O teste de fontes de alimentação do INMETRO

O teste de fontes de alimentação do INMETRO
A fonte de alimentação é um dos itens mais importantes de um computador. Fontes de baixa qualidade causam danos aos componentes reduzindo a vida útil e causando mal funcionamento ao PC.

No Brasil, infelizmente não há nenhum órgão para regulamentação de fontes de alimentação para computadores. Sendo assim, várias empresas lançam no mercado, fontes de qualidade duvidosa.

 
O Inmetro realizou um teste e divulgou os dados de 11 fontes de alimentação mais populares, para computadores desktops. Além do que foi mostrado na reportagem da TV, o órgão disponibilizou um documento com uma descrição detalhada da análise, que pode ser baixado no: fantastico.globo.com/Jornalismo/Fantastico/download/0,,6624-1,00.pdf
 
Este artigo é uma descrição do teste, baseada nas informações incluídas no documento, que são bem mais detalhadas que as mostradas na reportagem da TV.
 
Para realização dos testes, o Inmetro esolheu  o Instituto de Tecnologia e Desenvolvimento – LACTEC, localizado em Curitiba – PR. As fontes analisadas foram escolhidas de acordo com uma pesquisa de mercado realizada pela Rede Brasileira de Metrologia Legal e Qualidade – Inmetro. Foram compradas 11 fontes de alimentação de marcas diferentes, sendo 8 importadas e 3 nacionais. Aqui temos a tabela incluída no documento, que lista os modelos que foram usados no teste:
 

Fonte: Inmetro
 
Os testes realizados pelo Inmetro foram divididos da seguinte forma:
  1. Descarga dos Capacitores no Circuito Primário
  2. Requisitos Térmicos
  3. Rigidez Dielétrica
  4. Corrente Absorvida
  5. Potência
  6. Eficiência Energética e Fator de Potência
  7. Estabilidade das Tensões
  8. Nível de Ruído/Oscilação (Ripple)
Os critérios usados estão de acordo com o Padrão ATX12V 2.2 (desenvolvido pela Intel Corporation), e algumas diretrizes do programa 80Plus (implementado pela Ecos Consulting).
 
1. Descarga dos Capacitores no Circuito Primário
 
As fontes devem ser construídas de forma que seja reduzido o risco de choque elétrico ocasionado pela energia armazenada nos capacitores do circuito primário (o tempo máximo de descarga dos capacitores primários foi definido em 1 segundo após o desligamento).
 
Tabela 2 – Resultados do Ensaio de Descarga dos Capacitores do Circuito Primário
Marca Tempo Máximo de Carga Acumulada nos Capacitores do Circuito Primário após o Desligamento (segundos) Tempo Obtido de Carga Acumulada nos Capacitores do Circuito Primário após o Desligamento (segundos) Resultado
C3 Tech 1s 0s Conforme
Clone 1s 0s Conforme
Cooler Master 1s 0s Conforme
Corsair 1s 0s Conforme
Extream 1s 0s Conforme
Leadership 1s 0s Conforme
Mega Data 1s 0s Conforme
OCZ 1s 0s Conforme
Seventeam 1s 0s Conforme
Thermaltake 1s 0s Conforme
WiseCase 1s 0s Conforme
Fonte: Inmetro
 
Neste caso, todas as fontes foram aprovadas.
 
2. Requisitos Térmicos
 
As partes externas da fonte em que o usuário pode ter contato não podem superar a temperatura de 50°C (determinada pela norma técnica IEC 60.950/1999), e os componentes internos, como materiais plásticos e isolantes não podem se degradar de forma mecânica nem elétrica.
 
Tabela 3 – Resultados do Ensaio de Requisitos Térmicos
Marca Temperatura Máxima
de Segurança (° C)
Temperatura Máxima
Obtida no Ensaio (° C)
Resultado
C3 Tech 50 °C 46,82 °C Conforme
Clone 50 °C 47,12 °C Conforme
Cooler Master 50 °C 46,02 °C Conforme
Corsair 50 °C 45,73 °C Conforme
Extream 50 °C 45,66 °C Conforme
Leadership 50 °C 28,90 °C Conforme
Mega Data 50 °C 47,55 °C Conforme
OCZ 50 °C 45,82 °C Conforme
Seventeam 50 °C 44,52 °C Conforme
Thermaltake 50 °C 44,99 °C Conforme
WiseCase 50 °C 45,93 °C Conforme
Fonte: Inmetro
 
Todas as fontes foram aprovadas.
 
3. Rigidez Dielétrica
 
É a propriedade dos materiais isolantes de tornarem-se condutores de energia elétrica, dependendo do campo elétrico incidido nestes materiais. Como as fontes de diferentes fabricantes são produzidas com diferentes materiais, os valores também apresentam variações.
 
Tabela 4 – Resultados do Ensaio de Rigidez Dielétrica
Marca Valor Obtido no
Ensaio (mA)
Resultado
C3 Tech 4,27 mA Conforme
Clone 1,16 mA Conforme
Cooler Master 0,00 mA Conforme
Corsair 4,77 mA Conforme
Extream 0,00 mA Conforme
Leadership 5,20 mA Conforme
Mega Data 0,25 mA Conforme
OCZ 3,39 mA Conforme
Seventeam 6,34 mA Conforme
Thermaltake 4,55 mA Conforme
WiseCase 1,73 mA Conforme
Fonte: Inmetro
 
Todas as fontes foram aprovadas.
 
4. Corrente Absorvida
 
A corrente de entrada não pode exceder em mais do que 10%, a corrente declarada pelo fabricante, em condições de uso normais.
 
Tabela 5 – Resultados do Ensaio de Corrente Absorvida
Marca Limite Máximo de Corrente
Absorvida Declarado pelo
Fabricante na Embalagem (A)
Corrente Máxima
Absorvida Obtida no
Ensaio (A)
Resultado
C3 Tech 8,000 A 3,583 A Conforme
Clone 7,000 A 2,718 A Conforme
Cooler Master 8,500 A 4,101 A Conforme
Corsair 12,000 A 9,280 A Conforme
Extream 8,800 A 4,918 A Conforme
Leadership 8,000 A 3,764 A Conforme
Mega Data 6,000 A 1,905 A Conforme
OCZ 6,000 A 3,999 A Conforme
Seventeam 12,000 A 4,001 A Conforme
Thermaltake 6,000 A 4,824 A Conforme
WiseCase 10,000 A 4,471 A Conforme
Fonte: Inmetro
 
Novamente, todas as fontes foram aprovadas.
 
5. Potência
 
Foram analizados diferentes níveis de carga (20%, 40%, 60%, 80% e 100%), e as fontes que não atingiram o nível 100% (queimaram ou pararam de funcionar antes disso), foram reprovadas. De acordo com a tabela podemos verificar as fontes aprovadas e reprovadas:
 
Tabela 6 – Resultados do Ensaio de Potência
Marca Potência Máxima
Declarada (W)
Potência Máxima
Obtida (W)
Resultado
C3 Tech 400,0 W 315,9 W Não Conforme
Clone 363,6 W 238,5 W Não Conforme
Cooler Master 400,0 W 358,2 W Não Conforme
Corsair 850,0 W 835,3 W Conforme
Extream 450,0 W 417,4 W Não Conforme
Leadership 450,0 W 310,0 W Não Conforme
Mega Data 210,1 W 172,9 W Não Conforme
OCZ 400,0 W 380,0 W Conforme
Seventeam 470,5 W 348,9 W Não Conforme
Thermaltake 450,0 W 450,0 W Conforme
WiseCase 501,0 W 384,20 W Não Conforme
Fonte: Inmetro
 
O gráfico a seguir apresenta as potência medidas no teste e as potências nominais declaradas pelos fabricantes:
 

Fonte: Inmetro
 
6. Eficiência Energética e Fator de Potência
 
6.1. Eficiência Energética
 
É medida pela relação entre a energia que é consumida da rede elétrica da concessionária e a parte dessa energia que é realmente fornecida ao computador, sendo desconsiderado a energia que não é utilizada para realizar trabalho e é transformada por exemplo em calor, sendo “desperdiçada”. Quanto maior a eficiência da fonte, menor será o consumo elétrico de uma residência, o que ocasiona economia na conta de energia elétrica. A seguir o teste realizado:
 
Tabela 7 – Resultados do Ensaio de Eficiência Energética
Marca Eficiência (Mínimo Esperado: 80%) Resultado
Eficiência
(20% de
carga)
Eficiência
(40% de
carga)
Eficiência
(60% de
carga)
Eficiência
(80% de
carga)
Eficiência
(100% de
carga)
C3 Tech 77,80% 80,80% 78,68% 73,84% * Não Conforme
Clone 73,72% 75,40% 74,81% * * Não Conforme
Cooler Master 74,98% 76,95% 77,77% 75,43% 73,28% Não Conforme
Corsair 83,45% 83,92% 83,33% 81,19% 80,01% Conforme
Extream 77,12% 78,56% 77,38% 72,74% * Não Conforme
Leadership 66,81% 75,34% 76,61% 72,92% * Não Conforme
Mega Data 66,57% 72,25% 75,20% 76,27% 75,90% Não Conforme
OCZ 84,88% 84,83% 83,75% 81,36% 80,80% Conforme
Seventeam 77,11% 77,09% 75,50% 70,27% * Não Conforme
Thermaltake 82,45% 82,45% 81,92% 80,27% 78,33% Não Conforme
WiseCase 76,32% 77,90% 75,51% * 384,20 W Não Conforme
* Ensaio interrompido pela queima da fonte.
 
Os testes seguiram o Programa 80Plus, implementado pela Ecos Consulting, e que é usado em vários países. A fonte precisa fornecer no mínimo 80% de eficiência em todos os testes de níveis de carga, para receber uma Certificação 80Plus. A seguir o teste em um gráfico:
 
 
6.2. Fator de potência:
 
No artigo Entendendo o PFC, escrito pelo Carlos Eduardo Morimoto é possível entender melhor o que é fator de potência. As fontes consomem dois tipos de energia: a ativa e a reativa. A energia ativa é aquela que produz trabalho (como movimentar um motor). A energia reativa não produz trabalho, mas é necessária para criar o fluxo magnético nas bobinas dos equipamentos (como manter os eixos dos motores funcionando corretamente). A soma das energias ativa e reativa é chamada de energia aparente.
 
A relação entre a energia aparente e a energia ativa é chamada de Fator de Potência. O fator de potência é indicado entre 0 e 1. Quanto mais próximo de 1, melhor o fator de potência. Quanto mais equipamentos com maior fator de potência são usados, maior é o a aproveitamento eficiente da energia ativa, fornecida na rede elétrica pela concessionária e consequentemente, menor o uso de energia reativa. Desta forma, as concessionárias conseguem ter um menor custo por kW, que poderia ser repassado para o consumidor reduzindo o valor da conta de energia.
 
Em uma fonte é possível aumentar o fator de potência usando um sistema chamado Correção de Fator de Potência (em inglês: PFC – Power Factor Correction). Há dois tipos de PFC, Passivo e Ativo. O PFC Passivo utiliza alguns componentes eletrônicos mais simples para aumentar o fator de potência, mas ele consegue obter um baixo nível em torno de 0,8. Enquanto que o PFC Ativo utiliza um circuito integrado dedicado, mais alguns componentes adicionais e consegue obter um fator de potência com um nível acima de 0,95. Há vários PFCs ativos que conseguem atingir o valor 0,99 se aproximando do ideal que seria 1.
 
No Brasil, a energia elétrica nas residências é cobrada em kWh (ou seja, a energia reativa não é cobrada do consumidor residencial). Então o sistema de PFC não tem um impacto direto para o consumidor, pois o aumento do fator de potência não diminui diretamente o valor da conta de energia (diferente da eficiência energética). Em países da Europa, por exemplo, é cobrado a energia reativa dos consumidores residenciais e quanto maior o fator de potência, menor o valor da conta de energia elétrica. A tabela seguinte apresenta o fator de potência das fontes analisadas: 
 
Tabela 8 – Resultados do Ensaio de Fator de Potência
Marca Fator de Potência
Mínimo
Fator de Potência
Máximo Obtido
Resultado
C3 Tech 0,90 0,46 Não Conforme
Clone 0,90 0,48 Não Conforme
Cooler Master 0,90 0,46 Não Conforme
Corsair 0,90 0,99 Conforme
Extream 0,90 0,55 Não Conforme
Leadership 0,90 0,44 Não Conforme
Mega Data 0,90 0,42 Não Conforme
OCZ 0,90 0,99 Conforme
Seventeam 0,90 0,56 Não Conforme
Thermaltake 0,90 0,99 Conforme
WiseCase 0,90 0,54 Não Conforme
Fonte: Inmetro
 
7. Estabilidade das Tensões
 
As fontes de alimentação chaveadas, operam em alta frequência monitorando a tensão elétrica de saída. A tabela a seguir mostra as tensões e tolerâncias seguindo o Padrão ATX12V 2.2:
 
Tabela 9 – Limites Máximos de Variação das Tensões de Saída (Padrão ATX12V)
Tensão
de Saída
Tolerância
(%)
Nominal
(Volts)
Mínimo
(Volts)
Máximo
(Volts)
+ 12V ± 5% + 12V + 11,40V + 12,60V
+ 5V ± 5% + 5V + 4,75V + 5,25V
+ 3,3V ± 5% 3,3V + 3,14V + 3,47V
– 12V ± 10% – 12V – 13,2V – 10,80V
+ 5VSB ± 5% + 5VSB + 4,75V + 5,25V
 
Fonte: ATX12V Power Supply Design Guide 2.2 (Padrão ATX12V – Guia de Projeto de Fontes de Alimentação)
 
 
Resultado dos testes de estabilidade das tensões (+12V, +5V e +3.3V):
 
Tabela 10 – Resultados do Ensaio de Estabilidade das Tensões
Marca Tensões de Saída Resultado
+12 V +5 V +3,3 V
Limite Obtido Limite Obtido Limite Obtido
C3 Tech ± 5% 12,15V ± 5% 4,8V ± 5% 3,11V Não Conforme
Clone ± 5% 12,15V ± 5% 4,82V ± 5% 3,25V Conforme
Cooler Master ± 5% 12,29V ± 5% 4,82V ± 5% 3,35V Conforme
Corsair ± 5% 11,91V ± 5% 4,98V ± 5% 3,22V Conforme
Extream ± 5% 12,11V ± 5% 5,01V ± 5% 3,28V Conforme
Leadership ± 5% 11,85V ± 5% 4,79V ± 5% 3,23V Conforme
Mega Data ± 5% 12,25V ± 5% 5,08V ± 5% 3,43V Conforme
OCZ ± 5% 12,09V ± 5% 5,11V ± 5% 3,36V Conforme
Seventeam ± 5% 10,65V ± 5% 4,22V ± 5% 1,82V Não Conforme
Thermaltake ± 5% 12,29V ± 5% 5,06V ± 5% 3,24V Conforme
WiseCase ± 5% 12,39V ± 5% 4,91V ± 5% 3,35V Conforme
Fonte: Inmetro
 
Modelos de duas marcas foram reprovados: C3 Tech e Seventeam.
 
8. Nível de Ruído/Oscilação (Ripple)
 
As tensões contínuas nas saídas das fontes não são perfeitas e apresentam variações. Quanto maior a variação de tensão, pior o funcionamento do equipamento, o que ocasiona redução da vida útil dos componentes do computador e até mesmo a queima deles. O Padrão ATX12V 2.2 define um nível máximo permitido de ruído, para as saídas das fontes, indicadas na tabela a seguir:
 
bela 11 – Níveis Máximos de Ruído/Oscilação (Padrão ATX12V)
Tensão de Saída Ruído/Oscilação (Ripple)
+ 12V 120 mV
+ 5V 50 mV
+ 3,3V 50 mV
– 12V 120 mV
– 5VSB 50 mV
Fonte: ATX12V Power Supply Design Guide 2.2 (Padrão ATX12V – Guia de Projeto de Fontes de Alimentação)
 
Testes de ruído/oscilação (nesse caso somente foram testadas as linhas de +12V e +5V que são atualmente as tensões mais usadas pela maioria dos componentes):
 
Tabela 12 – Resultados do Ensaio de Nível de Ruído/Oscilação
Marca Tensões de Saída Resultado
+12 V +5 V
C3 Tech 80 mV 54 mV Não Conforme
Clone 108 mV 60 mV Não Conforme
Cooler Master 116 mV 38 mV Conforme
Corsair 102 mV 36 mV Conforme
Extream 42 mV 36 mV Conforme
Leadership 286 mV 118 mV Não Conforme
Mega Data 92 mV 76 mV Não Conforme
OCZ 70 mV 48 mV Conforme
Seventeam 496 mV 240 mV Não Conforme
Thermaltake 44 mV 46 mV Conforme
WiseCase 52 mV 36 mV Conforme
Fonte: Inmetro
 
Foram reprovados modelos das marcas: C3 Tech, Clone, Leadership, Mega Data e Seventeam.
 
Observações Finais:
 
Podemos verificar na tabela o resultado geral das fontes de alimentação chaveadas para desktops que foram analisadas neste teste:
 
Tabela 13 – Resultado Geral
Marca Descarga dos
Capacitores
no Circuito
Primário
Requisitos
Térmicos
Rigidez
Dielétrica
Corrente
Absorvida
Potência Eficiência Fator de
Potência
Estabilidade
das Tensões
Nível de Ruído/
Oscilação
(Ripple)
Resultado
Geral
C3 Tech Conforme Conforme Conforme Conforme Não Conforme Não Conforme Não Conforme Não Conforme Não Conforme Não Conforme
Clone Conforme Conforme Conforme Conforme Não Conforme Não Conforme Não Conforme Conforme Não Conforme Não Conforme
Cooler Master Conforme Conforme Conforme Conforme Não Conforme Não Conforme Não Conforme Conforme Conforme Não Conforme
Corsair Conforme Conforme Conforme Conforme Conforme Conforme Conforme Conforme Conforme Conforme
Extream Conforme Conforme Conforme Conforme Não Conforme Não Conforme Não Conforme Conforme Conforme Não Conforme
Leadership Conforme Conforme Conforme Conforme Não Conforme Não Conforme Não Conforme Conforme Não Conforme Não Conforme
Mega Data Conforme Conforme Conforme Conforme Não Conforme Não Conforme Não Conforme Conforme Não Conforme Não Conforme
OCZ Conforme Conforme Conforme Conforme Conforme Conforme Conforme Conforme Conforme Conforme
Seventeam Conforme Conforme Conforme Conforme Não Conforme Não Conforme Não Conforme Não Conforme Não Conforme Não Conforme
Thermaltake Conforme Conforme Conforme Conforme Conforme Não Conforme Conforme Conforme Conforme Não Conforme
WiseCase Conforme Conforme Conforme Conforme Não Conforme Não Conforme Não Conforme Conforme Conforme Não Conforme
 
O Inmetro informou sobre a importância das proteções das fontes, mas não realizou nenhum teste. Infelizmente, como é possível verificar por este teste, a maioria dos modelos que fizeram parte do teste são vendidos com valores de potência falsos, acima do que a fonte consegue suportar e o consumidor acaba adquirindo produtos inferiores. O Inmetro está estudando a possibilidade de regulamentar as fontes de alimentação chaveadas para computadores, de forma que o consumidor seja informado e conscientizado sobre a qualidade das fontes de alimentação disponíveis no mercado e caso se torne uma entidade reguladora, as empresas que entrem em desacordo com a regulamentação sejam denunciadas à justiça para que as providências cabíveis sejam tomadas.
 
Há enormes disparidades no preço das fontes, mas opte por produtos de qualidade que proporcionam segurança. O maior investimento inicial é armotizado depois de alguns anos devido a maior eficiência energética da fonte e consequentemente a redução do valor da conta de energia elétrica. Então sempre que for comprar fontes de alimentação para PC escolha fabricantes renomados e confiáveis, que fornecem produtos de qualidade para atender a sua segurança e a de seu computador.
 
Para mais informações sobre fontes de alimentação chaveadas leia o seguinte artigo: Fontes de alimentação e dispositivos de proteção
 
 
Por: Agnaldo Reis <email ponto agnaldo arroba gmail ponto com>

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