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Tagan 2Force 430 & 480 W - Page 6/7

Rédigé par David D. - 26/06/2005
Catégorie : Alimentations



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Mesures obtenues

Les différents cas de mesures seront les suivants : une grosse configuration standard consommant normalement et une reflétant un usage d'overclocking nettement plus gourmand. Certaines situations mesurées seront donc les variations extrêmes qui ne sont quasiment jamais rencontrées, elles nous donneront les limites de ce que les alimentations sont capables de faire.

La température à l'aspiration des alimentations est contrôlée pour rester entre 30 et 31 °C, car la capacité de l'alimentation dépend légèrement de la température. L'air ambiant est à 24 °C et les 6-7 °C d'écart sont dus au réchauffement dans le boîtier, c'est à dire une situation tout à fait ordinaire. Toutes les mesures brutes sont regroupées dans les tableaux ci-dessous.

Régulations des tensions et implications sur le système

Les variations sur le 3.3 V et le 5 V sont insignifiantes et leurs valeurs nominales sont correctes. Le 12 V, le plus sollicité, varie entre +1.1 % et -2.4 % de la valeur nominale pour une grosse charge imposée, ce qui est tout à fait conforme à la norme ATX.

A noter que le 12V2 du connecteur P4 subit une petite chute de tension supplémentaire inhérente à la longueur des câbles et au fait que le courant qui transite est élevé (2x6.5 A à haute charge). Même si la résistance électrique du câble est très faible (0.1 / 6.5 = 0.015 ohm dans le cas 5), la chute de tension est inévitable et augmenterait encore très légèrement avec des alimentations à câbles détachables à cause des résistances de contact. Prendre la tension 12V1 au niveau du connecteur ATX20 revient quasiment à la prendre sur une Molex vide, car le courant qui transite est ridicule, cette tension 12V1 est presque celle qui règne au niveau du PCB interne de l'alimentation. La norme autorise par ailleurs une variation de 10 % sur le 12 V (avec 11 V au minimum sur le 12V2) si jamais il y a un appel d'une très grosse puissance en pointe, le système ne doit pas broncher pour autant. Extrait de la norme ATX ci-dessous.

Tant que les tensions restent dans la plage définie, il n'y a pas de souci à avoir normalement, car des tolérances existent aussi bien pour l'alimentation que pour les éléments à alimenter. Une variation de tension de 2-3 % n'a absolument rien de dangereux contrairement aux annonces sans fondements de certains ! La norme ne serait pas du tout la même si c'était le cas et on ne fabriquerait pas non plus des alimentations à régulation croisée. Tous les éléments importants dans un PC ont leur propre étage d'alimentation et de régulation, que ce soit le processeur, le chipset, la RAM, l'AGP, le GPU, etc. et chacun de ses étages possèdent des tolérances de fonctionnement plus élevées (jusqu'à 10 %) que celle autorisée par la norme ATX.

Les éléments alimentés en 3.3 V ou en 5 V peuvent utiliser directement le courant fourni par l'alimentation en général, car les variations sont faibles et l'on peut faire confiance à l'alimentation (régulation indépendante du 3.3 V). Le 12 V n'est là que pour transporter la puissance facilement, il doit être converti par un sous-ensemble pour obtenir un fort courant sous une faible tension. Son autre utilisation concerne l'alimentation des parties mécaniques (moteurs, têtes de lecture d'un disque dur).

Pour montrer à quel point les tensions sont couplées et dépendantes de la configuration choisie, une résistance de puissance est montée sur le 5 V pour tirer seulement 20 W à la fin du cas 2 afin d'avoir l'influence sur le 12 V.

Logiquement, le 5 V diminue un peu et le 12 V remonte nettement sans que sa charge n'est pourtant changée, la contre-réaction est à pied d'oeuvre. Partant de ce principe, il faut faire attention, car il suffit de brancher quelques périphériques différents demandant un peu plus de 5 V pour que la régulation sur le 12 V soit améliorée par rapport aux cas présents, c'est toujours du cas par cas à défaut de tester toutes les possibilités de chargement. On le voit d'ailleurs très bien avec des configurations à base d'Athlon XP puisque leur alimentation est basée sur le 5 V (pas de connecteur ATX12V), ce qui fait grimper le 12 V quand on met en charge le gros rail 5 V nécessaire.

On voit souvent des tests d'alimentations puissantes réalisés avec des configurations demandant une puissance misérable, suivi d'une conclusion globalisée à outrance alors que le test ne montre rien puisque la régulation a à peine été sollicitée... De même, il faut faire attention avec les tests réalisés avec un dispositif résistif permettant de charger les rails comme on veut. Si l'on regarde bien, on remarquera que les charges sur les rails sont imposées de manière équitable dans une majorité de cas, ce qui facilite évidemment le travail de la régulation croisée comme c'est montré ci-dessus. Malheureusement, ça ne représente plus vraiment la réalité actuelle, car le besoin en 12 V peut entraîner une dissymétrie parfois sévère !

En résumé, il faut vraiment tirer sur le 12 V comme un bourrin en utilisant simultanément les éléments overclockés et chargés au maximum pour avoir une certaine variation. Dans le cas d'un jeu ou autre utilisation normale d'un PC, la consommation et la variation seront toujours plus faibles, car rien ne stressera autant que ce qui a été présenté. Un double rail 12 V n'améliore pas non plus la régulation ou la stabilité, qui se trouve d'ailleurs bien avant la séparation en 2 lignes. On régule le 12 V global et non pas les deux rails indépendamment et cela se voit lorsque le 12V1 gagne 0.1 V, car le 12V2 gagne aussi 0.1 V.

Chargement extrême et observations

Pour voir que la stabilité de la machine n'est pas affectée par une baisse drastique du 12 V, on branche une résistance de puissance sur le 12V1 de la Tagan 430 W à la fin des mesures du cas 6 (le plus gourmand) auquel on ajoute une grosse copie de dur à dur à l'aide d'un script pour les faire travailler aussi vu ce qui va se passer. La résistance appelle près de 150 W, soit environ 12 A. On dépasse alors la limite admissible par les Tagan, car on demande plus de 30 A effectifs sur le 12 V. La consommation électrique atteint alors 511 W à la prise. Sous cette énorme différence de charges entre le 5 V et 12 V, le 12V1 chute à 11.46 V, mais tous les éléments du système restent stables. Si l'on fait osciller la charge en ouvrant/fermant rapidement l'interrupteur qui gère l'introduction de la résistance dans le circuit, le système reste aussi stable, car l'alimentation encaisse bien les variations rapides de puissance.

Les étages de régulation sur le PCB se fichent pas mal d'une petite baisse sur le 12 V puisqu'ils s'adaptent en temps réel à la tension d'entrée jusqu'à une certaine limite (bien en dessous des -5 %). Les étages de condensateurs en entrée sont là pour faire tampon et faire passer inaperçu ces variations rapides. Lors d'autres tests, le Pentium 4 en pleine charge et à haute puissance reste parfaitement stable avec seulement 10.34 V sur l'ATX12V grâce à une chute de tension provoquée exprès sur la ligne. Une tension élevée, de 12.5 V par exemple, ne signifie pas non plus qu'on aura une stabilité accrue de la machine.

Trop de conclusions sont abusivement attribuées aux mesures de tensions faites avec un multimètre en régime permanent, mais c'est loin d'être la chose la plus importante pour la stabilité d'un système quelconque. L'un des aspects fondamentaux concerne la réponse dynamique aux sollicitations (états transitoires) et ce n'est accessible qu'avec un oscilloscope et du matériel lourd. Une vraie caractérisation d'alimentation à découpage se préoccupe principalement de recueillir cette dynamique en imposant des charges à différentes fréquences pour voir comment l'alimentation réagit et si ses tensions ne chutent pas sous un seuil critique durant une période très brève. Les vitesses de montées du courant sur les lignes peuvent être brutales (quelques A/µs), mais une alimentation possède un temps de réaction limité à cause de sa vitesse de découpage (50-100 kHz) et des boucles de commande. Elle se repose donc sur un réservoir d'énergie constitué de condensateurs en sortie pour faire encore une fois office de tampon et maintenir un niveau correct de tension en attendant de compenser. Si ce tampon ne possède pas suffisamment de capacité et que les étages de régulation de la carte mère sont un peu sensibles (choix technologiques), des plantages peuvent survenir dans des cas d'overclocking notamment lorsque les demandes de puissance sont plus élevées que d'ordinaire.

Il ne faut pas oublier que la tension n'est pas réellement stable et invariante. Elle a toujours une allure d'ondulation d'une certaine amplitude et de fréquence principale égale au découpage qui ne cesse de la faire varier. On ne voit absolument pas ça avec un voltmètre classique qui ne donne qu'une valeur moyenne, car l'évolution est trop rapide pour lui. Baser toute une argumentation uniquement sur des tensions au voltmètre est une hérésie. N'importe quelle alimentation actuelle satisfait la norme à ce niveau et fera son travail dans des conditions normales (sauf les nonames à 15 € sous-dimensionnées et aux arguments mensongers évidemment). Ce qui fera la différence concerne les typologies électriques et la qualité des composants pour réguler tout ça dynamiquement, sans parler des avantages ou inconvénients d'une marque plutôt qu'une autre à d'autres niveaux.

Quand un testeur affirme qu'une alimentation est mauvaise simplement parce que le 12 V a varié de 2 % alors qu'il n'a jamais eu à déplorer le moindre plantage ou souci dans le temps, c'est quand même raconter n'importe quoi...

Consommations et rendements électriques

Les trois modèles ont une consommation électrique similaire du fait d'une électronique presque identique. En veille, les trois Tagan consomment environ 6 W. Les Tagan sont souvent citées comme étant parmi les alimentations ayant un bon rendement, on le mesure donc pour avoir une idée plus précise de celui-ci.

En mesurant précisément la puissance absorbée par une résistance de puissance de 1 ohm branchée sur le 5 V, on peut remonter au rendement en ayant la variation de puissance consommée du côté 230 V et en croisant plusieurs cas de figures. Ce rendement varie suivant ce qu'on tire sur l'alimentation et l'on obtient une plage de variation de 75 à 81 % entre 100 et 300 W consommés à la prise. Le rendement énergétique est donc assez bon et en accord avec la norme ATX 2.2 qui recommande environ 80 % pour une charge moyenne et 75 % pour une charge faible. Comme toute alimentation à PFC actif, le rendement global est légèrement amputé par ce module PFC et l'on pourrait gagner encore quelques % en l'enlevant. Ce rendement intervient directement sur le fait que l'alimentation dégagera beaucoup de chaleur ou non, il conditionnera donc l'importance de la ventilation à mettre en place.

Le fait de consommer un peu moins permet aussi de faire quelques économies sur la facture d'électricité, surtout si une ou plusieurs machines tournent en 24/24.

Températures de fonctionnement

Qui dit faible flux d'air, dit température un peu plus élevée que la moyenne et les Tagan n'y font pas exception. Le bon rendement tempére un peu cette hausse et heureusement, car les ventilateurs ne génèrent toujours qu'un débit d'air ridicule du fait d'une variation de tension très plate dans la zone de fonctionnement typique.

D'autres marques proposent des alimentations avec ventilateur 120 mm pour être silencieuses, c'est à peu près vrai à faible charge, mais quand on commence à tirer un peu dessus, le ventilateur accélère franchement en général et le bruit est nettement plus présent. Ici, elles restent très calmes quelle que soit la charge, il faut encore choisir entre silence et température. Un petit calcul rapide avec les données mesurées nous donne une estimation de l'ordre de 6-8 cfm pour le débit d'air effectif des Tagan.

Les températures ne sont pas excessives pour une alimentation ventilée. Les composants de puissance sont donnés pour fonctionner jusqu'à 120-150 °C maxi et les radiateurs ne grimpent que de 15 à 25 °C au dessus de l'air aspiré suivant la charge. Néanmoins, il ne faut pas compter sur une Tagan pour aider à ventiler la tour. Une Tagan seule ne ferait qu'augmenter la température interne du boîtier, car elle ne renouvellera pas beaucoup l'air interne, c'est pour cela qu'une ventilation avec un 120 mm arrière par exemple est une bonne chose. Un courant d'air forcé, même faible, est toujours bien meilleur que rien du tout en convection naturelle.

Nuisances sonores

De ce côté là, c'est un peu la déception, car les 2Force s'avèrent légèrement moins discrètes que la version U01. La différence est tout à fait nette lors de l'allumage de l'alimentation dans une pièce très calme, car la U01 est quasi inaudible et l'on se demande si elle est vraiment allumée, alors que les 2Force émettent un bruit plus perceptible. Ca reste faible évidemment, mais la différence s'entend quand même à l'oreille. La mesure de l'intensité sonore se fait à 45 ° pour éviter que le souffle ne perturbe le micro.

Cette mesure chiffrée est difficile à faire, car le sonomètre ne descend pas sous les 35 dBA (le bruit de fond de la pièce se situant raisonnablement aux alentours de 20-25 dBA) et il faut donc s'approcher extrêmement près pour percevoir une différence. A 1 m de distance, le bruit n'est tout simplement pas mesurable et complètement noyé dans le bruit ambiant. On relève un bruit de 36-37 dBA @20cm, ce qui est très faible.

Les ventilateurs des 2Force ont une tension toujours supérieure de 1 à 2 V à la version U01 (qui tourne sous à peine 4 V), ce qui engendre une vitesse de rotation toujours plus soutenue donc un petit peu plus de bruit. Si l'on regarde les tensions des ventilateurs, on remarque bien que la U01 n'arrive jamais au niveau minimum de la 430 W et que la 480 W est encore plus au dessus. D'autre part, l'un des composants interne émet un léger crépitement quelle que soit la charge sur les 2Force, chose qui n'existait pas non plus sur la 420 W U01.

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