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显卡帝详解供电模块中电感的作用
显卡供电模块里的电容、MOSFET在之前的文章中我们都做了详细的介绍，今天我们所要讲解的是供电模块里面的电感。在本次讲解中我们将重点讨论显卡PCB上电感的主要作用、常见电感分类和市售显卡采用电感实例解析等。希望通过本次的讲解能让各位玩家对显卡电感的作用以及不同电感的差异性有一个清晰的认识。
显卡帝详解电感
显卡帝详解供电模块中电感的作用
电感这个物理名词想必各位玩家在中学物理课堂中有所了解。其基本作用是：滤波、振荡、延迟、陷波等。形象的来讲：“通直流，阻交流”。而在我们显卡PCB供电模组中，电感的主要作用有两个：一、与电容、MOSFET组成直流转换（交流—>直流）电路；二、储能；三、滤波。
详解：在GPU供电中由于是开关电路，所产生的电压是一个PWM脉冲电压，而GPU用的必须是直流电，所以需要电感来转换成直流。关于储能和滤波作用，电感线圈就像一个水池一样进行蓄水 达到一定程度就会释放出去，在工作中不间断的进行储能与释放，在这个过程中电压中的一些尖波和不稳定的因素同时也被排除掉，即发挥了电感的储能和滤波作用。而关于延迟作用，有时也会考虑，比如所当GPU为很多相供电的时候，为了每相供电能够稳定故而要求同时输出所需要的的电压和电流，所以设计者也会考虑到这一点。
显卡供电模块电感常规分类介绍
在显卡的供电模块上所使用的电感一般为如下几种：全开放式电感、半封闭式电感、全封闭式电感和贴片电感等。
全开放式电感
全开放式电感：价格低廉，但散热较好，受电磁干扰非常大，提供的电流不纯正。高端显卡以及核心供电模块不会采用这种电感，只有在电流不高的显存周边采用这种电感。
半封闭电感
半封闭电感：价格适中，防电磁干扰良好，在高频电流通过时不会发生异响，散热良好，可以提供大电流。目前在主流显卡上较常用。
全封闭电感
全封闭电感：防电磁干扰良好，由于是全封闭式，部分厂商往往会在电线、电线圈等方面偷工减料，故而劣质的全封闭式电感在高频电流通过时会发出“吱吱声”的异响，散热较一般。
贴片电感
贴片电感：价格适中，耐电流值不高，只能用在小电流的地方。有些厂商在输入处使用几个贴片电感来代替大插件电感往往是为了节省成本和空间，当提供的电压变化较大时，容易烧毁。
开放式与封闭式电感是按照电感线圈的开放或封闭程度来区分的，全封闭式的电感相对来说，在抗电磁干扰方面表现的更好一些，但这也容易给厂商在电感线圈上进行偷工减料留下“后门”；贴片电感往往在卖相上更胜一筹，且体积较小，所以也有耐电流值不高的缺点。实例讲解显卡供电模块中各种电感
下面我们通过一些实例来讲解一下市售显卡所常用的电感。小提示：厂商为突出卖点往往将电感封装材料也突出到宣传资料中，下面的这些电感名称主要区分点在封装材料方面，但同样也适用与先前所介绍的常规分类法则。
半封闭式陶瓷电感
陶瓷电感以陶瓷封装，属于早期产品，通过其表面是否具有陶瓷光泽可以清楚辨认该电感。
全封闭式陶瓷电感
全封闭式铁素体电感
铁素体电感以四氧化三铁混合物封装，相比陶瓷电感而言具备更好的散热性能和电磁屏蔽性。
黑磁晶体电感
黑磁晶体电感采用的高磁导率材料和凸点设计，相比普通的铁素体电感而言电感温度更低。
超薄贴片式铁氧体电感
相比前两者而言，铁氧体电感更加霸气，这种电感以锰锌铁氧体、镍锌铁氧体作为封装材料。散热性能、电磁屏蔽性能、封装厚度远远优于另外两种电感。当然，受成本所限，超薄铁氧电感往往只用于高端显卡。
微星超级铁素体（SFC）电感
与传统电感相比，微星超级铁素体（SFC）电感可以达到超越一般电感产品30%供电稳定性上的改善，同时先进的SFC超级铁素体电感可以依据当时的供电负载，来自动调节电力的负载。
技嘉METAL CHOKE全封闭式铁素体电感
技嘉METAL CHOKE全封闭式铁素体电感使用的全封闭亚铁盐芯电感颇具特色，清晰可见的“metal choke"字眼标明了其身份，与一般的铁素体电感相比具有低噪音，低磁漏，低损耗，电气性能平稳，无污染等诸多优点。
华硕超合金电感
华硕的供电模块整体代号为S.A.P超合金供电，其超合金电感使用的是集中合金粉末压合而成具有铁氧体电感和磁圈的优点，并且可以实现无噪音工作，温度也比铁氧体电感低很多。该电感不同于传统电感，它可以将工作温度控制在35℃，另外还消除了满负载状态运行时嗡嗡的电流噪音。
如何快速判断电感品质好坏 最后我们需要对电感的性能参数以及电感性能好坏的初步判断方式进行一个简单小结。 关于电感性能参数 电感基本参数是电感量，主要单位：亨利（H）、豪亨利（mH）、微亨利（uH），它们之间的关系：1H=1000mH=1000000uH。一般来说，电感参数是不标注在电感上的，而是由特定的名称进行标注。在立式线圈电感或屏蔽式电感上，一般会标有“3R3”、“R47”等字样。其中“3R3”、“R47”就是电感的型号，通过它可以看出电感量，即3.3uH、0.47uH。除此之外，还有感抗XL(即电感线圈对交流电阻碍作用的大小)、线圈的Q值（线圈质量的一个物理量）、分布电容（线圈的匝与匝之间、线圈与屏蔽罩之间，以及线圈与底板之间的电容）。 快速判断显卡电感好坏的基本法则 电感性能的好坏与它所采用的铜线粗细、绕线方式、有无磁芯等有着相关联系，下面笔者进行了一个简单的总结汇总以供读者参考。 其一、从线圈封装材料来看，铁氧体电感和改良型铁素体电感要好于普通铁素体电感，陶瓷电感较为普通。 其二、从线圈封闭程度来看，全开放式电感在防电磁干扰方面表现最差，半封闭式表现良好，全封闭式最好。 其三、若为全开放式、半封闭式电感，可以通过观察电感线圈绕线方式来判断。若采用单线绕制，则铜线应该粗大一些，同时缠绕的间隔也应该很均匀；如果采用多股铜线绕制，每股铜线之间要相隔均匀，且在圆周上分布也要尽量均匀。 其四、若为半封闭式、全封闭式电感，可以通过电感体积大小来判断。从电感实际运用来看，当电路中电流较强时，使用的电感体积较大；而当电路中电流相对较弱时，所采用的电感体积较小，这也从侧面折射出最大耐流值的大小。 其五、从电感量、最大耐电流值等参数来判断。通常，线圈圈数越多、绕制的线圈越密集，电感量就越大。有磁心的线圈比无磁心的线圈电感量大；磁心导磁率越大的线圈，电感量也越大。另外还有一个重要性能指标是最大耐电流值，当然这个在外观上看不出来，只有厂商在选料的时候会根据GPU实际情况来决定，耐电流越大，价格自然越高，常见单相供电来讲，要求的耐电流量为22到33A左右。
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发表于 2011-7-27 15:06
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