Consumo in standby ed efficienza 5VSB

80 PLUS è la certificazione d'efficienza più popolare tra i produttori di alimentatori. In questo articolo vediamo le mancanze di questa organizzazione e come potrebbero essere migliorate.

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a cura di Tom's Hardware

Consumo in Standby

Anche quando lo spegniamo, il PC continua a consumare energia. Per spegnerlo completamente, bisogna spegnerlo dall'interruttore sull'alimentatore o staccarlo dalla corrente.

L'energia che un alimentatore necessita in standby è chiamata "consumo fantasma" o "vampire power" dato che è richiesta senza che l'alimentatore stia facendo nulla, ed è assorbita quasi interamente dal circuito +5VSB. Questo è il motivo per cui tutte le unità moderne sono dotate di un controller PWM di standby (e/o controller PFC progettati appositamente) per minimizzare il consumo fantasma.

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Nel 2010 l'Unione Europea pubblicò le linee guida relative al consumo di corrente dei prodotti elettrici/elettronici (ErP Lot 6), dove si afferma che ogni dispositivo elettronico deve avere un consumo in standby inferiore a 1 watt. Nel 2013, questo limite fu abbassato a 0,5 watt. Lo stesso anno l'UE rilasciò anche la linea guida ErP Lot 3 per computer e server, imponendo che tutti gli alimentatori dovessero consumare meno di 5 watt con un carico uguale o minore di 2,75 W sul +5VSB usando qualsiasi fonte di alimentazione (100V~240V).

La nostra esperienza ci dice che il consumo fantasma è inferiore con la tensione di rete a 115 V, rispetto alla 230 V. È l'opposto per i risultati di efficienza della 5VSB, il che significa che usando la 115 V l'efficienza della 5VSB è maggiore. Normalmente, maggiori tensioni portano a minori perdite di energia, dato che meno Ampere sono necessari usando la 230 V invece della 115 V. E mentre l'amperaggio scende, le perdite di energia calano allo stesso modo (P= I2 x R).

Ohm s Law Pie chart

Efficienza 5VSB

Le specifiche ATX dicono che anche l'efficienza della linea +5VSB dovrebbe essere misurata. 80 PLUS la ignora totalmente, anche se noi consideriamo quella linea importante.

Talvolta capitate alcune unità 80 PLUS Gold e Platinum con basse efficienze sulla linea 5VSB. Secondo noi, una certificazione di efficienza dovrebbe prendere in considerazione tutte le linee, non solo +12V, +5V e +3,3V. Come nota aggiuntiva, la linea -12V non è richiesta da nessuna delle più recenti specifiche ATX, dato che non c'è più nessun componente nel PC che la usi.

Noi svolgiamo invece quattro test sulla linea 5VSB con carichi di 0,1 A, 0,25 A, 1 A, e a massimo carico. Stiamo pensando di aggiungere altre tre misurazioni, con carichi di 0,045 A, 0,09 A e 0,55 A. Questi livelli di carico sono dati dalle direttive ErP Lot 3 e Lot 6, che richiedono efficienze più alte del 45% per i primi due livelli di carico e maggiori del 55% per il terzo.

Consumo 5VSB Consumo alla prese a muro Efficienza
≤0.225W < 0.5W per 2013 ErP Lot 6 (100V~240V) >0.45%
≤0.45W < 1W per 2010 ErP Lot 6 (100V~240V) >0.45%
≤2.75W < 5W per 2014 ErP Lot 3 (100V~240V) >0.55%

Ci sono molte fluttuazioni nelle letture dell'efficienza a carichi così bassi, quindi è necessario usare un programma di registrazione delle stesse per avere un campione accurato.

Equipaggiamento di test

L'unica menzione che 80 PLUS fa del proprio equipaggiamento è nelle loro FAQ, dove si parla di un Yokogawa WT-2030 e di un Fluke 8846A. Viene citato anche un dispositivo LISN (rete di stabilizzazione dell'impedenza di linea) anche se non ci sono riferimenti a marca o modello. Gran parte dell'equipaggiamento non viene menzionato, come ad esempio l'apparecchiatura usata per imprimere carico agli alimentatori. Siamo anche sorpresi che 80 PLUS non usi una sorgente AC pura per dare ai prodotti in test un input libero di armoniche o disturbi di fondo. Invece sembra venga usato un normale UPS e un trasformatore di isolamento, che è essenziale per il funzionamento della LISN.

setup new

Nel diagramma, potete osservare chiaramente l'equipaggiamento usato nel nostro laboratorio, di cui il componente più importante è il costosissimo Chroma AC che assicura una sorgente di alimentazione pura e stabile. Davanti alla sorgente di corrente alternata Chroma AC c'è un trasformatore di isolamento che usa la sua linea di alimentazione dedicata. Abbiamo anche un dispositivo LISN, ma è utilizzato solo nei test delle EMI. Il dispositivo LISN non migliora l'accuratezza delle nostre letture di efficienza; 80 PLUS afferma invece che migliora l'accuratezza della lettura del Power Factor sotto bassi carichi.

L'analizzatore di potenza Yokogawa WT-2030 che usa 80 PLUS era un modello top, ai suoi tempi. Il produttore ha terminato di produrlo a fine 2010, tuttavia, e l'ha rimpiazzato con il WT-3000, anch'esso ormai fuori produzione. Noi usiamo un analizzatore N4L PPA1530 di altissima qualità, con una tolleranza dello 0,05%, ed una certificazione UKAS ISO17025 per la calibrazione.

PPA1500 Power Analyzer Front

Tutti i prodotti Newtons4th, incluso l'analizzatore di potenza, sono progettati e costruiti in Inghilterra e sono di qualità altissima. Questo produttore è specializzato in analizzatori di potenza, e il nostro obiettivo è di procurarci prima o più un modello PPA5500, top di gamma in grado di fornire una strabiliante accuratezza dello 0,01%!