Diit.cz - Novinky a informace o hardware, software a internetu

Zdroje: výbava a testovací metodika

Kapitoly článků

1.  Historie, zátěž, zvlnění

Aby nedocházelo k neustálému opakování toho samého, zde je vytvořen souhrn toho, jak testuji zdroje. Přehled bude stále udržován v aktuální podobě pokud např. dojde ke změně vybavení či metodiky. Současná verze článku: 1.50

Historie

(-): pilotní článek, Eurocase ATX-350W po přestavbě; základní verze zátěže bez konstrukce, přídavného chlazení atd. (viz článek), bez decoupling kondenzátorů, bez omezení rozsahu na osciloskopu

(-): Supermicro PWS-502-PQ; decoupling kondenzátory

(-): Corsair VS450; omezení rozsahu osciloskopu

1.0: Evolve Pulse 80+ 500 W; měření přímo na decoupling kondenzátorech

1.1: 0,1uF keramický + 10uF hliníkový low-ESR kondenzátor

1.2: Fractal Design Tesla R2 500 W; měření napětí na konektoru ATX

1.25: transformátor 2 kVA pro galvanické oddělení

1.33: Huntkey FX500SE; osciloskop Rigol DS2072 namísto DS1062CA, další konektory za zátěži

1.43: Seasonic G-550; klešťový multimetr UNI-T UT210E namísto UT203

1.50: Silverstone SST-ST45SF-G; multimetr FK Technics FK64L namísto FK8400, SATA terminátory

1.51: Antec VPF450: testování ochrany proti přehřátí

Zátěž

Pominu-li fotografický přístroj, základní prvkem všeho, co si chce říkat recenze zdrojů, musí být zátěž schopná odebrat minimálně 100 % specifikovaného výkonu zdroje na jeho výstupu. Já k tomuto účelu používám halogenové žárovky o příkonech 20–50 W, maximální výstupní výkon pro +12 V je tak 650 W ve třinácti paticích. Ostatní větve si s ohledem na jejich nízké hodnoty výstupního výkonu u dnešních zdrojů vystačí s výkonovými rezistory. Větev -12 V je zatížena ventilátorem Papst na potenciálovém rozdílu mezi +5 a -12 V.

Zátěž zdrojů, verze 1.0b

Zátěž zdrojů, verze 1.0b

Chlazení

  • Papst 4112 GXMS-061 (120 mm) na potenciálovém rozdílu +5 a -12 V (+rezistory pro snížení proudu na cca 0,3 a 0,2 A)
  • 2× Sanyo Denki (Sun Ace 92) 9G0912G104 (92 × 92 × 38 mm, 5000 ot./min., 186 m3/hod. každý)

Napájecí konektory

  • 1× Main ATX (24pin)
  • 1× EPS 12 V (8pin)
  • 2× PCIe (6pin)
  • 1× PCIe (8pin)
  • 1× peripheral molex
  • molex terminátory
  • Berg terminátory
  • SATA terminátory

Zvlnění

Zátěži nechybí dvojice kondenzátorů na každou větev, vždy 0,1μF keramika a 22μF elektrolyt. Intel ve svých oficiálních materiálech pro výrobce zdrojů pro simulace zátěže základní deskou a následné přesnější měření zvlnění doporučuje 10μF elektrolyt, konkrétně tantalový SMD kondenzátor. Já se rozhodl pro 22μF, jelikož byl blíže z hlediska ESR a proudu, později jsem to ovšem snížil na 10μF hliníkový kondenzátor.

Celkově je to trochu alchymie, jedná se totiž o tzv. decoupling kondenzátory, tedy kondenzátory pro odstranění vazby. Tato konkrétní kombinace simuluje efekty základní desky tak, že odfiltruje určité zvlnění podobně či stejně, jako to filtruje i základní deska. To zvlnění pořád existuje, jen pro osciloskop „není vidět“.

Schema_mereni_zvlneni

Bohužel, ze specifikací Intelu není jasné, kam přesně se má vlastně sonda osciloskopu zapojit a jak mám v praxi ověřeno, rozdíly mohou být značné (dále od nich totiž efekt filtrace klesá a osciloskop měří to, co ze zdroje opravdu leze, ale to je trošku něco jiného, než specifikuje norma ATX). Od testů zdrojů Evolve se snažím měření provádět přímo na kondenzátorech. Vyžaduje to jistou finesu, ale rozdíly jsou mnohdy výrazné, narazil jsem na rozdíly ve zvlnění až v desítkách procent.

Další věc, kterou Intel vůbec nezmiňuje a která byla zjištěna spíše až praxí, je zachytávání rušení na kabelech. Běžně se vyskytuje jak rušení přímo z testovaného zdroje (zejména vyšší harmonické), tak i ze sítě, a může dosahovat až desítek MHz, což osciloskop zachytí a je to v podstatě nerozlišitelné od vyšších harmonických, které pouští sám zdroj do výstupu (a které tam být nemají a to právě měříme). Z toho důvodu se omezuje na osciloskopu frekvence na 20 MHz, avšak i zde může dojít k záchytu značného rušení.

Zašuměné země, které jsem dříve viděl, tak nezvnikaly ani tak chybou zdrojů, ale prostě tím, že se na kabelech zvlnění indukovalo jako na anténě. Experimentálně jsem ověřil možnost potlačení tohoto zvlnění terminátory s rezistory o hodnotách 1 kΩ zapojenými na co nejvíce volných konektorů. Momentálně mám vyrobeny terminátory pro molexy, konektory Berg i SATA.

Sata Terminator

Momentálně se s Intelem rozcházím nejen v použitých kondenzátorech pro ostranění vazby ale i v použití sondy k osciloskopu. Jím doporučená sonda je diferenciální, běžně se používají sondy pasivní, jelikož na použitých frekvencích (do 20 MHz) rozdíly nebývají značné. Ale existují.

Další možnosti zpřesnění měření zvlnění, kterým se budu snažit v budoucnu věnovat:

  • dodatečná značná vstupní filtrace zařazená před testovaný zdroj
  • dodatečné stínění sondy osciloskopu/vícenásobně stíněná sonda
  • použití diferenciální sondy
  • odstínění zátěže
  • odstínění testovaného zdroje
Kapitoly článků
1.  Historie, zátěž, zvlnění

Pavel "Behemot" Boček

http://www.hwworld.cz/ bocek.pavel[@]post.cz

více článků, blogů a informací o autorovi

Diskuse ke článku Zdroje: výbava a testovací metodika

Pátek, 3 Leden 2014 - 02:40 | Anonym | Ještě zapomněl dodat, že ta zátěž co si postavil...

Zobrazit diskusi