Por Gabriel Torres e Cássio Lima em 31 de julho de 2008
Introdução
A Thermaltake Toughpower 1500 W é uma das fontes de alimentação para PCs mais potentes do mundo – tão potente que ela não pode ser vendida nos EUA, já que a sua capacidade de potência está acima do permitido pelo Underwriter Laboratories (UL, o equivalente ao Inmetro nos EUA) para aparelhos domésticos, que é de 1.300 W. Por conta disso, este modelo pode ser encontrado apenas na Europa. A arquitetura usada é realmente interessante: esta fonte de alimentação é na verdade duas fontes de 750 W completamente independentes dentro da mesma carcaça. Além da sua capacidade de potência monstruosa – que o fabricante diz poder ser fornecida a 50°C com uma potência de pico de 1.600 W –, a Toughpower 1500 W tem um sistema de cabeamento modular com um total de oito conectores de alimentação para placas de vídeo e uma ventoinha de 140 mm. Neste artigo nós dissecaremos completamente este monstro.
Infelizmente desta vez nós não poderemos testar esta fonte para ver se ela é capaz de fornecer realmente sua potência rotulada. Além do risco real de derreter os fios do nosso laboratório, esta fonte de alimentação funciona apenas em 230 V, já que ela é voltada para o mercado europeu, e a tensão do nosso laboratório é de 115 V. Além disso, nosso testador de carga suporta fontes de até 1.000 W. Nós iremos, no entanto, mostrar todos os componentes internos desta fonte.
clique para ampliar
Figura 1: Caixa do produto.
clique para ampliar
Figura 2: Fonte de alimentação Thermaltake Toughpower 1500 W.
A primeira coisa que veio em nossas mentes foi... quem precisa de uma fonte de alimentação de 1.500 W? Fontes de 1.000 W já são um exagero para usuários mais exigentes, agora imagine comprar uma fonte de 1.500 W! Existem algumas respostas para esta pergunta. Além de tirar onda com os amigos, esta fonte é claramente voltada ao usuário que quer montar o micro mais topo de linha do mundo com a fonte funcionando a cerca de 50% da sua capacidade máxima. Como explicamos em detalhes em nosso tutorial Fontes de Alimentação, uma fonte de alimentação atinge sua eficiência máxima quando ela está operando entre 40% e 60% da sua potência máxima. Portanto, com este produto operando a cerca de 50% da sua capacidade, você pode usufruir da sua eficiência máxima (87% de acordo com a Thermaltake) e economizar na conta de luz.
Outra razão que poderia levar alguém a comprar esta fonte é para ter oito cabos de alimentação para placas de vídeo, permitindo a você instalar até quatro placas de vídeo topo de linha que utilizam dois conectores de alimentação auxiliares cada. Praticamente todas as fontes de alimentação topo de linha fornecem apenas quatro cabos de alimentação auxiliares para placas de vídeo, permitindo a você conectar apenas duas placas de vídeo topo de linha sem o uso de adaptadores.
Introdução (Cont.)
Como mencionamos, esta fonte tem um sistema de cabeamento modular, como você pode ver na Figura 3. O bacana é que ela vem com uma etiqueta informando em qual barramento de +12 V cada plugue está conectado (os plugues “V1” são conectados ao barramento +12V1, os plugues “V3” são conectados ao barramento +12V3 e os plugues “V4” são conectados ao barramento +12V4; nós falaremos mais sobre a distribuição de potência depois).
clique para ampliar
Figura 3: Sistema de cabeamento modular.
Na Figura 4 você pode ver todos os cabos que acompanham esta fonte.
clique para ampliar
Figura 4: Cabos.
A Toughpower 1500 W vem com 10 cabos para o seu sistema de cabeamento modular. Desses 10 cabos, seis são para as placas de vídeo (existem mais dois conectores ligados diretamente na fonte de alimentação, totalizando assim os oito plugues mencionamos anteriormente), três usando conectores de 6 pinos e três usando conectores de 8 pinos. A fonte vem com três adaptadores para converter plugues de alimentação de 8 pinos para placas de vídeo em plugues de 6 pinos, portanto você pode ter quatro conectores de 6 pinos e quatro conectores de 8 pinos caso você não uses esses adaptadores ou até sete conectores de 6 pinos e um conector de 8 pinos caso você os use.
Os cabos de alimentação auxiliar para placas de vídeo do sistema de cabeamento modular possuem etiquetas identificando em qual barramento de +12 V cada plugue está conectado. Esta é uma idéia sensacional.
Há ainda dois cabos de alimentação SATA com quatro plugues cada e dois cabos de alimentação para periféricos com quatro conectores de alimentação padrão para periféricos e um plugue de alimentação para unidade de disquete cada.
Na Figura 5 você pode ver os cabos que estão permanentemente presos à fonte de alimentação: dois conectores EPS12V (um deles pode ser transformado em dois conectores ATX12V), um conector de alimentação auxiliar de 6 pinos para placas de vídeo, um conector de alimentação auxiliar de 8 pinos para placas de vídeo (ambos conectados ao mesmo cabo) e o conector de alimentação principal da placa-mãe (20/24 pinos).
clique para ampliar
Figura 5: Conectores da fonte de alimentação.
Nesta fonte de alimentação todos os fios são 18 AWG. Seria interessante ver alguns fios 16 AWG, em nossa opinião.
Esta fonte de alimentação é fabricada pela CWT sendo, na verdade, uma versão renomeada da fonte de alimentação CWT PUC1500V.
Vamos agora dar uma olhada a fundo nesta fonte de alimentação.
Por Dentro da Toughpower 1500 W
Nós decidimos desmontar esta fonte de alimentação para vermos qual projeto e componentes foram utilizados. Leia nosso tutorial Anatomia das Fontes de Alimentação Chaveadas para entender como uma fonte de alimentação trabalha internamente e para comparar esta fonte de alimentação com outras.
Nesta página teremos uma visão geral, enquanto que na página seguinte discutiremos em detalhes a qualidade e as características dos componentes usados.
O que imediatamente nos chamou atenção foi o fato de que internamente esta fonte é formada por duas outras fontes de alimentação de 750 W independentes. Normalmente em fontes com dois transformadores a seção de chaveamento é compartilhada (isto é, há apenas uma seção de chaveamento que alimenta os dois transformadores) ou então as saídas do secundário são conectadas juntas. Este não é o caso desta fonte. Como você pode ver, existem inclusive dois circuitos PFC ativo separados, um para cada fonte de alimentação. A única coisa que é compartilhada entre elas é o estágio de filtragem de transientes e a ponte de retificação.
A saída de +5VSB (standby) e feita por uma fonte de alimentação à parte, localizada na placa de circuito impresso que pode ser vista no lado esquerdo da Figura 6.
clique para ampliar
Figura 6: Visão geral.
clique para ampliar
Figura 7: Visão geral.
clique para ampliar
Figura 8: Visão geral.
clique para ampliar
Figura 9: Duas fontes de alimentação de 750 W independentes.
clique para ampliar
Figura 10: A fonte de +5VSB.
Estágio de Filtragem de Transientes
Como mencionamos em outros testes e artigos, a primeira coisa que gostamos de ver quando abrimos uma fonte de alimentação para termos uma idéia da sua qualidade é o estágio de filtragem de transientes. Os componentes recomendados para este estágio são duas bobinas de ferrite (bobinas com uma proteção emborrachada vermelha na Figura 12), dois capacitores cerâmicos (capacitores Y, normalmente azuis), um capacitor de poliéster metalizado (capacitor X, componente amarelo nas figuras abaixo) e um varistor (MOV, componente amarelo com uma proteção emborrachada preta na Figura 12). Em fontes de alimentação genéricas são usados menos componentes do que o recomendado, normalmente removendo o varistor, que é essencial para eliminar picos de energia provenientes da rede elétrica, e a primeira bobina.
O estágio de filtragem de transientes desta fonte de alimentação é sensacional, com dois capacitores Y extras, um capacitor X extra e um anel de ferrite no cabo de alimentação principal.
clique para ampliar
Figura 11: Estágio de filtragem de transientes (parte 1).
clique para ampliar
Figura 12: Estágio de filtragem de transientes (parte 2).
Como explicamos na página anterior, esta seção é compartilhada pelas duas fontes de alimentação de 750 W dentro da Toughpower 1500 W.
Agora vamos discutir em mais detalhes os componentes usados na Toughpower 1500 W.
Análise do Primário
Vamos agora dar uma olhada em profundidade no primário da Toughpower 1500 W. Para uma melhor compreensão do que iremos falar aqui, sugerimos que você leia nosso tutorial Anatomia das Fontes de Alimentação Chaveadas.
Esta fonte de alimentação usa duas pontes de retificação GBJ1506 conectadas em paralelo em seu estágio primário, cada uma podendo fornecer até 15 A a 55°C (caso um dissipador de calor seja usado, que é o caso). Portanto a capacidade total é de 30 A a 55°C.
clique para ampliar
Figura 13: Pontes de retificação.
Essas pontes são compartilhadas entre as duas fontes de alimentação de 750 W existentes dentro da Toughpower 1500 W. Mas todas as seções a partir de agora são realmente separadas. Como explicamos, normalmente as fontes de alimentação que usam dois transformadores compartilham pelo menos o circuito PFC ativo. Na Toughpower 1500 W tudo é separado, incluindo o circuito PFC ativo: transistores chaveadores separados, circuito de controle do PWM/PFC separado, transformadores e saídas separadas. Portanto estamos realmente falando de duas fontes de alimentação independentes aqui (bem, não exatamente, já que elas ainda compartilham as pontes de retificação).
Cada circuito PFC ativo usa dois transistores de potência MOSFET 20N60C3, o mesmo usado por outras fontes de alimentação que já vimos. Cada um é capaz de fornecer até 300 A a 25°C em modo pulsante (que é o caso) ou até 45 A a 25°C ou 20 A a 110°C (veja a diferença que a temperatura faz).
Em cada seção de chaveamento esta fonte de alimentação usa outros dois transistores 20N60C3, na tradicional configuração de chaveamento direto com dois transistores. As especificações para esses transistores foram publicadas acima.
clique para ampliar
Figura 14: Diodo do PFC ativo, transistores do PFC ativo e transistores chaveadores.
Cada primário é controlado por um circuito integrado CM6800, que é um controlador PFC/PWM, instalado em uma pequena placa de circuito impresso.
clique para ampliar
Figura 15: Controlador do PFC ativo/PWM.
Análise do Secundário
Cada secundário é completamente independente, com um deles gerando a tensão de +3,3 V e os barramentos de +12V1 e +12V4, e o outro secundário responsável por gerar a tensão de +5 V e os barramentos de +12V2 e +12V3.
Cada secundário usa dois retificadores Schottky MBRH300EPT, um retificador Schottky STPS30H100CW e um transistor de potência MOSFET STP140NF75. Como a configuração usada não é convencional, nós não temos nenhum comentário a fazer. Na Figura 16 você pode ver ainda o sensor térmico presente no dissipador de calor do secundário (cada secundário tem seu próprio sensor).
clique para ampliar
Figura 16: Semicondutores usados em cada secundário.
Uma coisa que nos chamou atenção foi o fato de que todos os capacitores usados nesta fonte de alimentação são japoneses da Chemi-Con, com capacitores sólidos de alumínio sendo usados na filtragem das tensões de +5 V e +3,3 V. Esta é a primeira vez que vimos capacitores sólidos sendo usados em uma fonte de alimentação.
clique para ampliar
Figura 17: Capacitores sólidos e japoneses usados no secundário.
Cada secundário é controlado por seu próprio circuito integrado de monitoramento (PS229), que está instalado em uma pequena placa de circuito impresso. Infelizmente as especificações para este circuito não estão disponíveis no site do fabricante.
clique para ampliar
Figura 18: Circuito integrado de monitoramento PS229.
Distribuição da Potência
Na Figura 19 você pode ver a etiqueta desta fonte de alimentação contendo todas as suas especificações de potência.
clique para ampliar
Figura 19: Etiqueta da fonte de alimentação.
Como você pode ver esta fonte de alimentação tem quatro barramentos virtuais de +12 V. Esses barramentos estão distribuídos da seguinte forma:
- +12V1 (fios amarelos com listras pretas): Cabo de alimentação principal da placa-mãe e conectores de alimentação para periféricos do sistema de cabeamento modular (conectores rotulados como “V1”).
- +12V2 (fios amarelos sólidos): Um dos conectores EPS12V (o mesmo que pode ser separado em dois conectores ATX12V).
- +12V3 (fios amarelos com listras laranjas): O outro conector EPS12V, o cabo de alimentação auxiliar da placa de vídeo que está permanentemente preso à fonte de alimentação e os dois conectores de alimentação para placas de vídeo do sistema de cabeamento modular rotulados como “V3”.
- +12V4 (fios amarelos com listras pretas): Os quatro conectores de alimentação para placas de vídeo do sistema de cabeamento modular rotulados como “V4”.
Principais Características
As pricipais especificações da Thermaltake Toughpower 1500 W são:
- ATX12V 2.3
- EPS 2.91
- Potência nominal rotulada: 1.500 W a 50º C, 1.600 W de pico.
- Eficiência rotulada: até 87%.
- PFC ativo: Sim.
- Conectores de alimentação da placa-mãe: Um conector de 20/24 pinos e dois conectores EPS12V (um deles pode ser transformado em dois conectores ATX12V).
- Conectores de alimentação para placas de vídeo: Oito, quatro conectores de 6 pinos e quatro conectores de 8 pinos. A fonte vem com três adaptadores para converter plugues de 8 pinos em plugues e 6 pinos.
- Conectores de alimentação para periféricos: Oito.
- Conectores de alimentação para unidades de disquete: Dois.
- Conectores de alimentação SATA: Oito.
- Proteções: sobretensão (OVP), subtensão (UVP), sobrecarga de corrente (OCP) e curto-circuito (SCP).
- Garantia: Informação não disponível.
- Modelo real: CWT PUC1500V
- Mais informações: http://www.thermaltake.com
- Preço médio nos EUA: Esta fonte não será vendida nos EUA.
Conclusões
Para os nossos amigos europeus a Thermaltake Toughpower 1500 W parece ser uma excelente fonte de alimentação voltada a usuários “tarados” que querem uma fonte de alimentação trabalhando com cerca de 50% da sua capacidade máxima de modo a economizar na conta de energia devido a alta eficiência apresentada por esta fonte de alimentação quando ela está funcionando na metade da sua capacidade máxima – sem falar da sua capacidade de fornecer mais potência do que qualquer outro produto no mercado, caso seja necessário.
Um dos destaques deste produto é o suporte para oito cabos de alimentação para placas de vídeo, permitindo a você instalar até quatro placas de vídeo topo de linha que utilizam dois conectores de alimentação auxiliares cada. Praticamente todas as fontes de alimentação topo de linha fornecem apenas quatro cabos de alimentação auxiliares para as placas de vídeo, permitindo a você conectar apenas duas placas de vídeo topo de linha sem o uso de adaptadores.
Internamente esta fonte de alimentação é formada por duas fontes de 750 W. Normalmente quando uma fonte de alimentação tem dois transformadores vários componentes são compartilhados (circuito do PFC ativo, circuito de chaveamento, circuito de monitoramento, etc), mas este não é o caso da Toughpower 1500 W. A única coisa que é compartilhada pelas duas fontes é o estágio de filtragem de transientes e as pontes de retificação.
Outro recurso bacana é o uso de apenas capacitores japoneses, sem falar do uso de capacitores de sólidos de alumínio nos estágios de filtragem das tensões de +5 V e +3,3 V. Esta foi a primeira vez que vimos uma fonte de alimentação usando capacitores sólidos. Capacitores eletrolíticos tendem a perder suas características elétricas com o passar do tempo, especialmente quando expostos as altas temperaturas, e o uso de capacitores melhores eleva a vida útil do produto.
Só para lembrar que a Thermaltake garante que esta fonte pode fornecer 1.500 W a 50°C, chegando a fornecer 1.600 W de pico. Infelizmente, como já explicamos no início do artigo, não foi possível testar esta fonte com o nosso testador de carga.
Originalmente em http://www.clubedohardware.com.br/artigos/1539
© 1996-2009, Clube do Hardware. Todos os direitos reservados.
É expressamente proibida a reprodução total ou parcial do conteúdo deste site e dos textos disponíveis, seja através de
mídia eletrônica, impressa, ou qualquer outra forma de distribuição. Os infratores serão indiciados e punidos com base na lei nº 9.610 de 19/02/1998.
Não nos responsabilizamos por danos materiais e/ou morais de qualquer espécie promovidos pelo uso das informações contidas no Clube do Hardware.