Alimentatore Seasonic 1000W Platinum, la perfezione ha un nome! - SEASONIC 1KW Platinum, analisi Pt.2

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SEASONIC 1KW Platinum, analisi Pt.2

 
Ora procediamo invece all’analisi delle componenti presenti all’interno della scocca di protezione esterna del Seasonic Platinum 1000W.

ATTENZIONE: Ricordiamo che questa procedura, per via della rimozione delle quattro viti e della rottura del sigillo di garanzia, invalida quest’ultima. L’apertura quindi è altamente sconsigliata a meno che non sia scaduta la garanzia e che sia necessario cambiare la ventola, o eseguire direttamente riparazioni o misurazioni (da effettuare solo da personale esperto e qualificato).
 
L’apertura dello scudo esterno di protezione richiede una certa manualità quindi vi invitiamo caldamente a fare la massima attenzione durante questo processo, anche per evitare che si possa spanare qualcuna delle numerose viti. A prima vista, sebbene sia un’unità top di gamma, il layout interno sembra davvero scarno, troppo pulito ma soprattutto areato. La presenza di un secondario così ordinato è dovuta alla presenza del convertitore DC-DC proprietario Seasonic, e della topologia LLC resonant utilizzata, che spiegheremo dopo nel dettaglio. Essendo Seasonic un fornitore OEM, il know-How è molto elevato; a tal proposito ricordiamo che ha fornito alimentatori direttamente anche a Corsair, che essendo invece un acquirente di OEM, deve necessariamente affidarsi a realtà già consolidate sia sotto il punto di vista costruttivo che sotto quello dell’affidabilità. Il sistema di dissipazione passivo è di dimensioni contenute, e questo è un chiaro indice dell’estrema bontà del modello che stiamo analizzando. Ora analizzeremo le varie componenti dell’alimentatore, ponendo particolare attenzione sia alla dissipazione termica sia alle ragioni per cui acquistando questi prodotti potremmo stare assolutamente tranquilli sulla stabilità del nostro sistema.


 
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Primario: comparti di filtrazione delle EMI ed RFI e switch primario

Il primo elemento di un alimentatore moderno è il sistema di filtraggio delle emissioni emettromagnetiche e radio, precisamente l’EMI/RFI Transient Filter. Viene posizionato necessariamente dietro all’ingresso della corrente AC ed anche in questo caso, similmente a quanto fatto nel precedente modello da 460W fanless, Seasonic ha incluso ovviamente tutte le componenti necessarie affinché non ci siano interferenze elettromagnetiche, tra cui due condensatori ad X, due condensatori ad Y e due induttori toroidali, oltre ad un varistore (MOV, Metal Oxide Varistor) ovvero sostanzialmente una resistenza, voltaggio-dipendente, che protegge l’alimentatore ed il sistema da picchi di voltaggio provenienti dalla rete elettrica esterna. Vi ricordiamo che se un alimentatore non è dotato di un MOV nell’EMI/RFI Transient Filter si dovrebbe sempre utilizzare il proprio sistema con un gruppo di continuità (o UPS), che agirà da filtro a protezione dei picchi di voltaggio; questi ultimi potrebbero danneggiare seriamente non solo l’alimentatore stesso ma anche l’intero sistema! Di solito questa componente viene rimossa per ragioni di costo di produzione, e progettazione. Siamo dinanzi ad un prodotto Seasonic, quindi possiamo solo aspettarci una grandissima qualità costruttiva, come in questo caso.


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E’ inoltre presente, accanto al primo induttore toroidale, un relé industriale (RT POWER PRINT RELAYS) SCHRACK RT 334012 (le cui caratteristiche tecniche sono osservabili al link seguente http://www.datasheetarchive.com/RT334012-datasheet.html ), realizzato in lega di argento e nickel. Facciamo presente che sotto questo punto di vista il top attualmente esistente sembrano essere invece i relè elettromagnetici Omron, realizzati in lega di Ag, Sn e In (Argento, Stagno e Indio), che conferiscono invece prestazioni  uniformi con diversi tipi di carico in C.C e con la commutazione della corrente di spunto. Ad ogni modo, date le necessità e le variabili in gioco, sicuramente non è stato necessario optare per questi modelli, che comunque precisiamo forniscono prestazioni superiori con tutti i  tipi di carico. Anche il modello SCHRACK presenta contatti in oro, per garantire un’eccellente affidabilità. Questi relé sono frutto di decenni di esperienza nel settore ed è una ditta che da sola si occupa del 33% di share complessivo del mercato, e fondamentalmente servono per dotare l’unità di una protezione “OCP”.
 
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Nel primario sono presenti ben tre condensatori elettrolitici giapponesi, marchiati Nippon Chemi-Con (420V, 330μF, 105°C). I condensatori del circuito primario agiscono come buffer e sono molto importanti perché la loro presenza aiuta a proteggere il nostro alimentatore ed il computer stesso da pericolosi sbalzi di tensione, e generalmente vengono collegati in parallelo al fine di sommare le singole capacità, o alternativamente – per modelli meno potenti – vengono utilizzati singoli condensatori aventi anche 390μF. La tipologia dei condensatori utilizzata è quindi molto importante perché la vita di queste componenti si dimezza in base all’aumento della temperatura di ogni 10 gradi Celsius, sotto un normale carico di lavoro; questo significa che utilizzando modelli di condensatori capaci di gestire, senza il minimo problema anche 105 gradi Celsius, la durata della loro vita potrebbe essere addirittura pari al doppio rispetto a modelli standard da 85 gradi Celsius! Questo fattore è uno dei più sponsorizzati nel campo degli SMPS, non a caso ci si vanta della presenza di condensatori giapponesi nella propria unità, capaci appunto di sopportare temperature maggiori, e quindi prolungare la vita stessa dell’unità. E’ inutile e scontato far presente che le unità Seasonic sono dotate di questa tipologia di condensatori. Anche in questo caso sono stati utilizzati dissipatori passivi con dimensioni particolarmente ridotte, accanto ai Voltage Regulation Modules. E’ quindi evidente che non sono state necessarie particolari accortezze per rendere quest’unità compatibile con un utilizzo fanless a bassi carichi. Ovviamente non c’è nessuno stress per via dell’ OTP e per via  dell’ottima ventola in dotazione, della quale però discuteremo dopo.


 

Trasformatore e secondario


La serie “X” di Seasonic, e quindi ovviamente anche il modello in questione, adottano un brevetto proprietario, ovvero un connettore DC modulare con dei VRM integrati; questa caratteristica permette di garantire un’elevata efficienza sotto carico, una completa modularità dell’unità ed un’eccellente conversione DC-DC, in completa stabilità operativa e con una regolazione del voltaggio davvero molto solida, che si attesta entro un margine del 3% circa.


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La topologia utilizzata è quindi LLC resonant.  Questo significa ovviamente che le rail da 5V e 3.3 sono derivate, per conversione, dalla singola rail da 12V tramite i convertitori DC-DC precedentemente menzionati, ma ciò non implica l’assenza di trasformatori dedicati, che possiamo osservare nella seguente fotografia:

Q
 
Nel secondario sono presenti, come nel primario, dei condensatori giapponesi della Chemi-Con, il che significa che si è cercato di dare il massimo anche nello stadio terminale. Come già espresso, l’alimentatore presenta un resonant converter, o meglio un “Quasi-resonant converter”; questo sistema permette di abbattere le perdite di potenza, minimizzando quindi anche la dissipazione nello switching (Zero Voltage Switching), e permettendo quindi il raggiungimento di valori di efficienza persino superiori a 93-96.90% (perlomeno a livello teorico, anche se in pratica sono leggermente inferiori). Come possiamo osservare dalle fotografie, la parte centrale presenta ben quattro trasformatori, dedicati alle linee da 3.3, 5, +5VSB e 12V, poi un elevato numero di condensatori Nippon ed infine due daughterboard, una terminale dedicata alle protezioni dell’unità e l’altra, posteriore, che presenta coils e tutta la sezione modulare delle connessioni di alimentazione.


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Vi illustriamo un’immagine tratta da www.datasheetcatalog.org:
RESONANCE TOPOLOGY 1
 
La qualità delle saldature del PCB principale e delle AIB (add-in-boards) si attesta su livelli molto elevati, come le finiture e la qualità della scocca esterna, similmente a quanto riscontrato nel modello da 460W appena recensito.
 
Riportiamo il sito del produttore dei condensatori giapponesi montati su questo alimentatore: http://www.chemi-con.co.jp/e/index.html. E’ presente della colla sul PCB, metodo necessario per la tipologia di produzione utilizzata, che consiste prima nel posizionamento delle componenti sul PCB inferiore, poi nella loro adesione al PCB stesso tramite l’adesivo termico ed infine l’inserimento dell’intera struttura nella macchina di saldatura a onda (senza Piombo presumibilmente). Così facendo si ottiene una qualità di assemblaggio, e conseguentemente di saldatura, migliore.

Un’altra innovazione, già presente nella serie X di Seasonic è la seguente:

Z

Come possiamo vedere è stato scelto di spostare i moduli di regolazione del voltaggio da +3.3V e +5V dal PCB principale alla scheda di connessione modulare DC frontale, dove risiedono appunto le connessioni modulari dell’unità. Questo design, come vedremo durante il test, permette di minimizzare la lunghezza dei cavi di connessione, riducendo quindi la resistenza e portando ad una maggiore efficienza, poi permette di diminuire quindi la corrente in entrata ed uscita dallo stesso modulo e non ultimo migliorare il grado di pulizia del PCB principale e quindi migliorare i flussi d’aria, permettendo quindi il raggiungimento dello standard Platinum per via delle temperature minori, assieme alla gestione passiva fino a 300W di carico.

Corsair