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多路12V的PSU那麼多種,教你選擇方式

hungyi212 wrote:
其實市售所有電源供應器,12v都只有一組。有那個12v1、12v2…的全部都是同一組。只是多加了個分流,而分流用的感測電阻大多都是用錫銲起來,連像錳銅電阻這類的感測電阻都省掉了。錫胡的電阻超不準的。說白了點,其實分流已經被省掉了。再說,燒板子時,限流20a、跟限流100a,結果都是一樣的。而且也不會因為限流設在20a就比較不會燒東西。
另外裝很多硬碟(3.5吋)的人,12v的電流要多估至少3倍,因為起動時沒有back EMF所以電流很大,通常會是運轉的2倍多,如果馬達做得好,會到3倍以上。(2.5吋是吃5v)。


刻意忽略分流設計的才會用錫直接連接,正規設計都是使用康銅絲或是精密低阻抗電阻作為分流器並透過電源管理IC或是OPA進行監控

以典型VRM擊穿,在不超出PCB本身及MOSFET封裝本體極限下,達到單路20A OCP截止點會比達到100A OCP截止點要容易,造成的損壞也會小得多,前提是OCP截止點及動作均正常

傳統機械硬碟啟動時12V消耗量大,主軸上升至穩定轉速後消耗電流也趨之穩定,但讀寫時反而是5V需求量增加(驅動磁頭總成的VCM是使用5V為主),所以硬碟數量多到一定程度後,電源本體的5V能力也要注意


eanck wrote:
能否在這部分多點著墨...(恕刪)


先解釋一下,我先前講的燒掉並不是指燃燒,而是指ic燒毀(壞掉的意思)。
銲錫的部份,在過錫爐之後的厚度由溫度及表面張力決定,但是這樣出來的銲點會有漂亮的表面張力所型成的弧度,但在替代分流電阻那邊會再"人工"補強,所以誤差值極大。而有使用感測電阻的話ocp可以做的很準。
所以才會把ocp點寫在很大的地方,再來探討一個問題,市面上看到的12v多路,(值我隨便寫,請自行去找範例)都是寫12v1~12v6,額定電流20a、ocp30a,然後下面再標一個12v(100a),而12v(100a)是真實能力,其他的12v1,額定20、ocp30a,都是分流來的,而你會發現他分流寫法的部分光額定就能120a,ocp加起來也到了180a,在分流這部分限的寬一點無所謂,必竟是有100a的能力,分流限寬一點讓使用者也比較有空間可以調整,只要總數不超過100a就好了。
至於ocp點是不是型同虛設晚一點再討論。
至於最後OCP SET POINT 普遍都很高這個問題,是留給使用者彈性調整,不卡太緊,一方面不會用的使用者也比較不會出錯(主因)。另外限得比較高的原因也有一些是錫胡的原因(這種的通常不會把ocp點標示出來)。

狼大的第一段
看我上面寫的應該可以看出原因,基本上大部分都是共板,不同規格只是換料而以。有新的架構才會換板。
基本上設計是一樣的,像不標ocp的就把電阻省掉而以。

狼大的第三段
這是正確的,謝謝您的補充

狼大的第二段
現在的ic全部都是cmos制程,先說一下cmos的一些特性,mos是壓控元件,非常的怕過電壓,只要一超過製程耐壓就會馬上燒掉(製程耐壓跟工作電壓是不一樣的),而mos元件並不怕過電流,只要在封裝容許下,大幅超過額定電流而不燒的可能性很大。再來說造成ic燒毀的原因,1、過電壓(esd算在這裡),2、過電流(老化不討論了)。先說過電流的部分,ic都有一個額定工作電流,這個值是有範圍的,不可能突然變的特別大,若突然變的特別的表示ic以經受傷了。所以ic正常不會出現過電流,會出現過電流的原因有2個,1個是設計上的short through,這個只有在ic開發階段有可能出現,有這樣現像的ic不會拿出來賣。第二是latch up,而單純的數位ic發生的可能性極低,幾乎不可能。所以cmos ic只會因過壓燒毀(設計不良的異常不討論)。
這邊特別說明一下,ic正常不會產生大電流,只有燒毀後、被燒斷前會有大電流。
眼尖的人應該會問,那ocp不就沒用?
這就要先搞清楚,電源供應器的這些保護到底在保護誰?
累了,明天再寫。
感謝h大的專業說明,期待你的下集。
一直想不透為什麼會有人去省那顆電阻,所以今天特別去找出那個錫糊起來的電源,把他翻個正面一看

原來是我誤會它了,那三根金屬就是電阻大約幾mΩ~25mΩ左右,材質是合金。
沒考慮到那是同事買來分析的,應該是他糊上去的,害我搞了烏龍,真是對不起各位。我們還是要相信廠商不會省這個。

接著之前講的,ic正常不會產生大電流,只有燒毀後、被燒斷前會有大電流。

ocp是用來保護電源供應器的功率元件(mos)。與主機板無關。
scp與ocp是一樣的,只是偵測的不一樣,ocp是偵測電流,scp是偵測電壓,一樣是保護電源供應器的功率元件(mos)。與主機板無關。
opp,跟ocp一樣,opp的偵測源是ocp。所以也是保護電源供應器,與主機板無關。
otp,過溫保護,感測器在那?通常在電源供應器的mos散熱片上,所以也是用來保護電源供應器,與主機板無關。
uvp,有(ac)uvp跟(dc)uvp,一個是ac電源的低電壓保護,一個是dc輸出的低電壓保護,ac的部份用來避免電源供應的效率過差,或是異常動作,(原則上卡的越緊對廠商越好,可以避免不可預期的事發生),dc的部份也是一樣。這項可以有效的預防板子發生燒毀,但是設計板子時應該都要把低壓考慮進去(我覺的有點雞肋)。
所以uvp的部份是保護板(ac&dc)子跟電源供應器(ac)。
ovp,比較複雜一點,第一種情況由電源供應器自已產生的高電壓,這個有兩種狀況,a狀況;控制ic常態性的轉出高壓,及偶發性的轉出高壓,常態性的應該買不到,但是偶發性的有可能遇到,這樣有問題的ic要保佑他的ovp有作用,若很不幸的來一次高壓,又很好運的ovp有作用,恭喜,你可以保住你的電腦,若不是這麼好運只好問候人家媽媽了。b狀況,電容電解液沒了。(短時間內無法擺脫電解電容)。有ovp的保護可以保住你的電腦(ovp最有價值的時候)。第二種情況就是外力因素,想像一下,一台祼測機正在運作,一個導電的金屬不幸掉到板子上,掉的地方又那麼剛好把12v跟5v短路了一下,這時候就看ovp做的好不好,若做得不好,保証5v連到的全掛,若做得好,就又賺了一台電腦。
另一種外力,就是雷擊或ac的電源突波,這個就是電源供應器有辨法自保,才有能力保護主機了。至於esd的話就主板歸主板,電源供應器要比板的好,不萬一有esd那電源掛了,很可能連累主機。
所以對主機來說最有用的是ovp。

基本的保護大致就這些。

再來接續狼大的第二段,VRM擊穿是電壓拉高反向二極體蹦潰後才有電流,蹦潰後會先帶來大電流,此時看封裝的能耐的程度,此時看造成vrm擊穿的來源,若是高壓突波,通是是小面積燒毀,時間越短面積越小,反之面積越大,典型esd擊穿(時間較短)會是小點擊穿,mos有可能還受控(慢慢的就不受控了),此時ocp還保的了mos(救不了它,可以讓它死慢一點),但是持續通電會惡化,嚴重後就保不了它了,而過壓(時間較長)的擊穿通常是大面積的,所以馬上掛的機率極高,ocp一樣保不了。
再來分流的截止點是透過分流電阻來偵測,VRM擊穿後的電流不會通過分流電阻,而是直接走總電流的那顆電阻,所以截止點一定在100a那個點。至於損壞大小不用去在意,掛了就是掛了,不可能回復,一般使用者也不會去換元件。
還邊還要補充一點,發生這樣的擊穿後,保護mos的ocp是前一級的ocp,若電源供應該內的mos發生這樣的擊穿,則靠電源供應器的fuse(通常來不及),cpu旁的dc/dc就靠電源供應器的ocp,不過擊穿後p=v*i(非ron*i*i),這樣功率,ocp點要很低才有用。

同規格(105℃)的電解電容,我做85℃的壽命實驗,3a負載,台製做不過,日製的可以。
電子元件在高溫時壽命衰減的很快,而電源供應器內的mos,輸出的電解電容又是常操作在高溫。一台電腦千年不換的使用者,換機時就算電源供應器沒壞也建議換掉。

一個好的電源供應器,撇開用料不講,最重要的是穩定的輸出電壓,良好的動態響應,低的高頻雜訊,完整的ovp。但是廠商都不會告訴你這些數值。

機殼送的千萬不要用,很快就能讓你換電腦。市面上很多牌子都不錯,但是也有不好的。不必一昧的追求高w數。
eanck寫的方法缺少的是留足夠的w數,電源供應器在使用是電流是跳動的,並非很平穩的值,預留足夠的w數可以在需要大電流時維持電壓的穩定。這個預留不必很大,算完後大約加100w就很足了。一機單顯卡的電源就直接用顯卡建議的w數就夠了,不必修正,人家以經算好了。至於雙顯卡的就最耗電的那張的建議值加第二張的實際功耗就夠了。

文書機最好選了,200w、綽綽有餘。(買不到了= =",那選最小的就夠了)

先講這樣吧,有什麼問題再提出來討論。

hungyi212 wrote:
一直想不透為什麼會有人去省那顆電阻,所以今天特別去找出那個錫糊起來的電源,把他翻個正面一看

可以麻煩再照一張嗎?
想研究一下究竟是那一顆電阻,長甚麼樣子。


hungyi212 wrote:
市面上很多牌子都不錯,但是也有不好的。不必一昧的追求高w數。
eanck寫的方法缺少的是留足夠的w數,電源供應器在使用是電流是跳動的,並非很平穩的值,預留足夠的w數可以在需要大電流時維持電壓的穩定。這個預留不必很大,算完後大約加100w就很足了。一機單顯卡的電源就直接用顯卡建議的w數就夠了,不必修正,人家以經算好了。至於雙顯卡的就最耗電的那張的建議值加第二張的實際功耗就夠了。


首篇是我2年前的文章,這些年來我也在驗證究竟有沒有不妥的地方,
目前我挑psu的方式
1.先確定各電壓供應量是否足夠。
2.在第一點成立的情況下,瓦數只挑全零件滿載時的功耗值。
3.查無該零件實際功耗便以原廠公佈的TDP做計算值。
(超頻版的顯示卡另外討論)

使用者做甚麼動作時,功耗最高?
是執行特定幾款 3D程式時, EX: 3D MARK、場景大又細膩的3D GAME。
(OCCP、FURMARK均不列入考慮。)

而在執行這些吃重程式時,使用者還會同時做甚麼事增加耗電量?
是P2P等下載軟體 或 語音聊天程式,這些增加不了甚麼功耗。

在這些條件下,
我發現除非超頻,否則照我目前的挑法下去使用,
執行特定幾款 3D程式時仍有50~100W的裕度,
若開啟垂直同步,還可以間歇性降低功耗,整體而言更省電。

因此我認為一切都在預設直底下使用時,是沒必要再追加100W作穩壓的。

OCP的保護面來說,針對電源供應器,3.3V與5V也很需要OCP保護,因為沒有OCP,發生外部短路異常,3.3V/5V電流大幅提高,卻無法頂到電源供應器的OPP(過功率保護),這時不是外部短路的負載燒掉,就是被短路的輸出線燒掉或是該組二次側整流元件因過電流而被破壞,以前還流行安裝軟碟機時,軟碟機的小4P電源接頭常常被插偏一格,這會造成5V對地短路,若是有OCP/SCP的電源,電源會跳掉,但對於沒有保護的電源,就會看到那條小4P線開始冒煙變紅,最後整條含接頭變成焦炭

針對12V來說,低瓦機種假若發生輸出異常消耗電流,可能會先頂到OPP而讓電源關閉,但若是高瓦機種呢?可能還沒頂到就先燒死一片,除了常發生的接頭碰到金屬而短路的情形外,另一個狀況就是VRM故障,雖然MOSFET不管是因熱跑脫、尖波、驅動不良或是體質不良,發生擊穿就已經是壞了,依照HS/LS短路而有不同故障情形,大部分會呈現12V對地阻抗低,其電阻的總和是MOSFET短路阻抗+PCB阻抗+接頭阻抗+線路阻抗,若是這阻值無法小到一定程度,對於每路20A的電源如果頂到OCP保護點時,電源就會關閉,而對於單路100A的機種呢?會被當成是一個內阻小的負載,電流一送下去就是阻抗最高的元件倒楣(串聯時阻抗最高的其消耗功率也最高),其產生的功率是與電流平方成正比,這時大量熱累積於上,就會開始造成更嚴重的破壞(MOSFET封裝破損、PCB電路層燒穿、接頭熔化、線路絕緣皮軟化冒煙起火等等),只要每路OCP設計確實,保護點安排得當,在發生這類異常事件時,應可避免災害進一步擴大

電源的各類保護主要是防止進一步災害擴大,而造成更嚴重危害安全事故(尤其是OCP/OPP/SCP/OTP),保護裝置安全反而是較次要的(UVP/OVP)

下面是一款沒有OCP保護的240W電源供應器,因為SATA的3.3V接觸到機殼,而導致SATA的3.3V線路整條熔毀






該電源於更換線組後仍持續服役
eanck wrote:
可以麻煩再照一張嗎?...(恕刪)


電容左邊六條銀色短粗元件就是康銅絲分流器,這是康舒M88 1100W的六路12V結構


這是MODU 87+ 700W的三路12V,使用SMD精密低阻抗電阻


新巨HU2則是使用立式精密低阻抗電阻
港都狼仔 wrote:
電容左邊六條銀色短粗元件就是康銅絲分流器,這是康舒M88 1100W的六路12V結構


多謝狼大指導,

沒有ocp的psu,即便是標稱多路12V,應該就不會有這些電阻了,可以這樣解釋嗎?
如 : 七盟 ST-450PWL (PWL全系列)
海韻 S12II全系列

eanck wrote:
多謝狼大指導,沒有o...(恕刪)

有些電源是用"電感"來取代上述元件

而有些即使沒有OCP,但還是會有分流設計,例如海韻S12 II分流如下圖所示,使用電感分流


港都狼仔 wrote:
而有些即使沒有OCP,但還是會有分流設計,例如海韻S12 II分流如下圖所示,使用電感分流


沒有ocp,卻又採用分流設計,這樣有保護作用嗎?
或是甚麼用意呢?
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