何谓军规标准 揭秘板卡新型供电元器件

崔庆礼，微星科技大陆区技术部顾问。

崔老师1970年毕业于北京大学息管理系。1978年起在辽宁省科技情报研究所从事计算机情报检索系统研究。期间曾在南京大学、中科院计算所以及联合国科教文组织的情报研修班进修计算机硬件设计、系统设计与分析、程序设计与编程技巧。1998年受邀到微星科技大陆区做技术支持工程师，现为微星科技大陆区技术部顾问。

MC：要让板卡产品更稳定地工作，通常在设计之初需要考虑哪些方面的因素？

崔：所谓板卡就是通过PCB把芯片组、CPU、内存和周边设备，以及供电模组连接在一起，使这些设备能够协同工作的平台。让板卡产品稳定工作的条件有PCB布线合理，降低EMI干扰，元件品质优良等要素，而让CPU、内存、芯片组以及周边设备的供电电流洁净和稳定是板卡厂商提高板卡稳定性的重中之重。我们知道主板上的供电电路其实就是DC-DC(直流-直流)变压器，将来自机箱电源的DC供电转换成CPU、内存、芯片组以及周边设备所需要的DC电压和洁净电流。然而目前板卡上的DC-DC转换电路理论已经很成熟，PCB布线也很成熟，能够提高供电质量的有效手段就是采用品质更优良的新元件。如微星科技目前已在部分板卡产品的供电电路上采用了超级亚铁盐电感、冰魄电感、SCC固态静音电感、固态聚合物钽电容、军工级固态电容等达到军规标准的新一代高品质元件。

MC:那么什么是军规标准？以上这些电感、电容与普通元件有什么差别？

崔：所谓军规级标准就是指这些元器件可以用于航空航天及其它环境苛刻的军事领域，并符合美国国防部MIL-PRF-39003L标准中的工作温度要求。举例来说，固态聚合物钽电容的耐温值可达125℃，在85℃的高温状态下拥有20年的寿命，而阳极为铝的军工级固态电容在80℃下也拥有长达10年的寿命。因此它们具备更好的耐高温特性，可以增强供电电路的工作稳定性与寿命。接下来让我重点为大家谈谈这类电感、电容与普通产品的不同。

普通电感是用漆包线、纱包线或塑皮线等在绝缘骨架或磁芯、铁芯上绕制成的一组串联的同轴线圈，线圈裸露在外，也叫开放式电感。由于电感会产生磁场，因此开放式电感的磁场会对周围的电路产生干扰，所以为了降低磁泄露，增强电路工作稳定性，厂商会用铁片或软磁材料把电感线圈屏蔽起来，这就是屏蔽式电感。不过单纯的屏蔽式电感也不能满足电感稳定工作的需求，因为电感磁芯材料还有一个重要参数：居里点。

19世纪末，著名物理学家居里在自己的实验室里发现磁石的一个物理特性，就是当磁石加热到一定温度时，原来的磁性就会消失。后来，人们把这个温度叫居里点。而当电感的温度达到或接近它的居里点时，磁通密度、磁导率等物理特性都要消失，电感就会失效，造成处理器损毁。例如大部分普通电感会采用锰锌铁氧体作为磁芯，而它的居里点是215℃，如果机箱内环境温度是50℃，电感的温升必须低于165℃，对于经常在高温环境下工作的电脑来说，这类电感的可靠性并不能让人放心。因此一些厂商也开始采用新型材料研发的磁芯，如微星板卡采用的超级亚铁盐电感(SFC Choke)不仅采用低电阻设计，而且其磁芯和磁罩采用新型复合镍锌铁氧体(FERRITE)材料，其居里点达到350℃～450℃，因此有更好的抗高温特性，在磁通密度和磁导率上也高于一般铁芯电感。