Обзор блока питания Formula VL-1000G5-MOD

На этот раз мы рассмотрим один из доступных на рынке блоков питания под брендом Formula. Модель с торговой маркой Formula VL-1000G5-MOD обладает высокой мощностью в киловатт. Блок питания имеет сертификат 80Plus Gold, что делает его среднебюджетным решением для сегмента БП такой высокой мощности. Несмотря на свое каталожное название, блок питания продемонстрировал отличную работоспособность и прошел все тесты без сбоев.

Поиск веб-сайта производителя блока питания Formula VL-1000G5-MOD оказался непростым, поскольку результаты поиска в поисковиках оказались не слишком информативными. Тем не менее, адрес сайта был обнаружен на упаковке и самом изделии (внутри).

Одной из интересных особенностей этого блока питания является его вентиляционная решетка. В отличие от обычных проволочных решеток, она выполнена в виде съемной пластины с отверстиями и собственным креплением на винтах. Это означает, что для доступа к вентилятору необходимо выкручивать в общей сложности 8 винтов, вместо четырех, как в обычных моделях. Следует отметить, что такая конструкция решетки создает дополнительное аэродинамическое сопротивление из-за частичного перекрытия отверстий ребрами.

Система охлаждения функционирует исключительно в гибридном режиме, при котором вентилятор может оставаться неактивным при определенных, весьма редких условиях.

Длина корпуса блока питания составляет приблизительно 160 мм, к которой следует добавить еще 15-20 мм для удобства проведения кабелей. Следовательно, при установке стоит ориентироваться на общую длину порядка 180 мм. Для блоков питания данной мощности эти размеры можно считать весьма компактными.

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

1. Один шнур до основного разъема АТХ имеет длину 60 см.
2. Два шнура до процессорного разъема 8 pin SSI имеют длину 70 см каждый.
3. Три шнура до первого разъема питания видеокарты PCIe 2.0 VGA Power Connector имеют длину 50 см, а до второго такого же разъема — 65 см.
4. Один шнур до разъема питания видеокарты PCIe 5.0 VGA Power Connector имеет длину 60 см.
5. Два шнура до первого разъема SATA Power Connector имеют длину 50 см, до второго — 65 см, а до третьего такого же разъема — 80 см.
6. Один шнур до первого разъема SATA Power Connector имеет длину 50 см, до второго — 65 см, а до разъема Peripheral Connector («молекс») — 80 см.
7. Один шнур до первого разъема Peripheral Connector («молекс») имеет длину 50 см, до второго — 65 см, а до третьего такого же разъема — 80 см.

Длина проводов достаточна для комфортного использования в корпусах типоразмера full tower и более габаритных, а также в корпусах с нижнерасположенным блоком питания высотой до 55 см. Благодаря штатной возможности подключить видеокарту с новым разъемом питания PCIe 5.0 без использования переходников, данная модель БП предоставляет дополнительные возможности для современных систем.

Блок питания оборудован активным корректором коэффициента мощности и поддерживает широкий диапазон входного напряжения от 100 до 240 вольт. Это обеспечивает стабильную работу даже при пониженных значениях напряжения в электросети ниже установленных норм.

Конструкция блока питания следует современным тенденциям: присутствует активный корректор коэффициента мощности, синхронный выпрямитель для канала +12VDC, а также отдельные импульсные преобразователи для линий +3.3VDC и +5VDC.

Элементы полупроводниковых высоковольтных цепей размещены на двух радиаторах, включая входной выпрямитель. Элементы выпрямителя расположены на лицевой стороне основной печатной платы, примыкающей к радиаторам.

Источники питания +3.3VDC и +5VDC расположены на отдельной дочерней печатной плате и не имеют дополнительных теплоотводов, что является стандартной практикой для блоков питания с активным охлаждением.

В устройстве использованы высококачественные высоковольтные конденсаторы от Nichicon.

Низковольтные конденсаторы представлены продукцией под неизвестной торговой маркой.

Установлено тут и большое количество полимерных конденсаторов.

Далее мы приступаем к изучению электрических характеристик источника питания с использованием многофункционального стенда и другого оборудования.

Отклонение выходных напряжений от номинала кодируется следующими цветами:

Первым шагом испытаний является работа блока питания на максимальной мощности в течение продолжительного времени. Этот тест надежно подтверждает работоспособность источника питания.

На следующем этапе инструментального тестирования проводится построение кросснагрузочной характеристики (КНХ) и её представление на четвертьплоскости. Эта плоскость ограничена максимальной мощностью по шине 3,3&5 В с одной стороны (по оси ординат) и максимальной мощностью по шине 12 В с другой стороны (по оси абсцисс). В каждой точке измеренное значение напряжения обозначается цветовым маркером в зависимости от отклонения от номинального значения.

Анализ КНХ позволяет определить допустимый уровень нагрузки для тестируемого блока питания, особенно по каналу +12VDC. В данном случае отклонения действующих значений напряжения от номинала по каналу +12VDC не превышают 3% во всем диапазоне мощности. Это значительно хороший результат, учитывая, что отклонение в более высокую сторону наблюдается при низкой нагрузке, а не наоборот, что характерно для некоторых производителей, сознательно завышающих уровень напряжения 12 В в своих БП. 

При типичном распределении мощности по каналам отклонения от номинала не превышают 4% по каналу +3.3VDC, 3% по каналу +5VDC и 3% по каналу +12VDC. Отклонения по каналу +3.3VDC оказываются достаточно значительными, вероятно, здесь сделана экономия на его реализации, хотя потребности в этом напряжении у современных компьютеров незначительные.

Следующий этап тестирования направлен на определение максимальной мощности, которую можно передать через соответствующие разъемы, при условии нормированного отклонения значения напряжения на уровне 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 одного шнура питания максимальная мощность по каналу +12VDC составляет не менее 250 Вт при отклонении в пределах 3%.

При использовании двух шнуров питания для видеокарты с двумя разъемами питания, максимальная мощность по каналу +12VDC составляет не менее 350 Вт при отклонении в пределах 3%, что обеспечивает возможность использования очень мощных видеокарт.

При нагрузке через три разъема PCIe 2.0 максимальная мощность по каналу +12VDC составляет не менее 650 Вт при отклонении в пределах 3%.

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 около 500 Вт при отклонении в пределах 3%.

В случае системной платы, максимальная мощность по каналу +12VDC составляет не менее 150 Вт при отклонении в пределах 3%. При этом 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. Однако маловероятно, что с этим блоком питания кто-то будет использовать такие видеокарты. В целом результаты действительно хорошие, и особых претензий нет.

При оценке эффективности компьютерного блока питания можно выбрать два основных подхода. Первый подход заключается в оценке блока питания как отдельного преобразователя электрической энергии с последующей попыткой минимизировать сопротивление линии передачи электрической энергии от БП к нагрузке. Второй подход направлен на определение экономичности компьютерного блока питания путем расчета рассеиваемой мощности при преобразовании электроэнергии и ее передачи к конечным потребителям. В этом случае учитываются как абсолютные значения потребляемой энергии источником питания за определенный период времени, так и стоимость потребленной электроэнергии.

Первый подход предполагает оценку компьютерного блока питания как преобразователя энергии, что включает анализ эффективности преобразования электрической энергии, измеряемой коэффициентом полезного действия (КПД). Хотя высокий КПД может считаться показателем качества и экономичности БП, его влияние на функционирование системного блока ограничено и не влияет на его производительность или другие характеристики. С другой стороны, второй подход к оценке экономичности блока питания позволяет определить реальные затраты на электроэнергию при его использовании, что может быть более информативным для конечного пользователя.

Для оценки экономичности различных моделей блоков питания можно использовать расчет рассеиваемой мощности при преобразовании электроэнергии и ее передачи к конечным потребителям. Полученное значение можно преобразовать в стоимость электроэнергии за определенный период времени, что позволит сравнить экономическую целесообразность использования различных моделей блоков питания.

Таким образом, для объективной оценки экономичности компьютерного блока питания рекомендуется учитывать как его эффективность в виде КПД, так и рассеиваемую мощность при преобразовании электроэнергии и ее стоимость за определенный период времени.

Полученные результаты выглядят следующим образом:

Данная модель имеет относительно высокую экономичность во всех протестированных режимах, это вполне типичный представитель источников питания с уровнем сертификата 80Plus Gold.

По суммарной экономичности на низкой и средней мощности данная модель занимает условно среднее положение в нашем списке БП мощностью от киловатта на момент тестирования.

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.

Таким образом, мы провели измерения параметров блока питания в 9 точках. Наивысший коэффициент полезного действия (КПД) в нашем случае составил 91,8%, при выходной мощности 400 Вт. Максимальная рассеиваемая мощность достигла 106 Вт при выходной мощности 1000 Вт, что является весьма незначительным значением для блока питания такой мощности.

В данном контексте, за исключением максимального режима мощности, термонагрузка конденсаторов остается на низком уровне, что является положительным фактором.

Мы изучили работу блока питания в режиме, который можно охарактеризовать как формально гибридный, с управлением системы охлаждения. Результаты показали, что вентилятор включается лишь при достижении определенной температуры на термодатчике (примерно 38°C) и выключается при снижении температуры до определенного порога (около 36°C). В таком режиме вентилятор остается включенным при типовой нагрузке, начиная работу минимальное время после включения БП. Однако полностью остановить вентилятор удается лишь при минимальной нагрузке, что практически недостижимо в реальных условиях.

Это означает, что при работе с остановленным вентилятором температура внутри блока питания будет сильно зависеть от окружающей температуры воздуха. Теоретически, в условиях низких температур, например, на морозе, вентилятор может включаться с меньшей частотой, что может быть удобным для пользователей, работающих в таких условиях.

Для измерения уровня шума блоков питания мы использовали следующий метод. Блок питания размещался на ровной поверхности с вентилятором сверху. На расстоянии 0,35 метра над ним размещался измерительный микрофон шумомера Октава 110А-Эко, с помощью которого производилось измерение уровня шума. Для создания нагрузки на блок питания использовался специальный стенд с бесшумным режимом работы. В течение 20 минут блок питания эксплуатировался при постоянной мощности, после чего производился замер уровня шума.

Такой подход к измерению уровня шума позволяет оценить его наиболее точно в условиях, приближенных к установке системного блока на столе пользователя. Увеличение расстояния до источника шума или наличие преград с хорошей звукоизоляцией также могут снизить уровень шума в контрольной точке, что положительно сказывается на комфорте работы.

Уровень шума при работе в диапазоне мощности до 200 Вт включительно остается на минимально заметном уровне — менее 23 дБА с расстояния 0,35 метра.

На мощности 300 Вт шум немного увеличивается, но для жилого помещения в дневное время суток его можно считать очень низким.

При работе на мощности 400 Вт шум блока питания остается на пониженном уровне для жилого помещения в дневное время суток — около 28 дБА с расстояния 0,35 метра.

Однако при дальнейшем увеличении выходной мощности уровень шума резко повышается. На мощности 500 Вт шум данной модели превышает 40 дБА, что становится высоким для жилого помещения в дневное время суток.

При работе на мощности 750 Вт шум становится очень высоким не только для жилого, но и для офисного помещения — более 50 дБА, достигая почти 60 дБА при максимальной мощности 1 кВт.

С точки зрения акустической эргономики данная модель обеспечивает комфорт при выходной мощности до 400 Вт. Оценка уровня шума электроники блока питания также проводилась, показав, что шум электроники в режиме ожидания почти отсутствует, а превышение фонового шума не превышает 2 дБА.

К шуму электроники особых претензий нет.

Блок питания Formula VL-1000G5-MOD имеет высокую нагрузочную способность канала +12VDC, что делает его подходящим для использования в мощных системах с несколькими видеокартами. Однако акустическая эргономика на высокой мощности оставляет желать лучшего, и только при нагрузке до 400 Вт шум можно считать низким. В реальных условиях компоненты, потребляющие достаточно мощности для превышения 750 Вт, будут также производить значительный шум. Длина проводов блока питания достаточна для большинства современных корпусов, и провода выполнены в виде ленточных, полностью съемных, что обеспечивает удобство при сборке и дальнейшей эксплуатации.

Технико-эксплуатационные характеристики блока питания Formula VL-1000G5-MOD за исключением одного находятся на достаточно неплохом, хотя и не выдающемся уровне для среднебюджетного решения. Этому способствует высокая нагрузочная способность канала +12VDC, относительно высокая экономичность и умеренная термонагруженность. Однако имеется определенная экономия на компонентах, включая применение не самых популярных конденсаторов, а также вентилятора неизвестного происхождения и характеристик. Тем не менее, используемая платформа современна, с умеренным тепловыделением, что создает надежду на достаточно долгий срок службы модели при активной эксплуатации. Однако шум, особенно на высокой мощности, может не соответствовать эргономическим нормам, что может оказаться недопустимым для многих пользователей.