threebody 发表于 2020-6-7 19:06:46

改造PCHIFI主机电源系统

本帖最后由 threebody 于 2020-6-7 19:37 编辑

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。



Tequila 发表于 2020-6-8 11:22:29

我也试过各路ATX加电容,有点改善,始终改变不了PC的本质。


aaalzaaa 发表于 2020-6-8 12:50:49

是苏伦么?不便宜啊,引用天道里的话,指望压块石板换个电容改变音质根本不解决问题。。

mouse1338 发表于 2020-6-8 13:53:04

弦乐,人声原有的电源可以了,至于大编制,加了会有电能存储,但是引入了时间常数

threebody 发表于 2020-6-8 22:30:02

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:

   

threebody 发表于 2020-6-8 22:51:28

本帖最后由 threebody 于 2020-6-8 22:52 编辑

再补充一个村田公司做的超级电容的研究:

jjy158158 发表于 2020-7-10 00:22:01

哎,我都玩过,啥都没用,还是玩个线电有作用。开关电源除非你花大价钱买现成进口,要不外面给电脑用的都不行

天方夜谭天说地 发表于 2020-7-10 08:40:41

目前用海盗船1600i ,声音还是很满意
属于中正大气,动态强横风格

试过四五千的砖头播放器,也是锂电池供电,但声音纯净度、背景黑度、安定度都不如我pc加界面呢,更不用说声场动态。觉得还是要看电路处理吧

qdfls 发表于 2020-7-10 09:20:01

本帖最后由 qdfls 于 2020-7-10 09:57 编辑

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。至于12v供电对速度的响应就没有转化电路那么重要了,核心或者说瓶颈是在转换电路。
供电上采用超级电容,响应速度好过一般的线性电源,但是未必会好过开关电源。而且通常越大容量的电容放电速度越慢,而且高频响应越差。如果cpu供电不足,系统分分钟死给你看。
观察cpu的工作电压,电压变化幅度通常在千分位跳动,可以理解为电压是随电流而变化的。要解决这个问题,两个方法:一个是抬高输入电压,转换电路就是实现这个功能,效果如何看主板设计;另一个就是增加电源的功率储备和响应速度,目前来看开关电源并不会成为瓶颈。反而是线性电源会有这个问题,所以楼主引入电容来解决电源响应速度的思路是正确的,但是电容的选用和设计也是影响成败的关键因素。如果输入电源在工作状态下不断开,这时电容就是补充的作用,容量不必大但是响应速度一定要高。如果输入电源在工作状态下断开,输入电源轮流给电容充电,实际供电需要电容放电来维持,则电容容量要加大,而且更要考虑放电速度问题。



jjy158158 发表于 2020-7-10 11:39:18

天方夜谭天说地 发表于 2020-7-10 08:40
目前用海盗船1600i ,声音还是很满意
属于中正大气,动态强横风格



开关电源就是不耐听,吵闹,无论是哪一种,都一样。我说的就是现成电脑用的电源500--2000元的,都是一个德行,无非功率大小而已

Luo-ZX 发表于 2020-7-11 02:42:53

在电脑220V之前加个高阶滤波试试,有惊喜:lol

天方夜谭天说地 发表于 2020-7-12 00:39:06

jjy158158 发表于 2020-7-10 11:39
开关电源就是不耐听,吵闹,无论是哪一种,都一样。我说的就是现成电脑用的电源500--2000元的,都是一个 ...

另外问下,你风扇如何处理?

amex 发表于 2020-7-12 00:57:16

大功率a卡声音普遍不咋地,大功率N卡普遍都还行。7代尤其好。
建议弄个华硕或者微星的2060s你就懂了

amex 发表于 2020-7-12 00:58:38

jjy158158 发表于 2020-7-10 11:39
开关电源就是不耐听,吵闹,无论是哪一种,都一样。我说的就是现成电脑用的电源500--2000元的,都是一个 ...
1600i比我玩过的所有线电+dcatx组合都安定
我甚至试过这玩意儿的dc口转一下驱动12v音频设备,效果也很好,不输大部分线电

jjy158158 发表于 2020-7-12 01:31:00

本帖最后由 jjy158158 于 2020-7-12 01:33 编辑

amex 发表于 2020-7-12 00:58
1600i比我玩过的所有线电+dcatx组合都安定
我甚至试过这玩意儿的dc口转一下驱动12v音频设备,效果也很好 ...
那是你不会玩,不用dcatx的,所有的线电都是mc1723带扩流,kemet电容和talema变压器,一共5组电压。另外硬盘是2组studer900供电。4个变压器。当然成本肯定比这个1600i高了。
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