Re: zasilananie proca [mobo]

Roket pisze:
> 4 fazy,
> 6 faz
>
> co to znaczy i czym sie rozni i dlaczego ?
> Im faz wiecej tym lepiej ?

Dobre pytanie na pl.misc.elektronika.

Zasilacz procesora przekształca napięcie podawane z zasilacza (3.3V, 5V
lub 12V, dziś raczej to ostatnie) na napięcie odpowiednie dla procesora,
czyli ok od 0.9 V do 1.8 V, w zależności od procesora.

Niegdyś, w czasach Pentium I i wcześniej, do wytwarzania napięcia
procesora używane były klasyczne stabilizatory liniowe tj. szeregowo,
między napięciem zasilającym +5V, a procesorem, znajdował się element
regulacyjny, który "inteligentnie" dobierał swoją rezystancję, tak by
utrzymywać na procesorze pożądane napięcie. Taki sposób jest prosty, ale
ma swoją wadę - nieefektywność energetyczna i problemy z wydzielaniem
ciepła np. przekształcamy napięcie +5V na napięcie procesora 3.3V, a
procesor pobiera 4A (przypadek dla Pentium 1); straty na regulatorze w
takim przypadku wynoszą (5-3.3)*4 = ok. 7 W; wartość do zaakceptowania,
ale od tego czasu napięcie zasilania spadło w okolice 1 do 1.5 V, a prąd
wzrósł w okolice nawet 100 A ! Gdyby chcieć wytwarzać napięcie stosując
takie podejście dziś na regulatorze liniowym straty wynosiłyby kilkaset
W! Potrzebne było inne podejście.

Zasilanie impulsowe. Pomysł zasilacza impulsowego polega, mniej więcej,
na tym, że energia do odbiornika (procesora) podawana jest w dwóch
krokach: w pierwszym kroku magazynowana jest energia w rdzeniach cewek,
w drugim kroku energia z rdzeni cewek oddawana jest do procesora.
Sprawność energetyczna takiego zasilacza, gdyby wykonać go z
wyidealizowanych elementów, wynosi 100%.
Procesor potrzebuje energii nieustannie, a energia z rdzeni cewek
podawana jest tylko w drugim kroku, konieczne jest więc wstawienie
kondensatorów równolegle do procesora - będą ona zasilać procesor, gdy z
rdzeni nie jest przekazywana energia.
Teraz procesor jest już zasilany w sposób ciągły, ale kondensatory w
kroku I są doładowywane, a w kroku II nieco rozładowywane. To powoduje,
że napięcie na kondensatorach (tak, to m. in. te które "puchną") nie
jest stałe, ale nieco się waha. Sposobem na zmniejszenie wahań jest
zastosowanie kondensatorów o większej pojemności, albo zwiększenie
częstotliwości następowania po sobie kroków I i II. Nie można jednak
zwiększać tej częstotliwości do woli, bo sprawność energetyczna
zasilacza, zbudowanego z rzeczywistych elementów będzie się pogarszać.
Pozostaje więc, albo stosować b. duże kondensatory, które nie są tanie,
ani niezawodne, albo...

Zasilacze impulsowe wielofazowe:
Idea jest prosta: zwielokrotniamy ilość zasilaczy na płycie np. do
dwóch. Sterujemy pracą dwóch zasilaczy w następujący sposób: gdy jeden
zasilacz znajduje się w kroku I, to drugi znajduje się w kroku II; i
vice versa. W ten sposób energia do procesora i kondensatorów
znajdujących się przy nim przekazywana jest płynniej.
To był zasilacz dwufazowy... W zasilaczu trójfazowym mamy 3 bloki
"podzasilaczy", a sterowanie jest zrealizowane w ten sposób, że:
* zanim skończy oddawać energię blok I, to już zaczyna oddawać energię
blok II;
* po skończeniu oddawania energii przez blok I, zaczyna oddawać energię
blok III (blok II nadal oddaje);
* dalej blok III kontynuuje oddawanie energii, a blok II kończy oddawać
energię; jednocześnie zaczyna oddawać energię blok I - cykl zamyka się.

Zasilacze więcej niż 3-fazowe - zasada działania, przez analogię.

Zwiększając liczbę faz zasilacza wielofazowego zyskujemy na zwiększeniu
płynności przekazywania energii do procesora, zmniejszając wahania
napięcia na nim (małe wahania = większa stabilność).
Czy to znaczy, że zasilacz 6 fazowy daje mniej wahające się napięcie niż
zasilacz 4 fazowy lub nawet jednofazowy?
Niekoniecznie! Wystarczy, że producent płyty zastosuje zasilacz 6
fazowy, ale jednocześnie postanowi zaoszczędzić na np. kondensatorach i
ostatecznie wyjdzie na jedno lub jeszcze gorzej :-)

Inna sprawa to generowane zakłócenia... zasilacz o większej liczbie faz,
a pracujący na tej samej częstotliwości dokonuje większej liczby
przełączeń (przejścia z kroku I do II i odwrotnie), niż zasilacz o
mniejszej liczbie faz. Każde przełączenie to zakłócenia i straty
energii. Z drugiej strony w zasilaczu o dużej liczbie faz przełączenia
te są łagodniejsze... Nie sposób ocenić, w ogólnym przypadku, która
szalka tej wagi będzie cięższa :-)

Szalenie istotna jest, o ile nie bardziej, sprawa odpowiednio
dopracowanego projektu PCB, jakości komponentów...

Wniosek: najlepiej wziąć oscyloskop w łapkę i obmierzyć chociażby
napięcie na procesorze...
Ilu fazowy zasilacz - to detal konstrukcyjny. Marketingowcy to
podchwycili i mamią ludzi. Równie dobrze mogli by podawać pojemność
kondensatorów o których mówiłem, ich indukcyjność i rezystancję
wewnętrzną - najlepiej w funkcji czasu...

Lepiej, gdyby podali poziomy wahań napięcia procesora podczas pracy oraz
dane z pomiarów w laboratorium zakłóceń elektromagnetycznych...

Jeśli nie dokonujesz "podkręcania" sprzętu, to dla Ciebie to bez
znaczenia. Dla Ciebie ważne tylko, czy maszyna działa, czy nie. Jak nie
działa, to wymiana sprzętu na działający i koniec tematu.

pzdr
mk
Received on Thu Oct 18 14:20:07 2007