Šťáva pro náročné: 18 výkonných zdrojů v testu

Počítačový zdroj je hardware, který se testuje ze všech počítačových komponent nejhůře. Je totiž nutné jej naplno zatížit, simulovat reálné podmínky jeho provozu a změřit spoustu důležitých parametrů. U méně kvalitních zdrojů navíc hrozí, že samotné testování ani nemusí přežít. Aby bylo vůbec možné mezi sebou testované zdroje nějakým způsobem porovnat, rozdělili jsme je na tři kategorie jak podle udávaného výkonu, tak částečně s ohledem na cenu i předpokládané výsledky.

Všem zdrojům rovné podmínky

Dále bylo nutné stanovit typické zátěže pro každou kategorii tak, aby co nejvíce odpovídaly reálnému zatížení zdroje. Tyto zátěže i s odpovídajícími komponentami a rozložením výkonu do jednotlivých napěťových větví jsou uvedeny v tabulce níže. Podle nich jsme pak jednotlivé zdroje v té které kategorii zatěžovali. Údaje jsme získali z PSU kalkulátoru. Placená verze tohoto kalkulátoru umožňuje nejen vypočítat podle udaných komponent celkový výkon zdroje, ale také právě potřebné rozložení výkonu do jednotlivých větví zdroje jak pro zatíženou, tak i nezatíženou sestavu.

Běžné a středně výkonné zdroje (300 – 450 W)

 Zdroje do výkonných a herních počítačů (480 – 550 W)

Velmi výkonné zdroje pro nejnáročnější použití (560 – 600 W)

Přímo pro testování zdrojů jsme navrhli a sestrojili tester, který umožňuje volitelně zatížit všechny důležité napěťové větve (každou až do 50 A) v libovolném počítačovém zdroji formátu ATX. Zároveň lze stiskem tlačítka simulovat náhlý nárůst odběru proudu, což se děje například při zapnutí 3D režimu v grafických kartách nebo při započetí počítání složitého úkolu výkonným procesorem. Dále tento tester samozřejmě měří proud v každé větvi i její napětí. Specialitou tohoto testeru je obvod, který dokáže přerušit síťové napětí na nastavitelnou dobu po krocích v rozmezí 10–990 ms (po 10ms krocích), což je čas, který bez vypnutí nevydrží žádný zdroj.

Simulace reálného provozu

Tento tester byl namontován do počítačové skříně jak kvůli snadné přenositelnosti, tak z důvodu simulování reálných provozních podmínek zdroje. Vzduch procházející testerem je odporovými a aktivními zátěžemi ohříván a jeho větší část je vysávána ven. Část teplého vzduchu se však dostane také do testovaného zdroje, což simuluje případ, kdy zastává zdroj běžně odvětrávání vzduchu ohřátého procesorem či grafickou kartou. Se zatížením zdroje navíc úměrně tomu roste teplota vzduchu v testeru, což odpovídá reálným podmínkám. Tester využívá pro měření teploty vzduchu také teplotních senzorů počítačové skříně, do které byl namontován.

Před započetím testování konkrétního počítačového zdroje jsme nejdříve zapsali jeho parametry udávané výrobcem, což je dovolené zatížení jednotlivých napěťových větví a celkové zatížení jejich kombinací. Z těchto hodnot jsme zvolili maximální zátěž zdroje a její rozložení do jednotlivých větví (pro každý zdroj individuální). Vše je uvedeno ve spodní části tabulky. Tyto udávané parametry nejsou nijak hodnocené, protože neporovnáváme zdroje podle výkonu, ale podle toho, jak si vedou v jednotlivých modelových situacích.

Kabeláž není radno podceňovat

Velmi důležitou a již hodnocenou kategorii (celkem 20 %) představuje kabeláž a konstrukce zdroje, u níž jsme hodnotili především to, zda má zdroj odpojitelné kabely, jestli obsahuje vstup pro regulaci svých ventilátorů, zda obsahuje také výstupy na ventilátory a další parametry, které jsou podstatné při jeho výběru. Samozřejmostí bylo také změření délky kabelů včetně zjištění počtu všech konektorů. Položka flexo v tabulce znamená, zda jsou jednotlivé kabely opleteny pro jejich snadnou manipulaci a pro větší pořádek v počítačové skříni, či nikoli.

Poté jsme každý zdroj namontovali do testeru a zapojili jednotlivé kabely tak, aby do první +12V větve testeru šel proud z 24pinového napájecího konektoru a z grafických 6pinových konektorů. Do druhé +12V větve byl zapojen pouze konektor pro napájení procesoru. Pokud byl pouze 4pinový, tak jsme ještě do téže větve připojili i 4pinové molex konektory, aby se kabely nepřehřívaly. Nakonec přišlo na řadu přilepení jedno teplotního čidla do místa vstupu vzduchu do zdroje a druhého na místo jeho výstupu. Pak jsme celou skříň uzavřeli krytem.

Ještě před zapnutím zdroje tlačítkem na čelním panelu jsme připojeným wattmetrem před testerem změřili jeho odběr v režimu stand-by. Jedná se o režim, ve kterém se zdroj nachází při vypnutém počítači pouze tlačítkem na skříni. Tato spotřeba je uvedena v tabulce; čím nižší je její velikost, tím lépe. Počítejte však s tím, že je v praxi vyšší, a to z toho důvodu, že jsou v tomto režimu napájeny z +5Vsb větve komponenty jako je USB klávesnice, myš či případně LED diody na desce a další. Tato větev je jako jediná při stavu stand-by aktivní.

Vysoké napětí může být nebezpečné

Poté již následovalo zapnutí zdroje a nastavení konkrétní nízké zátěže podle tabulky. Zdroj se při této zátěži zhruba 20–30 minut v chodu zahříval. Wattmetrem na jeho výstupu jsme změřili činný příkon zdroje ve Wattech a aktuální účiník. Zároveň proběhlo také přesným voltmetrem měření napětí na jednotlivých větvích zdroje. Napětí by se mělo držet v normě dané specifikací ATX12V a rozhodně by nemělo nijak kolísat.

Tolerance velikosti napětí

Z těchto naměřených napětí na jednotlivých větvích a nastavených proudů jsme (podle vzorce níže) vypočítali celkový výkon poskytnutý zdrojem a podělili jej celkovým činným příkonem. Výsledkem je desetinné číslo menší než jedna, z nějž jsme po vynásobení stem dostali celkovou účinnost zdroje v procentech.

Zároveň jsme ke každé napěťové větvi připojili digitální osciloskop a změřili zvlnění napětí. Výstupem každého zdroje totiž není rovné čisté napětí, ale mírně zvlněné či zašuměné. Právě maximální rozptyl tohoto zvlnění v milivoltech je u každé napěťové větve hodnocen. Osciloskop byl stále nastaven na rozsah 1 ms/dílek na ose x a na 10 mV/dílek na ose y.

Tvrdost zdroje jsme zjistili při střední zátěži za pomocí osciloskopu připojeného na první +12V větvi. Náhlé zatížení či odlehčení větve o 10 A (120 W) pak způsobilo chvilkový výkyv napětí směrem dolů či nahoru. Čím menší výkyv u zdroje nastane, tím je zdroj tvrdší a tím i kvalitnější. Nebude mu pak dělat problém například skokový nárůst odběru procesoru či grafické karty při započetí výpočtu.

Tolerance zvlnění napětí

Výpadky elektrické sítě

Jistě jste se už setkali s případem, kdy se vám z důvodu velmi krátkého výpadku elektrické sítě (řádově v desítkách milisekund, tzv. mikrovýpadky) například sám od sebe restartoval či vypnul počítač. Tuto situaci právě simuluje zmíněný přerušovač napětí s nastavitelnou délkou přerušení. Kvalitní zdroj by měl i delší mikrovýpadek ustát. V tabulce je hodnocena maximální délka přerušení, kterou zdroj ustál, aniž by se na jeho nejvíce náchylném +12V výstupu vyskytl jakýkoliv zákmit či pokles napětí. I zde se tedy uplatnil osciloskop.

Následovalo velmi důležité měření hlučnosti zdroje hlukoměrem umístěným 10 cm od zadní stěny zdroje. Zároveň jsme také hlučnost každého zdroje slovně okomentovali. Po dobu měření hlučnosti byly jedním tlačítkem najednou vypnuty všechny ventilátory uvnitř testeru zdrojů. Zmíněná čidla změřila teplotu vzduchu vcházejícího do zdroje i teplotu vzduchu z něj vycházejícího. Rozdíl teplot pak najdete v tabulce. Tato hodnota udává, o kolik °C se ohřál vzduch ve zdroji. Nakonec jsme také infračerveným teploměrem, nastaveným na měření maximální teploty, zaznamenali přes díry v zadní části zdroje teplotu součástek uvnitř.

Všechna tato měření byla prováděna jak pro nízkou, střední, vysokou, tak i pro maximální zátěž. Pouze teplota nebyla u maximální zátěže měřena, protože byl této zátěži zdroj vystaven pouze krátkou chvíli. V jednotlivých recenzích zdrojů v příštích číslech Computeru se můžete navíc těšit i na simulaci poklesu napětí v elektrické síti, který zajistíme regulovatelným autotransformátorem.