Aký je najlepší materiál pre napájací zdroj pre PC?

Úvod

Vedeli ste, že moderné napájacie zdroje prechádzajú na materiál GaN ako polovodič? Kryštály nitridu gália vedú elektróny až 1000-krát efektívnejšie ako kremík. Umožňuje výrobcom napájacích zdrojov pre PC vyrábať kompaktné zdroje. Je to vďaka vysokému prieraznému poľu 3,3 MV/cm v porovnaní s 0,3 MV/cm kremíka.

GaN je len jeden z mnohých materiálov, ktoré sa používajú v napájacích zdrojoch pre PC. Existujú materiály na kryty, káble, kondenzátory, transformátory, cievky, chladiče a ventilátory, ktoré spolu tvoria jeden zdroj. Táto príručka má čitateľom pomôcť nájsť správny materiál v napájacom zdroji pre PC pred nákupom. Je to cenný sprievodca pre spotrebiteľov zdrojov a B2B.

Materiál puzdra

Pre kupujúceho by bol najviditeľnejším materiálom vonkajší kryt. Zvyčajne ide o obdĺžnikovú alebo štvorcovú krabicu vyrobenú z plechu. Kov je ohnutý do tvaru krytu zdroja. Tu je podrobný prehľad materiálov krytu:

Materiál puzdra

Pri výbere plechu existujú dvaja hlavní hráči: hliník a oceľ.

• Oceľ: Výber ocele s vysokým obsahom chrómu je pre prémiových výrobcov prvotriednou voľbou. Funguje ako Faradayova klietka a zabraňuje vysokofrekvenčnému šumu rušiť iné komponenty, ako je zvuková karta a základná doska. Má nižšiu vodivosť, čo je menej významné pre zdroje s účinnosťou 90 % a viac, ktoré produkujú menej tepla.
• Hliník: Pre tepelnú vodivosť a ľahkú konštrukciu je hliník voľbou. Dokáže znížiť vnútornú teplotu o 10 °C. Sú skvelé, ak je zdroj bez ventilátora alebo tichý.

Nátery a povrchová úprava

Zinkový povlak a čierny práškový povlak sú dva nátery, ktoré chránia kovový kryt pred poškodením. Tieto nátery sú obzvlášť dôležité v oblastiach s vysokou vlhkosťou. Ak sa do zdroja dostane častica hrdze, môže spôsobiť skrat a poškodiť ho.

Štrukturálna forma

Aby si napájací zdroj zachoval svoj tvar a zabránil sa skrúteniu a poškodeniu vnútornej dosky plošných spojov (PCB), kľúčová je voľba hrúbky plechu. Použitie ocele SECC (elektricky pozinkovaná oceľ komerčnej kvality valcovaná za studena) s hrúbkou 1 mm a viac je ideálne pre prémiové zostavy.

Vnútorné zapojenie a káble

Komponenty vo vnútri zdroja sú navzájom prepojené buď prostredníctvom dosky plošných spojov, kabeláže alebo káblov. Je dôležité, aby efektívne viedli energiu, aby sa minimalizovalo plytvanie energiou a zabezpečila sa vyššia účinnosť napájania.

Materiál jadra vodiča

V napájacích zdrojoch sa na vedenie prúdu používajú tri hlavné materiály:

• Čistá meď: Je to najúčinnejšia a preferovaná voľba väčšiny výrobcov PC zdrojov. Má vynikajúcu vodivosť a nízky odpor.
• Medené vodiče s hliníkovým povlakom: Aby sa ušetrili náklady, lacnejšie zdroje budú mať medené vodiče s hliníkovým povlakom.
• Zliatiny s prídavkom uhlíka: Prídavkom uhlíka do medi sa zvyšuje jej pevnosť v ťahu o 15 %. Je ideálna pre miesta, kde sa kábel opakovane ohýba.

Izolácia alebo obal

Výber správneho izolačného materiálu je kľúčom k bezpečnosti. Jadro je potiahnuté polyvinylchloridom alebo silikónom. Tieto materiály zvyčajne odolávajú teplotám 105 °C. Sú nevyhnutné pre úlohy s vysokou spotrebou energie, ako je pretaktovanie. Okrem toho môžu byť tieto izolácie pokryté vrstvou nylonu v opletenom alebo plochom prevedení, aby sa zabránilo zamotaniu.

Terminály

Body, v ktorých sa káble dotýkajú, sa nazývajú svorky. Pozlátené svorky sú štandardom vo vysoko kvalitných zdrojoch. Tieto body sú náchylné na oxidáciu a koróziu. Preto je kľúčové použitie chemicky inertného kovu, ako je zlato.

Kondenzátory a ich materiály

Pri skladovaní energie zohrávajú kondenzátory kľúčovú úlohu. V zdrojoch napájania znižujú zvlnenie striedavého prúdu, potláčajú elektrický šum a zvládajú náhle záťažové špičky. Použitie kvalitnejších kondenzátorov s ideálnym materiálom a konštrukciou vedie k lepšiemu výkonu.

Primárne skladovanie energie

Z hľadiska veľkosti sú tieto kondenzátory najväčšie a ukladajú najviac energie. Sú vyrobené z nasledujúcich materiálov:

• Hliníkový elektrolyt: Tieto sa vyrábajú z hliníkovej fólie a tekutého alebo gélového elektrolytu. Vyhladzuje vlnenie napätia.
• Japonský polymér: V prémiových počítačových napájacích zdrojoch tieto polymérové ​​elektrolyty znesú teploty až do 105 °C s typickou dobou medzi poruchami (MTBF) viac ako 100 000 hodín. Výrobcovia počítačových napájacích zdrojov v technických údajoch výslovne uvádzajú japonské kondenzátory, pretože sú menej náchylné na vysychanie alebo únik.

Sekundárne filtrovanie a stabilita

Pre ďalšie jemné doladenie prichádzajú do úvahy sekundárne kondenzátory. Môžu to byť keramické kondenzátory pre vysokofrekvenčnú filtráciu alebo tantalové pre kompaktnú účinnosť. Keramické kondenzátory sú ideálne pre bežný zdroj, pretože majú nižšiu pravdepodobnosť výbuchu alebo vznietenia.

Špecializované a výklenkové materiály

Hoci spotrebitelia zvyčajne nevyžadujú znalosti na úrovni výskumu, je dôležité spomenúť kondenzátory na báze nióbu, aby sa zabezpečila ich úplná znalosť. Tieto ponúkajú o 20 % lepšiu odolnosť voči vibráciám v porovnaní so štandardnými možnosťami.

Fyzika výkonu a metriky

Kapacita sa rovná náboju delenému napätím. Ukazuje, koľko náboja dokáže kondenzátor udržať. Vysokokvalitný kondenzátor bude mať dobu výdrže > 21 ms a potlačenie zvlnenia 90 %.

Transformátory a induktory

Pri znižovaní úrovní napätia na požadované hodnoty zohrávajú transformátory kľúčovú úlohu. Neefektívny transformátor znamená vyšší hluk, vibrácie a produkciu tepla. Dôsledkom je celkovo nižšia účinnosť a hlučný počítač. Tu sú materiálové aspekty, ktoré treba zvážiť pri transformátoroch a induktoroch:

Materiál magnetického jadra

Toto je srdce transformátora. Ako jadro transformátora sa používajú dva hlavné materiály:

• Feritové jadro: Pre malé a ľahké transformátory používajú moderní výrobcovia PC zdrojov ferit. Umožňuje vysokofrekvenčné prepínanie.
• Nanokryštalické zliatiny: Pre zdroje s vysokou hustotou a zvýšenou magnetickou účinnosťou použije výrobca zdrojov nanokryštalické zliatiny.

Navíjanie a vodivosť

Drôt, ktorý sa ovíja okolo jadra, prenáša prúd.

• Meď: Je to najobľúbenejší vodič, pretože ponúka minimálny odpor a vyššiu elasticitu pre jednoduché navíjanie. Dokáže pohodlne previesť vysokonapäťový striedavý prúd zo zásuvky na špecifické jednosmerné napätie, ktoré váš počítač potrebuje (3,3 V, 5 V, 12 V).
• Viacvrstvové vinutie a grafín: pri zdrojoch s vysokým výkonom znižuje viac ako 1200 viacvrstvových vinutí poruchy súvisiace s teplom. Niektoré pokročilé cievky môžu obsahovať grafénový doping na zvýšenie vodivosti o 10 %.

Typy induktorov

Ďalším komponentom, ktorý čistí energiu predtým, ako sa dostane k základným komponentom počítača, je induktor. Väčšinou ide o toroidné induktory vyrobené z práškového železa alebo feritu. Ich kľúčovou vlastnosťou je redukcia šumu a filtrovanie elektromagnetického rušenia.

Chladiče a ventilátory

Jednou z hlavných vlastností napájacích zdrojov pre PC, ktorú si kupujúci všimne, je ventilátor. Je dôležité, aby ventilátor mal dobrú kvalitu vyhotovenia, nielen esteticky, ale aj aby ponúkal vysoký statický tlak. Okrem toho by chladiče mali byť dostatočne veľké, aby efektívne prenášali teplo. Analyzujme komponenty, ktoré zohrávajú kľúčovú úlohu pri odvádzaní tepla zo zdroja.

Tepelné rozhranie a prenos

Tepelné podložky slúžia na vytvorenie vodivého spojenia medzi vykurovacím prvkom a prvkom odvádzajúcim teplo. Ich materiál je zvyčajne silikón alebo grafit. Vysokokvalitné podložky majú tepelnú vodivosť až 8 W/mK.

Štruktúry na rozptyl tepla

• Hliníkové rebrá: Ide o kovové rebrované konštrukcie, ktoré prichádzajú do kontaktu s tepelnou podložkou a odvádzajú teplo z komponentov. Hliníkový materiál je pre väčšinu výrobcov napájacích zdrojov preferovanou voľbou kvôli jeho nízkej hmotnosti.
• Tepelné trubice: Sú to medené alebo hliníkové trubice naplnené kvapalinou, ktorá sa pasívne pohybuje, aby odvádzala teplo zo zdroja a odvádzala ho do chladiča. Funguje ako parná komora, čím sa zlepšuje účinnosť prenosu tepla.

Aktívne chladenie (ventilátor)

• Lopatka ventilátora: PBT sa zvyčajne uprednostňuje pred lacnými plastmi. Sú pevné a odolné voči deformácii vplyvom tepla.
• Typ ložiska: Použitie fluidných dynamických ložísk (FDB) je pre zdroje najvhodnejšie. Vrstva kvapaliny udržiava nízke trenie a zaisťuje životnosť viac ako 100 000 hodín, čím znižuje hluk.
• Režim nulových otáčok: Pri vysokokvalitných komponentoch sa môžu vyskytnúť situácie, keď je počítač v režime nízkeho zaťaženia alebo v stave nečinnosti. Ventilátor zdroja sa vypne, aby sa šetrila energia a znížil hluk pre používateľa.

Záver

Zdroje napájania sú najdôležitejšou súčasťou stability vášho počítača. Zlý zdroj napájania môže zničiť výkon počítača alebo v najhoršom prípade poškodiť komponenty. Špičkový zdroj napájania spĺňa všetky požiadavky týkajúce sa kvalitných materiálov. Používa vrchný kryt na tienenie, najlepšiu kabeláž pre vodivosť, prémiové kondenzátory pre vyhladenie napätia, ideálne transformátory na konverziu a ideálne chladiče na prenos tepla. Spoločne vedú k vysoko účinnému zdroju napájania, ktorý spĺňa certifikácie 80 Plus a Cybenetics A++.

Ak hľadáte prémiový zdroj napájania alebo cenovo dostupné možnosti, ktoré používajú najkvalitnejšie materiály, zvážte ESGAMING. Spoločnosť ESGAMING, založená v roku 2017, sa rýchlo stala uznávanou a rozvíjajúcou sa značkou v oblasti vysokovýkonných počítačových komponentov a príslušenstva. Od PC skríň a napájacích zdrojov až po chladiace systémy sa ESGAMING venuje poskytovaniu kreatívnych, spoľahlivých a prepracovaných riešení pre e-šport pre hráčov, tvorcov a staviteľov PC po celom svete.

Viac informácií nájdete na www.esgamingpc.com