改造PCHIFI主机电源系统

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源起：
   年初，终于受不了原来计算机的龟速（I3-2310，16G，多开几个网页CPU占用就飙升），升级到R7-1700X。原机除了钛克的450W电源保留，其它全部更换。嗯，不错，系统速度大幅提升。慢着！怎么音质大幅下降，声音松散且嘈杂，怎么回事，难道是AMD的声音不如INTEL？
分析原因：
   考虑到USB接口影响音质，尝试更换USB2.0和USB3.0对比，有差异，但不大。
   难道是微星的B450迫击炮主板滤波赶不上以前的技嘉？两个主板对比，发现确实B450在滤波上差一些。嗯，主板滤波差一些，那就在电源里补回来，用威士的无框体钽电容把钛克的各组输出加强滤波后再试。改善比较大，声音不再松散，但嘈杂感还在。
   说明，主要问题是在电源供应上。仔细对照主要耗电大户，原机是I3-2310和GTX760（35W+140W），现在是R7-1700X和RX480 8G（95W+150W），大致上耗电增加40%左右。日常使用感觉差异更大，原机机箱温度是微温，现在机箱温是温暖，说明待机或低负载下耗电差异大。
解决办法：
    更换更大功率电源？应该有改善，但改善幅度可能不大。原因在于，开关电源工作频率其实只有100KHZ左右，而计算机电流突变的频率可以高达MHZ，高出10倍以上，也就是说电源的供电效果主要取决于储能电容的放电能力。普通开关电源用储能电容的涟波电流只有1-2A左右，应对主板电流的突变捉襟见肘。
    有没有更好的大电流储能电容？动力用法拉电容是十分符合要求的器件，这种电容有极高的功率输出能力，大容量的类型可输出几百至上千A的电流。
动手设计制作ATX超级电容储能板：
    分为两部分，主板用和GPU与CPU共用：
主观感受：
   细节、声场、安定感都带来好的令人惊喜的变化。

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1、法拉电容（超级电容）和普通的电解电容完全不同。我们看下超级电容使用的领域
     军用的：电磁轨道炮的储能元件，有两种，一种是机械惯性储能，一种就是超级电容。要求能在极短时间内输出超大电流（几十万到上百万A）。
     电力的：风电发电机的波动平抑
     动力的：纯超级电容动力的有轨（无轨）电车
     家用的：汽车电瓶的超级电容补偿，可以在不接电瓶的情况下启动发动机
     可见，以上这些领域全都是大动态大电流大功率场合，电解电容是无法胜任的。
2、超级电容功率密度远超锂电池   
     超级电容功率密度为1KW-2KW/KG，锂电为50-200W/KG，高一个数量级以上
3、大功率CPU，GPU电压低，电流大，电流阶跃变化，天然适合使用超级电容作为与开关电源连接的中介。
4、超级电容不能简单的通过串并联后直接接入电源电路，那会造成开关电源进入短路保护状态。必须使用专用芯片管理每一个电容的充放电，比如：

     

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再补充一个村田公司做的超级电容的研究：

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qdfls 发表于 2020-7-10 09:20
电流瞬变的频率高达MHz？太夸张了吧。CPU的输入电压12v，实际工作电压1v多点，主板的电压转换电路至关重要 ...

   现代的CPU工作频率都在3GHz-5GHz，也就是说在最极端的情况下，CPU开关电流的速度就有这样高。再假设，实际情况，执行指令需要十几个到数十个时钟周期（就算100吧），由程序造成的电流频率也在30MHz-50MHz，所以电流瞬变达到MHz是很正常的。
   虽然CPU的电压很低，但是需要的电流很大，而开关电源在关断期间，电源的供给全靠储能元件（电感和电容）。如果，CPU（包括GPU）需要的电流极大，而储能元件无法供应，会造成电压大幅跌落，这个跌落的时间是很短暂的，用电压表是观察不到的（因为电压表的测量是以RMS来计算的，RMS本身就相当于低通），需要使用高速的示波器才能观察到。这也是为什么设计高速大功率CPU主板时需要事先进行PCB电流模拟测算的原因。

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wrzone 发表于 2020-9-19 17:16
楼主这ATX电源板自行开发的吗

是的

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Alchemist14652 发表于 2020-12-5 11:31
这个电容怎么和索尼金黑砖里的电容这么像

用的就是村田的