f14 Lab thử nghiệm bộ nguồn máy tính như thế nào ? (cont)


Kiểm định chất lượng  bộ nguồn máy tính(PSU) là công việc khá phức tạp thậm chí nguy hiểm,  và đòi hỏi các trang thiết bị chuyên dụng và một số kiến thức nhất định về điện-điện tử
Bắt đầu từ 2008 .f14 bắt đầu có ý tưởng về xây dựng 1 hệ thống  kiểm tra các bộ nguồn máy tính, được bán trên thị trường. Tuy nhiên phải mất 8 năm sau vào đầu 2016 ý tưởng đó mới thành hiện thực . Bằng việc học hỏi kiến thức, kinh nghiệm từ những Thế hệ đi trước cũng như tích lũy về tài chính.

Ở f14lab chọn các trang thiết bị đo lường được các phòng lab/RnD trên thế giới sử dụng rộng rãi . Để trong trường hợp cần thiết các phòng Lab khác có thể kiểm tra lại kết quả  một cách dễ dàng


I-Trang thiết bị
Hệ thống kiểm tra được setup như sau:


Để cung cấp điện cho toàn bộ hệ thống f14lab sử dụng 2 UPS APC Smart-online RT 2000VA/5000VA có nhiệm vụ cung cấp điện cho toàn bộ các thiết bị đo lường và 1 AC source TET S7220 2000VA  có nhiệm vụ cung cấp điện cho riêng sản phẩm được kiểm tra(PSU). Điều này giúp giảm sự ảnh hưởng của các yếu tố bên ngoài tới chất lượng điện áp của PSU 

Thiết bị thử tải được sử dụng gồm 2 Mainframe Chroma 6314 ( với 7 modul chroma 63103 và 1 modul 63102) có tổng mức công suất 2300W ,và 1 Maynuo M9714 (1200W) . kết hợp 2 hệ thống tải này lại chúng ta có hơn 3000W công suất tiêu thụ


Công suất đầu vào được đo bằng đồng hồ đo công suất Yokogawa WT310


Hot box được làm bằng gỗ giúp giữ nhiệt. Nhiệt độ được điều khiển thông qua bộ điều khiển đặt bên ngoài . Thông thường trong quá trình kiểm tra PSU sẽ tự làm nóng chính bản thân mình lên nhiệt độ khoảng trên dưới 38 độ C. Và chiếc quạt phía sau sẽ kích hoạt khi nhiệt độ trên 40oC giúp ổn định nhiệt độ bên trong hotbox. Tuy nhiên trong vài trường hợp đặc biệt cần tăng cường nhiệt độ, có thể dễ dàng gắn thêm 1 modul sợi đốt(900w) ở phía sau hotbox giúp tăng nhiệt độ lên tới 70oC trong vòng 45 giây!


Để đo các thông số chất lượng điện áp như Ripple & noise hay hold up time . f14lab sử dụng 2 máy hiện sóng Rigol Ds1000z( upgrade 1104z) với 4 kênh đo mổi máy giúp giám sát tất cả các đường điện trong cùng 1 lúc


Test Fixture được làm thủ công bằng PCB sợi thủy tinh FR4 2mm với các tụ tantalum 0,1uF, 10uF tại các điểm đo nhiễu. Được trang bị nhiều đầu PCIex , có thể gộp lại thành 1 rail 12V hoặc tách ra thành 6 rails 12V theo nhu cầu


để đo điện áp đầu ra f14lab sử dụng đồng hồ đo DMM Keithley 2000/2100 6 1/2digit và fluke 87V  giúp kết quả chính xác tới 3 số lẻ . Bên cạnh đó còn có các hệ thống tải cũng như máy hiện sóng khác nhằm phục vụ cho việc thiết kế/sửa chửa hoặc kiểm định các bộ nguồn adaptor / pin sạc
II-Cách thức kiểm tra
1-Thử tải 
Việc kiểm tra công suất thực của PSU được thực hiện trong 6 bước thử tải: 10% ,20%, 50%, 80%, 100% và CL12 . mổi bước tải được thực hiện trong vòng 30 phút. Riêng mức tải 80% và 100% được thực hiện trong 1 giờ 30 phút trong điều khiện nhiệt độ 38oC
Với các thế hệ Máy tính đời mới không còn sử dụng đường 5v và 3.3v nhiều như các thế hệ cũ. Và các nhà sản suất PSU cũng giảm công suất tối đa của 2 đường này xuống từ 100w tới 150w tổng .Vì thế trong quá trình thử tải công suất 2 đường 5v và 3.3v được giới hạn tối đa là 50w mổi đường (~15,15A cho đường 3.3v và 10A cho đường 5V).
Đường 12v là nhân vật chính của chúng ta vì thế cũng được "ưu ái" hơn khi được dành hẳn 1 bước thử tải CL12 , Bước thử tải này sẽ kiểm tra độ ổn định của PSU, khi PSU sẽ Tải hết công suất đường 12v mà nhà sản suất công bố. Các đường điện còn lại chỉ tải ở mức rất nhỏ (1A )



Các mức đánh giá về điện áp của PSU như sau .
công thức tính % dao động điện áp như sau( (Vmax-Vmin/điện áp chuẩn *100)
đường 12V dao động trong khoảng <0,5% và các đường còn lại (3.3v, 5v)<2% : Rất tốt
đường 12V dao động trong khoảng <1% và các đường còn lại (3.3v, 5v)<3% : Tốt
đường 12V dao động trong khoảng <3% và các đường còn lại (3.3v, 5v)<4% : khá
đường 12V dao động trong khoảng <5% và các đường còn lại (3.3v, 5v)<5% : trung bình
đường 12V dao động trong khoảng >5% và các đường còn lại (3.3v, 5v) >5% : tệ

2-Ripple-Noise (Nhiễu cao tần)
 Tùy vào thiết kế mạch cũng như cách chọn lựa linh kiện mà mổi bộ nguồn có mức nhiễu cao tần khác nhau . Tiêu chuẩn ATX intel yêu cầu đường 12V có mức nhiễu phải nhỏ hơn 120mV trong mọi hoàn cảnh và các đường điện còn lại dưới 50mV
Dưới đây là 1 số minh họa về mức nhiễu của các bộ nguồn đã được kiểm tra



Các mức đánh giá về ripple noise  của PSU như sau .
đường 12V  tối đa <20mV,  và các đường còn lại (3.3v, 5v)  <25mV : Rất tốt
đường 12V tối đa <40mV và các đường còn lại (3.3v, 5v) <30mV : Tốt
đường 12V tối đa <80mV và các đường còn lại (3.3v, 5v) <45mV : khá
đường 12V tối đa <120mV và các đường còn lại (3.3v, 5v) <50mV% : trung bình
đường 12V tối đa >120mV và các đường còn lại (3.3v, 5v)  >50mV : tệ

3-Hold-up time (thời gian lưu điện)
Đặc tính này thể hiện thời gian PSU vẫn còn cung cấp điện khi điện áp AC cấp vào bị mất hoạt tụt xuống dưới mức mạch APFC có thể hoạt động . Tiêu chuẩn ATX intel yêu cầu thời gian lưu điện từ khi điện áp AC bị cắt tới khi tính hiệu Power_OK mất phải trên 16mS(mili giây) tại 100% tải
thông thường các bộ nguồn có tụ chính (bulk cap) có điện dung càng lớn ( tụ càng bự) so với mức công suất của PSU thì càng lưu điện được lâu
có 2 mức đánh giá Hold up time là đạt và không đạt



4-Nhiệt độ làm việc và tốc độ quạt lam mát
Các PSU được thử nhiệm trong điêu khiện nhiệt độ 36 tới 40oC . Tốc độ quạt làm mát được giám sát theo từng mức tải . Nhiệt độ sẽ được đo thông qua camera nhiệt cung như đầu đo nhiệt sử dụng trên fluke 87V
Hiện tại f14lab chỉ có thể đưa thông số về tống độ quay quạt, chứ chưa thể cung cấp số liệu chính xác về độ ồn . Vì để kiểm tra độ ồn cần triệt tiêu các âm nhiễu bên ngoài tác động tới kết quả đo. Điều mà cần phải có 1 chamber(phòng kín) tiêu chuẩn mới có thể thực hiện được


III-Lời kết
f14lab
mong muốn đem đến người tiêu dùng niềm tin vào sản phẩm tốt . Giúp lựa chọn sản phẩm phù hợp. Cũng nhưng chia sẽ nhưng công nghệ mới được ứng dụng vào trong việc sản xuất PSU cũng như ưu điểm của chúng .
Xin cảm ơn!

Comments

  1. Cảm ơn bác đã giúp ae có thêm chút ít kiến thức cũng như chọn được bộ nguồn ngon, chất lượng. Mong rằng f14 sẽ tiếp tục phát triển hơn nữa nhé. Thân gửi f14

    ReplyDelete
  2. Cảm ơn F14 rất nhiều. Những bài chia sẻ về kiến thức sản phẩm giúp ích rất nhiều cho cộng đồng và người tiêu dùng. Mong F14 có thêm nhiều khách hàng để duy trì và phát triển

    ReplyDelete

Post a Comment