2010年12月13日 星期一

[實例] 被動元件 - 電阻/電感/電容如何運作


主機板的用料品質往往決定了系統的穩定及耐用與否,在主機板眾多的電子元件中,尤以電源模組周邊零件的選料最為關鍵,2006年,技嘉全系列產品導入全固態電容的策略引成市場的廣大迴響,今年,技嘉延續品質至上的發展策略,發表全系列第二代超耐久主機板。

技嘉第二代超耐久主機板,除了全板採用高階日系固態電容設計,更針對主機板CPU周邊零組件做強化設計,領先業界採用高品質亞鐵鹽芯電感(Ferrite Core Choke)及低電阻式電晶體(Low RDS(on) MOSFET),優先導入在Intel P35/G33系列主機板的設計上,以期帶給新一代產品更穩定耐久的保障。

相信各位玩家一定很好奇,電容、電感、電晶體是什麼?這些電子零件的主要功能各為何?擁有技嘉第二代超耐久系列將帶來什麼優勢?我們將在接下來的文章中為各位一一說明。

CPU電源模組
常在接觸DIY的玩家必定聽過主機板上有所謂的三相電源、六相電源等不同規格的電源模組設計,所謂的一相電源主要是由電晶體MOSFET + 電感Choke + 電容三個元件所組成;電晶體MOSFET是負責掌控電流進出的裝置,而電感Choke主要是作為儲能整流的元件,在電流通過時,將過多的電暫存起來,等電能不足時再釋放能量,以達到穩定電流的目的,電容則具備蓄電濾波的功能,確保穩定供電給CPU。
電源模組運作流程

當電源開通進入主機板後,電流會經過電晶體、電感及電容等電子零件傳送至CPU,而整個電路運行過程中主要分為兩個動作來進行:電路充電及電路放電

在電路進行充電動作時,Hi-MOS端的電晶體MOSFET會開啟閘門讓電流進入迴路中,而電感Choke此時會進行儲能整流的動作,將過多的電能暫存起來,然後再經過電容的濾波整理後,供電給CPU。

當驅動IC偵測出CPU獲取過多的電能時,會發出訊號通知電源模組進行電路放電動作;首先,位於Hi-MOS端的的電晶體MOSFET會關閉閘門以阻絕電流的進入,再來電感會將之前所儲存的電能釋放出來以保持穩定的電流,而電容則是維持同樣的功能,濾波蓄電並持續供電給CPU;另一方面,過多的電會導通至電路的另一端,Low-MOS的電晶體MOSFET會開啟閘門讓過多的電流重新進入電路中,以降低電能的無謂損耗。

技嘉第二代超耐久設計
技嘉第二代超耐久主要是由低電阻式電晶體(Low RDS(on) MOSFET)、亞鐵鹽芯電感(Ferrite core chokes)及全日系固態電容三個要件所組成,透過此高階、高品質的電子元件,讓電源模組在充放電的運作上更具效率,進而帶給系統更穩定、更低溫、更耐久及更強大的超頻能力。


低電阻式電晶體(Low RDS(on) MOSFET)
電晶體是用來掌控電流進出的裝置,而低電阻式電晶體(Low RDS(on) MOSFET)是一種擁有較低阻抗值的電晶體,可以讓電流的傳導更為迅速、更有效率,其低電阻的特性,在控制電流開啟關閉的過程中,可以增強電流進出的效率,進而減少能量的損耗及熱能的產生。

降低運作溫度


亞鐵鹽芯電感(Ferrite Core Choke)
亞鐵鹽芯電感(Ferrite Core Choke)是種較高階的電感元件,其特殊的金屬材質能讓電感在電流傳導及儲存的過程中更有效率,也更適合在高頻的電壓環境下運作。使用此優質元件,能大幅提升用電效率、可靠度及系統穩定性,並產生更少的電能損耗,進而帶來更低溫的系統。

降低電能損耗


固態電容
固態電容的全名為固態鋁質電解電容,是目前電容器產品中最高階的產品,固態電容的介電材料為功能性導電高分子,具有低阻抗、高低溫穩定、耐高紋波等優越特性,能讓系統擁有更耐久的使用壽命,因此多為高規格、高品質的電子產品所採用。

使用壽命超長



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