Десктопные БП мощностью 1 600 Вт немногочисленны и, если речь идет о продукции известных фирм, нашпигованы дорогими схемотехническими решениями, обеспечивающими КПД уровня 80 PLUS Titanium. Компания MSI и раньше была заметным игроком на рынке блоков питания, а теперь вступила в клуб производителей таких устройств. Вдобавок к высокой мощности и энергоэффективности MEG Ai1600T PCIE5 соответствует стандартам ATX 3.1 и PCI Express 5.1, что означает замену коннектора 12VHPWR более надежным 12V-2×6. И кстати, у новинки два таких разъема.
К данному обзору мы приурочили обновление тестового оборудования и методики испытаний, которое позволило увеличить диапазон мощности, точность измерений и перечень исследуемых характеристик.
⇡#Технические характеристики, конструкция, цена
MSI MEG Ai1600T PCIE5 соответствует стандартам ATX 3.1 и 80 PLUS Titanium. Лаборатория Cybenetics также выдала новинке «платиновый» сертификат с отметкой ATX 3.1 Pass, которая подтверждает возможность кратковременного превышения номинальной мощности в два раза.
Полная мощность блока питания доступна по линии 12 В, а совокупная мощность малых линий 5 и 3,3 В ограничена типичной величиной 120 Вт.
Корпус MSI MEG Ai1600T PCIE5 насчитывает 190 мм в длину и продувается вентилятором типоразмера 135 мм. Боковая панель, открытая взгляду при стандартной установке в ПК, украшена светодиодной подсветкой, а решетка вентилятора сделана из фрезерованного алюминия. Миниатюрный выключатель активирует полупассивный режим охлаждения, в котором вентилятор бездействует, пока мощность потребителей не превышает пороговой величины (ее мы определим в процессе тестирования).
С учетом регионов, где бытовая электросеть имеет напряжение 100–120 В, блок питания получил входной разъем IEC C20 с номинальным током до 20 А.
На стороне постоянного тока MSI MEG Ai1600T PCIE5 имеет целых два разъема 12V-2×6 (само собой, они сконфигурированы на мощность 600 Вт) и девять универсальных восьмиконтактных разъемов для кабелей питания CPU и плат расширения. Разъем USB Type-C служит для программного мониторинга рабочих параметров БП и управления светодиодной подсветкой.
К MSI MEG Ai1600T PCIE5 прилагается множество кабелей — в частности, пара 12V-2×6 и семь PCI Express 6+2.
| Тип кабеля | Количество кабелей | Конечных разъемов на кабеле | Длина до первого разъема, мм | Сечение проводников |
|---|---|---|---|---|
| 24-контактный | 1 | 1 | 600 | 16AWG/22AWG |
| EPS12V | 2 | 1 (2 × ATX12V) | 750 | 18AWG |
| 12V-2×6 | 2 | 1 | 600 | 16AWG/24AWG |
| PCI Express (6+2) | 5 | 1 | 600 | 18AWG |
| PCI Express (6+2) | 2 | 2 | 600 | 18AWG |
| SATA | 2 | 4 | 500 | 18AWG |
| Molex | 2 | 4 | 900 | 18AWG |
Сечение основных проводников большинства кабелей равно 18AWG (16AWG в кабелях 12V-2×6). Все кабели, за исключением кабелей с разъемами SATA и Molex, изготовлены в настоящей индивидуальной оплетке (не имитации) и снабжены «гребенками» для эстетичной укладки.
Минимальная стоимость MSI MEG Ai1600T PCIE5 в период работы над статьей составляла 57 299 руб. Что и говорить, «титановые» блоки питания непропорционально дороги даже по сравнению со своими «платиновыми» коллегами.
⇡#Внутреннее устройство
MEG Ai1600T PCIE5 построен на цифровой платформе CTF от Channel Well Technology, которая была спроектирована по индивидуальному заказу MSI.
Хотя MSI MEG Ai1600T PCIE5 претендует на «титановую» энергоэффективность, создатели платформы остановились в одном шаге от олимпа десктопных блоков питания, где обитают считаные модели с PFC-топологией Totem-Pole на основе GaN-транзисторов. Вместо этого БП использует для коррекции коэффициента мощности распространенную топологию параллельных повышающих преобразователей (Interleaved Bridgeless PFC).
Помимо схемы PFC, на входе БП расположен двухкаскадный фильтр электромагнитных помех, варистор для защиты от скачков напряжения, ограничитель пускового тока на основе NTC-термистора и реле, а также плавкий предохранитель.
Основной преобразователь имеет топологию Full-Bridge с LLC — неотъемлемый признак блоков питания с высокой мощностью и КПД. Вместо одного большого трансформатора здесь установлены два поменьше в параллельной конфигурации.
На вторичной стороне используются синхронные выпрямители, а малые линии 5 и 3,3 В формируются преобразователями DC-DC.
Все электролитические и полимерные конденсаторы в составе MSI MEG Ai1600T PCIE5 изготовлены японскими фирмами Nippon Chemi-Con и Rubycon.
Вместо наиболее распространенных изделий Hong Hua блок питания укомплектован 135-мм вентилятором компании Zeta на двойном шарикоподшипнике.
⇡#Программное обеспечение
Благодаря тому, что MSI MEG Ai1600T PCIE5 — цифровой блок питания, он позволяет наблюдать за рабочими параметрами в фирменной программе MSI Center. Отслеживается напряжение и ток выходных линий, общая мощность потребителей, КПД, а также температура блока питания и скорость вращения вентилятора.
Кроме того, с помощью MSI Center можно настроить оттенок и режим работы светодиодной подсветки, а вот возможность разделить общую линию 12 В на линии с индивидуальным резервом тока не предусмотрена.
|
|
|
⇡#Методика тестирования
Оборудование
- Многоканальная электронная нагрузка Power Supply Tester v1.5 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 453 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# не активен, 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# не активен, 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 — без существенного тока и с максимальным током на 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 и 5 В. Остаток номинальной мощности испытуемого устройства исчерпывается за счет линии 3,3 В.
При помощи осциллографа с полосой пропускания 26 МГц и резистивных щупов производится измерение размаха пульсаций напряжений 12 и 5 В в течение 1 мин. 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 линии 5 В — 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
Даже среди современных блоков питания премиальной категории попадаются модели с аномально высокой мощностью ожидания. Однако MSI MEG Ai1600T PCIE5 к ним не относится: без нагрузки БП расходует всего 0,268 Вт. Панель светодиодной подсветки в этом и следующих тестах была отключена.
| Режим ожидания | |
|---|---|
| P (⏦), Вт | λ |
| 0,268 | 0,0029 |
Дежурное питание 5 В
Линия дежурного питания 5 В обладает высоким КПД (с поправкой на устройство преобразователя), а напряжение хорошо стабилизировано.
| Дежурное питание 5 В | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| P (задан.), Вт | U, В | I, А | P (⎓), Вт | P (⏦), Вт | КПД | λ |
| 5 | 5,06 | 0,95 | 4,86 | 6,15 | 0,79 | 0,06 |
| 10 | 5,06 | 1,95 | 9,87 | 12,28 | 0,80 | 0,13 |
| 15 | 5,06 | 2,95 | 14,93 | 18,56 | 0,80 | 0,18 |
КПД и коэффициент мощности
В условиях минимальной нагрузки на малые линии MSI MEG Ai1600T PCIE5 развивает КПД не меньше 92 % при мощности линии 12 В от 200 Вт, а большинство комбинаций перекрестной нагрузки продемонстрировали превосходную энергоэффективность выше 94 %.
КПД при изолированной нагрузке на малые линии варьирует от 69 до 83 %, что также является достойным результатом, если учесть необходимость двойного преобразования напряжений.
Средний КПД на уровне 92 % по данным всех тестов относит MSI MEG Ai1600T PCIE5 к числу лучших десктопных блоков питания на рынке.
В свою очередь, коэффициент мощности по мере возрастания нагрузки доходит до 0,98, а в среднем равен 0,89.
Стабилизация напряжений
Герой обзора отличился эталонной стабильностью линии 12 В. Пусть тестовая установка не позволяет целиком исчерпать паспортную мощность MSI MEG Ai1600T PCIE5, под нагрузкой вплоть до 1 334 Вт напряжение отклоняется от целевых 12 В на величину не более 1 %.
Что касается малых линий, то в ситуации резко асимметричной нагрузки напряжение 5 В падает на 4 % — это допускается спецификациями ATX. А вот напряжение 3,3 В способно выйти за границы референсного диапазона. В современных десктопных компьютерах необходимые для этого условия не могут возникнуть естественным образом. Тем не менее представителю высшей ценовой категории блоков питания непростительно любое нарушение базовых требований стандарта ATX.
| Пиковая перекрестная нагрузка | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| P (задан.), Вт | 3,3 В | 5 В | 12 В 1 | 12 В 2 | 12 В 3 | P (⎓), Вт | P (⏦), Вт | КПД | λ | Вентилятор, об/мин | |||||
| U, В | I, А | U, В | I, А | U, В | I, А | U, В | I, А | U, В | I, А | ||||||
| 72,6 | 3,09 | 21,73 | 5,02 | 0,26 | 12,02 | 0,00 | 12,02 | 0,22 | 0,00 | 0,00 | 71,01 | 100,70 | 0,71 | 0,59 | 655 |
| 1 296,6 | 3,09 | 21,73 | 4,98 | 0,26 | 11,93 | 29,39 | 11,93 | 29,50 | 12,06 | 42,00 | 1 277,60 | 1 376,60 | 0,93 | 0,97 | 920 |
| 110,0 | 3,29 | 0,24 | 4,87 | 21,75 | 12,01 | 0,00 | 12,02 | 0,22 | 0,00 | 0,00 | 109,26 | 135,17 | 0,81 | 0,63 | 639 |
| 1 334,0 | 3,26 | 0,24 | 4,82 | 21,75 | 11,92 | 29,39 | 11,92 | 29,50 | 12,04 | 42,00 | 1 313,06 | 1 408,50 | 0,93 | 0,98 | 978 |
При равномерном распределении тока по малым линиям отклонение напряжений 5 и 3,3 В от номинала не превышает 3 и 5 % соответственно, а напряжение 12 В сохраняет эталонную стабильность.
| Все тесты | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| U (3,3 В), В | U (5 В), В | U (12 В), В | КПД | λ | |
| Макс. | 3,31 | 5,02 | 12,07 | 0,96 | 0,98 |
| Средн. | 3,21 | 4,94 | 11,97 | 0,92 | 0,89 |
| Мин. | 3,09 | 4,82 | 11,90 | 0,69 | 0,30 |
Размах пульсаций
Под максимальной нагрузкой на линии 12 и 5 В размах пульсаций лежит в пределах 28 и 22 мВ соответственно, а значит, в критерии 120 и 50 мВ блок питания уложился с большим запасом. Впрочем, нельзя не заметить, что порой даже у не столь дорогостоящих блоков питания мы наблюдали меньшее Vpp на линии 12 В.
Hold-Up Time
При мощности потребителей в 1 359 Вт (то есть 85 % номинальной мощности MSI MEG Ai1600T PCIE5) напряжение 12 В упало до приемлемого минимума через 21 мс после обрыва питания, в то время как рекомендательным критерием стандарта ATX 3.1 являются 17 мс под нагрузкой в 80 %.
Скорость вращения вентилятора
Благодаря высокой энергоэффективности MSI MEG Ai1600T PCIE5 довольствуется пассивным охлаждением при мощности линии 12 В вплоть до 900 Вт и вплоть до 100 Вт нагрузки на малые линии 5 и 3,3 В. При мощности потребителей до 1 344 Вт скорость вращения вентилятора не превышает 1 000 об/мин.
Как следствие, даже в составе высокопроизводительного игрового компьютера или рабочей станции MSI MEG Ai1600T PCIE5 может работать абсолютно бесшумно. Впрочем, акцент на тишине означает, что даже в идеальных условиях (когда практически отсутствует нагрузка на малые линии) блок питания пассивно рассеивает вплоть до 41 Вт мощности, поэтому владельцам MSI MEG Ai1600T PCIE5 необходимо обеспечить адекватный продув корпуса ПК.
Кроме того, известно, что данная модель лишена защиты от аварийной остановки вентилятора — весьма досадное упущение для блока питания с такими характеристиками и ценой.
| Скорость вращения вентилятора, об/мин | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 120 | 410 | 409 | 409 | 409 | 409 | 409 | 411 | 410 | 411 | 533 | 673 | 811 | 946 | 975 | |
| 100 | 502 | 639 | 798 | 915 | 947 | ||||||||||
| 80 | 487 | 626 | 784 | 903 | 930 | ||||||||||
| 60 | 460 | 603 | 748 | 881 | 916 | ||||||||||
| 40 | 435 | 579 | 725 | 850 | 894 | ||||||||||
| 20 | 404 | 550 | 698 | 828 | 863 | ||||||||||
| 0 | 539 | 677 | 807 | 847 | |||||||||||
| 0 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1 000 | 1 100 | 1 200 | 1 224 | ||
| Мощность 12 В, Вт | |||||||||||||||
⇡#Выводы
MSI MEG Ai1600T PCIE5 — представитель редкой категории блоков питания с «титановой» энергоэффективностью. Помимо чрезвычайно высокого КПД, устройство обладает эталонной стабильностью линии 12 В, а вентилятор охлаждения включится только под нагрузкой мощной рабочей станции.
Качество сборки и эстетика MEG Ai1600T PCIE5 подобают продукту премиального уровня. Новинка имеет целых два разъема 12V-2×6 и еще девять 12-вольтовых разъемов для питания CPU и карт расширения, а кабели изготовлены в настоящей тканевой оплетке. Наконец, есть цифровой блок питания с возможностью программного мониторинга рабочих параметров (не говоря уже о настраиваемой RGB-подсветке).
Возможности и качество MSI MEG Ai1600T PCIE5 с запасом превосходят требования большинства пользователей к компьютерному блоку питания. Но в свете достоинств и высокой цены продукта MSI нельзя проигнорировать такие недостатки, как неудовлетворительная стабилизация напряжения 3,3 В и отсутствие защиты от остановки вентилятора.