Testovací výbava

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. Za tímto účelem jsem se inspiroval převážně u bývalého kolegy Milana Šejnohy (možná někdo pamatuje jeho recenze kdysi na SHW) a jeho řešení pasivní zátěže dotáhl mírně dále. Na zátěž větve +12 V je třeba něco, co je schopno vytvořit ohromný ztrátový výkon, a v ideálním případě jej přeměňovat v maximální možné míře na všechno kromě tepla. Takovým spotřebičem jsou staré dobré žárovky. Zatímco Milan používal autožárovky (co si ještě pamatuji, tak údajně jen nějak ghetto stylem drátované ke zdrojům), já se rozhodl použít malé halogenové žárovky. Ty mají hned několik výhod: v prvé řadě stojí pakatel, dále jsou malé s ohledem na své výkony a v neposlední řadě, oproti běžným žárovkám pracují na vyšších teplotách a tudíž více energie přeměňují na světlo. I tak samozřejmě nějakých 90 % bude třeba „vyvětrat“ pryč. Ostatní větve si s ohledem na jejich nízké hodnoty výstupního výkonu u dnešních zdrojů vystačí s výkonovými rezistory.

Aby práce byla alespoň nějakým způsobem na úrovni, vše jsem napájel do desky a vybavil spínači pro možnost zatížení značně libovolné kombinace výstupního výkonu na všech větvích. Současná verze 0,98 ještě postrádá několik zatěžovacích prvků, konektorů pro dodatečný přívod výkonu a také několik spínačů, na ty čekám až mi bude vyřízena objednávka. Finální verze také bude mít mírně upravené možnosti chlazení, včetně konstrukce pro uchycení ventilátorů. V plné palbě nynější verze zátěže zvládne odebrat až 520 W na +12 V. Chlazení zajišťuje průmyslový ventilátor Papst 4112 GXMS-061. Nezjistil jsem u něj přesné parametry, ale předpokládám, že zde mohu počítat s průtokem vzduchu někde nad 250 m³ za hodinu. Zejména je-li zapojen na potenciálovém rozdílu mezi +5 a -12 V, tudíž pracuje hned na 17 V namísto maximálních 16 V, na které je určen. Současně tak mám zajištěnu i zátěž na větev -12 V.

Jelikož jsem nedávno narazil i na halogenové žárovky o výkonu celých 75 W, při dostatečné budoucí dimenzaci (značné zesílení vodivých cest, přidání dalších napájecích konektorů a samozřejmě úměrně dimenzovanému chlazení) budu schopen zatížit až 1kW zdroje.

Dalším stupněm pro recenzi v pravém slova smyslu je samozřejmě měření účinnosti. K tomuto účelu bude měřen rozdíl mezi hodnotou vstupního a výstupního výkonu. Vstup zajistí wattmetr Voltcraft Energy Monitor 3000 s přesností +- 1 % +1 W. Výstup pak bude vypočten z naměřené hodnoty napětí a proudu (jelikož jsme ve stejnosměrném proudu a využíváme rezistivní zátěže, můžeme obě veličny přímo násobit). Pro napětí používám multimetr FK Technics FK8400 s přesností +-0,5 % z naměřené hodnoty a +-2 digity (nejmenší jednotka na displeji, pro náš rozsah tak +-0,02 V). Pro proud pak klešťový ampermetr UNI-T UT203 s přeností +-2,5 % a +- 8 digitů (na intervalu 40 A tedy +- 0,08 A). I přes poměrně nízkou cenu obou měřicích přístrojů je zajímavé si všimnout, že jejich přesnost je jedna z nejvyšších. Dražší přístroje totiž umožňují měřit vyšší hodnoty veličin a vůbec větší množství různých veličin, ovšem jejich přesnost se úměrně tomu snižuje.

Dalším krokem recenzentova minima je měření základních parametrů normy ATX. Napětí na větvích bude měřeno současně s měřením účinnosti, na řadě je tak zvlnění. K tomu budu mít dočasně k dispozici osciloskop Rigol DS1062CA, což je dvoukanálový osciloskop do 60 MHz s rychlostí měření o hodnotě 2 GSa/s. Výhledově je v plánu přímo redakční DS1102E (100 MHz, 1 GSa/s), který s přehledem stačí dnešní generaci DC-DC měničů a má potenciál stačit ještě až do několika následujících generací, kde osobně očekávám v prvé řadě atak hranice 2MHz pracovní frekvence a dále do budoucna směr k 10 MHz. USB konektor a řada integrovaných funkcí osciloskopu umožňuje zachycování snímků zvlnění přímo v něm a jejich export do počítače.

Doplňkovým měřením je měření teploty a hlučnosti. Hlučnost s ohledem na velmi hlučné chlazení zátěže není možné měřit i kdybych měl k dispozici sonometr. Teplotu však není problém měřit, k tomu bude opět využit multimetr FK Technics FK8400 s peltierovým článkem jakožto sondou. Přesnost jsem bohužel nedohledal, jelikož se ovšem jedná v podstatě o měření napětí a vyplivnutí hodnoty dle hodnot v registru, nejspíš bude souhlasit přibližně to, co pro měření napětí: +-0,5 %. Dle obecného odhadu poloviny nejmenší hodnoty měřidla se pak dostáváme na +-0,5 °C. Jelikož toto je vyšší hodnota, je lepší se raději držet jí.

Testovací metodika

Pro vytvoření jakéhosi přehledu účinností zvolím testování v několika zátěžových režimech, přibližně se kombinovaně rovnající 20 %, 40 %, 60 %, 80 % a 100 % výstupního výkonu. Dále (když to bude možné) také zkusím zdroje přetížit a zjistit, zda a jak funguje ochrana proti přetížení. Nemohou chybět i zátěže typu crossload, tedy zatížení jedné jediné větve a sledování, co budou provádět větve ostatní a zda zůstanou v mantinelech normy ATX (opět samozřejmě když to bude možné a bude to mít smysl). Jako doplněk pak tu a tam změřím chování naprázdno, zátěž větve +5 V SB apod. Norma ATX specifikuje řízení napětí v hodnotách +- 5 % nominálu pro pozitivní hodnoty, tedy: 3,135-3,465 V, 4,75-5,25 V a 11,4-12,6 V, a +-10 % pro negativní, tedy -13,2 V až -10,8 V. Zvlnění a šum se pak musí vejít do 50 mV pro menší napětí a 120 mV pro vyšší napětí (peak to peak).

Specifikace ATX Intelu hovoří i o nějakých dalších parametrech, které by zdroje měly splňovat a hlavně u těch levnějších dost pochybuji, že to zvládají, např. překlenutí minimální doby mikrovýpadků v rozvodné síti a dále zvládání odběrových špiček. Bohužel jsou mnohdy špatně měřitelné a vyžadují profesionálnější měřicí přístroje. To s mou současnou výbavou zatím nebude možné měřit, mám však do budoucna jisté plány i v tomto směru. Většinu těchto měření provádí ve svých skvělých recenzích např. server HardOCP.