (эти величины имеют одинаковый масштаб и хорошо уживаются рядом), так и для самого себя (обе величины измеряются одной и той же установкой), но, тем не менее, это два совершенно независимых показателя. Коэффициент мощности невозможно вычислить, зная КПД – ни с помощью простых формул, ни с помощью сложных формул, вообще никак; более того, для вычисления коэффициента мощности КПД вообще не требуется.
Итак, FSP Zen – весьма интересный вариант безвентиляторного блока питания. Несмотря на отсутствие каких-либо внешних радиаторов, он вполне успешно функционирует под полной нагрузкой (хотя, конечно, корпус системного блока над ним назвать прохладным будет трудно...). Блок может работать при напряжении сети от 90В до 264В без каких-либо переключателей, что будет интересно проживающим в сельской местности и небольших городах, где стабильность питающей сети оставляет желать лучшего. Имея дополнительную стабилизацию выходных напряжений, блок обеспечивает великолепную их стабильность при любых допустимых нагрузках, а нагрузочной способности шины +12В вполне хватит для питания большинства современных компьютеров среднего уровня и даже несколько выше. Разумеется, на систему с двумя видеокартами уровня GF7800 его уже не хватит – но перед владельцем подобного комплекта проблема шума блока питания встает далеко не в первую очередь...
Из недостатков блока можно отметить не слишком длинные провода и большой уровень пульсаций при работе с 5-вольтовой нагрузкой. Последнее, впрочем, для современных систем большого значения уже не имеет – основная нагрузка в них приходится на шину +12В.
Как гласит надпись на картонной коробке, в которой поставляется данный блок, TOP-420NF – это "Fanless Enhanced Cooling Power Supply". Обращать внимание здесь надо на слова "enhanced cooling", а точнее – на то, что за ними скрывается самый обычный 80-миллиметровый вентилятор, установленной на передней (в собранном компьютере она оказывается внутри) стенке блока питания. Но почему же тогда "fanless"? А потому что, по уверению производителя, вентилятор включается лишь при нагрузке 250Вт и больше, а в остальное время он совершенно бесшумен. При необходимости вентилятор можно включить кнопкой на корпусе, но тогда он будет работать только на максимальных оборотах.
Компания Topower знакома многим не столько под собственной торговой маркой, сколько по блокам питания OCZ и be quiet! – именно она делает блоки для этих уважаемых компаний. И в TOP-420NF легко угадываются знакомые черты – темный блестящий корпус, шлейф питания видеокарты с напаянным на разъём LC-фильтром и экранированием, зачерненные радиаторы с мелким частым оребрением...
В отличие от FSP Zen, в этом блоке есть и радиатор, вынесенный наружу – его внутренняя часть имеет Г-образную форму, надевающуюся на радиатор с диодными сборками. В остальном же конструкция блока более классическая, чем у Zen – судя по всему, перед нами не разработанное с нуля изделие, а адаптация уже существующего блока питания. Причем адаптация минимальная – так, используемые в блоке радиаторы с многочисленными мелкими рёбрышками и прорезями рассчитаны на принудительное охлаждение вентилятором, и даже внешний радиатор по непонятной причине имеет такую же конструкцию, в то время как для естественного пассивного охлаждения стоило бы использовать радиатор с крупными и редко расположенными рёбрами.
Кроме того, ребра радиаторов направлены внутрь блока питания, а не наружу, что еще более ухудшает эффективность пассивного охлаждения. Кроме того, внешний радиатор практически полностью перекрывает отверстие в задней стенке блока, а потому нагнетаемый включившимся вентилятором воздух по большей части выходит через отверстия в крышке блока – в результате блок не столько вытягивает горячий воздух из компьютера, сколько гоняет его по кругу.
В результате, как показало тестирование, вентилятор включается при нагрузке отнюдь не 250Вт, а почти вдвое меньше – через двадцать минут работы с нагрузкой 150Вт, когда температура радиатора с диодными сборками достигает примерно семидесяти градусов. В компьютере, где блок будет дополнительно подогреваться снизу теплым воздухом от процессора и видеокарты, вентилятор включится еще раньше.
Внешний радиатор закрыт защитной решеткой, но в общем это мера более декоративная, чем вынужденная – его температура даже при максимальной нагрузке не достигает и 60C, поэтому получить ожог будет трудно.
В остальном блок не представляет собой чего-либо особенного – это типовая схема на ШИМ-контроллере TL494 (он расположен на отдельной плате), без какого-либо PFC и без дополнительной стабилизации выходных напряжений.
Блок оборудован следующими шлейфами:
Шлейфы питания материнской платы убраны в плетеную трубочку, шлейф питания видеокарты – в гибкую пластиковую трубку (он имеет дополнительное экранирование, правда, не подключенное к "земле"), провода в остальных шлейфах закручены наподобие витой пары. Что же, с проводами ситуация у TOP-420NF лучше, чем у рассмотренного выше FSP Zen – они длиннее, а разъёмов на них – больше. Конечно, всегда можно воспользоваться переходниками – но приятнее всё же обходиться без них.
Формально блок относится к стандарту ATX12V 1.3 (несмотря на 24-контактный разъём питания материнской платы), но фактически этот стандарт не описывает блоки питания мощностью более 300Вт, а потому в данном случае можно лишь отметить, что TOP-420NF по всем пунктам его требования превосходит. С другой стороны, блок явно рассчитан на большую нагрузку по шине +5В, не имеющей принципиального значения для современных компьютеров, в то время как шина +12В у него имеет такую же допустимую нагрузку, как и у существенно менее мощного FSP Zen.
А вот кросс-нагрузочные характеристики блока выглядят уже не столь красиво... Во-первых, изрядно завышено напряжение +5В – в современных компьютерах, где потребление по этой шине редко превышает 30-40Вт, оно будет держаться на уровне 5.2-5.25В. Во-вторых, относительно сильно колеблются и напряжения +12В и +3.3В – впрочем, конечно, если сравнивать TOP-420NF с другими аналогичными по схемотехнике блоками, то он будет на нормальном среднем уровне, но, увы, на фоне идеальных графиков блока от FSP, имеющего раздельную дополнительную стабилизацию напряжений, он смотрится уже не столь красиво.
Пульсации напряжения при работе с полной нагрузкой оказались не слишком малы, но и не превысили допустимых значений – их размах составил около 45 мВ как на шине +5В (максимально допустимый – 50 мВ), так и на шине +12В (максимально допустимый – 120 мВ).
Как я уже отмечал выше, вентилятор блока питания в нашем случае включился при нагрузке 150Вт после 15-минутного прогрева блока. Скорость его при этом составила 1100 об/мин, при дальнейшем увеличении нагрузки она росла почти линейно:
Компания Topower заявляет, что шум вентилятора не превышает 22 дБ, а потому будет совершенно незаметен на фоне прочих шумов компьютера. Увы, это не совсем так – на максимальной скорости, достигающей 2560 об/мин, поток воздуха издает не сильный, но вполне хорошо заметный звук. В качестве вентилятора используется Yate Loon D80SH-12 на подшипниках скольжения.
КПД блока питания в максимуме достиг 82%, что также хуже показателей FSP Zen. Коэффициент мощности, как и у прочих блоков питания, не имеющих схем его коррекции, в среднем колеблется на уровне 0.65-0.68.
Таким образом, рассматривать TOP-420NF как безвентиляторный блок питания – несколько опрометчиво. Это не более чем обычный блок питания, регулировка скорости вращения вентилятора в котором настроена так, что при температуре радиаторов ниже определенного порога (около 70 градусов) вентилятор полностью выключается. Несколько помогает наличие внешнего радиатора, однако есть основания полагать, что при использовании более массивных радиаторов, рассчитанных в первую очередь на пассивное охлаждение, удалось бы достичь большей эффективности охлаждения без включения вентилятора. С другой стороны, одновременно уменьшив сопротивление потоку воздуха (в основном его оказывает внешний вентилятор – из-за него наружная стенка блока питания имеет очень маленькую площадь вентиляционных отверстий), можно было бы добиться и большей эффективности принудительного охлаждения, соответственно, снизив скорость вентилятора.
С другой стороны, если рассматривать TOP-420NF как обычный блок с пониженной шумностью, то претензии к нему заметно ослабляются – при маленькой нагрузке он действительно бесшумен, при ее возрастании производимый вентилятором шум также не слишком велик и для многих пользователей он будет малозаметен, а обеспечиваемые блоком электрические параметры находятся на среднем уровне. Правда, с такой точки зрения несколько спорной кажется уже цена этого блока, превышающая сотню долларов.
В общем и целом, сказать ничего однозначно плохого ни про один из протестированных блоков нельзя – продукция как FSP Group, так и Topower отличается высоким качеством изготовления, а представленные образцы без труда демонстрируют заявленные электрические параметры.
Блок от FSP Group явно изначально проектировался как безвентиляторный, в то время как блок от Topower является доработкой обычного блока питания с активным охлаждением. В результате, если Zen можно рассматривать как действительно полностью бесшумный блок, то TOP-420NF – скорее как весьма тихий, но не бесшумный.
Более того, FSP Zen выглядит привлекательнее и по другим параметрам – большая нагрузочная способности шины +5В в современных компьютерах не востребована, а нагрузочная способность шины +12В у Zen даже теоретически не хуже, чем в TOP-420NF, а на практике скорее даже лучше, за счет меньших пульсаций и большей стабильности выходных напряжений. Таким образом, для создания бесшумного компьютера Zen выглядит более предпочтительным выбором по всем пунктам.
