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Alimentations ATX 2009
Corsair CX 400 Watts

Après des années d’élitisme, la majorité des constructeurs d’alimentations semble enfin comprendre que les puissances de 600 Watts et plus sont loin de représenter une part de marché importante, et pour cause : à part dans une configuration très haut de gamme, un PC actuel ne consomme guère plus de 300 Watts.  Dans ces circonstances, on comprendra donc que l’écrasante majorité des utilisateurs n’est pas franchement disposée à dépenser plus de 50€ dans un bloc d’alimentation.

Reproduisant le même cheminement qu’avec ses mémoires « Value », Corsair propose enfin une alimentation d’entrée de gamme à prix raisonnable : la CX 400 (parfois écrite 400 CX). Celle-ci est vendue pour un peu moins de 50€, dispose d’une puissance de 400 Watts et vient donc se positionner directement en face de blocs comme l’Antec Earthwatt, dont le modèle 380 Watts que nous avons déjà testé est l’un des best-sellers du moment.

Reste maintenant à savoir ce que vaut exactement cette nouvelle CX 400 par rapport à ses concurrentes « externes », mais aussi par rapport aux autres modèles de Corsair, à commencer par la VX 450, vendue pour 15€ de plus. Jusqu'à présent, Corsair a toujours fourni des produits de qualité, mais il est toujours plus simple de proposer une alimentation haut de gamme qu’un bon produit d’entrée de gamme.

Nous allons donc disséquer ce nouveau modèle pour savoir ce que vaut exactement la CX 400. Le moins que l’on puisse dire est que ce test nous a réservé bien des surprises. Sans plus attendre, procédons.

 

  • Caractéristiques

Pour une alimentation vendue à 50€, on ne s’attendait pas à une débauche d’accessoires plus ou moins utiles. Toutefois, Corsair livre les CX 400 avec le minimum vital : un câble secteur, quatre vis de fixation, une dizaine de colliers en plastiques et un manuel d’installation en français qui vous promet les pires malédictions si vous tenter d'ouvrez le capot. Comme toutes les alimentations de Corsair, la CX400 est recouverte d’une peinture noire matte :

 

Avant de décortiquer l’étiquette, un mot sur le ventilateur de 12 cm qui équipe la CX 400 : celui-ci est un ultra-classique ADDA AD1212HB-71GL, de bonne qualité, mais pas franchement parmi les plus silencieux lorsqu’il tourne à pleine vitesse. A plus de 300W de charge effective, nous avons constaté que la CX400 ne peut plus être qualifiée de silencieuse. En deçà, elle est quasi-inaudible.

Voyons maintenant la répartition des puissances. Premier point très positif, la CX400 est capable de délivrer 360 des 400 Watts nominaux sur le rail +12V, spécifié à 30A. Ceci représente 90% de la puissance totale, ce qui est parfait. Les rails +3.3/+5V sont tout deux spécifiés à 20A pour un total cumulé de 130W. Enfin, le +5VSB est spécifié à 2.5A, soit exactement ce que prévoit la norme ATX 2.3. De ce côté, Corsair a donc fait du bon travail puisque la répartition des puissances est digne d’une alimentation haut de gamme.

Côté connectivité, la CX 400 n’est bien sûr pas modulaire, mais elle embarque tous les connecteurs nécessaires au fonctionnement d’un PC récent :

 

Type
Nombre
Type
Nombre
ATX 20/24
x1

45 cm
Molex
x6

45/55/65 cm
ATX/EPS 12V
x1

45 cm
S-ATA
x6

45/55/65 cm
PCIe 1.0
x1

55 cm
Floppy
x2

75 cm

 

Tout y est, et en nombre. La seule chose qu’on pourrait reprocher à Corsair est la présence d’un connecteur PCI Express 1.0 qui aurait pu être avantageusement remplacé par un modèle hybride PCIe 1.0/2.0 à 6/8 broches qu’on trouve généralement sur les alimentations haut de gamme. Ceci dit, la quasi-totalité des cartes graphiques haut de gamme (à l’exception des GX2/X2) s’en accomoderont sans problème.

 

  • Fonctionnement Interne

PS : Ceci se réfère à l’ancien modèle de CX 400, avant que Corsair n’effectue les modifications qui ont fait suite à nos remarques ! Voir plus bas pour la suite.

La majorité des alimentations Corsair sont conçues autour d’une base Seasonic. La première chose à faire était donc de vérifier de quelle plateforme est issue la CX400. Un simple coup d’œil à l’architecture interne ne laisse planer aucun doute :







Cette alimentation repose donc elle-aussi sur la même base que les autres modèles haut de gamme de Corsair, c'est-à-dire la Seasonic S12-II. Construire une alimentation à moins de 50€ sur cette base n’est pas chose facile. Nous allons donc étudier de prés les composants choisis par Corsair afin de savoir si ceux-ci sont tous d'une qualité raisonnable. Commençons par le premier étage de filtrage (1), placé sur un PCB qui embarque également le connecteur IEC 220V d’entrée. Une solution bien plus élégante que la soudure à même le connecteur qu’on voit encore parfois.  On trouve sur le PCB principal le second étage de filtrage (2) constitué de deux selfs et d’un jeu de condensateurs X/Y de qualité, identique aux alimentations Seasonic. Le courant est ensuite redressé par un pont de diode GBU806 de Diodes Inc. (3), spécifié à 8A pour 600V, soit nettement plus que la minimum requis. Comme sur tous les modèles Seasonic construit sur ce PCB, on trouve deux étages de deux MOSFETs (4) (5), chacun doté d’un radiateur distinct. L’un s’occupe du découpage en lui-même et l’autre du PFC actif. Corsair à choisi respectivement deux MOSFET Fairchild 18N50 (500V/72A) + une diode SSTH8S06 de ST Microelectronics d’un côté et deux MOSFET Fairchild 13N50 (500V/50A) de l’autre. Des composants qu’on trouve par exemple dans la S12-II de 500 Watts !

La source de courant est contenue dans le condensateur (6), un modèle japonais de 270 µF issus de la série SMQ de Nippon Chemicon et spécifié à 85°C. Si les MOSFETs ont été épargnés par la réduction des couts, il n’en est pas de même pour ce condensateur, composant primordial mais onéreux de toute bonne alimentation à découpage. Corsair utilise ici un modèle d’entrée de gamme de Nippon Chemicon, qui n’est certes pas mauvais, mais franchement "limite" en termes de capacité. Pour rappel, le seul gros point négatif des Seasonic S12-II étaient leur condensateur trop faiblement dimensionné. Avec 330 µF pour 500W, les mesures ont montrés que certaines spécifications de la norme ATX (résistance aux microcoupures) étaient loin d’être tenues. Avec 270 µF pour 400 Watts, nul doute que la CX 400 ne tiendra pas non plus les minimas imposés par la norme. Nous serons donc particulièrement vigilants sur ce point lors des tests. Fin d’aparté, poursuivons. Le découpage est contrôlé par un chip CM6800 de Champion Micro (7), monté sur un petit PCB distinct, une pratique là aussi issue de chez Seasonic.

Une fois découpé, le courant est ensuite transmis au secondaire par le transformateur VRL35W (8) puis violemment rectifié par les packs de diodes Schottky. Pour les rails +3.3V, +5V et 12V, on trouve respectivement un STPS30L30 de ST Microelectronics (30A max pour 20A spécifiés), un autre STPS30L30 (même specs) et  deux SBR 30A50CT de Diodes Inc. (soit 60A pour 30A annoncés). Corsair s’est donc ménagé une marge de 50%, et même de 100% pour le rail +12V par rapport aux puissances annoncées. Excellent. En sortie, le filtrage est effectué par des condensateurs de la gamme RLP, RLS et RLX d’OST Corp (10). Tous ces condensateurs font partie de la très bonne série 105°C Low ESR (voir Ultra Low ESR pour les RLX) du fabricant, dont les durées de vies sont bien supérieures à celles des condensateurs classiques (jusqu'à 5000h pour un RLS par exemple). Corsair semble donc avoir choisi avec soin les condensateurs de filtrage en sortie puisque chacun d’entre eux est particulièrement bien adapté au rail dont il a la charge : RLX (très haut de gamme) pour le +12V, RLS (moyen de gamme) pour le +5V et RLP (haut de gamme) pour le +3.3V. Du beau travail. Pour terminer, la gestion de la ligne POWER_GOOD et des protections de sur- et sous-tensions  est effectuée par un superviseur HY510N de Haw Yang (9), également monté sur un petit PCB distinct.

 

  • Tests : AC & Efficacité

Il est temps de commencer les tests pratiques avec quelques mesures effectué côté secteur. Nous avons analysé l’efficacité du mécanisme de correction du PF et mesuré  les courants harmoniques produits par l’alimentation :

 

La forme du courant drainé est très propre : la sinusoïde parfaite n’est pas loin. A 50% ou à pleine charge, le Power Factor est proche de 1, et ne décent pas sous les 0.93 à 20%. Côté harmoniques, le PFC actif fait ici encore des merveilles puisqu’il parvient à maintenir un seuil très bas sur toutes les gammes d’harmoniques. Voyons maintenant l’efficacité de la Corsair CX 400, annoncée comme dépassant les 80% :

 

 

Avec une efficacité comprise entre 81.4% et 84%, la CX 400 atteint sans problème les excellents résultats des autres alimentations haut de gammes. Certes, il manque encore un ou deux pourcents pour être dans le top 3, mais une efficacité de 84% à mi-charge reste remarquable. Mieux, la CX 400 est, avec la Silent Pro de Cooler Master, la seule alimentation à atteindre les 50% d’efficacité sur le rail +5VSB (c'est-à-dire lorsque l’alimentation est en veille) avec une charge de 100 mA. En clair, avec 0.5 Watts utilisés pour la veille de la carte mère, la CX400 consommera moins qu’un watt sur le secteur EDF. Jolie prouesse.

 

  • Tests : Qualité du courant continu

Nous avons ensuite mesuré le ripple (micro-oscillation de la tension) sur les différents rails avec différences charges (20% et 100%). D’habitude, nous nous contentons de publier deux ou trois mesures parmi les 12 effectuées. Cette fois, nous publierons toutes les mesures à 20% et 100% de charge sur les rails +3.3V, +5V et +12V :


Ripple +3.3V / 20% : 10.6 mV

 


Ripple +5V / 20% : 5.4 mV

 


Ripple +12V / 20% : 7.4 mV

 


Ripple +3.3V / 100% : 27.2 mV


Ripple +5V / 100% : 14.0 mV


Ripple +12V / 100% : 21.2 mV

 

Les résultats sont tout simplement excellents. Les rails +12V et +5V ont un bruit (noise) et un ripple vraiment très faible, qui surpassent ceux de la quasi-totalité des alimentations haut de gamme que nous avons testés. Le comble étant même que la Corsair CX 400 parvient à offrir un rail +12V plus « propre » que celui de la Seasonic S12-II qui dispose pourtant d’un condensateur « solide » sur ce rail, censé lui offrir des performances supérieures à la concurrence. Corsair est même parvenu à atténuer le bruit sur le rail +3.3V (systématiquement élevé sur les bases Seasonic) à un niveau très acceptable. Le choix très judicieux des types de condensateurs placés sur les rails de sorties, comme nous l’avons vu plus haut, fait donc des merveilles. En choisissant au plus prés les composants, Corsair semble être parvenu au Saint Graal : efficace et pas cher.

L'analyse des transitions, qui consiste à faire varier brutalement le courant de 15A à 2A sur un rail (et vice-versa), confirme l'excellente qualité du bloc :

Nous avons mesuré les variations de la tension qui surviennent lors d’une brusque modification de la demande en courant.

En termes de valeur absolue, les résultats obtenus sur la CX 400 sont très bons puisque la plage de variation est comprise entre 12.6V lors d’une transition 15A->2A et 11.7V dans le cas de la transition inverse (voir ci-contre). La norme ATX 2.3 autorise des minimas et maximas de 10.8V et  13.2V, très largement dans la plage admise.  Sur les rails +5V et +3.3V, les écarts sont mêmes encore plus faible puisqu’ils ne dépassent généralement pas les 2%.

Mieux, la CX400 dispose de transitions extrêmement rapides, de l’ordre de la dizaine de microsecondes. La tension se stabilisera donc ultra-rapidement après une variation importante du courant consommé.

Encore un bon point.


Transition 2A -> 15A - Rail +12V

 

Poursuivons avec les tests de mise sous tension. On retrouve ici encore le comportement typique des alimentations basées sur les Seasonics S12-II puisque les différents rails disposent d’un ramp time (temps mis pour passer de 0 à 90% de la tension nominale au démarrage) compris entre 18 et 19 ms, soit en dessous bien que très proche des 20 ms autorisés. Il semblerait que cette spécificité soit volontaire, afin de stresser le moins possible les composants connectés.

 

  • Tests : Protections et Résistance

Nous avons ensuite évalué les performances de cette alimentation du point de vue de la sécurité, des protections ainsi que des résistances aux phénomènes inhabituels ainsi qu’aux perturbations extérieures diverses comme les microcoupures. Les premiers tests effectués concernaient le cross-load, c'est-à-dire l’impact sur les tensions de charge déséquilibrées entre les différents rails (10A sur le +12V et rien sur le +3.3V par exemple). Dans la majorité des cas, la CX400 a parfaitement réagis aux cas les plus courants. Elle est par exemple parfaitement capable de débiter plusieurs ampères sur le rail +12V sans aucune charge sur les autres. De même pour le +5V. Côté +3.3V par exemple, il faudra au moins 400 mA sur le +12V pour pouvoir consommer une forte charge sur le +3.3V.

Nous avons ensuite effectués des variations lentes de la tension d’alimentation, en la faisant varier de 180 VAC à 265 VAC, puis de 90 VAC à 135 VAC. Dans tous les cas, les tensions en sorties n’ont pas variés et le rendement n’a été que légèrement dégradé jusqu'à 110 VAC. La CX400 maintient toutefois une efficacité de 80% à 50% de charge avec une tension de 90 VAC, ce qui est très correct.

Il est maintenant temps de parler d’un point fondamental pour la qualité d’une alimentation :  la résistance aux microcoupures. Pour rappel, la norme ATX 2.3 spécifie une résistance minimum de 16 ms lors d’une coupure secteur. Or, sur la quasi-totalité des alimentations Seasonic, ce seuil n’est pas atteint. En cause : le condensateur d’entrée sous-dimensionné. Dans le cas de la CX400, celui-ci est un modèle 270 µF qui semblent d’emblée trop faible. Nos tests à 300 Watts et à 100% confirment malheureusement ces résultats :


Résistance aux micro-coupures (300 Watts)


Résistance aux micro-coupures (400 Watts)

 

Grosse déception puisque même à 300 Watts, la CX400 n’est pas capable d’atteindre les 16 ms. Et a pleine charge, elle dépasse à peine les 10 ms. Vu les qualités du reste du bloc, ce condensateur sous-dimensionné constitue hélas un sérieux point noir sur une alimentation jusque là quasi-parfaite. Nous avons donc contacté Corsair pour leur faire part de ces résultats.

 

Corsair suit nos conseils et modifie la CX400 en conséquence

Il est rare qu’un constructeur prenne rapidement en considération les remarques d’un journaliste. Pourtant, les tests que nous proposons circulent généralement chez la plupart des fabricants d’alimentation dès leurs publications et sont reconnus pour leur serieux. Nous avons ainsi trouvé une oreille attentive parmi les ingénieurs de Corsair en charge du design des alimentations auxquels nous avons expliqué le problème du condensateur avec forces mesures à l’appui.  Problème d’autant plus ennuyeux à nos yeux que le reste de l’alimentation était plus que correcte.

Les ingénieurs de Corsair n’ont pas tardé à reconnaitre que les résultats du hold-up time (résistance aux microcoupures en anglais) pouvaient facilement être en deçà des spécifications pour peu que la tolérance du condensateur (+/- 20% tout de même) ne « joue » pas dans le bon sens. Afin d‘aller plus loin, nous avons donc proposé une solution pour pallier à ce problème, tout en respectant les impératifs économiques de production :

Un condensateur Nichicon de 270µF/400V de type Snap-In, identique à celui qui se trouvait dans la CX400, coute 2.46$ par 100. Un condensateur de 330µF/400V de la même série coute, quant à lui, 2.94$, toujours par quantité de 100. Remplacer ce condensateur par un modèle supérieur couterait donc environ 50 cents pour chaque alimentation. Nous avons même été jusqu'à proposer le remplacement du 270µF/400V par un modèle 330µF/400V haut de gamme spécifié à 105°C pour un cout de 3.65$. Mais une variation de plus de un dollar paraissait trop importante vu le positionnement « premier prix » de la CX400.

Une fois ces remarques prises en compte, Corsair a immédiatement choisi de modifier les chaines de fabrication de la CX400 pour remplacer le condensateur d’entrée par un modèle plus performant, conformément à nos propositions. Une bonne quinzaine de jour plus tard, nous recevions l’un des premiers exemplaires de série de la CX400 modifiée :

 


Corsair CX400 Rev 6 ("Avant")

Corsair CX400 Rev 7 ("Aprés")

 

Damn ! Corsair a clairement mis les petits plats dans les grands puisque le condensateur finalement choisi est un modèle de 390µF/400V (!!) de la série très haut de gamme KMQ de Nippon Chemicon, qui équipe aussi tous les modèles haut de gamme du constructeur. Avec une telle capacité, nous avons de suite reproduit nos tests de résistance aux microcoupures et cette fois, les résultats sont tout autres :

 


Corsair CX400 Rev 7 ("Aprés")

 

On passe désormais de 10.60 ms à 18.20 ms pour un minimum attendu de 16 ms. En clair, grâce à ce nouveau condensateur,  la CX400 passe dorénavant très nettement au dessus du minimum requis. On ne peut que féliciter Corsair pour avoir aussi rapidement corrigé une erreur de design qui peut certes paraitre minime pour certains, mais qui nuisait au côté « irréprochable » que le constructeur souhaite se donner.

PS : Nous avons également vérifié que tous les autres composants étaient strictement identiques à la version précédente et refait une batterie de test par acquis de conscience. Tous les autres paramètres testés demeurent identiques.

 

Une fois ce problème réglé, nous avons terminé tranquillement nos tests avec la résistance aux surtensions et autres courts-circuits. Dans tous les cas, la CX400 s’est correctement mis en veille sans dommage pour l’alimentation. La protection se déclenche aux alentours de 30A pour les rails +5V et +3.3V et entre 35A et 38A pour le rail +12V. Pour le +5VSB, la limite semble fixée à 4.5A. Les tests de courts-circuits francs n’ont pas non plus posé de problème. Pour savoir jusqu’ou on pouvait « pousser » la CX400, nous avons tenté de lui faire débiter plus de courant que la puissance nominale. Sans surprise au vu des composants  internes souvent surdimensionnés, ce bloc à tenu sans problème 450 Watts, et même 480 Watts. Après 30 minutes, le bloc supportait également 500 Watts, mais nous avons décidé de nous arrêter là.

Au passage, voici les résultats des tests de présence de plomb, effectués sur les soudures et sur les composants de la CX 400 :

 

 

Comme on le voit, la conformité RoHS se vérifie.

Afin de terminer ces tests en beauté, nous avons effectué les tests de surtension secteur en envoyant dans le bloc des pics de 400 V, 600 V et pour finir, 1000V. Comme le bloc persistait à fonctionner correctement, nous avons poussé notre générateur de surtensions à son maximum, c'est-à-dire 5 pics de 1100 V envoyés dans l’alimentation toutes les secondes. Après 10 minutes de ce traitement, aucune perturbation ne venait entacher le bon fonctionnement de la CX400.

 

  • Conclusion

Le test de cette Corsair CX 400 a été pour nous très enrichissant. Tout d’abord parce qu’il est toujours agréable de tester une alimentation qui représente en quelque sorte le « best-of » des bonnes pratiques du milieu, mais aussi parce que le dialogue très technique qui s’est instauré avec Corsair a permis la correction rapide d’un problème de design que nous avons détecté. Ceci nous conforte dans le bien-fondé des tests que nous effectuons et dans le professionnalisme de notre méthodologie. Après tout, le laboratoire de Canard PC est tout de même parvenu à détecter une erreur de conception qui était passée au travers des mailles du filet d’un constructeur pourtant réputé.

Chevilles dégonflées, il reste maintenant à conclure sur l’alimentation en elle-même. Sans surprise, il faut reconnaitre que Corsair a trouvé le compromis parfait avec cette CX 400 qui n’a rien à envier aux modèles haut de gamme : les mesures ont ainsi prouvés qu’elle égalait généralement les blocs vendus à plus de 100€, quand elle ne les surpassait pas sur certains points. Le tout pour un prix de vente situé aux alentours de 50€. Pour réussir cette prouesse, Corsair a effectué une sélection draconienne des composants internes, sélectionnant chaque puce, chaque inductance, et surtout, chaque condensateur de façon à faire coïncider au mieux la performance du composant avec son usage. Un luxe de détails qui porte ses fruits au final.

Alors, vraiment aucun défaut cette CX400 ? En cherchant bien, nous n’en voyons que deux. Le premier concerne le bruit émis par l’alimentation au delà de 300/350 Watts, pas des plus désagréable, mais clairement audible. Ceci dit, la CX400 n’est pas une alimentation vendue comme « silencieuse ». Le second concerne le connecteur PCI Express 1.0 qu’on aurait préféré de type hybride 1.0/2.0. Mais ceci n’est qu’un léger détail.

Bref, si vous cherchez une alimentation à prix plancher pour un PC moyen, voir haut de gamme (mais sans carte graphique extrêmement énergivore comme les X2 d’ATI ou GX2 de Nvidia), la CX 400 est toute indiquée. De plus, elle est garantie 3 ans.