Seasonic 1000-PX: um primor de fonte

A iniciativa 80 Plus

Em princípio uma fonte de alimentação de um computador de mesa deveria ser uma coisa simples: ela recebe energia elétrica da rede pública sob a forma de corrente alternada em tensões de 117 V ou 230 V, “retifica” esta corrente (ou seja, a converte em corrente contínua), reduz sua tensão para 12 V, 5 V e 3,3 V (usadas para alimentar os diversos componentes da placa-mãe e alguns periféricos como discos rígidos, conectores USB e coisas que tais) e distribui a energia através de um conjunto de cabos. Em tese, é só isto.

Mas nada na vida é tão simples. As tensões de corrente contínua distribuídas para os componentes não podem variar em função de eventuais oscilações da tensão de alimentação externa, ou seja, a fonte deve ser estabilizada, o que não é tão simples como parece. O processo de retificação e estabilização da corrente consome certa potência e dissipa calor, o que exige a instalação de uma ventoinha para impedir a elevação da temperatura interna. Em suma: há um mundo de complicações e problemas que precisam ser contornados, dos quais um dos mais importantes é o parâmetro denominado “eficiência” da fonte.

A eficiência da fonte é o quociente entre a potência elétrica por ela fornecida e a potência por ela consumida.

Em um mundo perfeito o valor deste parâmetro seria igual à unidade, ou seja, a eficiência seria de 100% pois a fonte forneceria toda a energia que consome, já que sua função é apenas converter corrente alternada em corrente contínua estabilizada de menor tensão. Mas, como dito acima, estes processos de conversão e estabilização consomem potência. Portanto, boa parte da energia recebida da rede pública pela fonte é consumida na própria fonte.

Fontes comuns apresentam uma eficiência na faixa de 0,6 a 0,75 (ou 60% a 75%). Como a potência nominal de uma fonte é a que ela fornece e não a que ela recebe, uma fonte destinada a suprir uma demanda de potência de 500 W com eficiência de 60% drena da rede pública uma potência total de 830 W (pois 830/500 = 0,6). E há uma agravante: a eficiência varia com a carga. Fontes de alimentação costumam ser mais eficientes quando fornecem potência situada entre a metade e os três quartos da nominal. Ou seja: a eficiência cai significativamente quando a fonte fornece uma carga muito baixa ou muito alta.

Baixas eficiências energéticas não são desejáveis. Primeiro, porque desperdiçam energia e as fontes mundiais de energia estão cada vez mais escassas. Depois, porque se paga pelo desperdício, já que na conta de luz será cobrado o consumo correspondente à potência consumida pela fonte, não a por ela fornecida (no exemplo, 830 W em vez de 500 W).

Acontece que aumentar a eficiência de uma fonte não é simples. E se algo não fosse feito para incentivar os fabricantes, eles continuariam a fabricar fontes menos eficientes, mais simples e mais baratas. Afinal, quem paga pela baixa eficiência não é quem fabrica a fonte, é quem a usa. Era, portanto, necessário despertar o interesse dos fabricantes para fornecerem fontes mais eficientes.

Então, em 2004, foi apresentada no congresso do ACEEE (American Council for an Energy-Efficient Economy ou Conselho Americano para uma economia energeticamente eficiente) a proposta de levar este conceito para as fontes de alimentação de computadores. A iniciativa denominou-se “80 Plus” e tinha como objetivo incentivar a fabricação de fontes energeticamente mais eficientes.

A primeira fonte posta no mercado satisfazendo os padrões 80 Plus foi fabricada justamente pela Seasonic em 2005, que com isto tornou-se pioneira. Mas hoje diversos fabricantes oferecem fontes 80 Plus em suas diferentes categorias.

Isto porque a iniciativa não somente estabeleceu um padrão mínimo para a eficiência como também considerou que, acima deste padrão mínimo, existe uma gradação. Além disto, para as fontes de grau superior, considerou ainda que a eficiência varia em função da potência drenada. A figura 2, obtida do verbete “80 Plus” da Wikipédia, mostra as eficiências mínimas exigidas pelo padrão 80 Plus para as fontes de alimentação internas “não redundantes” alimentadas com 115V (as “redundantes” são sempre alimentadas com 230 V e destinadas a servidores usados em “data centers“, não a computadores de mesa).

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Como se vê, para merecer a classificação 80 Plus a fonte deve oferecer um rendimento de no mínimo 80% tanto quando oferece 20% da potência nominal quanto quando fornece 50% e 100% desta potência. Mas as exigências sobem à medida que sobe a classificação. Pois, como mostra a figura, para merecer a classificação 80 Plus Platinum, a fonte precisa garantir no mínimo 90% de eficiência ao oferecer 20% de sua potência nominal, 92% ou mais de eficiência ao oferecer 50% desta potência nominal e 89% ou mais de eficiência ao oferecer 100% da potência nominal. Estes valores, por solicitação do fabricante da fonte, devem ser medidos e publicados por uma instituição credenciada independente.

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A Plug Load Solutions é uma destas instituições certificadoras, que publicou o relatório do teste da Seasonic P-1000XP na página “80 PLUS Verification and Testing Report“. Segundo os testes a Seasonic Platinum 80 Plus, drenando 20% de sua carga nominal, mostrou eficiência de 91,51%, enquanto drenando 50% da carga nominal apresentou eficiência de 92,54% e, ao fornecer impressionantes 1.010,78 W, ligeiramente acima de seus mil Watts nominais, exibiu eficiência de 89,69%. A Figura 3 mostra estes resultados, que excedem o mínimo estabelecido para a categoria Platinum, o mais elevado da certificação 80 Plus.

Em resumo: quem usa uma Seasonic Platinum 1000-XP 81 Plus não apenas tem garantida uma potência superior a mil Watts como também jamais desperdiça mais de 10% da energia que consome.