Сглаживающие LC-фильтры: индуктивности (дроссели), и емкости.

Сглаживающие LC-фильтры: индуктивности (дроссели), и емкости.

 Сглаживающий, или низкочастотный, фильтр представляет собой LC-фильтр, то есть индуктивность, включенную последовательно с нагрузкой, и емкость, включенную параллельно нагрузке (рис. 1).

Рис. 1. Схема LC-фильтра импульсного преобразователя напряжения

Дроссели. Если говорить об ограничениях фазы импульсного регулятора напряжения питания, то оно заключается и в том, что индуктивности (дроссели), и емкости тоже имеют ограничение по максимальном току, который через них можно пропускать. Например, дроссель PA2080.161NL компании PULSE налагает на фазу питания ограничение по току 40 A (рис. 2).

Рис. 2. Фрагмент системной платы (дроссель PA2080.161NL компании PULSE).

Дроссели Super Ferrite Choke (SFC). Новейшими ключевыми компонентами являются дроссели SFC - катушки с ферритовым сердечником, которые повышают мощность энергоснабжения системной платы (рис. 3).

Рис. 3. Дроссели SFC

В суперферритовых дросселях используется ферритовое ядро со сверхвысокой проницаемостью. По сравнению с традиционными дросселями, они обладают огромными преимуществами в устойчивости к повышенной мощности и температуре (эти дроссели повышают стабильность и снижают рабочую температуру). По сравнению с традиционными дросселями суперферритовые дроссели обладают на 35^оC меньшей рабочей температурой. Пониженная рабочая температура повышает стабильность работы системной платы. При испытаниях в условиях высоких нагрузок они показали на 30% более высокую эффективность по сравнению с обыкновенными дросселями. Усовершенствованные высокоэффективные дроссели SFC позволяют автоматически переключаться между режимом высокой производительности и режимом высокой эффективности, в зависимости от текущей нагрузки, что существенно помогает при оверклокинге и повышает общую стабильность системы.

Твердотельные конденсаторы. Твердотельные конденсаторы Solid CAP (рис. 4) стали основными в системных платах класса high end, обеспечивая, благодаря своей алюминиевой сердцевине, низкое последовательное сопротивление (ESR), а также 10-летний срок службы. Эти конденсаторы обладают непревзойденной стабильностью и позволяют более эффективно использовать энергию, выделяя меньше нежелательного тепла и снижая потенциальный риск аварийного вытекания жидкости, характерного для старых электролитических конденсаторов. Использование твердотельные конденсаторы Solid CAP устранило проблему взрывающихся конденсаторов и обеспечило колоссальное увеличение срока службы.

 Рис. 4.

Конденсаторы Hi-с CAP (Highly-Conductive Polymerized Capacitor - полимерный конденсатор с высокой проводимостью) с сердцевиной из тантала часто применяются в аэрокосмической и военной продукции, и устанавливаются в системных платах в зоне CPU PWM, чтобы обеспечить получение максимальной мощности. Например, в обвязке силового стабилизатора питания старшей модели MSI P67A-GD65 (в линейке материнских плат для платформы LGA 1155) используются высококачественные элементы, в частности вместо уже традиционных твердотельных конденсаторов на плате применяется их новая модификация Hi-c Cap с иной корпусировкой, улучшенными электрическими характеристиками (или, например, полимерные алюминиевые конденсаторы LowESR с пониженным паразитным сопротивлением). Содержащие редкий металл тантал в своей сердцевине, эти конденсаторы не только выдерживают экстремально низкие и высокие рабочие температуры, но и обладают в 8 раз более длительным сроком службы, чем обыкновенные твердотельные конденсаторы. При оверклокинге или высоких рабочих нагрузках они обеспечивают высочайшую стабильность и производительность.