Графичка картичка против напојување; Основи, причини за грешки и правилно димензионирање на напојувањето, страница 3
Значи, сега дојдовме до единицата за напојување и сакаме да се справиме со проблемите што можат да не чекаат од секундарната страна на модерната единица за напојување. Бидејќи не пишувам напис за напојување, туку напис за графичка картичка, секако мора прво да подредам малку во однос на содржината. Затоа, покрај вистинскиот принцип на работа, ме интересира само секундарната страна, а особено задачата и склопот на таканаречените секундарни кондензатори и вечната дискусија за дизајнот на шините. За ова, сега - со одредена намера - користам дигитално напојување од 860 вати од средната класа и малку ги заокружив измерените вредности на напон за да ги задржам графичките малку појасни.
12 волти не се исти со 12 волти!
Актуелното напојување ATX се заснова на принципот на прекинувачко напојување, што само по себе не е лошо, се додека напонот генериран во процесите на вклучување е доволно измазнет потоа. Ако ја погледнете линијата од 12 волти предвидена во напојувањето со соодветен осцилограф, очекуваниот постојан DC напон од 12 волти се претвора во еден вид мешавина на наизменичен напон, чија средна вредност секако е точно во рамките на спецификациите на ATX. Но, само средната!
Дозволете ни сега да ја разгледаме состојбата без оптоварување за дигитално напојување што работи со малку пониска фреквенција на преклопување. Измазнувањето е сосема прифатливо, дури и ако овде видиме со мерење на поголема резолуција дека не се достапни постојани 12 волти, дури и ако средната вредност за целата милисекунда е приближно точно 12 волти. На крајот, целата работа не е ништо повеќе од преостаната бранување (бранување).
Но, што се случува кога врвовите на товарот сега ја погодуваат веќе „пулсирачката“ секундарна страна? На графиконот подолу, можеме да видиме дека спецификациите на ATX сè уште се почитуваат во оваа ситуација - барем додека е вклучена средната вредност. Ако погледнеме во измерената милисекунда, ќе завршиме во просек со околу 11,85 волти.
Наполнетите кондензатори слични на импулс од секундарната страна погодуваат прилично диви скокови, чија фреквенција може да биде скоро двојно поголема од фреквенцијата на вклучување на напојувањето. Доволно често може да се случи следниот скок на струја да удри во кондензатор пред тој дури да може повторно да се наполни целосно! Овој несреќен состанок го препознаваме по краткиот пад на напонот до приближно 11,15 волти.
Во тест на две поедноставни напојувања со и без управување со кабел, кои всушност беа прилично идентични, освен таблата КМ, и прилично непријатна графичка картичка што генерира многу скокови, дојдов до изненадувачки резултат: Бев во можност да утврдам дека дополнителните полимерни кондензатори што се користат во единицата за модуларно напојување можат да ги ублажат советите доста добро од страната на влезот, ако тие навистина беа разумно поставени. Од една страна, цврстите материи се многу побрзи од електролитските кондензатори и, од друга страна, потребниот капацитет може да биде многу помал заради краткото траење на најекстремните врвови за да има сепак ефект.
Ова секако треба да има позитивен ефект врз издржливоста на реалните секундарни кондензатори (слика подолу), дури и ако тоа обично е само индиректна последица. Во многу единици за напојување, овие полимерни кондензатори првенствено се користат, на пример, за да се спречат интеракциите помеѓу главниот трансформатор и исправената плоча што се јавуваат кога се раздвојуваат главната и управувачката плоча на кабелот. Овој многу корисен несакан ефект забележан од нас секогаш се носи со нас, дури и ако дефинитивно не беше земен предвид при секое напојување. Што исто така ќе го направи лакот кон вистинските електролитски кондензатори доста елегантен, за што сè уште има премногу несигурност.
Низок ESR, мала импеданса и бран
Прво на сите, ајде да направиме попис. Значи, што е потребно за добар секундарен кондензатор барем може? Неговата цел е да се осигура дека единицата за напојување може континуирано да испорачува големи струи и исто така да гарантира дека може да се апсорбираат флуктуациите на товарот. Досега, толку теоретски. Но, не сите електролитски кондензатори се исти. И токму тука станува интересно кога зборуваме за квалитетот на листот со податоци и Експедитивност изборот на кондензатор, кој не мора да мора да се совпаѓа!
Ајде да одиме чекор подалеку и да се запрашаме што треба да направи таков кондензатор особено добро - исто така во однос на нашите диви графички картички? Од причини на издржливост, тој мора пред сè да има најмала можна отпорност на внатрешна загуба (ESR = Отпорност на еквивалентна серија). Ова е причината зошто овие таканаречени ниски ESR верзии често се наоѓаат на излезната страна во напојувањето или на матичните плочи во областа на VRM.
Нашите мерења на потрошувачката на енергија, каде што интервалите на оптоварувањето се менуваат спорадично, се следат едни со други дури и побрзо отколку што напојувањето со режим на вклучување може дури и да ги наполни кондензаторите, ајде да размислиме малку. Многу производители сега се префрлаат на многу специјални кондензатори со мала импеданса - секако не без добра причина - каде се вклучени ниски внатрешни отпори на високи фреквенции, што стандардните електролитски кондензатори не ги нудат во такво совршенство. Толку од практичноста. Но, повеќе за тоа подоцна.
Не е само капацитетот или отпечатокот на производителот што ја одредува оптималната функционалност на секундарните кондензатори, туку пред сè многу добро однесување со висока фреквенција (мала импеданса на приближно 100 KHz), голема брзина на полнење и, се разбира, добри вредности на бранувањето. Со проценка на протоколите за мерење, во кои исто така го следев сигналот PowerGood, секогаш бев во можност да дознаам што се случува ако тука има дефицит на напојување.
Како резултат на овие кратки падови на напон, може да се случи, на пример, чип инсталиран на матичната плоча за следење на напон, да го постави знамето за сигналот PowerGood на ниско ниво на соодветниот пин, така што матичната плоча го исклучува напојувањето, а не УВП или вграденото напојување OCP/OPP, бидејќи сè уште не се достигнати потребните вредности на активирањето!
Општ проблем со заштитните кола
Ако се појават исклучувања, иако номиналното оптоварување сè уште не е достигнато како просечна вредност, тогаш надзорните чипови на единиците за напојување или не биле соодветно избрани (во случај на ефтини единици за напојување) или прагот на одзив и доцнењето се премногу ниски или прениски избран накратко. Од гледна точка на производителот на напојување, ова е одење по јаже, особено со многу моќни напојувања со една шина. Бидејќи што се случува ако, на пример, такво напојување со една шина е во краток спој, а каблите на линијата SATA се премногу тенки за да се овозможи потребната струја за одговор на заштитните кола, е прикажано на следните слики:
Барањето спасение само во повеќе-шински кола сигурно би било прекратко, бидејќи тековните гранични вредности не одговараат на барањата на тековните графички картички. Можеме да се изјасниме за 25 засилувачи за врска PCI-Express, бидејќи може лесно да напојува кабел со два 8-пински приклучоци. Ако сè уште ви требаат повеќе, само треба да користите две шини, секоја со еден 8-пински конектор. Сепак, неповолно е што многу надзорни чипови кои спроведуваат OCP (заштита од прекумерна струја) во единиците за напојување можат да заштитат само до 4 канали вкупно. Тоа не е доволно во задниот и предниот дел ако сакате да ги заштитите процесорот и главната плоча, како и сите приклучоци на погонот, одделно. Ова е точно местото каде што треба да стапат во функција дигиталните напојувања, бидејќи тие нудат прилично флексибилна дефиниција на OCP по излез.