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


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 .

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 AC power source 5KVA có khả năng điều chỉnh điện áp ra từ 0~300VAC và từ 40 tới 400Hz

Thiết bị thử tải hay tải điện tử được sử dụng gồm 2 Mainframe Chroma 6314 ( với 7 modul Chroma 63103 và 1 modul 63102) có tổng mức công suất 2300W 


Các thông số điện áp đầu vào như Watt,Amps,Volt,PF,... được đo bằng đồng hồ đo công suất Chroma 6630. 

Tủ nhiệt (hotbox) được sử dụng tới từ hãng Taisite . Nhiệt độ được điều khiển thông qua bộ điều khiển PID . Môi trường thử nghiệm PSU dao động từ 40 tới 45oC nhằm mô phỏng mức nhiệt độ môi trường trong Case PC . đem lại các thông số đo  thực tế nhất


Các thông số chất lượng điện áp như Ripple & noise hay hold up time . f14lab sử dụng  máy hiện sóng Tektronix TDS3064B với 4 kênh đo mổi máy giúp giám sát tất cả các đường điện trong cùng 1 lúc


Test Fixture được làm  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

Hi-Pot tester Chroma 19073 giúp kiểm tra đặc tính cách điện của linh kiện điện tử cũng như dùng để kiểm tra dòng rò ra vỏ

Camera nhiệt Flir one pro sẽ ghi lại hình ảnh nhiệt của PSU sau khi test tải đem lại cái nhìn tổng quan nhất về nhiệt độ từng khu vực cụ thể bên trong PSU

Đồng hồ đo tốc độ  DT2234C+ và thiết bị đo độ ồn GM1356 cung cấp các số liệu về tốc độ quạt làm mát cũng như độ ồn khi hoạt động theo từng mức tải khác nhau

Ngoài số liệu cung cấp từ hệ thống tải điện tử , f14lab còn sử dụng đồng hồ đo DMM Fluke 8845a 6 1/2digit đề đo trực tiếp các thông số về điện áp ngỏ ra nhằm đem lai kết quả chính xác nhất

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 kiện nhiệt độ 40~45oC
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).
Thử tải không đồng đều(crossload) CL12, CL3/5 , 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 trong khi các đường điện còn lại chỉ tải ở mức rất nhỏ (1A ) và ngược lại



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-Transient response test ( Tải biến thiên):
Tiếp theo là ở bài test tải biến thiên liên tục 10Hz( thay đổi 10 lần trong 1 giây) nhằm kiểm tra tốc độ phản ứng của PSU trước các mức tải khác nhau luân phiên thay đổi. PSU đạt yêu cầu khi các đường điện đầu ra luôn nằm trong tiêu chuẩn ATX 
T1 : 20% load trong 100mS
T2 : 50% load trong 100mS




3-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



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

4-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


5-Earth leak current ( Kiểm tra dòng rò) 
Đối với các thiết bị IT (Class I ) mà nguồn máy tính ATX là một trong số đó thì theo tiêu chuẩn an toàn yêu cầu dòng rò không được vượt quá 3,5mA tại áp cấp vào bằng ~110% điện áp tối đa mà nhà sản xuất công bố PSU có thể hoạt động đc ( ở đây sẽ là 110% của 230VAC tương đương khoảng 253VAC@60Hz). Để kiểm tra vấn đề này chúng ta sẽ sử dụng thiết bị chuyên dụng  Chroma 19073 Hipot tester để đo dòng rò

6-Nhiệt độ làm việc và tốc độ quạt lam mát
Các PSU được thử nhiệm trong điêu khiện nhiệt độ 40~45oC . Tốc độ và độ ồn của quạt làm mát được giám sát theo từng mức tải . Nhiệt độ sẽ được đo thông qua camera nhiệt


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
  3. cảm ơn f14 rất nhiều, mong các bạn sẽ tiếp tục phát triển trong thời gian tới

    ReplyDelete

Post a Comment