Mi a legjobb anyag a PC tápegységéhez?

Bevezetés

Tudtad, hogy a modern tápegységek GaN anyagra váltanak félvezetőként? A gallium-nitrid kristályok akár 1000-szer hatékonyabban vezetik az elektronokat, mint a szilícium. Ez lehetővé teszi a PC tápegység-gyártók számára, hogy kompakt tápegységeket gyártsanak. Ez a magas, 3,3 MV/cm-es lebontási mezőnek köszönhető, szemben a szilícium 0,3 MV/cm-es értékével.

A GaN csak egy a sok anyag közül, amelyeket a PC-tápegységek használnak. Vannak burkolatanyagok, vezetékek, kondenzátorok, transzformátorok, induktivitások, hűtőbordák és ventilátorok, amelyek együttesen alkotják egyetlen tápegységet. Ez az útmutató segít az olvasóknak megtalálni a megfelelő anyagot egy PC-tápegységben, mielőtt megvásárolnák. Értékes útmutató a tápegység-fogyasztók és a B2B számára.

Burkolat anyaga

Vevőként a leginkább látható anyag a külső burkolat. Ez általában egy téglalap vagy négyzet alakú doboz, amely fémlemezből készül. A fémet a tápegység burkolatának formájára hajlítják. Íme néhány mélyreható betekintés a burkolat anyagaiba:

Ház anyaga

A lemezek kiválasztásában két fő szereplő van: az alumínium és az acél.

• Acél: A prémium gyártók a magas krómtartalmú acélt részesítik előnyben. Faraday-kalitkaként működik, és megakadályozza, hogy a nagyfrekvenciás zaj zavarja a többi alkatrészt, például a hangkártyát és az alaplapot. Alacsonyabb a vezetőképessége, ami kevésbé jelentős a 90%+ hatásfokú tápegységek esetében, amelyek kevesebb hőt termelnek.
• Alumínium: A hővezető képesség és a könnyű szerkezet miatt az alumínium a legjobb választás. 10°C-kal csökkentheti a belső hőmérsékletet. Ezek nagyszerűek, ha a tápegység ventilátor nélküli vagy csendes.

Bevonatok és felületkezelés

A cinkbevonat és a fekete por két olyan bevonat, amelyek megvédik a ház fémét a sérülésektől. Ezek különösen fontosak a magas páratartalmú területeken. Ha egy rozsdarészecske beleesik a tápegységbe, rövidzárlatot okozhat és károsíthatja a tápegységet.

Szerkezeti forma

A tápegység alakjának megőrzése és a belső nyomtatott áramköri lap (NYÁK) elcsavarodásának és sérülésének megakadályozása érdekében kulcsfontosságú a lemezvastagság megválasztása. A prémium konstrukciókhoz az 1 mm+ vastag SECC acél (elektro-galvanizált, kereskedelmi minőségű, hidegen hengerelt acél) ideális.

Belső vezetékek és kábelek

A tápegységben található alkatrészek NYÁK-on, vezetékeken vagy kábeleken keresztül csatlakoznak egymáshoz. Fontos, hogy hatékonyan vezessék az energiát, hogy minimalizálják az energiapazarlást és biztosítsák a tápegység nagyobb hatékonyságát.

Magvezető anyaga

A tápegységekben három fő anyagot használnak a vezetéshez:

• Tiszta réz: Ez a leghatékonyabb és a legtöbb PC tápegység gyártójának a legjobb választása. Kiváló vezetőképességgel és alacsony ellenállással rendelkeznek.
• Alumíniummal borított réz: A költségmegtakarítás érdekében az alsó kategóriás tápegységek alumíniummal borított rézvezetőkkel rendelkeznek.
• Szénnel átitatott ötvözetek: A réz szénnel való átitatása 15%-kal növeli a szakítószilárdságát. Ideális olyan helyekre, ahol a kábelt ismételten hajlítják.

Szigetelés vagy hüvely

A megfelelő szigetelőanyag kiválasztása kulcsfontosságú a biztonság szempontjából. A magot polivinil-klorid vagy szilikonnal vonják be. Ezek az anyagok jellemzően 105°C-ot is kibírnak. Ezek létfontosságúak a nagy energiaigényű feladatokhoz, például a tuningoláshoz. Ezenkívül ezek a szigetelések fonott vagy lapos nejlonréteggel is bevonhatók, hogy megakadályozzák az összegubancolódást.

Terminálok

Azokat a pontokat, ahol a kábelek érintkeznek, csatlakozóknak nevezzük. Az aranyozott csatlakozók a csúcskategóriás tápegységekben szabványosak. Ezek a pontok érzékenyek az oxidációra és a korrózióra. Ezért kulcsfontosságú egy kémiailag inert fém, például arany használata.

Kondenzátorok és anyagaik

Az energiatárolásban a kondenzátorok kulcsszerepet játszanak. A tápegységekben csökkentik a váltakozó áram ingadozását, elnyomják az elektromos zajt és kezelik a hirtelen terheléscsúcsokat. A jobb minőségű, ideális anyagú és konstrukciójú kondenzátorok használata jobb teljesítményhez vezet.

Elsődleges energiatárolás

Méretük tekintetében ezek a kondenzátorok a legnagyobbak és a legtöbb energiát tárolják. A következő anyagok felhasználásával készülnek:

• Alumínium elektrolit: Ezeket alumíniumfóliából és folyékony vagy gélelektrolitból gyártják. Kisimítja a feszültségingadozásokat.
• Japán polimer: Prémium PC tápegységekben ezek a polimer elektrolitok akár 105°C-os hőmérsékletet is elviselnek, tipikusan 100 000+ órás MTBF-fel. A PC tápegység gyártók kifejezetten megemlítik a japán kondenzátorokat a specifikációs lapon, mivel ezek kevésbé hajlamosak a kiszáradásra vagy szivárgásra.

Másodlagos szűrés és stabilitás

A további finomhangoláshoz a másodlagos kondenzátorok jönnek képbe. Ezek lehetnek kerámia kondenzátorok a nagyfrekvenciás szűréshez, vagy tantál kondenzátorok a kompakt hatékonyság érdekében. A kerámia kondenzátorok ideálisak egy hagyományos tápegységhez, mivel kisebb a robbanás vagy a tűzveszélyességük.

Speciális és niche anyagok

Bár a fogyasztóknak jellemzően nincs szükségük kutatási szintű ismeretekre, fontos megemlíteni a nióbium alapú kondenzátorokat a kondenzátorok teljes körű ismerete érdekében. Ezek 20%-kal jobb rezgésállóságot kínálnak a standard opciókhoz képest.

Teljesítményfizika és metrikák

A kapacitás egyenlő a töltés és a feszültség hányadosával. Megmutatja, hogy egy kondenzátor mennyi töltést képes tárolni. Egy jó minőségű kondenzátor >21 ms-os megtartási idővel és 90%-os ingadozáscsökkentéssel rendelkezik.

Transzformátorok és induktorok

A feszültségszintek kívánt értékekre csökkentésében a transzformátorok kritikus szerepet játszanak. Egy nem hatékony transzformátor nagyobb zajt, rezgést és hőtermelést jelent. Ennek eredményeként összességében alacsonyabb hatásfok és zajos számítógép keletkezik. Íme a transzformátorok és induktorok esetében figyelembe veendő anyagszempontok:

Mágneses maganyag

Ezek a transzformátor szíve. A transzformátor magjaként két fő anyagot használnak:

• Ferritmag: A modern PC tápegység-gyártók kis és könnyű transzformátorokhoz ferritet használnak. Ez lehetővé teszi a nagyfrekvenciás kapcsolást.
• Nanokristályos ötvözetek: Nagy sűrűségű tápegységek és fokozott mágneses hatékonyság érdekében a tápegységgyártók nanokristályos ötvözeteket használnak.

Tekercselés és vezetőképesség

A magot körülvevő vezeték kezeli az áramot.

• Réz: Ez a legnépszerűbb vezető, mivel minimális ellenállást és nagyobb rugalmasságot kínál a könnyebb tekercselhetőség érdekében. Kényelmesen képes átalakítani a nagyfeszültségű váltakozó áramú fali tápellátást a számítógépének szükséges egyenáramú sínekké (3,3 V, 5 V, 12 V).
• Többrétegű és grafinos: nagy teljesítményű tápegységek esetén az 1200+ többrétegű tekercs csökkenti a hővel kapcsolatos hibákat. Egyes fejlett induktorok grafénadalékolást is tartalmazhatnak a vezetőképesség 10%-os növelése érdekében.

Induktor típusok

Egy másik alkatrész, amely megtisztítja az energiát, mielőtt az elérné a PC központi alkatrészeit, az induktor. Ezek többnyire toroid induktorok, amelyeket porított vasból vagy ferritből készítenek. A zajcsökkentés és az elektromágneses interferencia szűrése a legfontosabb jellemzőjük.

Hűtőbordák és ventilátorok

A PC tápegységek egyik fő jellemzője, amely a vásárló számára is látható, a ventilátor. Fontos, hogy a ventilátor jó felépítésű legyen, nemcsak esztétikailag, hanem magas statikus nyomást is biztosítson. Ezenkívül a hűtőbordáknak is elég nagynak kell lenniük ahhoz, hogy hatékonyan elvezethessék a hőt. Elemezzük azokat az alkatrészeket, amelyek kulcsszerepet játszanak a tápegység hőjének elvezetésében.

Termikus interfész és transzfer

A hővezető párnák célja, hogy vezetőképes kötést hozzanak létre a fűtőelem és a hőelvezető alkatrész között. Anyaguk általában szilikon vagy grafit. A kiváló minőségű párnák akár 8 W/mK hővezető képességgel is rendelkeznek.

Hőelvezető szerkezetek

• Alumínium lamellák: Ezek fém lamellás szerkezetek, amelyek érintkeznek a hővezető párnával, hogy elvezessék a hőt az alkatrészekről. A legtöbb tápegység-gyártó az alumíniumot részesíti előnyben könnyű súlya miatt.
• Hőcsövek: Ezek réz- vagy alumíniumcsövek, amelyek folyadékkal vannak feltöltve, és passzívan mozogva elvonják a hőt a forrástól, és a hűtőbordához viszik. Gőzkamraként működnek, javítva a hőátadás hatékonyságát.

Aktív hűtés (ventilátor)

• Ventilátorlapát: A PBT-t jellemzően előnyben részesítik az olcsó műanyagokkal szemben. Merevek és ellenállnak a hő hatására bekövetkező vetemedésnek.
• Csapágytípus: A folyadékcsapágyak (FDB) használata a legjobb megoldás tápegységekhez. A folyadékréteg alacsonyan tartja a súrlódást, és több mint 100 000 órás élettartamot biztosít, csökkentve a zajszintet.
• Nulla fordulatszám mód: Kiváló minőségű alkatrészek esetén előfordulhat, hogy a számítógép alacsony terhelésű vagy tétlen üzemmódban van. A tápegység ventilátora kikapcsol, hogy energiát takarítson meg és csökkentse a felhasználó számára a zajt.

Következtetés

A tápegységek a számítógép stabilitásának legfontosabb elemei. Egy rossz tápegység tönkreteheti a számítógép teljesítményét, vagy a legrosszabb esetben károsíthatja az alkatrészeket. Egy csúcskategóriás tápegység minden minőségi anyaggal szemben támasztott követelménynek megfelel. Felső burkolatot használ az árnyékoláshoz, a legjobb vezetékeket a vezetőképességhez, prémium kondenzátorokat a feszültségkiegyenlítéshez, ideális transzformátorokat az átalakításhoz és ideális hűtőbordákat a hőátadáshoz. Együttesen egy nagy hatékonyságú tápegységet eredményeznek, amely megfelel a 80 Plus és a Cybenetics A++ tanúsítványoknak.

Ha prémium tápegységet vagy a legjobb minőségű anyagokból készült, kedvező árú opciókat keres, akkor vegye fontolóra az ESGAMING-et. A 2017-ben alapított ESGAMING gyorsan elismert, feltörekvő márkává vált a nagy teljesítményű számítógép-alkatrészek és kiegészítők területén. A PC-házaktól és tápegységektől a hűtőrendszerekig az ESGAMING elkötelezett amellett, hogy kreatív, megbízható és jól kidolgozott e-sport megoldásokat kínáljon játékosoknak, alkotóknak és PC-építőknek világszerte.

További információkért látogasson el a www.esgamingpc.com weboldalra.