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450~600W급 PC 파워 서플라이 4종 분석 - 리플 & 노이즈
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승인 2011.06.30  19:57:00
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 이번 챕터에서는 20%, 50%, 100% 구동시 각 파워 서플라이의 3.3V, 5V, 12V 출력 레일 각각의 전압 변동율과 노이즈 발생량을 오실로스코프를 통해 측정했다.

 인텔이 제시한 파워 서플라이 디자인 가이드 상에서는 3.3V와 5V는 리플, 노이즈 성분을 합해 50mV 이하, 12V에서는 120mV 이하일 것을 요구하고 있다.

▲ 인텔 디자인 가이드 상에서는 최대 리플, 노이즈 수치를 규정하고 있다

 다만 리플 노이즈의 경우 노이즈의 전압 성분만을 측정하는 것이기에 테스트 환경이나 기기에 따른 오차가 발생할 수 있어 절대적인 수치는 아닌 만큼, 대략적인 특성을 짐작할 수 있는 용도로 활용하는 것이 적합하다.

1. 450W

 Bigbeam True 450

 먼저 450W 급 제품인 빅빔 True 450W의 테스트 결과는 다음과 같다.

 앞서 부하 테스트를 통해서도 언급한 바 있지만 테스트 제품 중 빅빔의 450W 파워 서플라이는 테스트한 2대 모두 80% 로드 이상을 버티지 못했기에 100% 로드에서의 리플 노이즈 측정은 불가능했으며 20%, 50%에서의 측정 결과를 표시했다.

 테스트는 오실로스코프의 2개의 채널을 활용했으며 각 3.3V, 5V, 그리고 12V1, 12V2 순으로 측정한 결과이다.

 (가장 처음 테스트 한 빅빔 Ture 450 제품의 리플 노이즈 측정시  오실로스코프의 y축을 50mV 단위로 설정해 이후 테스트 한 제품들의 결과값과 그래프상에서 차이가 있으니 하단의 pk-pk 수치를 확인바랍니다)

▲ Bigbeam True 450, 20% load, +3.3 / +5V - 제품 1

▲ Bigbeam True 450, 20% load, +12V1 / +12V2 - 제품 1

 20% 부하에서는 각 채널 모두 인텔 디자인 가이드에서 권고하는 리플 노이즈 수치를 만족하고 있다.

 다음은 50% 부하를 적용했을 때의 결과이다.

▲ Bigbeam True 450, 50% load, +3.3 / +5V - 제품 1

▲ Bigbeam True 450, 50% load, +12V1 / +12V2 - 제품 1

 테스트 결과 50% 부하시 3.3V 채널의 리플 노이즈가 50mV 에 근접할 정도로 상승한 것을 볼 수 있었으며, 테스트 한 첫번째 제품의 경우 80% 부하에서 버티지 못하고 제품이 파손되어 그 이상의 결과를 측정할 수는 없었다.

 다음은 두번째 구입한 제품을 사용한 테스트 결과이다.

▲ Bigbeam True 450, 20% load, +3.3 / +5V - 제품 2

▲ Bigbeam True 450, 20% load, +12V1 / +12V2 - 제품 2

 앞서와 유사한 리플 노이즈 특성을 확인할 수 있다.

 50% 부하에서의 결과는 아래와 같다.

▲ Bigbeam True 450, 50% load, +3.3 / +5V - 제품 2

▲ Bigbeam True 450, 50% load, +12V1 / +12V2 - 제품 2

 이번 테스트 결과 역시 50% 로드에서 이미 3.3V 레일의 리플 노이즈가 가이드라인상의 한계선을 크게 넘어선 것을 볼 수 있었다.

 테크노아에서는 기본적으로 20, 50%와 100% 로드에서의 리플, 노이즈를 측정하지만 테스트 제품의 경우 두 개 모두 표시 스펙상 Full Load 를 받아들이지 못했기에 두번째 테스트 제품은 80% 로드를 가한 상태에서 측정 작업을 수행했다.

▲ Bigbeam True 450, 80% load, +3.3 / +5V - 제품 2

 

▲ Bigbeam True 450, 80% load, +12V1 / +12V2 - 제품 2

 80% 로드시 3.3V 레일의 리플이 90mV 를 넘을 정도로 크게 상승하고, 나머지 레일 역시 비교적 높은 수치를 기록했다. 반면 5V 채널의 수치가 비교적 낮게 유지되는 것은 다소 특이한 점이다.

2. 500W 급

 파워렉스 REX III 500W Triple v2.3

 파워렉스 역시 테스트 중 먼저 테스트한 제품의 리플 노이즈가 다소 높게 측정되어 추가로 하나를 다시 구매해 테스트를 진행했다.

 먼저, 처음 테스트 한 제품의 리플 노이즈 측정 결과는 아래와 같다.

▲ Powerex REX III Triple v2.3, 20% load, +3.3 / +5V - 제품 1

▲ Powerex REX III Triple v2.3, 20% load, +12V1 / +12V2 - 제품 1

 다음은 50% 로드에서의 테스트 결과이다.

▲ Powerex REX III Triple v2.3, 50% load, +3.3 / +5V - 제품 1

▲ Powerex REX III Triple v2.3, 50% load, +12V1 / +12V2 - 제품 1

  테스트 결과 50% 로드시 3.3/5V 채널의 리플 노이즈 값이 약간 상승한 것을 관찰할 수 있었다.

 100% 부하시의 결과는 아래와 같다.

▲ Powerex REX III Triple v2.3, 100% load, +3.3 / +5V - 제품 1

▲ Powerex REX III Triple v2.3, 100% load, +12V1 / +12V2 - 제품 1

 100% 로드시 3.3, 5V 레일의 결과값이 모두 디자인 가이드상의 제한치를 넘긴 것을 볼 수 있으며, 12V 레일 역시 리플의 파형이 커지기는 했지만 120mV로 규정된 제한치 내의 값을 기록하고 있다.

 다음은 두번째로 구입한 제품의 테스트 결과값이다.

▲ Powerex REX III Triple v2.3, 20% load, +3.3 / +5V - 제품 2

▲ Powerex REX III Triple v2.3, 20% load, +12V1 / +12V2 - 제품 2

 두번째로 테스트 한 제품의 경우 첫번째 제품에 비해 다소 낮은 리플 수치를 보이는 것을 확인할 수 있다.

 다음은 50% 로드시의 데이터 이다.

▲ Powerex REX III Triple v2.3, 50% load, +3.3 / +5V - 제품 2

▲ Powerex REX III Triple v2.3, 50% load, +12V1 / +12V2 - 제품 2

 리플 노이즈가 일부 증가했긴 하지만 여전히 규정치 이내의 리플 노이즈량을 만족하는 수준이다.

 100% 부하시의 테스트 결과는 아래와 같다.

▲ Powerex REX III Triple v2.3, 100% load, +3.3 / +5V - 제품 2

▲ Powerex REX III Triple v2.3, 100% load, +12V1 / +12V2 - 제품 2

 최대부하시 12V 채널의 리플 노이즈가 큰 폭으로 증가하지만 앞서 테스트 한 제품과 달리 3.3, 5V 채널 모두 가 디자인 가이드 상의 규정하는 결과값을 얻었다

 

3. 550W 급

 Antec VP550P

 안텍 VP550P 의 테스트 결과는 아래와 같다.

 먼저, 20% 부하에서의 리플 노이즈 테스트 결과이다.

▲ Antec VP550, 20% load, +3.3 / +5V

▲ Antec VP550, 20% load, +12V1 / +12V2

  20% 에서의 리플 노이즈 그래프를 보면 상당히 양호한 수준으로 3.3V와 5V는 비교적 평탄한 그래프를 확인할 수 있다.

 다만 12V1, V2에서의 리플은 그리 크지 않지만 스위칭시의 잡음 때문인지 스파이크 형태의 노이즈가 유입된 것을 확인할 수 있다.

 50% 부하에서의 결과는 아래와 같다.

▲ Antec VP550, 50% load, +3.3 / +5V

▲ Antec VP550, 50% load, +12V1 / +12V2

 앞서 20% 부하때보다 약간 전압변동폭이 높아진 것을 볼 수 있다.

 마지막으로 100% 로드시의 테스트 결과이다.

▲ Antec VP550, 100% load, +3.3 / +5V

▲ Antec VP550, 100% load, +12V1 / +12V2

 마찬가지로 낮은 부하에서보다 상승한 결과값을 볼 수 있지만 전반적으로 상당히 양호한 수준의 리플, 노이즈 수준을 유지하는 것을 확인할 수 있다.

 

4. 600W 급

 FSP FSP600-80APN

 마지막으로 600W 급 파워 서플라이인 FSP의 FSP600-80APN 의 테스트 결과이다.

▲ FSP FSP600-80APN, 20% load, +3.3 / +5V

▲ FSP FSP600-80APN, 20% load, +12V1 / +12V2

  FSP600-80APN 역시 비교적 고성능 파워서플라이 제품군에 속하는 만큼 안정적인 전압 출력 레벨을 보여주는것을 확인할 수 있다.

 50% 로드시의 테스트 결과는 다음과 같다.

▲ FSP FSP600-80APN, 50% load, +3.3 / +5V

▲ FSP FSP600-80APN, 50% load, +12V1 / +12V2

 다른 제품들과 마찬가지로 부하량이 높아짐에 따라 리플의 양이 점차 증가하지만 50%에서도 비교적 안정적인 출력 상태를 유지하는 것을 볼 수 있다.

▲ FSP FSP600-80APN, 100% load, +3.3 / +5V

▲ FSP FSP600-80APN, 100% load, +12V1 / +12V2

 100% 로드시엔 리플의 양이 다소 큰 폭으로 상승했다. 특히 3.3V 출력 채널에서의 리플수치는 peak-to-peak 47.1mV를 기록해 인텔 디자인가이드상 한계치에 근접한 결과를 볼 수 있었다.

 테스트 결과를 정리하면 다음과 같다.

 

  +3.3V +5V +12V1 +12V2
Bigbeam
True 450 (#1)
20% 36.0 27.0 32.0 30.0
50% 49.0 26.0 65.0 52.0
100% - - - -
Bigbeam
True 450 (#2)
20% 37.0 18.1 33.2 34.8
50% 61.1 17.5 55.8 60.8
80% 93.4 23.1 65.8 74.4
Powerex
REX III Triple(#1)
20% 27.2 27.2 29.9 29.8
50% 41.4 46.9 42.4 51.8
100% 57.7 64.6 61.1 73.3
Powerex
REX III Triple(#2)
20% 22.1 20.8 28.0 24.7
50% 20.5 20.5 41.6 35.4
100% 41.3 49.3 82.6 82.7
Antec
VP550P
20% 19.4 14.8 28.1 38.4
50% 17.6 17.3 31.9 43.2
100% 27.3 18.0 34.3 37.6
FSP
FSP600-80APN
20% 21.1 10.8 24.7 25.0
50% 28.2 12.8 34.0 40.9
100% 47.1 19.8 64.5 75.5

  테스트 결과를 보면 빅빔의 True 450 제품의 경우 두 제품 모두 100% 로드를 견디지 못 했으며 테스트 제품 중 두번째 테스트 제품은 50% 에서 3.3V 채널이 60mV, 80%에서는 90mV가 넘는 리플 노이즈 수치를 보이는 등, 제품 표시 스펙을 만족하지 못하는 것을 확인할 수 있었다.

 파워렉스의 경우 처음 테스트한 제품은 100% 로드에서 +3.3V, +5V 채널의 리플 노이즈가 가이드라인을 다소 상회하는 것을 볼 수 있었으며 두번째 제품은 측정 결과는 모두 범위 내에 들기는 했지만 비교적 리플 노이즈의 수치가 높은것이 눈에 띄었다

 550W급의 안텍 VP550P 는 전반적으로 모두 낮은 리플 노이즈 수치를 기록해 테스트 제품 중 가장 안정적인 모습을 보였으며, 앞서 효율 테스트에서 가장 높은 효율을 보였던 FSP의 FSP600-80APN은 100%에서의 리플 노이즈 수치가 다소 불안정한 결과를  기록했다.

 다만 본 리플 노이즈 테스트 결과는 앞서 잠깐 언급했던것과 같이 오실로스코프를 사용해 노이즈의 전압 성분만을 측정한 것이기에 인텔의 파워 서플라이 디자인 가이드상에서 제공하는 것과 같이 커패시터를 사용한 필터를 거치더라도 측정시점의 상황이나 기기 외부에서의 다른 노이즈 유입, 프로브를 통한 미세한 노이즈의 유입 등의 영향을 완벽히 배제할 수 없다.

 또한 전압 프로브만을 사용해 측정한 결과인 만큼 측정된 노이즈의 전류량은 포함되지 않은 결과인 만큼 이 결과값 자체를 절대적인 파워 서플라이의 안정성을 파악하는 용도로 보기보다는 상대적인 비교값으로 보는 것이 적합할 것이다.

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