Блоки питания Codegen

Введение

Компания Codegen Group - один из наиболее известных на российском рынке производителей корпусов и блоков питания. Компания располагает двумя фабриками – в Шеньжене и Шанхае – с полным циклом производства, начиная от литья пластиковых панелей и штамповки корпусов, и заканчивая упаковкой готового корпуса с блоком питания в коробку. Разве что электронные компоненты делаются на стороне... впрочем, не все – вентиляторы для блоков питания выпускает компания Tricod, член Codegen Group. Полный цикл производства позволяет без проблем поставлять большой и постоянно обновляемый модельный ряд, плюс гибко подстраиваться под OEM-заказы. Всего же в месяц выпускается около миллиона корпусов и двух миллионов блоков питания (половина блоков продается отдельно от корпусов, в том числе по OEM-контрактам).


Линия сборки блоков питания

На рынке корпуса от Codegen позиционируются как средний уровень, выигрывая у таких грандов корпусостроения, как InWin или Chieftec, по ценам, но превосходя при этом многих дешевых производителей по качеству. Основной козырь компании – многообразие моделей. Codegen выпускает корпуса на любой вкус, более того, они представляют из себя фактически конструктор: заказчик может подобрать комплектацию корпуса под свои требования – например, с удлиненной базой, с дополнительным вентилятором на боковой стенке, с разъемами USB и FireWire на лицевой панели или с вошедшим в моду прозрачным окном... А может, наоборот, заказать базовую версию по минимальной цене. “Будь свободен с Codegen”, как гласит рекламный слоган.

Кроме корпусов, Codegen Group выпускает мыши, клавиатуры, акустические системы... Более того, в ближайшем будущем в продаже появятся LCD-мониторы Codegen, также целиком собираемые на заводах этой компании (кроме, разумеется, матриц – они закупаются у Samsung Electronics).

Однако вернемся к блокам питания. В этой статье я предлагаю Вам результаты тестов шести блоков питания от Codegen Group, мощностью от 250 до 400Вт.
Codegen 250X1

Этот блок питания мощностью 250Вт – младшая модель из всей линейки блоков от Codegen.


Входной фильтр собран полностью – два дросселя (первый – на отдельной платке, припаянной на сетевой разъем), все конденсаторы. Отмечу, что многие модели блоков питания Codegen также выпускает в чуть более дешевых версиях – без сетевого фильтра, при том, что остальная начинка совпадает полностью.

На входе стоят два конденсатора HEC серии “LX” емкостью по 470мкФ, на выходе на шинах +5В и +3,3В – по два конденсатора HEC “ZT” по 1000мкФ, на +12В – один конденсатор на 1000мкФ. Все выходы оборудованы сглаживающими дросселями. Основной стабилизатор собран на микросхеме KA7500B от Fairchild. Блок оборудован терморегулятором скорости вращения вентилятора.

Снаружи присутствуют четыре разъема для питания винчестеров, один – для дисковода, а также стандартный ATX разъем, разъемы AUX и ATX12V. И вот на последнем мне бы хотелось остановиться. Дело в том, что в руководящем и направляющем документе – ATX/ATX12V Power Supply Design Guide – в разделе 3.2.3.2 “ATX12V Configurations” говорится, что на любых (независимо от мощности) блоках питания, не способных выдавать ток 10А по шине +12В, разъема ATX12V быть не должно. Причем это не рекомендация (как, например, использование проводов сечением не менее 18AWG), а требование. Согласно разделу 1.2.1 “ATX12V” того же документа, наличие такого разъема автоматически означает соответствие блока стандарту ATX12V. Проблема же заключается в том, что этикетка блока Codegen 250X1 гласит, что максимально допустимый ток по шине +12В – 9А, однако при этом присутствует разъем ATX12V, и тем самым блок питания претендует на совместимость с соответствующим стандартом. Таким образом, данный блок прямо нарушает требования к ATX блокам питания.

Однако оставим это несоответствие на совести Codegen и вернемся к тестам. На осциллограммах блок показал очень небольшой уровень пульсаций – на +12В они вообще почти не видны, на +5В размах составляет около 20мВ (напомню, что цена деления на всех осциллограммах – 50мВ).


Шина +5В


Шина +12В

А вот с напряжениями дело обстоит заметно хуже – стабильность их весьма невысока, особенно на шине +12В (график испытаний – в отдельном файле). К тому же на графике видно, что стабилизатор подстраивается под скачкообразное изменение нагрузки весьма неспешно – напряжение слегка “плывет” в течение 3-5 секунд после изменения нагрузки и лишь затем выходит на стабильный уровень. Причем такая картина наблюдается как на +12В, так и на +5В. Трудно сказать, с какими именно недостатками в общем-то стандартной схемы стабилизатора (используемая здесь KA7500B – это аналог микросхемы TL494, используемой в огромном количестве импульсных стабилизаторов уже много лет) это связано, однако такое поведение характерно для многих дешевых блоков питания.

250X1
  +12V +5V +3.3V
 Min 11,74 5,02 3,32
 Max 13,17 5,32 3,35
 Min/Max 10,9% 5,6% 0,9%

Получасовые испытания на полной нагрузке блок выдержал. Однако, во-первых, нагрузку пришлось снизить по сравнению со стандартной для 250-ваттных блоков из-за сравнительно небольшого максимально допустимого тока по +12В, во-вторых, через полчаса работы до радиаторов блока было невозможно дотронуться.
Codegen 300X1 и 300X

Эти два блока мощностью по 300Вт – как раз тот случай, когда на базе одной модели выпускаются две версии, отличающиеся только сетевым фильтром. В данном случае модель 300X оснащена полноценным фильтром, в то время как в 300X1 он отстутствует. Так как вся остальная начинка блоков совпадает, то я не буду рассматривать эти два блока по отдельности, а приведу результаты для блока 300X, благо что с результатами блока 300X1 они совпадают в пределах погрешностей эксперимента.


Как видите, блок по компоновке аналогичен своему менее мощному предшественнику 250X1, в глаза бросается только замена дискретных диодов как на входе, так и на выходе на диодные сборки.

Некоторое недоумение вызвало несоответствие этикетки блока и его начинки. Как нетрудно заметить, схемы PFC в блоке нет ни в каком виде – ни активного (она выглядела бы как отдельная платка с парой десятков деталей), ни пассивного (в виде массивного дросселя). Однако на этикетке присутствует надпись “PFC”:


В подтверждение отстутвия PFC в блоке приведу осциллограмму – зеленым цветом изображено входное напряжение (сетевое 220В), желтым – входной ток. Рассчитанный на основе осциллограммы коэффициент мощности равнялся 0,71 при нагрузке 200Вт, в то время как для блоков с коррекцией коэффициента мощности на нагрузке в 2/3 от максимальной он превышает 0,95.


На этикетке блока 300X1 какие-либо упоминания о PFC отсутствовали.

На входе этих блоков стоят конденсаторы HEC “LX” 470мкФ, на выходе – HEC “ZT” по 1000мкФ, по две штуки на шинах +5В и +3,3В и один на шине +12В. Все выходы оборудованы дросселями. Стабилизатор, как и в предыдущем блоке, собран на KA7500B. Снаружи блок оборудован четырьмя разъемами для питания винчестеров и одним – для дисковода.

Разумно предположить, что при тех же номиналах конденсаторов, что и у менее мощного блока 250X1, 300X покажет несколько худший результат, так как тестируется он на большей нагрузке. Действительно, именно так и получилось – размах колебаний вырос и достиг примерно 30мВ на шине +5В:


Шина +5В


Шина +12В

Впрочем, это неплохой результат, особенно на шине +12В, где допустимый размах колебаний – до 120мВ (на +5В – до 50мВ). А вот то, что хуже стали и без того неидеальные показатели стабильности напряжений (график испытаний), уже начинает беспокоить:

300X
  +12V +5V +3.3V
 Min 11,56 4,86 3,25
 Max 13,09 5,23 3,31
 Min/Max 11,7% 7,1% 1,8%

Впрочем, надо отметить, что практически полностью исчезла наблюдавшаяся на 250X1 “заторможенность” стабилизатора – теперь напряжение выходит на постоянный уровень значительно быстрее.

Получасовые испытания на полной мощности блок выдержал, хотя и для него пришлось снизить нагрузку по сравнению со стандартной для 300-ваттных блоков: максимальный ток по шине +12В не может превышать 13А, против рекомендуемых стандартом 15А. Впрочем, это уже стало общепринятым для дешевых блоков питания – максимально допустимые токи практически у всех таких БП ниже, чем рекомендуется в Design Guide.
Codegen 350X

Еще один блок, построенный на той же базе, что и предыдущие три, но на этот раз на мощность 350Вт. Самое заметное отличие от предшественников – второй вентилятор, установленный на заднюю стенку блока и дующий внутрь него. Используется стандартный вентилятор типоразмера 80x80x25 мм, точно такой же, какой стоит на передней стенке.


Смысла долго описывать внутреннее устройство нет – оно ничем не отличается от предшественников. Сетевой фильтр собран полностью, стабилизатор на KA7500B, на входе стоят два конденсатора HEC “LX” по 470мкФ, на выходе – по два HEC “ZT” 1000мкФ на +5В и +3,3В и один 1000мкФ на +12В. Все выходы оснащены сглаживающими дросселями. Точно так же, как и у предшественников – четыре разъема для питания винчестеров и один для дисковода.

Благодаря использованию той же элементной базы, что и в менее мощных блоках, результаты модели 350X еще немного ухудшились по сравнению с 300X и 250X1.


Шина +5В


Шина +12В

И еще заметнее ухудшилось качество стабилизации напряжений (график испытаний)...

350X
  +12V +5V +3.3V
 Min 11,45 4,95 3,28
 Max 13,21 5,37 3,36
 Min/Max 13,3% 7,8% 2,4%

Впрочем, испытания блок выдержал, хотя надо отметить, что от перегрева стоящие на выходе диодные сборки спасает только второй вентилятор.
Codegen 300XX (PFC)

Несмотря на цифры в названии, этот блок питания рассчитан на мощность 350Вт, что указано на его этикетке. От предыдущей модели той же мощности – 350X – он отличается наличием пассивного PFC. Это одна из последних моделей Codegen, которая только-только прошла сертификацию и в ближайшее время должна появиться в широкой продаже.


В отличие от модели 350X, охлаждение производится одним вентилятором типоразмера 80x80x25мм; радиатор выходных диодных сборок загнут внутрь, чтобы не мешать установленному на верхней крышке блока дросселю PFC.


Сетевой фильтр собран полностью. Емкость входных конденсаторов составляет 470мкФ, на выходах +12В и +3,3В стоит по одному конденсатору по 1000мкФ, на +5В – два по 1000мкФ, сглаживающие дроссели присутствуют на выходах +5В и +12В.

Осциллограммы напряжений на выходе выглядят весьма неплохо:


Шина +5В


Шина +12В

А вот со стабильность напряжений порадовать меня не смогла... По +12В и +3,3В блок показал худшие параметры среди всех тестировавшихся (график испытаний):

300XX-PFC
  +12V +5V +3.3V
 Min 11,14 4,91 3,00
 Max 13,68 5,22 3,36
 Min/Max 18,6% 5,9% 10,7%

Нестабильность больше 18% - это абсолютный рекорд. Но если и предыдущие модели не блистали параметрами по шине +12В, то они хотя бы показывали хороший результат по +3,3В – здесь же под большой нагрузкой напряжение проваливается до 3,0В, и в результате нестабильность превышает 10%.

Снаружи блок оборудован четырьмя разъемами для питания винчестеров и одним – для дисковода. Провода используются сечением как 20AWG, так и 18AWG – с большим сечением сделаны все провода, идущие к разъему AUX, и провода +3,3В, идущие к основному ATX-разъему.

Достоинством блока является наличие PFC, однако, как показывают измерения, примененный пассивный PFC довольно-таки слабо влияет на форму тока, потребляемого блоком питания. Для примера приведу осциллограмму, снятую на мощности нагрузки 335Вт:


Рассчитанный по ней коэффициент мощности был равен 0,78 - конечно, это лучше, чем 0,71 у блоков без PFC, однако еще очень далеко до обеспечиваемого схемами активных PFC коэффициента 0,95-0,99.

Испытаний на работу на полной нагрузке (335Вт) блок выдержать не смог – сказалось недостаточное охлаждение, и через 14 минут работы из-за перегрева вышли из строя ключевые транзисторы инвертора.
Codegen 300XX

Несмотря на одинаковое – если не считать отсутствия надписи “PFC” - название с предыдущей моделью, это совершенно другой блок. Во-первых, он рассчитан на мощность 400Вт, а не 350Вт. Во-вторых, внешне он совершенно не похож на предыдущие модели от Codegen Group, благодаря использованию для охлаждения одного 120-миллиметрового вентилятора, расположенного на нижней крышке БП:


Помимо вентилятора, в глаза бросается необычный маленький разъем на передней стенке, рядом со стандартным разъемом 220В. Это выход +12В, предназначенный для питания LCD-мониторов – последние значатся в списке готовящейся к выходу в свет продукции Codegen Group. Что ж, это очень интересное решение – питание LCD-монитора, которому требуются небольшие напряжение и мощность (типичный монитор потребляет 30-40Вт, питаясь при этом от единственного напряжения 12В), от блока питания компьютера, и хочется надеяться, что рано или поздно оно будет поддержано другими производителями мониторов и блоков питания.


Впрочем, внутри блок питания не представляет из себя ничего нового – плата один-в-один копирует предшественников. Однако, емкости конденсаторов на входе увеличены до 680мкФ, что, впрочем, все равно немного для 400-ваттного блока. На выходе на шине +12В стоит все тот же конденсатор на 1000мкФ, два таких же стоят на выходе +3,3В, а вот на +5В уже стоит один конденсатор на 1000мкФ и еще один на 2200мкФ. Все выходы оборудованы дросселями. По непонятной причине исчезла первая половина сетевого фильтра, смонтированная на отдельной платке; вторая половина, устанавливаемая на основную PCB, присутствует. Снаружи блок оборудован все теми же четырьмя разъемами питания винчестеров, однако теперь они расположены на более толстых проводах сечением 18AWG.

Соответственно установленным конденсаторам изменились и осциллограммы блока – колебания на +12В выросли, а вот на +5В, наоборот, уменьшились примерно до 20мВ.


Шина +5В


Шина +12В

Точно так же повели себя и средние значения напряжений – если стабильность напряжений +3,3В и +5В улучшилась, то ситуация с напряжением +12В стала еще хуже (графики испытаний).

300XX
  +12V +5V +3.3V
 Min 11,44 5,03 3,41
 Max 13,43 5,37 3,48
 Min/Max 14,8% 6,3% 2,0%

Но это еще не самая большая беда блока. Дело в том, что констукторы применили в нем тот же трансформатор и диодные сборки, что и в Codegen 350X. И если по виду и маркировке трансформатора установить его мощность довольно трудно, то по маркировке диодов это не представляет никакой сложности:


Итак, на выходе блока питания стоят диодные сборки MOSPEC S30D40C, рассчитанные на максимальный ток до 30А при напряжении до 40В. При этом на этикетке блока указано, что максимальный выходной ток по шине +5В может достигать 35А, что заведомо выше допустимого для примененных диодов. Плюс к этому трансформатор совпадает с примененым в менее мощном блоке 350X не только по габаритам, но и по маркировке, что тоже наводит на нехорошие мысли.

Результат не заставил себя ждать – при испытаниях на полной мощности блок сгорел. Вскрытие показало, что диодные сборки выдержали, в отличие от трансформатора... При включении в сеть блок исправно выдает дежурное напряжение +5Vsb, ШИМ-стабилизатор работает нормально, однако уровень прочих выходных напряжений составляет 0,5-1В, и при этом такая “работа” сопровождается сильным нагревом ключевых транзисторов инвертора.
Заключение

В связи с тем, что в этот раз я тестировал блоки питания мало того, что одного производителя, так еще и построенные на практически одинаковой базе, мне было весьма интересно свести их результаты воедино и посмотреть, как меняются реальные параметры в зависимости от заявленной мощности. Предлагаю Вашему вниманию диаграмму зависимости нестабильности выходного напряжения от мощности блока питания, как наиболее показательную (результаты блока 300XX (PFC) в диаграмму не включены – уж больно они выдающиеся, что наводит на мысль об изменении схемотехники блока по сравнению с остальными в сторону удешевления):


Интересный результат, не так ли? Впрочем, вполне предсказуемый. Первые четыре блока – 250X1, 300X1, 300X и 350X – идентичны вплоть до номиналов деталей. Соответственно, с ростом требований – а более мощные блоки тестируются с большей нагрузкой – снижался результат, что мы и видим на диаграмме. И лишь в старшей модели, 300XX, инженеры Codegen попробовали исправить положение, и отчасти им это удалось – стабильность напряжений +5В и +3,3В по сравнению с 350Вт моделью 350X улучшилась, зато колебания напряжения +12В увеличились еще больше, вплотную подойдя к очень немаленьким 15%.

Если же выставлять оценки по методике, опробованной мной в прошлой статье – то модели 250X1, 300X, 300X1 и 350X получают по 9 баллов – по 4 балла за уровень пульсаций, по 2 балла за стабильность напряжений и по 3 балла за качество изготовления. Модель 300XX получает 8 баллов – минус один балл за несоответствие заявленной мощности и реальной, и 300XX (PFC) – 7 баллов, минус один балл опять же за несоответствие мощностей и еще один – за очень низкую стабильность напряжений.

По итогам тестов можно отнести блоки Codegen к водоразделу между нижней и средней ценовыми категориями – с одной стороны, они лучше многих блоков самого нижнего уровня, но, с другой стороны, параметры их явно не дотягивают до хорошего среднего уровня, и в первую очередь не дотягивает стабильность выходных напряжений. Причем увеличение заявленной мощности отнюдь не всегда означает улучшение качества блока питания (единственное исключение из этого правила – модель 300XX).

Таким образом, можно рекомендовать блоки от Codegen только для так называемых бюджетных компьютеров, при покупке которых стоимость системного блока зачастую является определяющим фактором. Это будет неплохим выбором по сравнению со многими участвовавшими в моих тестированиях дешевыми блоками, особенно в сочетании с многообразием поставляемых Codegen Group корпусов. Однако для компьютеров более высокого уровня стоит обратить внимание на более дорогие блоки питания от других производителей.


Блоки питания любезно предоставлены ООО “Codegen”