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Alt 30.05.2017, 17:35   #1 (permalink)
Abakus
 
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broda befindet sich auf einem aufstrebenden Ast

Standard Chieftec Power Smart GPS-550C 550W Userreview

Chieftec Power Smart GPS-550C 550W Userreview


Das Netzteil wurde in Zusammenarbeit mit TweakPC von Chieftec zur Verfügung gestellt.
Ich möchte mich an dieser Stelle für die gegebene Möglichkeit dieser Einschätzung meinerseits bei beiden Parteien bedanken.

Inhalt


Äußeres
Inneres
Elektrische Messwerte und Eindrücke aus dem Betrieb
Fazit

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Äußeres


Umverpackung und Packungsinhalt

Der Karton für dieses Netzteil fällt ungewöhnlich nichtssagend aus, wie den Bildern entnommen werden kann. Auf allen Seiten erfahren wir, dass es wohl um elektrische Leistung gehe, 80+ Gold Effizienz erreicht werde, der Kabelbaum modular sei und es sich um ein high-end Gerät handele.


Der Packungsinhalt umfasst neben dem Netzteil, das in Luftkissenfolie geschützt wird, die modularen Kabel des Netzteils zusammen mit einer Tasche zur Aufbewahrung dieser.
Weiter natürlich auch ein Kaltgerätekabel und vier Schrauben. Eine mehrsprachige Anleitung ist ebenfalls enthalten.

Kabel des Geräts

Das GPS-550C verfügt über einen teilmodularen Kabelbaum, dabei sind lediglich der 20+4 Pin Stecker für das Mainboard und der 8+4 Pin Stecker für die CPU Stromversorgung non-modular.
Der modulare Anschlussbereich des Netzteils bietet Platz für vier sechspolige Peripherie Anschlüsse, wobei in diesen stets nur ein Pin pro Ausgangsspannung genutzt wird, begleitet von zwei Masse Pins.
Zusätzlich können zwei achtpolige PCIe Stecker angeschlossen werden.

Es liegt jedoch nur ein solches PCIe Kabel bei, das zwei 6+2 Pin Anschlüsse führt, bis zum ersten Stecker müssen die Kabel für einen PCIe Stecker von der Stromstärke für beide Stecker durchflossen werden.

Folgende Längen konnten für die Kabel mindestens erreicht werden:
20+4 Pin Kabel: 55cm
8+4 Pin Kabel: 55cm + 10cm
2x 6+2 Pin Kabel: 55cm +15cm
3x SATA Kabel: 55cm + 15cm + 15cm
3x IDE Kabel: 55cm + 15cm + 15cm

Das Kabel mit drei SATA Anschlüssen liegt zweimal bei.

Bei diesem Gerät wurde auf eine konsequente Nutzung von AWG 18 Kabeln gesetzt. Außerdem gibt man sich Mühe, die Mäntel aller Kabel möglichst nahe dem Stecker mit Strumpfschlauch abzuschließen, wohl aus ästhetischen Gründen.
Die Ästhetik wird jedoch zum Verhängnis und schränkt Nutzerfreundlichkeit in einem Punkt ein: Auch für dieses Netzteil wählte der Hersteller verklebten Schrumpfschlauch, was die Kabelenden weniger biegsam macht.
Meist ist dies kein größeres Problem, doch den zweiten PCIe Stecker neben dem ersten an zwei Buchsen einer Grafikkarte anzubringen, ist mit diesem Schrumpfschlauch alles andere als einfach.

Garantie

Die Garantiezeit fällt im Vergleich zur Konkurrenz mit drei Jahren recht kurz aus. Drei Jahre oder gar mehr sind in der Mittel- und Unterklasse (Effizienz <80+ Gold) bereits etablierter Standard. Bei direkten Konkurrenten aus der 80+ Gold Klasse gibt es bereits fünf, sieben oder gar zehn Jahre lang Anspruch auf Herstellergarantie.


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Inneres


Chieftec bemüht CWT (Channel Well Technology) für die Herstellung dieses Netzteils, was auch offen auf dem Gehäuse kommuniziert wird.
Die verbaute Plattform wird intern unter dem Namen GPS gehandelt, zum Einsatz kam sie zuletzt zum Beispiel bereits für Enermax im Revolution X't II, siehe auch: Orions PSU Platform Database
Diese Plattform setzt auf die Topologie des Halbbrücken LLC Resonanzwandlers primärseitig, während die Ausgangsspannung des Haupttransformators mit (nicht ganz streng genommen) nur einer Sekundärspule von einer aktiven, synchronen Gleichrichtung gleichgerichtet wird. Aus dieser Ausgangsspannung werden mit zwei Abwärtswandlern zusätzliche Spannungspotentiale für +5V und +3,3V geschaffen.

Von dem eigenständigen Öffnen eines Netzteils ist nur jedem abzuraten! Es ist keine Übertreibung, wenn in diesem Zusammenhang von Lebensgefahr gesprochen wird.

Technik-Übersicht

https://img.tweakpc.de/images/2017/05/25/Technik.png


Eingangsfilter

Die Eingangsfilterung des GPS550C startet mit zwei 2,2nF Y-Kondensatoren am Kaltgerätestecker, ebenfalls direkt an diesem verlötet ist ein 1µF X-Kondensator zwischen den beiden Leitern.
Auf der Hauptplatine findet sich dann eine 10A Fuse Sicherung wieder, beim maximalen spezifizierten Eingangsstrom von 8A ist diese Dimensionierung verständlich.
Ein Varistor, für den ein Moment der Überspannung bei 300VAC erreicht ist, ist ebenfalls verlötet, dahinter dann eine Gleichtaktdrossel, ein weiterer 1µF X-Kondensator, noch eine Gleichtaktdrossel und zwei 2,2nF Y-Kondensatoren.


Erste Gleichrichtung, aktive Power Factor Correction und LLC Resonanzglied

Die erste Gleichrichtung erfolgt über einen Brückengleichrichter von Diodes, der selbst bei 100°C Gehäusetemperatur noch dazu in der Lage ist, 8A Stromstärke an seinem Ausgang zur Verfügung zu stellen.

Die nun darauf folgende aktive Power Factor Correction Stage wird vom CM6502 von Champion gesteuert und kann dadurch die Ausgangsspannung von ~380VDC auf bis zu 342VDC bei geringer Last senken, was für den darauffolgenden LLC Resonanzwandler von hoher Bedeutung ist.
Chieftec entschied sich für zwei MOSFETs in Parallelität als Schalter dieses Aufwärtswandlers, diese sind zusammen mit dem Brückengleichrichter und den MOSFETs des Hauptwandlers an einem Kühlkörper montiert - ebenso wie die Diode der APFC. Durch diese muss die gesamte Stromstärke für den LLC Wandler gedrückt werden, aber angesichts der Tatsache, dass diese selbst bei Erwärmung auf ~115°C noch von bis zu 8A durchflossen werden kann, gestaltet sich dies als unproblematisch.

Als Kondensatoren für den LLC-Schwingkreis kommen zwei Typen der R76 Reihe mit je 0,82µF Kapazität zum Einsatz, weiter handelt es sich um genau zu sein - wie bei eigentlich allen aktuellen Implementationen von Resonanzwandlern in ATX-Netzteilen - um einen LLLC-Schwingkreis: Eine weitere Spule kann optional zur Einflussnahme auf die Resonanzfrequenz zugeschaltet werden.

Der Haupttransformator verfügt über eine Sekundärspule mit Mittelabgriff, wessen Spannungspotential zur Eingangsspannung für die Abwärtswandler für +5V und +3,3V wird - und natürlich die +12V Ausgangsspannung.
Einer weiteren Sekundärspule wird das -12V Potential entnommen, gut ersichtlich sind die oben aus dem Transformator geführten Kabel dafür. Gleichgerichtet wird -12V dann passiv mit zwei SMD Dioden auf der Lötseite der Platine.

Dem Zwischenkreiskondensator von APFC und Resonanzwandler ist ein Thermistor mit parallelem Relais vorgeschaltet, dieser soll den Strom im Einschaltmoment begrenzen. TweakPC hat diesen nachgemessen, er liegt bei maximal 43,2A bei 230VAC Input.


Sekundäre synchrone Gleichrichtung und Ausgangsfilter

Die synchrone Gleichrichtung sekundärseitig steuert abermals der CM6901 Controller, dabei gibt er hinter den zwei integrierten Treibern die Steuerungssignale für je ein MOSFET an den zwei Lötstellen der Sekundärspule aus. Diese Signale werden je zwei MOSFETs in Parallelität auf der Rückseite der Platine zugeführt, welche zusammen dann nicht nur mehr als ausreichende Kapazitäten bieten - sie sind auch sehr effizient.
Um diese dennoch zu kühlen, verbaut Chieftec zwei Kühlkörper, welche sich die Lötstellen mit den Sources der MOSFETs teilen.

Details zu den kapazitiven Ausgangsfiltern lassen sich wie immer der Tabelle entnehmen. Ganz offensichtlicher Weise verzichtet Chieftec auf das Marketinginstrument "100% japanese capacitors".
Ein exaktes Identifizieren der Polymer Kondensatoren war mir leider nicht möglich, dafür ist die Codierung (jedenfalls mir) zu nichtssagend. Diese Markierungen kommen aber denen von Aishi und Enersol recht nahe, hier könnte man die Herkunft vermuten - jedoch passen die Codierungen weiterhin zu keiner der Serien dieser Hersteller.


Abwärtswandler für +5V und +3,3V

Die beiden Abwärtswandler für +5V und +3,3V sind auf einer Tochterplatine platziert, sie verfügen je über 470µF Eingangskapazität, einem QM3006D als highside-MOSFET und einem QM3016D als lowside-MOSFET, gleichen Induktoren und je 1500µF Ausgangskapazität auf der Tochterplatine.
Gesteuert werden die Wandler von einem APW7159A von Anpec, der neben der Steuerungslogik auch einige interessante Schutzfunktionen mit sich bringt: Für jede der beiden Wandler eine 120% OVP und eine 50% UVP, außerdem eine shunt-freie OCP Funktion für beide Kanäle und eine eigene OTP.


Supervisor

Der Sitronix ST9S313-DAG Supervisor ist in seiner Anzahl an Sicherungsmechanismen recht beschränkt, weiter gibt es auch weder eine eindeutige Bezeichnung für den verbauten IC, noch ein ausführliches, öffentliches Datenblatt.
Entsprechend habe ich hier mal versucht, mit dem zu arbeiten, was da ist; laut einigen Quellen im Internet soll Sitronix entweder einen Weltrend WT7510 oder einen SiTi PS113 umgelabelt / modifiziert haben. Die Pinbelegungen für beide sind gleich, entsprechend konnte ich diese auch beim Sitronix Controller wiederfinden.
Native Funktionen, um Überstromszenarien zu erkennen, bringt der Supervisor nicht mit - also werden hier nur noch OVP und UVP interessant.
Wenn nur der 5VSB Kreis aktiv ist, stellt +5VSB auch die Versorgungsspannung für den Controller dar, ebenfalls mit einer Diode auf den VCC Pin ist aber auch +12V geschaltet, damit bei aktivem Hauptwandler +12V zur Versorgungsspannung wird.
Nach den schematischen Zeichnungen vom WT und SiTi Chip gibt es für die VCC stets nur einen UVP und nur einen OVP Error Amplifier, entsprechend kann eine UVP- und OVP-Funktion für 5VSB nicht erwartet werden - Jedoch aber wohl beide Funktionen für +12V.
+3,3V und +5V werden am Controller an zwei zusätzlichen Pins angelegt, entsprechend ist hier also (hoffentlich) auch sowohl UVP, als auch OVP implementiert.

Auch habe ich wieder die Spannungen an den Ausgängen des Netzteils mit denen an den I/O Pins des Supervisors verglichen. +5V und +3,3V liegen unverändert an, jedoch wird +12V nennenswert verringert, was auf den SMD Komparator von Texas Instruments zurück zu führen ist.


Lüfter

Der verbaute Lüfter stammt von Hong Hua und trägt die Modellbezeichnung HA1225L12S-Z. Er genehmigt sich maximal 220mA Stromstärke.

https://img.tweakpc.de/images/2017/0...nneres1.th.jpg

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Elektrische Messwerte und Eindrücke aus dem Betrieb


Auch für dieses Userreview beziehe ich mich für alle elektrischen Messwerte auf die Ergebnisse des professionellen Test von TweakPC.

Effizienz

Das GPS550C erreicht leider an einem der drei Auslastungspunkte, die durch 80+ vorgeschrieben werden, knapp nicht die zu erbringende Effizienz. So verdient das Gerät streng genommen das 80+ Gold Zertifikat für das 115V Netz nicht. Da dies aber ein Userreview ist, und ich somit hier mit der Intention schreibe, ein von-User-für-User-Beitrag abzuliefern, sehe ich darüber hinweg - denn für den üblichen Benutzer aus der EU ist sicherlich nicht die Effizienz bei 100% Last im 115VAC Netz von Relevanz.

https://img.tweakpc.de/images/2017/0...fizienz115.png

Dass das Netzteil bei Lasten <100% eine gute Effizienz abliefert sollte ersichtlich sein, interessant ist auch das Verhalten im 230V Netz. Die Vorgaben für ein 80+ Gold Zertifikat würden quasi erreicht werden, es fehlen lediglich 0,2% mehr Effizienz bei 50% Auslastung für dieses Muster. Dass Effizienz nicht unerheblich zwischen den Geräten eines Modells streut, ist hier ebenfalls anzumerken.

https://img.tweakpc.de/images/2017/0...fizienz230.png

Spannungsstabilität

Spannungsstabilität wird meiner Meinung nach heutzutage erst wirklich in Crossload Tests relevant. Hier trennt sich Spreu von Weizen, auch sind diese Tests nicht völlig praxisfern, wie vereinzelt gern noch behauptet wird.
Während der Crossload mit niedriger Last auf +12V und hoher Last auf +5V und +3,3V eine Vorgabe von Intel dafür ist, ein Netzteil auf Kompatibilität zu den ACPI Zuständen C6 und C7 aktueller Prozessoren von Intel zu prüfen, ist eine hohe Last auf +12V und niedrige Last auf +5V und +3,3V ein realistisches Szenario für ein Netzteil in zum Beispiel einem aktuellen Gaming PC.

In diesen Situationen weicht im Test von TweakPC die Spannung auf +12V nie um mehr als 1%, auf +5V nie um mehr als 1,5% und auf +3,3V nie um mehr als 2,5% ab.
Das sind absolut zufriedenstellende Ergebnisse für ein Netzteil dieser Klasse, hier gibt es nichts zu beanstanden.
Ich habe auch ebenfalls meine Amateurmessung aus dem letzten Userreview wiederholt, in der ich erst nur die CPU, dann nur die GPU und anschließend beide Prozessoren unter starke Last gesetzt habe.
Dabei konnte ich das Netzteil nicht ansatzweise in die Knie zwingen, auch hier tadellose Ergebnisse:

https://img.tweakpc.de/images/2017/05/19/Spannung.png

Restwelligkeit

Die Restwelligkeit auf +12V erweist sich im TweakPC Test als unbedenklich, maximal wurden 78mV peak-to-peak gemessen, wobei laut ATX bis zu 120mV zulässig sind.
Anders verhält es sich mit +5V und +5VSB, wobei nur letztere die Grenzen durch die ATX Vorschrift deutlich mit maximal 68mV bei erlaubten 50mV überschreitet.
+3,3V und -12V sind wieder völlig unbedenklich.

Lautstärke

Hier erfolgt wieder eine subjektive Einschätzung mit folgendem System:
Spoiler:
Thermalright Macho HR-02 Rev.A @ AMD FX 8320 @4GHz
Sapphire Vapor-X Tri-X R9 280X @Stock
Phantek Enthoo Evolv ATX, Lüfter @7V VCC
Zwei 2,5" SATA SSDs
Zwei 3,5" HDDs

Eine große Stärke der dauerhaft aktiven Kühlung dieses Netzteils ist die sehr niedrige minimale Drehzahl, die im Diagramm von TweakPC ersichtlich wird. Entsprechend ist das Netzteil im Idle sehr leise, jedoch nicht derart leise, wie es zum Beispiel ein be quiet! Produkt mit Silent Wing Lüfter ist. Denn der Hong Hua Lüfter im Chieftec Netzteil ist durchaus durch geringe Geräusche aus dem Lüfterlager zu vernehmen. Das tut der positiven Beurteilung durch mich im Idle jedoch keinen Abbruch.
Ich kann mit meinem System keine Last von 100% über längere Zeit erzeugen, jedoch kann ich sagen, dass das Netzteil nach 30 Minuten Vollast des Systems noch immer wirklich leise seine Arbeit verrichtete.
Dieses Netzteil ist in meinen Augen also durchaus einem Fan von besonders leisen Rechnern zu empfehlen.

Schutzschaltungen

Da sich in diesem Netzteil nicht direkt erschließt, ob - und wenn ja wie - Schutzschaltungen implementiert wurden, möchte ich dafür diese Tabelle einbringen.

https://img.tweakpc.de/images/2017/0...icherungen.png

Im Test von TweakPC wurden folgende Sicherungsmechanismen durch Test nachgewiesen und ihre Auslösepunkte bestimmt: SCP auf 12V, 5V, 3V3, -12V und 5VSB, außerdem OCP auf 5V und 3V3 und OPP.
Eine Implementierung einer OCP auf 12V ist jedoch nicht zu erkennen.
Ich vermisse bei diesem Gerät auch eine Implementierung einer OTP im klassischen Sinne - das heißt, dass ein temperaturabhängiger Widerstand an einem Kühlkörper oder dem Haupttransformator platziert ist.
Im GPS550C gibt es jedoch nur zwei Controller, die bei hoher Gehäusetemperatur ihren Dienst quittieren. Der Anpec Controller der Abwärtswandler will bei 150°C Tc den Betrieb einstellen, anschließend dann erst nach gesunkenen 40° wieder an die Arbeit gehen.
Ähnlich verhält sich der 5VSB Controller, er gibt bei 142°C auf, dabei ist die Hysterisis aber 75°.

Temperaturentwicklung der MOSFETs in der synchronen Gleichrichtung

Am Ende will ich hier noch einen weiteren Eindruck aus dem Betrieb einbringen.
Ich war bei diesem Netzteil interessiert daran, wie kühl wohl die doch sehr effizienten vier MOSFETs im synchronen Gleichrichter für +12V sekundärseitig bleiben.
Entsprechend habe ich zwischen deren Gehäusen ein Thermoelement geklemmt und nachgemessen, während 30 Minuten Volllast des Systems.
Maximal 71,6°C haben mich vollkommen überzeugt, hier gibt es nichts zu bemängeln.

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Fazit


Dem Chieftec GPS550C ist ganz klar positiv anzurechnen, wie leise es in jeder erdenklichen Situation eines passenden Gaming Rechners ist. Weiter passen auch Effizienz und Spannungsregelung gut ins Bild für ein aktuelles LLC Resonanz-Design mit synchroner Gleichrichtung und zwei Abwärtswandlern.
Andererseits ist aber auch durchaus die Garantiezeit zu bemängeln, wenn man sich diese bei Konkurrenzprodukte ansieht.

Was die Schutzschaltungen angeht: Eine fehlende OCP für 12V könnte ich gut verkraften, denn vor Überlast ist dieser Ausgang durch die OPP geschützt, da mit den spezifizierten maximalen 45A quasi die gesamte Ausgangsleistung auf 12V abgerufen werden dürfte - und den Zustand des niederohmigen Kurzschlusses braucht hier auch keine OCP mehr abdecken, da hier die UVP nachgewiesener Maßen den Job macht.
Jedoch bringt mich das Fehlen einer wirklich effektiven OTP dazu, hier doch noch einen negativen Aspekt anzuführen - immerhin ist dies für andere Geräte des Marktsegments Standard.

Die Kritik an der Restwelligkeit muss sein, da die ATX Vorschrift verletzt wird, jedoch kann sich jeder selbst denken, wie praxisrelevant 52mV statt 50mV sind - jedoch ist hier ein größerer Puffer zur Grenze natürlich deutlich lieber gesehen, mal knappe Überschreitungen.
Die deutlichere Überschreitung auf 5VSB dürfte wohl nur unter hoher Last stattfinden, wobei es diese für 5VSB wohl eher selten geben sollte.

Chieftec macht auf jeden Fall mit dem Preis des GPS550C alles richtig. Während Enermax für ein - im Grunde genommen genau gleiches - Revolution X't II 550W im besten Fall knappe 83€ fordert, ist ein GPS550C bereits für 75,50€ zu haben.

positiv:
  • Sehr geräuscharme Kühlung über den gesamten Bereich der spezifizierten Ausgangsleistung bis ~80%
  • Gute Spannungsstabilität
  • Effizienz entspricht im Grunde genommen 80+ Gold 230VAC
  • Thermisches Design hinterlässt einen positiven Eindruck
  • Preis

negativ:
  • Geringe Garantiezeit
  • keine "echte" OTP
  • Zu hohe Restwelligkeit auf +5V und +5VSB
  • Verklebter Schrumpfschlauch an PCIe Steckern

Geändert von broda (03.06.2017 um 13:55 Uhr)
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Stichworte
chieftec, gps550c, power, review, smart


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