f14Lab thử nghiệm bộ nguồn máy tính như thế nào ?

Kiểm tra chất lượng ("Review")  bộ nguồn máy tính(PSU) là công việc khá phức tạp, thậm chí nguy hiểm,. Đòi hỏi các trang thiết bị đo lường chuyên dụng, và có kiến thức chuyên môn về điện tử công suất, cũng như kinh nghiệm làm việc được tích lũy trong một khoảng thời gian nhất định

I-Lịch sử hình thành và phát triển:

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 cuối 2015 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

II-Trang thiết bị sử dụng

f14lab sử dụng hệ thống ATE chroma 8000 để kiểm tra chất lượng PSU .
Hệ thống gồm có :
-3x Mainframe Chroma 6334 
-11x Chroma 63303 (300W) DC Load
-1x Chroma 63302 (100W x2) DC Load
-1x Chroma 66202 Digital power meter
-1x DAQ Keysight 34970a (34905a +34903a)
-1x Oscilloscope Tektronix MDO3014
-1x Fire power AC source 5KVA
-1x Chroma 61512  Programable AC source 18KVA
-1x NF DP45M 4.5KVA Programable AC source
-1x IPC 

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

Camera nhiệt Flir T400 320x240 sẽ ghi lại hình ảnh nhiệt của PSU  đem lại cái nhìn tổng quan nhất về nhiệt độ từng khu vực cụ thể bên trong PSU

Đồng hồ đo tốc độ UniT UT372 cung cấp các số liệu về tốc độ quạt làm mát  khi hoạt động theo từng mức tải khác nhau.

Ngoài số liệu cung cấp từ hệ thống tải điện tử , f14lab còn sử dụng nhiều thiết bị khác cho công việc phân tích,chỉnh sửa, sửa chữa,...

III-Cách hạng mục đánh giá 

1-Phân tích thiết kế mạch & chất lượng linh kiện:
Đây là hạng mục đầu tiên trong 1 bài đánh giá. PSU sẽ được kiểm tra chi tiết từ ngoài vào trong. Phân tích thiết kế mạch nhằm tìm ra ưu và nhược điểm, bên cạnh đó là kiểm tra chất lượng linh kiện được sử dụng như: Tụ, Mosfet, Diode, Biến áp, Quạt...

2-Thử tải & Hiệu suất hoạt động 

Việc kiểm tra công suất thực của PSU được thực hiện trong 12 bước thử tải: Từ 10% cho tới 100% công suất danh định và 2 bước thử CL35, CL12 . mổi bước tải được thực hiện trong vòng 30 phút. Riêng mức tải 70% cho đến 100% được thực hiện trong 45 phút ở 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 10A cho mỗi đường điện

Thử tải không đồng đều (crossload) CL12, CL35 , 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

3-Transient response test ( Tải biến thiên):

 Tải biến thiên nhằm mô phỏng lại quá trình 1 bộ máy vi tính (PC) hoạt động trong thực tế. Khi mức điện năng tiêu thụ thay đổ liên tục theo thời gian tùy theo các tác vụ đang hoạt động
Có 3 mức thay đổi là 100mS, 10mS và 1mS. Tương ứng với việc có  10/100/1000(Hz) lần  thay đổi 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 1/10/100mS

T2 : 50% load trong 1/10/100mS
có 2 mức đánh giá là đạt và không đạt

4-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  để tránh gây ảnh hưởng tới các linh kiện nhạy cảm với điện áp có trong máy vi tính(PC)

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

5-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

6-Protections test ( Các chế độ bảo vệ) 

Các chế độ bảo vệ trên 1 bộ nguồn máy tính (PSU) sẽ được kiểm tra khả năng hoạt động tại f14lab :
-Over current protection (OCP): Bảo vệ quá dòng
-Over power protection (OPP): Bảo vệ quá tải
-Short circuit protection (SCP): Bảo vệ ngắn mạch
Các chế độ bảo vệ trên đạt yêu cầu khi  PSU tắt lúc chạm điểm cắt (trigger point) . Và PSU phải hoạt động an toàn sau khi được khởi động lại

7-Inrush current test ( Dòng khởi động)
Dòng khởi động là trạng thái tức thời khi PSU được cấp điện lần đầu tiên. Dòng khởi động có giá trị cao từ 2 tới 10 lần cường độ dòng làm việc tối đa của PSU và có giá trị cao nhất khi dòng AC đầu vào chạm đỉnh 90° và 270° . Do đặc tính nạp điện tức thời của tụ điện có điện dung cao trong PSU và thường dùng NTC để hạn dòng 

Nếu dòng khởi động quá cao có thể làm nhảy CB có trị số thấp/ độ nhạy cao. ở điện áp 230V dòng khởi động nên dưới 100A 

 

8-Nhiệt độ làm việc và tốc độ quạt lam mát

Các PSU được thử nghiệm trong điều kiện nhiệt độ 40~45°C . 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 Flir T400

IV-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 và ưu điểm của chúng .
Mọi chi tiết xin liên hệ:

Xin cảm ơn!