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何谓军规标准 揭秘板卡新型供电元器件

2010-08-30马宇川《微型计算机》2010年8月上

此外为增强电感的散热能力,降低电感的温度,我们还可以对屏蔽式电感的外壳进行改造,如微星近推出的冰魄电感(Icy Choke)在超级亚铁盐电感的基础上还对屏蔽罩采用了144小时抛光工艺,使电感外罩平如镜面,增强了它与空气的热交换能力。总的来看,这两种电感都是通过改良磁芯和磁屏蔽罩,降低温度提高电感的稳定和增加磁通量,属于增强电感自身性能的改良。不过对于用户来说,要想用的更舒心,我们还需要额外的设计,让电感工作得更“环保”。

 
与普通屏蔽式电感相比,冰魄电感的表面更光滑,更有利于散热。

相信一些人在使用一些高端显卡时,曾被高频噪音所困扰,然而这些噪音并不是来源于风扇或其它哪个元件,而正是由于电感所带来的电感噪声。电感噪声是由电流所衍生的旋量电磁场,经由电感磁芯而流过相对等之磁通,就容易因磁力线之短路径效应,而让电感内的磁芯与线圈间产生吸引与排斥效应,并引发线圈振动,产生高频噪声。虽然普通电感内会灌入强力胶粘着线圈,但经过波峰焊,以及不同材料膨胀系数差别而出现的微裂间隙,也令线圈能够活动。因此微星已在显卡上采用了SSC固态静音电感,该电感本身是一体成型的设计,线圈与磁外罩烧结成一个整体。经波峰焊接后,也不会出现微裂间隙,所以不会产生高频振动噪声。后再让我们来谈谈军工级电容中的明星产品:固态聚合物钽电容。

 
SSC固态静音电感的线圈与磁外罩被烧结成一个整体,避免电感噪音的出现。

我们知道电容根本的功能是存储电能。因此,一个完美的电容,自身不应产生任何能量损失。但是,因为制造电容的材料有电阻,电容的绝缘介质有损耗,以及其它各种原因导致电容并不“完美”。从电容外部看,这个损耗的表现就像一个电阻跟电容串联在一起,所以就叫做“等效串联电阻(ESR)”。ESR的存在会导致电容器两端的电压产生突变,而电压突变就会降低电容的滤波效果。在振荡电路等场合,ESR也会引起电路在功能上发生变化,引起电路失效甚至损坏等严重后果。

 
固态聚合物钽电容的结构与用料令它拥有更好的导电效率,更低的ESR。

因此要让电容工作的更稳定,关键因素就是降低它的ESR。而要降低ESR,则需要厂商对电容阳极、电介质、电解质三个组成部分采用更先进的材料来制造。如微星近在部分板卡上采用的固态聚合物钽电容(简称Hi-C电容)在材料上与普通的固态铝电容、钽电容明显不同。其阳极是烧结钽,电介质是氧化钽,电解质为高导电聚合物。与普通钽电容采用的二氧化锰电解质相比,其采用的高导电聚合物电解质导电率达到100s/M,是二氧化锰的1000倍、电解液电容的一万倍,其不到5mΩ的ESR比这两类电解质低很多,并且没有爆炸的危险。而相对于阳极为铝的固态电容来说,由于钽的介电能力比铝要高,因此在同样容量的情况下,固态聚合物钽电容的体积能比固态铝电容做得更小。同时再加上钽的熔点比铝高出很多,耐高温性更好,所以可以更多地用在那些空间狭小、环境苛刻的供电电路里。

由于数字供电电路仍存在PWM调整时间长、工作效率偏低等缺点,因此模拟或数字+模拟的混合式供电电路仍是目前板卡产品采用的主要设计方式。而要想在这两类供电电路上获得稳定性的提升,无疑在现有供电电路基础上采用更优质的元件将是快、有效的一种方法。同时随着大功耗多核处理器的普及、高性能图形核心的诞生,它们也对目前使用的各型元件提出了新挑战。因此在售价差不多的情况下,选择采用新型供电元件的产品将是明智的做法。

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用户评论

共有评论(1)

  • 2010.10.18 19:39
    1楼

    军标元件大的特点是稳定,能够适应较恶劣的环境,如果只是家用,普通民用元件已经足够支持到寿终正寝了

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