主板运行源动力供电模式用料浅析[下]

互联网 | 编辑: 吴俊杰 2010-10-12 00:00:00原创 返回原文

主板运行源动力供电模式用料浅析[下]

在上篇文章中,我们介绍了主板供电组成以及供电模式,伴随着芯片组的发展,供电的用料也在不断地更新,但由于制作工序和成本的差异,不同档次的主板从用料上的区别还是较为明显的,这也是为什么不同品牌同款芯片组产生性能差异的关键原因之一,那么今天我们就深入了解下主板元件的用料问题,希望能够帮助朋友们在选购主板时多一个可参考的方面。(相关链接 主板运行源动力供电模式用料浅析[上]http://article.pchome.net/content-1206291.html

现在的主板市场似乎对于“全固态电容”几个字“情有独钟”,这是为何呢?且不论这全固态电容的真假,我们单从这些厂商变幻多样的文字游戏中,便知道这其中必有蹊跷,因此我们就从电容用料的各自区别以及简便的区分开始说起吧~~!

电容的区分

所谓“液态”或“固态”是指电解质的形态。电解电容以液态的电解液作为介电材料,固态电容则以固状的功能性导电高分子聚合物作为介电材料。

电解电容和固态电容

使用固态电容的优点,首先是不会爆浆。实验证明环境温度每升高10℃,电容的寿命就会减半。传统的液态电容因为工作时产生热量,会导致液体与铝制外壳发生水合作用,于是水分逐渐减少,从而导致电容功能不断降低和温度的升高,于是形成了一个死循环,最终电容鼓凸漏液,也就是常说的爆浆,所以为了安全通常会在电容器顶部留有防爆槽,让电解质可以渗漏出来以避免爆炸。而固态电解质基本不用担心这个问题,只要将空气抽净基本不会因受热膨胀发生爆炸,所以此类电容器一般没有防爆槽。不过并不绝对,电解质的形态和防爆槽没有绝对的联系,所以我们不能单纯的通过防爆槽去判断。

有防爆槽的电解电容

全固态电容

另外固态电容在高频下呈现较低的阻抗,从而即使是在超频的状态下,仍能稳定工作,固态电容能耐高涟波电流,固态电容具有超长的寿命,不同的温度下比液态电容寿命高60%到300%。最后,就是具有耐高温性。

钽电容

钽电容主板

钽电容不需像普通电解电容那样使用镀了铝膜的电容纸烧制,本身几乎没有电感,但这也限制了它的容量。此外,由于钽电容内部没有电解液,很适合在高温下工作。 钽电容的特点是寿命长、耐高温、准确度高、滤高频谐波性能极好。但其容量较小、价格也比较昂贵,而且耐电压及电流能力较弱。

电感&MOSFET管

电感分为3种类型,开放式电感,半封闭式电感,全封闭式电感。其中以开放式电感最差,全封闭式电感最优异。因为电感通电后,会产生电磁,开放式电感因为没有外围屏蔽,会有一定的电磁外泄从而增加了干扰其他元件稳定工作的可能性,原则上尽可能的选择使用全封闭式电感的主板。

电感线圈

主板MOSFET管用料

MOSFET管在供电电路里表现为受到栅极电压控制的开关。每相的上桥和下桥轮番导通,对这一相的输出扼流圈进行充电和放电,这样就在输出端得到一个稳定的电压。由于每相电路都要有上桥和下桥,每相供电电路所承受的电流都要经过MOSFET的开关分流,而在同一时间MOSFET并非同时开启(轮流工作),因此每相供电电路至少有两颗MOSFET。

英飞凌mosfet管

上桥和下桥都可以用并联两三颗代替一颗来提高导通能力,因而每相供电还可能用到三颗、四颗甚至五颗的MOSFET。更多的MOSFET能让每颗MOSFET休息的周期延长,减少承受热量的时间,进而令主板的供电系统更加稳定。因此对于普通消费者可以从MOSFET的数量来判断供电电路的优劣。

一相电路中的两颗MOSFET

MOSFET的另一个功能是降压。在供电电路中,MOSFET组成的推挽式开关电源,将正5V电压降到合适的值给CPU供电。由于现有CPU、GPU等芯片需要MOSFET器件在较高电流和较高开关频率下工作,因此MOSFET的品质非常重要。瑞萨、英飞凌、飞利浦、安森美、Vishay等品牌MOSFET品质上乘,其中APM系列超快MOSFET应用到超频中比较广泛!

PCB及层数识别

最后我们说一下主板的基础用料——PCB板,PCB主要由玻璃纤维和树脂构成。玻璃纤维与树脂相结合、硬化,变成了一种隔热、绝缘,且不容易弯曲的板,这就是PCB基板。当然,光靠玻璃纤维和树脂结合而成的PCB基板是不能传导信号的,所以在PCB基板上,生产厂商会在表面覆盖一层铜,因此PCB基板也可以叫做覆铜基板。

PCB板

PCB的一个重要参数是PCB的层数,这个参数也一直是网友衡量主板优劣的一个标准。那PCB的层数是越多越好吗?答案是否定的。以目前销售的H55主板为例,由于H55系列主板采用单芯片设计,主板布线相对简单,因此无论是华硕等一线品牌还是本土同路品牌,H55主板均采用了4层PCB基板。

4层PCB

目前主板基本都采用4层PCB,除非你要超频,对信号和抗干扰要求极高,否则4层PCB已足够!虽然PCB层数能够让主板信号干扰减少,从某种程度上说提升超频性,不过所花费的代价是巨大的,如一款6层PCB的主板超频性能大概会比4层PCB的主板高5%左右,而价格却会高出30%以上!因此,除了极少数极端发烧友,4层PCB已经足够使用了,从目前市场上所售主板看,无论国内品牌还是台系品牌,都是采用的4层PCB,因此PCB设计上其实并无太大差异。

6层PCB

PCB层数的识别方法

多层板的电路连接是通过埋孔和盲孔技术,主板和显示卡大多使用4层的PCB板,也有些是采用6、8层,甚至10层的PCB板。要想看出是PCB有多少层,通过观察导孔就可以辩识,因为在主板和显示卡上使用的4层板是第1、第4层走线,其他几层另有用途(地线和电源)。所以,同双层板一样,导孔会打穿PCB板。如果有的导孔在PCB板正面出现,却在反面找不到,那么就一定是6/8层板了。如果PCB板的正反面都能找到相同的导孔,自然就是4层板了。

写在最后:主板的供电系统是主板运行的源动力,而各种档次供电元件用料的排列组合便组成了现在市场上层次分明的主板系列,具体的区分方法也是万变不离其宗,而这个“宗”就是主板的基本构成以及供电模式的基础构架,当我们真正去了解它们时,会发现也有值得回味的小乐趣和营销者的策略包涵其中,了解供电是我们认识主板的基础,当我们将主板的各个要素一一击破时,那么就可以做到心中有数地去选购自己心仪的DIY硬件了。(相关链接 主板运行源动力供电模式用料浅析[上]http://article.pchome.net/content-1206291.html

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