Cực mát, từ trong ra ngoài |
| |
|
 |
Các bo mạch chủ GIGABYTE Ultra Durable 5 sử dụng ICIR3550 PowIRstage®, có khả năng cấp dòng đến 60A cao nhất ngành, thất thoát điện năng thấp, duy trì nhiệt độ xuất sắc và hiệu quả cao hơn.
|
|
 |
Bố trí và đóng gói sử dụng các điểm nối bằng đồng cho tất cả các đường dẫn nguồn hơn là nối ghép dây, làm giảm thất thoát do nối ghép dây trở kháng và tự cảm cao gây ra hiện tượng thất thất điện năng cao.
|
Đường dẫn tín hiệu giữa các MOSFET sử dụng đồng nguyên chất dầy, giảm thất thoát và giúp lan tỏa sức nóng nhanh chóng. |
IC điều khiển MOSFET chuyên dụng từ International Rectifier. |
High side MOSFET (FET điều khiển) có cổng nạp rất thấp. Low side MOSFET (SyncFET) tích hợp diode Schottky để tăng hiệu quả cao hơn. |
Dòng điện chỉ mất 1 đoạn đường rất ngắn từ phía dưới thiết bị, để đi đến FET điều khiển (duty cycle ON) hoặc SyncFET (Duty cycle OFF) và qua kẹp đồng. Đây là lý do thiết bị rất bền và có thể chịu đến 60A. |
Khung chì bằng đồng tùy biến dẫn nhiệt ra khỏi silicon. |
|
|
Thiết kế khu vực nguồn CPU truyền thống |
Bộ điều khiển PWM |
Trình điều khiển MOSFET |
MOSFET truyền thống |
Cuộn dây |
Tụ điện |
CPU |
|
| |
Giải đáp thắc mắc về khu vực nguồn CPU
|
| |
Khu vực nguồn CPU là gì?
Khu vực nguồn CPU của bo mạch chủ chứa nhiều linh kiện khác nhau, chịu trách nhiệm cấp phát nguồn điện đến CPU (PWM controller, MOSFET Drivers, High và Low side MOSFET, cuộn dây, tụ điện và mạch liên quan).
MOSFET là gi?
MOSFET là 1 trong những linh kiện quan trọng nhất của khu vực CPU, nó đóng vai trò như là 1 công tắc cho phép hoặc ngăn dòng điện vào CPU. Chế độ bật/tắt do driver và controller MOSFET điều khiển. Nó cũng là 1 trong những linh kiện đắt tiền nhất trong thiết kế nguồn.
Power Stage là gì ?
Power Stage là một chon chip đơn bao gồm trình điều khiển MOSFET, 1 high side MOSFET và 2 (thỉnh thoảng 1) low side MOSFET. Power Stages được sản xuất bằng các sử dụng quá trình xử lý cao cấp, và do đó hiệu quả hơn.
MOSFET truyền thống là gì (như D-Pak MOSFET)?
MOSFET truyền thống có thiết kế ít cao cấp được sử dụng trong các khu vực nguồn CPU thông thường, nơi các trình điều khiển MOSFET và high và low side MOSFET là các chip đơn lẻ (thiết kế MMC).Chúng không quá đắt và kém hiệu quả hơn chip Power Stage đơn. |
|
|
| |
| |
| |
| |
|
IR sử dụng công nghệ đóng gói hàng đầu thế giới do DirectFET® phát triển, công nghệ này giúp cải thiện khả năng chịu nhiệt và mặt ngoài của PowIRstage® một cách đáng kể so vói đóng gói MCM.
|
| |
Thiết kế đóng gói đơn* |
và |
|
|
| |
Driver IC |
| |
|
* Đang chờ cấp bản quyền |
|
|
|
Sự triển khai các lớp MOSFET khác sử dụng multi-chip, sắp xếp các high và low side MOSFET và trình điểu khiển IC cạnh nhau, chiếm dụng nhiều khoảng trống và dễ tạo ra rò điện. |
 |
High Side MOSFET
(MOSFET truyền thống) |
| |
Low Side MOSFET
(MOSFET truyền thống) |
| |
Driver IC
(MOSFET Driver) |
|
| |
|
|
| |
|
|
| |
| |
| |
| |
|
Power Stage
(IR3550
PowIRstage® ) |
Lower RDS(on) MOSFET (Thiết kế Ultra Durabnle™ 4)
(WPAK, PowerPAK MOSFET...) |
|
|
MOSFET truyền thống (D-Pak MOSFET...) |
|
| |
Hệ số kích thước là không đổi |
|
|
|
| |
| |
| |
| |
IC điều khiển do International Rectifier phát triển |
IC IR3550 PowIRstage® trang bị IC điều khiểu MOSFET đặc biệt để tinh chỉnh hoàn hảo cho cặp MOSFET. Nhiều công ty Driver MOSFET sử dụng trình điều khiển từ những công ty khác, do đó các trình điều khiển không thật tối ưu cho MOSFET. Với gói kết hợp Driver+MOSFET, IR được thiết kế để tối ưu module này cho hiệu quả cao nhất. |
| |
|
|
 |
|
Hình ảnh chụp X Quang IR3550 PowerStage |
|
Hình bên trong IR3550 Power Stage |
|
|
| |
| |
| |
Siêu mát, Siêu hiệu quả, Siêu hiệu năng |
Hệu quả cao = Thất thoát điện năng thấp = Ít nóng = Tuổi thọ được kéo dài |
| |
| |
IR's IR3550 PowIRstage® có hiệu quả nguồn điện hơn và mát hơn so với MOSFET đối thủ, dẫn đến kéo dài tuổi thọ và nhiều khoảng không hơn dành cho hiệu năng ép xung tốt hơn.
|
| |
MOSFET truyền thống
|
IR3550 PowIRstage®
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
* Đặc tính kỹ thuật thực tế của linh kiện có thể khác theo từng model.
* Nhiệt độ thấp hơn đến 60 độ. Kết quả nhận được khi sử dụng 4 phase IC IR3550 PowIRstage®, lớp PCB đồng 2x và 4 phase D-Pak MOSFET @ 100A tải trong 10” ở phòng thí nghiệm không có heatsink. |
| |
| |
| |
IC IR3550 PowIRstage® có hiệu quả nguồn điện cao hơn và là MOSFET được đánh giá cao nhất ngành, có thể cung cấp dòng điện đến 60A. Điều này đảm bảo việc cấp phát nguồn điện tốt nhất cho CPU, giúp hoạt động ổn định và ép xung tốt hơn. |
| |
16 MOSFET thường
đang hoạt động
|
4 IC PowIRstage® đang hoạt động |
|
|
|
|
|
| |
 |
| |
Các IC IR3550 PowIRstage® rất hiệu quả, thậm chí như trong hình bên phải chỉ có 4 con IC PowIRstage® nhưng lại đảm nhận công việc của 16 con MOSFET thông thường như bên trái, nhiệt độ của chúng cũng chỉ 30° C, mát hơn thiết kế MOSFET truyền thống.
|
|
|
|
|
| |
* Kết quả test chỉ để tham khảo, kết quả có thể khác tùy theo cấu hình hệ thống.
Cấu hình: Intel Core™ i7-3770K CPU, Default CPU frequency (3.5GHz), 1.2V Vcore, Default BIOS setting, DDR3 1333MHz, 500W PSU, tản nhiệt nước cho CPU (không có heatsink cho mosfet). Phần mềm: Microsoft Windows® 7 với tiện ích Power Thermal tải 100%. |
| |
Các IC IR3550 PowIRstage® vẫn mát hơn thiết kế MOSFET khác, cho phép người sử dụng ép xung hệ thống đến mức hiệu năng cao hơn. Mỗi linh kiện nguồn đều có ngưỡng nhiệt độ hoạt động, và một khi nó đã đạt mức giới hạn, việc cấp thêm nguồn sẽ gây ra kết quả hỏng hóc. Bởi vì IC IR3550 PowIRstage® có thể hoạt động ở nhiệt độ mát hơn với mức điện thế cao hơn thiết kế truyền thống, các tay ép xung có thể có nhiều "mức giới hạn" hơn để tăng điện áp, dẫn đến kết quả ép xung cao hơn.
|
Nhiệt độ mát hơn = Ép xung cao hơn |
MOSFET ổn định khi ép xung |
|
Quá nóng |
Không đủ nguồn
cho ép xung |
|
|
 |
IR3550
PowIRstage® |
Tốt nhất |
|
 |
Lower RDS(on)
MOSFET
(WPAK, PowerPak MOSFET...) |
Tốt |
|
 |
Traditional MOSFET
(D-Pak MOSFET... ) |
Bình thường |
| |
|
|
|
| |
| |
| |
Hiệu suất đỉnh lên đến 95% |
| |
 |
| |
Các IC IR3550 PowIRstage® hiệu quả hơn, với hiệu suất đỉnh lên đến 95%, trong suốt quá trình hoạt động bình thường.
Thậm chí ở mức dòng điện cao hơn, IC IR3550 PowIRstage® vẫn có thể duy trì lượng điện thất thoát thấp hơn. Điện năng thất thoát thấp đồng nghĩa với việc mát hơn.
|
| |
| |
| |
* Kết quả test chỉ để tham khảo, kết quả có thể khác tùy theo cấu hình hệ thống.
VIN=12V, VOUT=1.2V, ƒSW = 300kHz, L=210nH (0.2mΩ), VCC=6.8V, CIN=47uF x 4, COUT =470uF x3, 400LFM airflow, no heat sink, 25°C ambient temperature, and 8-layer PCB of 3.7" (L) x 2.6" (W). |
| |
|
|
Thiết kế MOSFET điển hình hiện nay
|
| |
|
|
|
|
| |
Power Stage
(IR3550 PowIRstage®) |
Chi phí đắt nhất |
|
Hiệu quả cao nhất
Nhiệt độ thấp nhất |
| |
Lower RDS(on) MOSFET
(WPAK, PowerPAK,
MOSFET...) |
Chi phí cao |
|
Hiệu quả tốt
Nhiệt độ thấp |
| |
MOSFET truyền thống
(D-Pak MOSFET...) |
Chi phí thấp |
|
Hiệu quả thấp
Nhiệt độ cao |
|
|
| |
|
|
| |
