mATX 파워의 강자! SPI FSP270-50SNV Mighty
 황병주
 조회 : 2515 , 2004/01/05 01:51

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1. 시작하며...

 

현재 시장에서 주류를 이루는 Micro ATX 타입의 전원 공급기는 200W 제품으로, 요즘과 같이 하루가 멀다하고 새로이 출시되는 고사양, 고성능 하드웨어들의 전력 소모량을 충족시키기에는 다소 부족해 보이는 용량이다. 특히 예전에는 mATX 시스템이라면 일반 ATX 시스템보다 사양이나 성능면에서 한단계정도 낮은 시스템으로 인식되었으나, 요즘은 ATX 시스템과 거의 같은 사양과 성능을 가지기 때문에 200W라는 용량은 더욱 부족해보인다. 그렇다면 ATX 전원 공급기처럼 큰 용량의 제품을 만들면 될거 아니냐 하겠지만, Micro ATX 타입의 전원 공급기는 Micro ATX 라는 크기의 제약으로 인하여 ATX 타입의 전원 공급기처럼 큰 용량의 제품을 제작하기가 쉽지 않다. 오늘 소개할 SPI 코리아FSP270-50SNV Mighty는 Micro ATX 타입의 전원 공급기로서는 270W라는 고용량을 가진 제품이다. (현재 시장에는 300W 용량의 제품도 일부 있기는 하다.)

 

2. 제품 사양 및 특징

 

모델명

FSP270-50SNV Mighty

AC 입력

115/230 VAC

DC 출력

+3.3V

+5V

+12V

-5V

-12V

+5Vsb

16.7A

18A

16A

 

0.6A

2.0A

Combined 출력

145W(+3.3V & +5V)

최대 출력

270W

안전 보증

BSMI, CSA, FCC, TUV, CB, EMC, NEMCO, UL

특징

Passive PFC

Noise Killer

유통사

▲ 사양 및 특징

 

콤바인드 출력을 보면 145W로 전체 출력 270W의 절반 이상을 차지하는데, 요즘은 +3.3V와 +5V 출력 보다는 +12V의 활용도가 높아짐에 따라 일부 전원 공급기들은 콤바인드 출력을 낮추고 +12V의 출력을 높이고 있다. 이러한 점을 감안하여 콤바인드 출력은 조금 낮추고 +12V의 출력을 좀 더 높였으면 한다.

각종 국제 안격 규격을 획득하여 제품에 대한 신뢰를 주고 있다.

제품 특징으로는 Passive PFC 방식의 회로를 채택하여 전력 효율 향상 및 절전 효과를 얻을 수 있도록 하였으며, 더불어 전원 공급기에서 발생하는 전자파를 감소 시키고 있다. 그리고 Noise Killer라는 SPI만의 독자적인 팬 컨트롤 기술로 팬에서 발생하는 소음을 최소화함과 동시에 냉각 효과를 극대화 하였다.

 

전원 공급기를 보면 Active PFC 방식과 Passive PFC 방식이 있는데 이 두가지 방식의 장단점을 간략히 살펴보자.

 

# PFC 기능이란?

PFC는 Power Factor Correction의 이니셜로써 직역하면 전력 효율 교정 이란 뜻이다. PFC 기능은 전원장치에 전력 효율을 향상시키기 위하여 절전 회로를 추가한 것이다.

# PFC 회로의 종류

PFC 회로에는 두 가지 방식이 있는데, 하나는 Active 방식이고 다른 하나는 Passive 방식이다.

* Active PFC 방식

Active PFC 회로를 통하여 AC 입력 전압을 400VDC까지 상승시킨 다음, 효율을 극대화시키는 방식이다. Active 방식은 Control IC, MOSFET, Super Fast Diode, 100-300uh Inductor, Control Circuit 등의 반도체를 주로 사용한 회로이다.

* Passive PFC 방식

AC 입력 회로에 변압기 형태의 Silicon-Iron Inductor와 Capacitor로 구성된 부품을 추가하여 L+C 형태의 회로를 구성한다.

# 각 방식의 장단점

* Active PFC 방식의 장점

Active 회로는 전력 효율이 95%에 달하므로 절전 효과가 가장 높다. AC 전원 선택 스위치를 사용할 필요가 없으며 80-265V 범위의 AC 입력 전원에서 자동으로 문제없이 동작하고 무게가 가벼우며 PFC 회로에서 가청 대역의 오디오 잡음(험 노이즈)이 발생하지 않는 것이 장점이다.

* Active PFC 방식의 단점

EMI(전자파 방지) 검사 통과를 위하여 보다 강력한 보호장치를 추가해야 한다. 이를 다르게 설명하면 Active PFC 회로에서 전자파가 많이 발생한다는 것이다. 그 전자파 중에는 고주파 노이즈도 포함되어 있다. 가청대역 이상의 고주파 노이즈는 귀에 잘 들리지 않으나 예민한 사람들에겐 장시간 사용시 가청대역 노이즈 이상으로 피로가 누적될 수 있다. 생산 원가가 10불 이상 높으며 회로가 복잡하여 기존의 모델에 적용하기 어려운 것도 단점이다.

* Passive PFC 방식의 장점

전자파 발생률이 Active 방식에 비하여 훨씬 낮다. PFC 기능이 없는 일반 전원 공급기에 비하여 Passive PFC 기능이 있는 전원 공급기는 오히려 전자파를 더욱 감소시킨다. 회로가 단순하며 부품 원가가 낮아 추가 부담이 적다. 기존의 절전 기능이 없는 제품에 PFC 기능을 추가하여 쉽게 생산할 수 있는 것도 장점이다.

* Passive PFC 방식의 단점

Passive 방식은 전력 효율이 68-80% 범위이므로 일반 전원 공급기보다는 5-15% 정도의 절전 효과가 있으나 Active에 비하면 효율이 낮은 편이다. AC 전압 선택 스위치를 사용해야 하며 추가된 Inductor로 인하여 일반 전원 공급기보다 훨씬 무게가 더 나간다. 전원 공급기용 케이스가 부실하면 최대 부하 출력 상태에서 50-60Hz의 저주파 오디오 노이즈(험 노이즈)가 발생할 가능성이 있다.

 

3. 제품 포장 및 구성

 

▲ 제품이 포장된 박스

 

박스 크기는 여느 제품보다 큰 크기로 ATX 타입의 전원 공급기를 담기에도 큰 크기의 박스이다. 디자인은 지금까지 봐왔던 스파클 제품의 박스 디자인과 동일하며, 사진과 같이 전체적으로 블랙 색상에 영문으로 POWER 를 강조하여 전원 공급기의 힘을 강조하고 있다.

 

▲ 박스 개봉

 

박스를 개봉하니 역시나 박스가 너무 큰 나머지 전원 공급기가 박스 안에 안정되게 고정되어 있지 못하였다. 전원 공급기는 에어팩에 쌓여있기는하나 에어팩만으로는 외부의 충격을 감당하기에는 부족하니 박스 내부에 외부의 충격으로부터 보호할 수 있는 완충제를 넣거나 좀 더 작은 사이즈의 박스를 제작했으면 한다.

 

▲ 제품 구성

 

제품 구성은 사진과 같이 전원 공급기와 전원 케이블뿐이다. 전원 공급기로서 갖춰야할 모든 구성품은 다 갖췄다고도 할 수 있지만, 요즘 출시되는 제품들과는 비교되는 모습이다. 대다수의 제품들이 부가적으로 케이블 타이, SATA 커넥터, 헤리컬 밴드, 사용자 설명서 등을 제공하고 있는데, 본 제품은 아무것도 없다. 물론 이런 부가적인 구성품을 제공하게되면 원가 상승이라는 요인이 따라오기는 하지만, 적어도 다른 제품들보다 많이는 아니더라도 비슷하게는 갖춰야 경쟁력을 갖지 않을까 생각된다.

 

4. 제품 외관

 

흔한말로 전원 공급기를 선택할 때 무거운 제품이 좋다는 말이 있는데, FSP270-50SNV Mighty는 처음 들었을 때 상당한 묵짐함이 전해졌다. 전원 공급기 케이스는 1mm 두께의 강판을 사용하였으며, 부식을 방지하기 위해 코팅 처리되어 있다. 두꺼운 강판과 코팅 처리로 인하여 전자파 감소와 더불어 노이즈 감소 효과도 기대된다.

 

▲ 전면

 

전면 구성은 전원 공급기 냉각을 위한 배기팬(80mm), 전원 케이블 연결부, 비상 전원 차단 스위치, 입력 전원 선택 스위치로 구성되어있다. 전원 공급기라는 부품의 특성상 대부분의 파워와 같은 모습이다. 배기팬이 자리하고 있는 환풍구는 원활한 냉각과 마찰음을 최소화하기 위하여 구멍이 비교적 넉넉하게 가공된 모습이다. 개인적으로 그릴 형태를 선호한다.

 

▲ 후면

 

후면에는 내부 냉각을 돕기 위한 통풍구가 후면 전체에 걸쳐있다.

 

▲ 윗면

 

윗면에는 각종 국제 인증 마크와 제품 사양 및 주의사항이 표기된 스티커가 부착되어있다. 확대된 이미지를 보면 +5V의 출력이 앞서 살펴본 사양과 달리 25.0A로 표기되어 있는데, 이는 +3.3V의 출력이 6A일때 +5V의 최대 출력이 25.0A란 뜻이다. 사용자에게 혼동을 줄 수 있는만큼 SPI 코리아 홈페이지에 나타난 제품 사양은 수정되어야 할 것이다. 그 외 Noise Killer와 PFC에 대한 스티커도 부착되어있다.

 

▲ 커넥터들

 

사진과 같이 다수의 커넥터가 있으며, 케이블 중간에는 케이블 타이로 묶음 처리하여, 케이블 정리가 용이하도록 하였다. Micro ATX 전원 공급기가 Micro ATX 타입의 케이스에 장착되기 때문에 시스템 내부 공기 순환이 아무래도 일반 ATX 타입의 케이스보다는 취약하다. 그러므로 케이블을 튜브처리하여 내부 공기 순환에 도움이 되도록 하였으면 어떨까 생각한다. 자세한 커넥터 수량과 케이블 길이는 아래와 같다.

 

▲ 커넥터 수량과 케이블 길이

 

케이블 길이는 전원 공급기 끝에서부터 커넥터 연결 부위까지의 길이이다. 각 부품들은 연결하는데 충분한 길이를 제공하고 있으나, SATA 커넥터를 제공하지 않고 있다. 아직까지는 SATA 방식의 하드 디스크 사용자가 많지는 않지만, 현재 시장에서 유통되고 있고 또한 앞으로 SATA 방식의 하드 디스크를 사용하고자 하는 사용자 또한 많기 때문에 최소한 한 개정도의 SATA 커넥터는 제공되었으면 한다.

 

5. 제품 내부

 

▲ 커버 제거

 

ㄷ 자 형태의 커버를 제거한 모습이다.

 

▲ 커버

 

커버 내부에는 내부 부품과의 쇼트를 방지하기 위해 투명 플라스틱 가이드가 부착되어있다. 그리고 케이블이 통과하는 구멍은 사진과 같이 라운딩 처리되어 케이블 손상을 방지하였다.

 

▲ 전체적인 내부 모습

 

좁은 공간에 270W라는 용량을 수용해야해서인지 거의 빈틈이 없을정도고 수많은 부품들이 빼곡히 자리잡고 있다.

 

▲ 바닥면

 

바닥면 또한 케이스와의 쇼트를 방지하기위해 투명 플라스틱 가이드가 삽입되어 있다. 그런데 우측 하단의 이미지를 보면 납땜 마무리 상태가 그리 좋지못한 것을 볼 수 있다. 이런 깔끔하지 못한 마무리가 제품 성능과는 상관이 없을지 모르지만, 기왕이면 마무리까지 깔끔했으면 하는 바램이다.

 

일반적으로 전원 공급기는 크게 입력 EMI 필터부, 교류-직류(AC-DC) 정류부, 직류-직류(DC-DC) 스위칭 변환부, 출력 필터 및 출력단으로 이루어져 있으며, 이 순서대로 전원 공급이 이루어진다.

 

▲ 입력 EMI 필터부

 

EMI 필터는 패키지 형태와 개별 부품 형태 두 가지가 있는데, FSP270-50SNV Mighty는 사진과 같이 개별 부품 형태로 되어있다. 두 형태 모두 성능상의 차이는 없으며, 단지 패키지 형태가 개별 부품 형태보다 원가가 조금 더 비싸다. 우측 상단의 이미지는 퓨즈로 사진과 같이 수축 튜브로 쌓여있으며, 납땜으로 고정되어 있다.

 

▲ Passive PFC 회로

 

EMI 필터 바로 옆에 위치한 Passive PFC 회로이다. 앞서 언급했듯이 일반 전원 공급기에 위와 같은 Passive PFC 회로만 장착하면 Passive PFC 방식의 전원 공급기가된다.

 

▲ 내부 모습

 

전원 공급기의 가장 핵심적인 부분으로 방열판과 정류 콘덴서, 변압기 등이 눈에 들어온다. 방열판은 알루미늄 재질로 되어 있으며, 원활한 내부 냉각을 위하여 요철 처리하였다.

 

▲ 정류 콘덴서

사용된 콘덴서의 용량은 200V 560uF가 사용되었다. 보통 300W 파워의 경우 대부분이 200V 680uF 용량의 콘덴서가 2개 장착되어있다. 단순히 uF 수치만을 두고 볼 때 부족하다고도 볼 수 있으나, 이는 용량이 커지더라도 낮은 uF와 높은 V의 조합, 그리고 PFC의 도움으로 높은 용량을 커버한다고 한다고 하며, PFC의 종류와 장착여부, V와 uF에 따라 콘덴서의 수량까지도 달라진다고 한다. 다시 말해 파워 용량과 콘덴서의 용량은 반드시 정비례하는 것은 아니다.

 

▲ 변압기

 

직류-직류(DC-DC) 스위칭 변환의 핵심적인 부품인 변압기이다. 변압기의 경우 일반적으로 크기가 클수록 성능이 좋은데, FSP270-50SNV Mighty에 장착된 변압기는 ATX 타입의 전원 공급기와 비교하더라도 뒤지지 않을만큼 비교적 큰 사이즈의 변압기가 장착되어 있다. 그 옆의 작은 변압기는 대기 모드 전원 공급시 사용되는 변압기로 보인다.

 

▲ 레귤레이터

 

AC 전압을 낮추는 레귤레이터는 열 전도율이 높은 구리를 삽입하여 방열판에 장착하여 보다 효과적인 냉각이 가능하도록 하였다. 참고로 전원 공급기에서 발생하는 발열의 대부분을 이 레귤레이터 때문이다.

 

▲ Noise Killer

 

Noise Killer는 최적의 팬 컨트롤로 불필요한 쿨링팬 작동을 제어하여 소음을 최소화 하고, 특히 무더운 여름철과 더운 공간에서 파워의 효율을 극대화 시키는 기능이다. 방열판 위에 부착된 온도 센서를 통하여 쿨링팬 작동을 제어하게된다.

 

▲ 냉각팬

 

FSP270-50SNV Mighty에 사용된 냉각팬은 PROTECHNIC 사의 제품으로 모델명은 MGA6012HS-A25이며, 사양은 아래와 같다.

 

▲ 냉각팬 사양(테크노아 발췌)

 

RPM이 4,200이라는 상당히 높은 수치임에도 불구하고 소음은 27.5dB로 상당히 정숙한 편이다.

 

6. 제품 테스트

 

지금부터 진행되는 각 테스트는 모두 시스템을 1시간 이상 가동한 후에 테스트를 진행하였으며, 테스트에 사용된 프로그램은 Motherboard Monitor 5.3.5.0와 Hot CPU Tester Pro 4.1 LE를 이용하였다.

 

Test System Specification

CPU

Intel Pentium IV 2.4C

Memory

Geil PC3200 DDR SDRAM 256MB * 2

Mainboard

ABIT IS7-E

VGA

Radeon 9100 VIVO

Sound

SoundBlaster Live! DE 5.1

LAN

3Com Giga Lan(On-Board)

HDD

Seagate Barracuda ATA 7200.7 80GB * 2

ODD

LG GCE-8523B

AOpen CRW-4048

Power

Zalman ZM400A-APF

SPI FSP270-50SNV Mighty

Case Cooler

80mm * 4

 

테스트를 하는데 있어 안정화 범위는 ±5%를 기준으로 하여 테스트하였다. 참고로 안정화 범위 안에 들어가는 수치라면 이 값이 정상 값인 +3.3V, +5V, +12V에 얼마나 가깝냐 하는 것은 그다지 의미가 없다.

 

6-1. IDLE 상태

 

60분간 IDLE 상태에서 모니터링한 수치이다.

 

항목

ZALMAN

SPI

Core 0

1.44/1.46

1.44/1.46

Core 1

1.49/1.50

1.49/1.50

+3.3V

3.33/3.34

3.22/3.23

+5.00V

5.05

5.00/5.03

+12.00V

11.43/11.50

11.44/11.48

 

두 제품 모두 모든 수치가 안정화 범위에 포함되고 있다.

 

6-2. FULL LOAD 상태

 

60분간 FULL LOAD 상태 모니터링한 수치이다.

 

항목

ZALMAN

SPI

Core 0

1.42/1.44

1.41/1.42/1.44

Core 1

1.49/1.50

1.49/1.50

+3.3V

3.33/3.34

3.22/3.23

+5.00V

5.05/5.08

5.03

+12.00V

11.43

11.48/11.52

 

이번 테스트 역시 두 제품 모두 모든 수치가 안정화 범위에 포함되고 있으며, 테스트중에 별다른 문제점은 발생하지 않았다.

 

FULL LOAD 테스트 후 3DMark03 데모를 2시간 이상 가동하였지만, 역시 별다른 문제는 발생하지 않았다. 장시간 테스트가 아닌 짧은 테스트 결과로 결론을 내리기에는 성급하지만 테스트 결과만 두고 볼 때 FSP270-50SNV Mighty는 일반적인 Micro ATX 시스템 사양 이상의 시스템에서도 안정된 모습을 보여줬다. 그리고 FULL LOAD와 3DMark03 데모 테스트로 전원 공급기에 적지 않은 부하가 장시간 걸렸을거라 생각되었지만, 냉각팬을 통하여 배출되는 바람은 계절 때문인지 시원함을 느낄 수 있었으며, 냉각팬의 소음 또한 미미하였다.

 

7. 마치면서...

 

SPI Korea의 FSP270-50SNV Mighty는 270W라는 높은 출력을 갖고 있으며, 테스트 하는동안 비교적 안정적인 모습을 보여줬다. 더불어 Passive PFC 방식을 채택하여 전력 효율을 높임과 동시에 전자파 감소 등의 효과를 얻을 수 있도록 하였다. 그리고 Noise Killer라는 SPI만의 독자적인 기술로 냉각팬에 의한 소음을 최소화 시켰다. 이렇게 FSP270-50SNV Mighty는 최근 전원 공급기들이 기본적으로 갖춰야할 항목을 모두 충분히 갖췄지만, 부가적인 요인(SATA 커넥터, 케이블 정리용 악세사리 등)들이 다소 부족하여 아쉬움을 남겼다.

Micro ATX 시스템도 이제는 일반 ATX 시스템 못지 않은 사양과 성능을 갖고 있기 때문에 현재 시장에서 가장 많이 유통되고 있는 200W라는 출력은 다소 부족해 보인다. 그 대안으로 SPI Korea의 FSP270-50SNV Mighty는 좋은 선택이 될거라 생각하며 이만 글을 마치도록 하겠다. 지금까지 본인의 부족한 글을 읽어주신분들께 감사드립니다.

 
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