Koji je najbolji materijal za napajanje računala?

Uvod

Jeste li znali da moderna napajanja prelaze na GaN materijal kao poluvodič? Kristali galijevog nitrida provode elektrone do 1000 puta učinkovitije od silicija. Omogućuje proizvođačima napajanja za osobna računala proizvodnju kompaktnih napajanja. To je zbog visokog probojnog polja od 3,3 MV/cm u usporedbi s 0,3 MV/cm silicija.

GaN je samo jedan od mnogih materijala koje se koriste u napajanjima za računala. Postoje materijali za kućište, ožičenje, kondenzatori, transformatori, induktiviteti, hladnjaci i ventilatori koji zajedno čine jedno napajanje. Ovaj vodič namijenjen je pomoći čitateljima da pronađu pravi materijal u napajanju za računalo prije kupnje. Vrijedan je vodič za potrošače napajanja i B2B tvrtke.

Materijal kućišta

Kao kupac, materijal koji bi najvidljiviji bio bi vanjsko kućište. Obično je to pravokutna ili kvadratna kutija izrađena od lima. Metal je savijen u oblik kućišta napajanja. Evo detaljnog uvida u materijale kućišta:

Materijal kućišta

Postoje dva glavna igrača kada je u pitanju odabir lima: aluminij i čelik.

• Čelik: Odabir čelika s visokim udjelom kroma je glavni izbor za premium proizvođače. Djeluje poput Faradayevog kaveza i sprječava da visokofrekventna buka ometa druge komponente poput zvučne kartice i matične ploče. Ima nižu vodljivost, što je manje značajno za napajanja s učinkovitošću od 90%+ koja proizvode manje topline.
• Aluminij: Zbog toplinske vodljivosti i lagane konstrukcije, aluminij je najbolji izbor. Može smanjiti unutarnju temperaturu za 10°C. Izvrsni su ako je napajanje bez ventilatora ili tiho.

Premazi i površinska obrada

Cinčanje i crni prah su dva premaza koja štite metal kućišta od oštećenja. To je posebno važno u područjima s visokom vlagom. Ako čestica hrđe padne u napajanje, može uzrokovati kratki spoj i oštetiti napajanje.

Strukturni oblik

Kako bi napajanje zadržalo svoj oblik i spriječilo uvijanje i oštećenje unutarnje tiskane ploče (PCB), ključan je odabir debljine lima. Korištenje SECC čelika (elektrocinčanog hladno valjanog čelika komercijalne kvalitete) debljine 1 mm ili više idealno je za vrhunske konstrukcije.

Unutarnje ožičenje i kabeli

Komponente unutar napajanja međusobno su povezane putem tiskane ploče, ožičenja ili kabela. Važno je da učinkovito provode energiju kako bi se smanjilo rasipanje energije i osigurala veća učinkovitost napajanja.

Materijal jezgrenog vodiča

Tri su glavna materijala koja se koriste za provođenje struje u izvorima napajanja:

• Čisti bakar: Najučinkovitiji je i prvi izbor većine proizvođača PC napajanja. Imaju vrhunsku vodljivost i nizak otpor.
• Bakreni vodiči obloženi aluminijem: Kako bi se uštedjelo na troškovima, niže klase napajanja imat će bakrene vodiče obložene aluminijem.
• Legure s ugljikom: Ubrizgavanje bakra ugljikom povećava njegovu vlačnu čvrstoću za 15%. Idealno je za mjesta gdje se kabel više puta savija.

Izolacija ili rukav

Odabir pravog izolacijskog materijala ključan je za sigurnost. Jezgra je prekrivena polivinilkloridom ili silikonom. Obično ovi materijali mogu izdržati 105 °C. To je ključno za zadatke koji troše puno energije poput overclockinga. Štoviše, ove izolacije mogu biti prekrivene slojem najlona u pletenom ili ravnom stilu kako bi se spriječilo zapetljavanje.

Terminali

Točke na kojima kabeli dolaze u kontakt nazivaju se terminali. Pozlaćeni terminali su standardni u vrhunskim napajanjima. Te su točke osjetljive na oksidaciju i koroziju. Stoga je ključno koristiti kemijski inertni metal poput zlata.

Kondenzatori i njihovi materijali

Za pohranu energije, kondenzatori igraju ključnu ulogu. U napajanjima smanjuju valovitost izmjenične struje, potiskuju električnu buku i upravljaju iznenadnim skokovima opterećenja. Korištenje kondenzatora više kvalitete s idealnim materijalom i konstrukcijom dovodi do boljih performansi.

Primarno skladištenje energije

Što se tiče veličine, ovi kondenzatori su najveći i pohranjuju najviše energije. Izrađeni su od sljedećih materijala:

• Aluminijski elektrolitički: Proizvode se pomoću aluminijske folije i tekućeg ili gel elektrolita. Izglađuje naponske valove.
• Japanski polimer: U premium PC napajanjima, ovi polimerni elektroliti mogu podnijeti temperature do 105 °C s tipičnim MTBF-om od 100 000+ sati. Proizvođači PC napajanja izričito spominju japanske kondenzatore u specifikacijama, jer su manje skloni isušivanju ili curenju.

Sekundarno filtriranje i stabilnost

Za daljnje fino podešavanje, sekundarni kondenzatori dolaze do izražaja. To mogu biti keramički kondenzatori za visokofrekventnu filtraciju ili tantal za kompaktnu učinkovitost. Keramički kondenzatori idealni su za obični PSU jer imaju manju vjerojatnost eksplozija ili požara.

Specijalizirani i nišni materijali

Iako potrošačima obično nije potrebno znanje na istraživačkoj razini, važno je spomenuti kondenzatore na bazi niobija kako bi se osiguralo potpuno poznavanje kondenzatora. Oni nude 20% bolju otpornost na vibracije u usporedbi sa standardnim opcijama.

Fizika performansi i metrike

Kapacitet je jednak naboju podijeljenom s naponom. Pokazuje koliko naboja kondenzator može zadržati. Visokokvalitetni kondenzator imat će vrijeme zadržavanja >21 ms i supresiju valovitosti od 90%.

Transformatori i induktori

Kako bi se smanjile razine napona na željene vrijednosti, transformatori igraju ključnu ulogu. Neučinkovit transformator znači veću buku, vibracije i proizvodnju topline. Utjecaj je općenito niža učinkovitost i bučno računalo. Evo aspekata materijala koje treba uzeti u obzir kod transformatora i induktora:

Materijal magnetske jezgre

Ovo je srce transformatora. Postoje dva glavna materijala koja se koriste kao jezgra transformatora:

• Feritna jezgra: Za male i lagane transformatore, moderni proizvođači PC napajanja koriste ferit. Omogućuje visokofrekventno prebacivanje.
• Nanokristalne legure: Za napajanja visoke gustoće i poboljšanu magnetsku učinkovitost, proizvođač napajanja koristit će nanokristalne legure.

Namotavanje i vodljivost

Žica koja se omotava oko jezgre prenosi struju.

• Bakar: To je najpopularniji vodič jer nudi minimalni otpor i veću elastičnost za lakše namatanje. Može praktično pretvoriti visokonaponsku izmjeničnu struju iz zidne utičnice u specifične istosmjerne vodove potrebne vašem računalu (3,3 V, 5 V, 12 V).
• Višeslojnost i grafin: za napajanja velike snage, 1200+ višeslojnih namota smanjuje kvarove povezane s toplinom. Neki napredni induktori mogu uključivati ​​grafen doping kako bi se vodljivost povećala za 10%.

Vrste induktora

Druga komponenta koja pročišćava energiju prije nego što dođe do glavnih komponenti računala je induktor. Uglavnom su to toroidni induktori izrađeni od željeza ili ferita u prahu. Smanjenje šuma i filtriranje EMI-ja njihova su ključna značajka.

Hladnjaci i ventilatori

Jedna od glavnih značajki PC napajanja koja je također vidljiva kupcu je ventilator. Važno je da ventilator ima dobru kvalitetu izrade, ne samo estetski, već i da nudi visoki statički tlak. Štoviše, hladnjaci bi također trebali biti dovoljno veliki da učinkovito prenose toplinu. Analizirajmo komponente koje igraju ključnu ulogu u odvođenju topline PSU-a.

Toplinski interfejs i prijenos

Termalne pločice namijenjene su stvaranju vodljive veze između grijaće komponente i komponente za odvođenje topline. Njihov materijal je obično silikon ili grafit. Visokokvalitetne pločice imaju toplinsku vodljivost do 8 W/mK.

Strukture za odvođenje topline

• Aluminijska rebra: To su metalne rebraste strukture koje dolaze u kontakt s termalnim jastučićem kako bi odvodile toplinu s komponenti. Aluminijski materijal je preferirani izbor za većinu proizvođača napajanja zbog svoje male težine.
• Toplinske cijevi: To su bakrene ili aluminijske cijevi ispunjene tekućinom koja se pasivno kreće kako bi uklonila toplinu iz izvora i odvela je do hladnjaka. Djeluje poput parne komore, poboljšavajući učinkovitost prijenosa topline.

Aktivno hlađenje (ventilator)

• Lopatica ventilatora: Obično se PBT preferira u usporedbi s jeftinom plastikom. Krute su i otporne na savijanje pod utjecajem topline.
• Vrsta ležaja: Korištenje fluidnih dinamičkih ležajeva (FDB) je najbolje za PSU-ove. Sloj fluida održava nisko trenje i osigurava vijek trajanja od 100.000+ sati, smanjujući buku.
• Način rada s nultom brzinom okretaja: S visokokvalitetnim komponentama, mogu postojati slučajevi kada je računalo u radu s niskim opterećenjem ili u stanju mirovanja. Ventilator napajanja će se isključiti kako bi se uštedjela energija i smanjila buka za korisnika.

Zaključak

Napajanja su najvažnija komponenta za stabilnost vašeg računala. Loše napajanje može uništiti performanse računala ili, u najgorem slučaju, oštetiti komponente. Vrhunsko napajanje zadovoljava sve kriterije kvalitetnih materijala. Koristit će materijal gornjeg poklopca za zaštitu, najbolje ožičenje za vodljivost, vrhunske kondenzatore za izglađivanje napona, idealne transformatore za pretvorbu i idealne hladnjake za prijenos topline. Zajedno, to rezultira visokoučinkovitim napajanjem koje zadovoljava 80 Plus i Cybenetics A++ certifikate.

Ako tražite vrhunsko napajanje ili povoljne opcije koje koriste najkvalitetnije materijale, razmislite o ESGAMING-u. Osnovan 2017. godine, ESGAMING je brzo postao prepoznat brend u usponu u proizvodnji visokoučinkovitih računalnih komponenti i pribora. Od kućišta za računala i napajanja do sustava hlađenja, ESGAMING je posvećen pružanju kreativnih, pouzdanih i dobro izrađenih e-sport rješenja za igrače, kreatore i sastavljače računala diljem svijeta.

Za više informacija posjetite www.esgamingpc.com