Ano ang Pinakamahusay na Materyal para sa Power Supply ng PC?

Panimula

Alam mo ba na ang mga modernong power supply ay lumilipat sa materyal na GaN bilang isang semiconductor? Ang mga kristal na Gallium Nitride ay nagko-conduct ng mga electron nang hanggang 1000 beses na mas mahusay kaysa sa silicon. Nagbibigay-daan ito sa mga tagagawa ng PC power supply na gumawa ng mga compact PSU. Ito ay dahil sa mataas na breakdown field nito na 3.3 MV/cm kumpara sa 0.3 MV/cm ng silicon.

Ang GaN ay isa lamang sa maraming materyales na ginagamit ng mga PC power supply. May mga materyales sa casing, mga wiring, mga capacitor, mga transformer, mga inductor, mga heat sink, at mga bentilador na sama-samang bumubuo sa isang PSU. Ang gabay na ito ay naglalayong tulungan ang mga mambabasa na mahanap ang tamang materyal para sa isang PC power supply bago bumili. Ito ay isang mahalagang gabay para sa mga mamimili ng PSU at mga B2B.

Materyal ng Pambalot

Bilang isang mamimili, ang materyal na pinakanakikita ay ang panlabas na pambalot. Karaniwan itong isang parihaba o parisukat na kahon na gawa sa sheet metal. Ang metal ay nakabaluktot sa hugis ng isang pambalot ng PSU. Narito ang malalalim na pananaw sa mga materyales ng pambalot:

Materyal ng Pabahay

Mayroong dalawang pangunahing manlalaro pagdating sa pagpili ng sheet metal: Aluminum at Steel.

• Bakal: Ang pagpili ng bakal na mataas sa chromium content ang pangunahing pagpipilian para sa mga premium na tagagawa. Gumagana ito na parang Faraday cage at pinipigilan ang high-frequency noise na makagambala sa iba pang mga bahagi tulad ng sound card at motherboard. Mayroon itong mas mababang conductivity, na hindi gaanong mahalaga para sa mga PSU na may 90%+ efficiency na naglalabas ng mas mababang init.
• Aluminyo: Para sa thermal conductivity at magaan na konstruksyon, aluminyo ang pagpipilian. Kaya nitong bawasan ang panloob na temperatura ng 10°C. Maganda ang mga ito kung ang PSU ay walang fan o tahimik.

Mga Patong at Pagtatapos sa Ibabaw

Ang zinc plating at black powder ay dalawang patong na nagpoprotekta sa metal ng housing mula sa pinsala. Ang mga ito ay mahalaga lalo na sa mga lugar na mataas ang humidity. Kung ang isang kalawang ay mahulog sa PSU, maaari itong magdulot ng short circuit at makapinsala sa PSU.

Istruktural na Anyo

Upang mapanatili ng power supply ang hugis nito at maiwasan ang pag-ikot at pagkasira ng internal printed circuit board (PCB), mahalaga ang pagpili ng kapal ng sheet metal. Ang paggamit ng SECC steel (Electro-galvanized commercial quality cold rolled steel) na may kapal na 1mm+ ay mainam para sa mga de-kalidad na pagkakagawa.

Mga Panloob na Kable at Kable

Ang mga bahagi sa loob ng PSU ay nagkokonekta sa isa't isa sa pamamagitan ng PCB, mga kable, o mga kable. Mahalaga na mahusay ang pagdadala ng kuryente ng mga ito upang mabawasan ang pag-aaksaya ng enerhiya at matiyak ang mas mataas na kahusayan ng suplay ng kuryente.

Materyal ng Pangunahing Konduktor

May tatlong pangunahing materyales na ginagamit para sa konduksyon sa mga power supply:

• Purong Tanso: Ito ang pinakaepektibo at pangunahing pagpipilian para sa karamihan ng mga tagagawa ng PC PSU. Mayroon silang superior na conductivity at mababang resistance.
• Tanso na Nababalutan ng Aluminyo: Para makatipid sa gastos, ang mga mas mababang klaseng PSU ay magtatampok ng mga konduktor na tanso na nababalutan ng aluminyo.
• Mga Haluang metal na Nilagyan ng Carbon: Ang pagsasama ng carbon sa tanso ay nagpapataas ng tensile strength nito ng 15%. Ito ay mainam para sa isang lokasyon kung saan ang kable ay paulit-ulit na nakabaluktot.

Insulasyon o Manggas

Ang pagpili ng tamang materyal ng insulasyon ay susi sa kaligtasan. Ang core ay nababalutan ng Polyvinyl Chloride o silicone. Kadalasan, ang mga materyales na ito ay kayang tiisin ang 105°C. Mahalaga ang mga ito para sa mga gawaing kumukunsumo ng mataas na lakas tulad ng overclocking. Bukod dito, ang mga insulasyong ito ay maaaring takpan ng isang patong ng nylon na tinirintas o patag upang maiwasan ang pagkagusot.

Mga Terminal

Ang mga puntong pinagdikitan ng mga kable ay tinatawag na mga terminal. Karaniwan ang mga terminal na may gintong plaka sa mga high-end na PSU. Ang mga puntong ito ay madaling kapitan ng oksihenasyon at kalawang. Samakatuwid, ang paggamit ng metal na hindi gumagalaw sa kemikal tulad ng ginto ay mahalaga.

Mga Capacitor at ang Kanilang mga Materyales

Para sa pag-iimbak ng enerhiya, ang mga capacitor ay gumaganap ng mahalagang papel. Sa mga PSU, binabawasan nito ang AC ripple, pinipigilan ang ingay ng kuryente, at pinamamahalaan ang mga biglaang pagtaas ng load. Ang paggamit ng mas mataas na kalidad na mga capacitor na may mainam na materyal at konstruksyon ay humahantong sa mas mahusay na pagganap.

Pangunahing Imbakan ng Enerhiya

Sa laki, ang mga kapasitor na ito ang pinakamalaki at nag-iimbak ng pinakamaraming enerhiya. Ginagawa ang mga ito gamit ang mga sumusunod na materyales:

• Aluminum Electrolytic: Ang mga ito ay ginagawa gamit ang aluminum foil at liquid o gel electrolyte. Pinapadali nito ang mga alon ng boltahe.
• Japanese Polymer: Sa mga premium na PC power supply, ang mga polymer electrolyte na ito ay kayang humawak ng temperaturang hanggang 105°C na may tipikal na MTBF na mahigit 100,000 oras. Malinaw na binabanggit ng mga tagagawa ng PC power supply ang mga Japanese capacitor sa specification sheet, dahil hindi gaanong madaling matuyo o tumagas ang mga ito.

Pangalawang Pagsala at Katatagan

Para sa karagdagang pag-aayos, ginagamit ang mga pangalawang kapasitor. Maaari itong maging ceramic capacitor para sa high-frequency filtration o tantalum para sa compact efficiency. Ang mga ceramic capacitor ay mainam para sa isang regular na PSU dahil mas mababa ang posibilidad ng pagsabog o pagkasunog ng mga ito.

Mga Espesyalisadong at Niche na Materyales

Bagama't karaniwang hindi nangangailangan ng kaalaman sa antas ng pananaliksik ang mga mamimili, mahalagang banggitin ang mga Niobium-Based Capacitor upang matiyak ang kumpletong kaalaman tungkol sa mga capacitor. Nag-aalok ang mga ito ng 20% ​​na mas mahusay na resistensya sa panginginig kumpara sa mga karaniwang opsyon.

Pisika ng Pagganap at mga Sukatan

Ang kapasidad ay katumbas ng karga na hinati sa boltahe. Ipinapakita nito kung gaano karaming karga ang kayang hawakan ng isang kapasitor. Ang isang de-kalidad na kapasitor ay magkakaroon ng oras ng paghihintay na >21ms at pagsugpo sa ripple na 90%.

Mga Transformer at Inductor

Upang mabawasan ang mga antas ng boltahe sa nais na mga halaga, ang mga transformer ay gumaganap ng isang kritikal na papel. Ang isang hindi episyenteng transformer ay nangangahulugan ng mas mataas na ingay, panginginig ng boses, at produksyon ng init. Ang epekto ay pangkalahatang mas mababang kahusayan at isang maingay na PC. Narito ang mga aspeto ng materyales na dapat isaalang-alang sa mga transformer at inductor:

Magnetikong Pangunahing Materyal

Ito ang puso ng transformer. Mayroong dalawang pangunahing materyales na ginagamit bilang core ng transformer:

• Ferrite Core: Para sa maliliit at magaan na mga transformer, gumagamit ang mga modernong tagagawa ng PC PSU ng ferrite. Pinapayagan nito ang high-frequency switching.
• Mga Nanocrystalline Alloy: Para sa mga high-density PSU at pinahusay na magnetic efficiency, gagamit ang isang tagagawa ng PSU ng mga nanocrystalline alloy.

Pag-ikot at Konduktibidad

Ang alambreng nakabalot sa core ang humahawak sa kuryente.

• Tanso: Ito ang pinakasikat na konduktor dahil nag-aalok ito ng pinakamababang resistensya at mas mataas na elastisidad para sa kadalian ng pag-ikot. Maginhawa nitong mako-convert ang high-voltage AC wall power sa mga partikular na DC rail na kailangan ng iyong PC (3.3V, 5V, 12V).
• Multi-Layer at Graphine: para sa mga high-wattage PSU, ang mahigit 1200 multi-layer windings ay nakakabawas sa mga pagkabigo na may kaugnayan sa init. Ang ilang advanced inductors ay maaaring magsama ng graphene doping upang mapalakas ang conductivity ng 10%.

Mga Uri ng Inductor

Ang isa pang bahagi na naglilinis ng enerhiya bago ito makarating sa mga pangunahing bahagi ng PC ay ang inductor. Karamihan sa mga ito ay mga toroidal inductor na gawa gamit ang pulbos na bakal o ferrite. Ang pagbabawas ng ingay at pagsala ng EMI ang kanilang pangunahing katangian.

Mga Heat Sink at Fan

Isa sa mga pangunahing katangian ng mga power supply ng PC na nakikita rin ng mamimili ay ang bentilador. Mahalaga na ang bentilador ay may mahusay na kalidad ng pagkakagawa, hindi lamang sa hitsura kundi pati na rin sa mataas na static pressure. Bukod dito, ang mga heat sink ay dapat ding sapat na malaki upang mailipat ang init nang mahusay. Suriin natin ang mga bahagi na gumaganap ng mahalagang papel sa pag-alis ng init ng PSU.

Thermal Interface at Paglilipat

Ang mga Thermal Pad ay ginawa upang bumuo ng isang konduktibong ugnayan sa pagitan ng bahaging pampainit at ng bahaging nagpapakalat ng init. Ang kanilang materyal ay karaniwang silicone o graphite. Ang mga de-kalidad na pad ay may thermal conductivity rating na hanggang 8 W/mK.

Mga Istruktura ng Pagwawaldas ng Init

• Mga Palikpik na Aluminyo: Ito ay mga istrukturang may palikpik na metal na dumadampi sa thermal pad upang alisin ang init mula sa mga bahagi. Ang materyal na aluminyo ang pangunahing opsyon para sa karamihan ng mga tagagawa ng power supply dahil sa magaan nito.
• Mga Heat Pipe: Ito ay mga tubo na gawa sa tanso o aluminyo na puno ng likido na pasibong gumagalaw upang alisin ang init mula sa pinagmumulan at dalhin ito sa heat sink. Gumagana ito tulad ng isang silid ng singaw, na nagpapabuti sa kahusayan ng paglipat ng init.

Aktibong Pagpapalamig (Ang Fan)

• Talim ng Pamaypay: Kadalasan, mas mainam ang PBT kumpara sa mga murang plastik. Ang mga ito ay matibay at hindi madaling mababaluktot kapag nainitan.
• Uri ng Bearing: Ang paggamit ng fluid dynamic bearings (FDB) ang pinakamainam para sa mga PSU. Pinapanatili ng fluid layer na mababa ang friction at tinitiyak ang lifespan na mahigit 100,000 oras, na binabawasan ang ingay.
• Zero RPM Mode: Sa mga de-kalidad na bahagi, maaaring may mga pagkakataon na ang PC ay nasa low-load operation o idle. Papatayin ang PSU fan para makatipid ng enerhiya at mabawasan ang ingay para sa gumagamit.

Konklusyon

Ang mga power supply ang pinakamahalagang bahagi para sa katatagan ng iyong PC. Ang isang mahinang power supply ay maaaring makasira sa performance ng isang PC o, sa pinakamasamang kaso, makasira sa mga bahagi nito. Ang isang high-end na power supply ay may lahat ng de-kalidad na materyales. Gagamit ito ng materyal na pantakip sa itaas para sa panangga, pinakamahusay na mga kable para sa conductivity, mga de-kalidad na capacitor para sa pagpapakinis ng boltahe, mainam na mga transformer para sa conversion, at mainam na mga heatsink para sa paglipat ng init. Sama-sama, nagreresulta ang mga ito sa isang high-efficiency power supply na pumasa sa 80 Plus at Cybenetics A++ certifications.

Kung naghahanap ka ng premium na power supply o mga opsyon na abot-kaya na gumagamit ng pinakamahusay na kalidad ng materyal, isaalang-alang ang ESGAMING. Itinatag noong 2017, ang ESGAMING ay mabilis na naging isang kinikilalang umuusbong na brand sa mga high-performance na computer component at accessories. Mula sa mga PC case at power supply hanggang sa mga cooling system, ang ESGAMING ay nakatuon sa paghahatid ng malikhain, maaasahan, at mahusay na pagkakagawa ng mga solusyon sa E-sport para sa mga gamer, creator, at PC builder sa buong mundo.

Para sa karagdagang impormasyon, bisitahin ang www.esgamingpc.com