Около года назад мы уже рассматривали блоки питания мощностью 700-750 Вт [1], однако за это время уровень энергопотребления игровых ПК, вряд ли вышел за рамки 500-600 Вт, даже если компьютер имеет на борту двухчиповую видеокарту (например GTX295) или тандем из двух видеокарт с GPU средней производительности (например HD 5770, HD 5850). Флагман сравнительно новой линейки видеокарт от Nvidia (GTX480) имеет пиковое потребление 250 Вт, при этом для питания системы в компании с процессором Core i7 вполне хватит блока питания мощностью 600-650 Вт (оговоримся сразу, что речь идет конечно ТОЛЬКО о системах работающих в штатных частотных режимах).  Все это подтверждает актуальность блоков питания диапазона мощностей 500-700 Вт для применения в домашних игровых ПК на сегодняшний день.

Сегодня же речь пойдет о блоке питания от малоизвестной на сегодняшний день в России китайской компании Huntkey под названием Balance King 6000. На тестирование он пришел в небольшой коробке с ручкой для переноски:

 

Наличие ручки сильно облегчает транспортировку. Внутри коробки находится непосредственно сам блок питания, а также руководство пользователя (в том числе и на русском языке).

 

Huntkey Balance King 6000 является старшей моделью из линейки Balance King, в которой представлены шесть блоков питания мощностью от 300 до 600 Вт [2], построенных на одной платформе. Однако модели Balance King 5000 и 6000 несколько другую реализацию. Шина +12 В разделена на четыре логических. Максимальный суммарный ток заявлен 48 А (мощность 576 Вт). Практически всю мощность БП можно снимать с шины +12 В.

Конфигурация кабелей блока питания показана в таблице:

 

Блок имеет не модульную конструкцию. Провода соответствуют стандарту 18AWG  и имеют площадь поперечного сечения 0.823 мм². Длины проводов хватит для установки блока питания в большие корпуса форм-фактора bigtower. Все провода снабжены пластиковой оплеткой. Следует отметить, что 24pin разъем не разборный, и это может помешать использованию блока питания в системах с материнскими платами, имеющими ответную 20pin часть (если установке более длинного разъема будет мешать какой-либо элемент на плате). Планировалось использовать БП в стенде для бенчей AGP видеокарт на базе ASRock 775Dual-VSTA, но поскольку материнская плата имеет 20pin разъем, то это стало не возможным. Наличие двух разъемов 6+2pin для питания видеокарт предполагает работу Huntkey Balance King 6000 в компьютерах имеющих либо одну видеокарту с двумя разъемами дополнительного питания, либо две видеокарты с одним разъемом.

Для охлаждения БП используется один вентилятор типоразмера 120 мм на шарикоподшипнике:

 

Вентилятор имеет маркировку Ruilian Science RDH1225B, произведен компанией XinRuiLian Electronics. Отдельно следует рассмотреть работу системы управления вращением вентилятора. Впервые включив БП с жестким диском в качестве нагрузки, мы услышали тихий шелест подшипника вентилятора, что предвещало малый уровень шума при работе БП. Напряжение на вентиляторе составило 6,1 В. Однако после трех минут работы в таком режиме шум вентилятора стал сильнее…но, пардон, почему, ведь БП практически не нагружен? Для ответа на этот вопрос были измерены температуры радиаторов в высоковольтной и низковольтной частях, они составляли 42 С^о и 33 С^о соответственно. Не так уж и много, но при этом напряжение на вентиляторе возросло до 7,1 В. Ответ был найден тогда, когда нашли терморезистор системы управления вращением вентилятора.

 

В блоке питания установлено два терморезистора. Первый служит для аварийного отключения в случае перегрева. Температура срабатывания ~100 С^о. Второй управляет вращением вентилятора в зависимости от температуры. Однако, как видно из рисунка выше, расположение термодатчиков сводит эффективность работы обеих систем к нулю. Теперь объясним эффект увеличения оборотов вентилятора после продолжительной работы с малой нагрузкой: после включения блока питания терморезистор имеет комнатную температуру и на вентилятор подается напряжение 6,1 В, затем транзистор управляющий вентилятором под действием протекающего тока начинает нагреваться (до температуры 70-75 С^о), поскольку он расположен в непосредственной близости от терморезистора начинает нагревать его (в том числе и через плату), соответственно напряжение на вентиляторе растет. Действие будет происходить до тех пор, пока воздушный поток, создаваемый вентилятором, не будет охлаждать управляющий транзистор до необходимой для стабилизации температуры. Получается, что с регулировкой оборотов у Huntkey Balance King 6000 все плохо, а это может плохо отразиться на надежности. Это нам еще предстоит проверить.

 

Далее перейдем к рассмотрению внутреннего устройства БП.

 

 

Блок питания внутренне повторяет модель Huntkey Titan 650 [3]. Материал платы – текстолит, что для изделий среднего класса явление редкое. Разводка дорожек двух сторонняя. Пайка выполнена на высоком уровне, массивные детали зафиксированы клеем. Используется безсвинцовый припой Радиаторы охлаждения высоковольтной и низковольтной частей БП алюминиевые и имеют дополнительные секции, которые прикручены болтами (без какого-либо термоинтерфейса). Эффективность наращивания площади неоспорима, однако ее можно увеличить путем нанесения термопасты в стыки между соприкасающимися местами.

На входе стоит фильтр нижних частот 2-го порядка служащий для ослабления ВЧ помех идущих в БП и обратно. Выпрямитель сетевого напряжения состоит из диодного моста T15XB 80, рассчитанных на ток 15 А, 800 В. Выпрямитель установлен на небольшой радиатор из латуни.

Блок питания имеет схему коррекции коэффициента мощности (PFC) на контроллере ICE2PCS01. Микросхема расположена на нижней стороне платы.

 

В качестве ключевого транзистора используются два полевых транзистора SPP20N60C3 рассчитанных на ток 20 А, 600 В, соединенных параллельно.

Высоковольтные сглаживающие конденсаторы имеют емкость 1000 мкФ и рассчитаны на напряжение 200 В, производства фирмы Teapo серия LXK.

Преобразователь построен по полумостовой (Half-Bridge) схеме, в настоящее время потерявшей популярность и уступившей место более простым и дешевым в изготовлении прямоходовым и обратноходовым схемам. В качестве ключевых используются биполярные транзисторы 2SC3320  (15 А, 400 В).

 

 Полумостовая схема использовалась в компьютерных блоках питания еще во времена  процессоров i386. Даже ШИМ контроллер AZ7500EP, используемый в Huntkey Balance King 6000, является практически полным аналогом легендарной TL494 производства Texas Instruments.

 

Выходной выпрямитель линии +12 В выполнен на диодах Шоттки STPS30L60CW (30 А, 60 В), три сборки соединены параллельно. Линия +5 В выпрямляется с помощью синхронного выпрямителя на паре полевых транзисторов IRF1404 (75 А, 40 В). Huntkey Balance King 6000 имеет групповую стабилизацию напряжений +12 В и +5 В, канал +3,3 В вырабатывается с помощью магнитного стабилизатора, выполненного на двух диодных сборках S40D40C  и полевом транзисторе IRF1404.

Выходной фильтр канала +12 В состоит из двух конденсаторов 2200 мкФ на напряжение 16 В производства FCon. В линии +5 В стоят конденсаторы 1000 мкФ и 3300 мкФ на напряжение 10 В производства Teapo серии SC. В целом отзывы о конденсаторах производства Teapo хорошие [4], однако, будучи установленными в блоки питания FSP (в фильтре дежурного напряжения), эти конденсаторы имеют свойство «высыхать», тем самым создавая типовые болячки некоторых серий БП [5]. В линии +3,3 В используется конденсатор FCon 2200 мкФ на 10 В.

В качестве датчиков тока в линиях +12 В используются низкоомные резисторы.

 

Еще несколько конструктивных особенностей БП, которые бы хотелось отметить:

1) Источник дежурного питания способен выдать ток 3 А. Преобразователь выполнен на микросхеме TNY278PN  и полевом транзисторе LQA05TC600 (5 А, 600 В).

2) Наличие термопасты на стыке радиаторов с силовыми элементами. Такой прием позволил снизить температуру силовых транзисторов и выпрямительных диодов на несколько градусов.

3) На дополнительной плате установлены три микросхемы AS339, содержащие в себе компараторы для реализации защит от перенапряжения и перегрузки по току.

 

Тестирование

 

Тестирование проходило в 2 этапа:

 

1)     Испытание на резистивной нагрузке

 

В качестве нагрузки выступали отрезки вольфрамовой спирали. Линии +12 В нагружались на 100%. Нагрузка на шины +5 В и +3,3 В составила 10 А, ссылаясь на [6] можно отметить что таких токов достаточно. Измерялись действующие выходные напряжения после 30 минут работы, большее внимание было уделено пульсациям напряжения. Для замеров пульсаций был использован осциллограф MSO 7104B производства Agilent Technologies. Была активирована функция Bandwidth Limit которая ограничивает полосу пропускания канала до 80 МГц.  Температура в помещении во время тестирования +23 С^о.

Осциллограммы напряжений при тестировании показаны на следующем рисунке:

 

Пульсации по шинам +3,3 В и +5 В составляют 66 мВ и 60 мВ соответственно и выходят за предельно допустимые 50 мВ . Пульсации на линии +12 В имеют величину 108 мВ и укладываются в допустимые 120 мВ.

Максимальная температура выдуваемого воздуха (открытый стенд) составила 43 С^о, радиатора диодных сборок 60 С^о. При работе вентилятор практически не изменяет скорость вращения – сказывается некорректное расположение термодатчика. При этом шум практически не слышен (субъективная оценка), однако, установив терморезистор на радиатор выпрямителей можно добиться меньшей рабочей температуры БП. При этом возрастет шум, издаваемый блоком питания, но вместе с ним увеличится и уверенность в том, что он не сгорит от перегрева.

 

2)     Испытание на импульсной нагрузке

 

Целью данного тестирования является желание посмотреть реальную картину напряжений в компьютере. В связи с этим, мы отказались от использования конденсаторов (керамического и электролитического), шунтирующих щуп осциллографа, как этого требует стандарт тестирования БП. Для проведения тестирования был собран стенд следующей конфигурации:

- Процессор: Core 2 Duo E8400@4240 МГц(1,45 В);

- Материнские платы: Gigabyte EP45-DS3R;

- Оперативная память: 2х2048 Мб;

- Дисковая подсистема: 2х500 Гб SAMSUNG SATA2;

- Видео подсистема: 2хGeForce 8800GTX@626/1000;

- Мелкая нагрузка в виде вентиляторов;

- Охлаждение: на процессоре: воздушный кулер, видеокарты охлаждались стандартной СО;

- Блок питания: Huntkey Balance King 6000.

Для грубой оценки мощности потребления использовался калькулятор. Результат оказался равен 436 Вт (конечно не точные цифры, но представление о порядке дает).

Запускался часовой прогон Furmark в режиме extreme burning mode.

Результаты тестирования оказались разочаровывающими.

 

НО! В данном случае некорректно говорить о плохом качестве БП, поскольку основной вклад в пульсации в данном замере вносят DC-DC преобразователи питания центрального и графического процессоров. К тому же уровень пульсаций на импульсной нагрузке не регламентируется каким-либо стандартом. Период пульсаций по шине +12 В равен частоте смены кадров в сцене бублика. Еще раз повторяем, что целью замера являлось желание увидеть реальную картину на реальном компьютере. Однако все же один полезный момент из такого теста можно почерпнуть. В процессе прохождения 3DMark 2006 была снята осциллограмма, изображенная на следующем рисунке:

 

 

В этот момент мультиметр показывал значение напряжения 11,99 В, пульсации же превосходят 350 мВ. Это урок людям, для которых показания мультиметра являются ключевыми при определении качества БП. На самом деле показания мультиметра практически никакой полезной информации не дают, и «проседание» напряжения в нагрузке (на примере  шины +12 В) является следствием возросших пульсаций, а, следовательно, и возможных сбоев в работе компьютера, но никак не наоборот.

Подытоживая результаты тестирования, приведем сводную таблицу результатов:

 

А также приведем основные достоинства и недостатки БП:

 

Достоинства:

-Высокая выходная мощность по линиям +12 В.

-Низкий уровень шума.

-Низкая рабочая температура.

-Пульсации по линиям +12 В не превышают норму.

-Отклонения действующих значений выходных напряжений не превышают норму.

Недостатки:

-Пульсации по линиям +3,3 В и + 5 В превышают норму.

-Некорректное управление вращением вентилятора.

-Неразборный разъем 24pin.

 

Huntkey Balance King 6000 является хорошим БП среднего класса, который не лишен недостатков, но не смотря на них, обеспечивает достойные выходные характеристики. В связи с чем, мы смело можем рекомендовать его к применению.

 

Благодарности и ссылки:

Благодарю кафедру РТУ и СД  ОмГТУ за предоставленное оборудование и тестовый стенд,

а также Саморцеву Валю aka ЛялЬКа за помощь в фотографировании.

 

1. https://www.modlabs.net/articles/podrobnyj-obzor-i-testirovanie-trjoh-blokov-pitanija-ot-650-do-750-vt
2. http://www.huntkeydiy.com/ProductsSort?rootid=50ede7b2215672110121577974d40001
3. http://www.overclockers.ru/lab/29491_2/Testirovanie_treh_blokov_pitaniya_Huntkey.html
4. http://www.rom.by/book/Proizvoditeli_i_samye_chasto_vstrechajushchiesja_serii_0
5. http://www.rom.by/search/google?cx=partner-pub-3755090546185572%3Aklwdt8-8qzm&cof=FORID%3A9&query=teapo+sc&op=%D0%9F%D0%BE%D0%B8%D1%81%D0%BA&form_build_id=form-822a241a939506efeea266d3e46c59d8&form_id=google_cse_results_searchbox_form
6. http://www.fcenter.ru/online.shtml?articles/hardware/tower/26716

Обсудить данный материал можно в специальной ветке нашего форума.