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Boas fontes de alimentação são as mais baratas

Por Carlos E. Morimoto em 3 de julho de 2009 às 16h35

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Responda rápido: Qual dessa duas fontes é a mais barata?

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Nem deveria ter feito essa pergunta, afinal a resposta é obvia. Mesmo sendo o modelo mais barato da Corsair, a 400CX custa mais de 200 reais, enquanto a Coletek custa 35. Pode ser que ela tenha outras vantagens, mas sem dúvida o custo não é uma delas, certo? Bem, como sempre, as coisas não são tão simples assim. Vamos às controvérsias.

Assim como no caso de um chuveiro elétrico, a maior parte do custo de uma fonte de alimentação não está no custo do produto propriamente dito, mas sim na energia desperdiçada por ela ao longo da sua vida útil. Qualquer fonte, por melhor que seja, desperdiça energia durante o processo de conversão e retificação, energia essa que acaba "indo pelo ralo" na forma de calor dissipado pelo exaustor.

Em um PC cujos componentes internos consumam 200 watts/hora em média (sem contar o monitor, já que ele não é alimentado pela fonte de alimentação), acabaria consumindo 307 watts se usada uma fonte com 65% de eficiência. Ao mudar para uma fonte com 80% de eficiência, o consumo cairia para apenas 250 watts. Caso você conseguisse encontrar uma fonte com 90% de eficiência (elas são iguais os Gnomos: ninguém nunca viu, mas muitos juram que existem :) o consumo cairia mais um pouco, indo para os 225 watts.

Fontes genéricas de uma maneira geral trabalham com um nível de eficiência bastante baixo, na maioria dos casos na faixa dos 60 a 65%, já que a prioridade dos fabricantes é reduzir os custos e não melhorar a eficiência do projeto. Por outro lado, a maioria das fontes de qualidade da safra atual são capazes de trabalhar acima dos 80%, uma diferença que ao longo do tempo acaba se tornando bastante considerável.

Basta fazer as contas. Tomando como base um PC de configuração relativamente modesta, que consumisse uma média de 100 watts/hora e ficasse ligado 12 horas por dia, teríamos o seguinte:

Fonte com 65% de eficiência:
Consumo médio: 152.3 watts/hora
Consumo total ao longo de 12 meses: 667 kilowatts-hora

Fonte com 80% de eficiência:
Consumo médio: 125 watts/hora
Consumo total ao longo de 12 meses: 547 kilowatts-hora

Dentro do exemplo, tivemos uma redução de 120 kWh, que (tomando como base um custo de 44 centavos por kWh) correspondem a 53 reais.

Se o PC ficar ligado continuamente, ou se levarmos em conta o consumo ao longo de dois anos, a economia já vai para 106 reais, o que começa a se tornar uma redução significativa.

Ao usar um PC mais parrudo, com um processador quad-core e uma placa 3D mais parruda, o consumo pode chegar facilmente aos 300 watts, o que poderia levar a diferença aos 300 reais anuais.

Outro fator a considerar é a questão da durabilidade. Muita gente troca de fonte sempre que faz algum upgrade significativo no PC ou quando a fonte parece estar ficando "velha", o que não é necessário em absoluto ao usar uma fonte de boa qualidade. A maioria dos bons produtos possuem um MTBF (clique aqui para uma explicação de o que vem a ser um "MTBF") de 60.000 horas (o que equivale a quase 7 anos de uso ininterrupto) e, mesmo assim, o valor se aplica mais ao exaustor (que é o único componente móvel) e não à fonte propriamente dita. Se você somar o custo de três ou quatro fontes genéricas substituídas prematuramente, vai acabar chegando ao preço de uma fonte melhor.

Como pode ver o cálculo é um pouco mais complicado do que pode parecer à primeira vista, mas fazendo as contas, você vai chegar à conclusão que fontes mais caras, porém mais eficientes, podem acabar saindo bem mais barato a longo prazo, mesmo desconsiderando todos os outros fatores.

Chegamos então a uma segunda questão, que é como diferenciar as fontes de maior e menor eficiência, já que mesmo muitas fontes consideradas "boas", como a SevenTeam ST-450P-CG (que custa mais de 200 reais) trabalham abaixo dos 70% de eficiência. Chegamos então ao 80 PLUS.

O 80 PLUS é um programa de certificação, que faz parte do programa Energy Star, que existe desde 1992 e é atualmente adotado por diversos países, incluindo a União Européia, Japão, EUA, Taiwan, Canadá e outros. O Energy Star foi o responsável pela introdução de recursos como o desligamento do monitor e dos HDs depois de algum tempo de inatividade, entre diversas outras funções "verdes" que são encontradas nos PCs atuais. O 80 PLUS é um programa de certificação para fontes, que atesta que ela é capaz de manter uma eficiência de pelo menos 80% em três níveis de carregamento: 20%, 50% e 100%.

Complementarmente, ela deve oferecer também um fator de potência de 90% ou mais com 100% de carregamento, o que torna obrigatório o uso de PFC ativo. Além de pesquisar pelas fontes com o selo, você pode também consultar uma lista das fontes certificadas no: http://80plus.org/manu/psu/psu_join.aspx

Inicialmente, a certificação era inteiramente facultativa, mas a partir de 2007 ela passou a fazer parte do Energy Star 4.0, o que acelerou bastante a adoção por parte dos fabricantes, já que atender ao padrão é um pré-requisito para vender para muitas grandes empresas e entidades governamentais.

O selo "80 PLUS" é sempre colocado em local visível na caixa e também na página do fabricante, o que o torna uma forma simples de diferenciar as fontes de qualidade das genéricas ou semi-genéricas.

Além de atestar a eficiência, ele atesta também que a fonte é capaz de realmente operar dentro da capacidade máxima com uma certa folga, o que põe fim ao velho engodo dos fabricantes em divulgarem a capacidade de pico e não a capacidade real.

Construir fontes capazes de atingir os 80% de eficiência a 100% de carregamento é uma tarefa difícil, por isso não faz sentido que um fabricante produza uma fonte capaz de atingir a marca e deixe de submetê-la ao processo de certificação. Se uma fonte promete "85% de eficiência", mas não possui o selo, é bem provável que o fabricante esteja mentindo, ou que os 85% sejam atingidos apenas em situações ideais.

Em 2008 foram criadas três certificações complementares, que são conferidas às fontes que são capazes de atingir níveis ainda mais altos de eficiência:

80 PLUS Bronze: 82% de com 20% de carga, 85% com 50% e 82% com 100%
80 PLUS Silver: 85% de com 20% de carga, 88% com 50% e 85% com 100%
80 PLUS Gold: 87% de com 20% de carga, 90% com 50% e 87% com 100%

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Uma observação importante é que as fontes atingem o nível máximo de eficiência em torno dos 50% de carregamento, apresentando eficiências ligeiramente mais baixas tanto com pouca carga quanto com muita carga. É justamente por isso que o o 80 PLUS Gold exige 90% de eficiência apenas a 50% de carga.

O nível que as fontes são menos eficientes é abaixo dos 20%, quando não apenas a eficiência é mais baixa, mas também o fornecimento é menos estável. Uma analogia tosca poderia ser feita com relação a um motor à gasolina, que é eficiente em rotações médias e altas, mas engasga em baixa rotação.

Ironicamente, esta peculiaridade com relação ao fornecimento é um fator que faz com que muitas fontes genéricas se saiam melhor do que deveriam em testes de eficiência. Explico: ao usar uma fonte de 450 watts reais ou mais em um PC de baixo consumo, que passa a maior parte do tempo consumindo apenas 60 ou 70 watts, a fonte passará a maior parte do tempo operando abaixo dos 20% de capacidade, zona em que mesmo as melhores fontes não são muito eficientes. Nessa situação, mesmo uma fonte 80 PLUS pode apresentar resultados desanimadores, já que o programa testa a eficiência da fonte apenas até os 20% e não menos.

Nessa situação, uma fonte genérica com uma capacidade real de 160 ou 200 watts (e provavelmente anunciada pelo fabricante como uma fonte de "450 watts") poderia apresentar uma eficiência similar, já que estaria operando mais próximo aos 50%, zona em que as fontes são mais eficientes.

Em outras palavras, o ideal é sempre dimensionar a fonte de acordo com a capacidade do PC. Ao montar um PC de baixo consumo, prefira fontes 80 PLUS menores, de 300 ou 350 watts, que farão um trabalho bem melhor ao alimentarem PCs abaixo dos 100 watts. Assim como em tantos outros casos, a capacidade da fonte deve ser corretamente dimensionada; não é apenas questão de sair comprando a fonte de maior capacidade que encontrar.

28 comentáriosPor Carlos E. Morimoto. Revisado 23 de março de 2011 às 13h04

Comentários

nr
por Oliveira, Patrícia (anônimo) em 13 de outubro de 2011 às 08h21
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Faltou falar do estabilizador e do nobreak
por Rodrigo Gomes (kva) (anônimo) em 27 de abril de 2011 às 09h41
Vale a pena também informar que tais fontes (as boas) dispensam o uso de um estabilizador - na verdade elas funcionam bem melhor do que qualquer dupla formada por fonte genérica + estabilizador(qualquer um). Já pensando nisso, a economia feita por não se comprar de um estabilizador pode chegar à diferença entre os valores das fontes.

Outro detalhe é sobre potência: um estabilizador comum de 300VA nunca poderá entregar a potência necessária para que uma fonte de alimentação possa entregar, em sua saída, 300Watts para o PC (ele entregará MENOS de 300Watts - sempre). Daí, para garantir que potências elevadas possam ser fornecidas a um PC (principalmente potências de pico) seria necessário adquirir um estabilizador mais potente (430VA ou 500VA) e estes custam mais de 100 reais.

Também é importante falar quanto ao uso de nobreaks. Como as fontes "boas" geralmente tem FP altíssimo (de 0,99) então um nobreak de 600VA consegue alimentar, em sua plenitude, 3 PCs equipados com esse tipo de fonte e fornecer até 200W para cada um. O mesmo nobreak não poderia alimentar mais do que 2 PCs equipados com fontes genéricas de 200W cada uma por causa do Fator de Potência (FP) baixíssimo dessas fontes (em torno de 0,5). Ou seja, fonte genérica também disperdiça a potência (os VA's) do seu nobreak.
Se você for considerar a eficiência das fontes, a sobrecarga do nobreak é ainda maior. Pois um PC que necessita de 100Watts faria que uma fonte genérica (com eficiencia de 0,667) necessitaria de 150Watts do nobreak e isso, em VA, seria aproximadamente 300 VA em potência aparente (usando FP de 0,5).
Para uma fonte de alta eficiencia (0,82) seria necessario 121Watts do nobreak, o qual corresponderia a 123VA para um FP de 0,99).

Especialistas em energia, corrijam-me caso eu esteja me precipitando!

[]'s
referências por Rodrigo Gomes (kva) (anônimo)
 
por Jeferson Armindo (anônimo) em 2 de novembro de 2009 às 12h48
otimo artigo
 
por -Uchiha- (anônimo) em 8 de julho de 2009 às 17h40
Excelente artigo... E muito prático a utilização do Selo 80 PLUS... irá facilitar bastante na hora de pesquisar se o modelo da fonte XYZ é boa... No entanto, acredito que possam vir a ter falsificações desse selo...
 
por Carlos E. Morimoto em 7 de julho de 2009 às 09h12
Não é bem questão de "fazer certo". Simplesmente você deu sorte, já que por exigirem menos energia da fonte, os componentes "fraquinhos" nunca excederam a capacidade de fornecimento. De qualquer maneira, ainda tem a questão da eficiência, estabilidade das tensões de saída, nível de ruído eletromagnético e outros fatores.
 
por Roberto (anônimo) em 7 de julho de 2009 às 08h37
Sem querer sempre fiz certo, sempre usei fontes genéricas, e sempre utilizei hardware fraquinho....
 
por italogcc (anônimo) em 7 de julho de 2009 às 01h55
Finalmente as pessoas estão começando a entender as diferenças entre os tipos de potências, fator de potência e rendimento. Dormirei mais tranquilo hoje.
 
por Juan (anônimo) em 6 de julho de 2009 às 22h48
Tem outros fatores muito importantes. O barulho, e o tempo de resitencia do ventilador atè pifar.
Um equilibrio, entre esos tres fatores, para mim faz a fonte ideal. Comprei uma seventeam de mais de 200 reais, e pifou, em 3 meses o ventilador. Fui trocar, não achei, e perdí a fatura, a manhá vou comprar uma fonte, não penso gastar mais de 70 reais.
 
por Junim (anônimo) em 6 de julho de 2009 às 14h31
Não ficou clara a diferença entre Eficiência e fator de potência. Para o leitor leigo o artigo está muito bom, porém carece de um desenvolvimento mais técnico.
 
por Denilson Marcos (anônimo) em 6 de julho de 2009 às 11h02
Obrigado pela indicação Duende, não conhecia esse modelo da Seventeam, gostei bastante.

Não entendo porque os modelos Seasonic, de ótima qualidade, não vem para o Brasil. Algum desses grander importadores poderiam revender essas fontes por aqui.