泛谈工业电脑与个人电脑的设计差异

2020-07-01

 什麼是IPC电源,為何明明外观看起来与一般个人电脑使用的PC电源差不多,输出的电压组数也相近,甚至於有些PC电源还有较大的输出功率,那為何无法直接使用PC电源而非得选用特定规格的IPC电源,还得负担相对较高昂的成本,究其原因為何是本篇文章探讨的主题..

 

 一般个人电脑使用的PC电源其规格主要是源自於Intel 订製的ATX规范,规格中明订其有叁个主要的正电压+3.3V、+5V以及+12V通道,另外新增的是独立於+5V供电电压通道的+5V SB (Standby)电压通道,这组+5V SB (Standby)通道是早期IBM的AT规格所没有的,藉由这组独立的待机电源通道,实现了软体开关机及远端唤醒的可能,而此后PC电源又陆续发展出的MicroATX、FlexATX 、 SFX等规格,基本上也是以ATX為基础所开发出的各种尺寸及外观上的差异,但本质上仍是ATX的延伸.

 

    而当初INTEL 制定此ATX规范的主要目标客群是家庭及办公室环境下操作的个人电脑,其主要目的為编辑文件,撰写程式,一般上网及打游戏(*1)等一般庶务需求,因其任务单纯,又规格统一可替代性高,所以无论品牌业者,或DIY玩家,都可依循其需求於市场上找寻其适用的电源产品.

 

    但IPC电源就不同了,若说PC电源是基於泛用条件而存在的,那IPC电源就是基於特定应用的需求而存在,举凡安保、监控、生产、通讯、医療、运输、工控等非家用的场合,都属於IPC电源的范畴.又因其工作环境的不同,所以相对於 -   工作环境温度/湿度,粉尘量,可靠度,寿命,抗外在干扰能力…等等均与PC电源是不同一个等级的要求.

 

下表1為PC与IPC电源在使用/需求/应用上的差异

下表2為实际比较FSP model 在相同250W的电源上PC与IPC设计上的差异

(*1)高规格及追求萤幕解析度的游戏又另行发展為Gaming 的产业,本文所叙述為一般简易的网页游戏.

 

工业电脑与个人电脑之差异

项目 工业电脑产业/产品 个人电脑产业/产品
使用对象 工业/商业/政府大型用户 个人為主
使用环境 工作环境惡劣;工作时间长、室内外、高低温、潮湿、震动、电磁波干扰…

工作环境稳定;工作时间短、室内、恆温

应用领域 安全、监控、生产、通讯、医療、运输、工控…有关 企业办公室,家庭
採用前测试 长(6个月至2年)
产品生命週期 长(3-7 年) 短(9个月-2年)
产品生命週期 半标準化/客製化 标準化
供货需求 重视长期供货与售后技术支援服务 无长期供货之需求/售后技术支援较少
产品要求重点 品质要求长期稳定,不求最快、最新 最新、最快,功能最强
生产需求 少量,弹性生产 大量,经济规模
交货模式 少量多样 多量少样
原物料库存期间
顾客忠诚度
产业进入障碍
成本 较高
商品应用型态 整个应用系统之一部份 最终成品

*参考资料:瞿大詮

工业电脑与个人电脑之差异 (By FSP model)

项目 FSP500-60GMN(PC PSU) FSP500-80AAB(IPC PSU)
Bridge diode 3A/1000V(DO-201)*8pcs 8A/600V*2pcs 
PFC inductor Ring core SENDUST,T27.7 Ring core SENDUST,T27.7
PFC diode 5A/600V 8A/600V  
PFC MOSFET

Cool-MOS

20A/600V*2pcs

Cool-MOS

24A/650V*2pcs 

 

Bull cap 220uF/450V 330uF/420V  
Main switch MOSFST 18A/500V

Cool-MOS

20A/600V*2pcs

  

Main transformer ERL-28V ERL-36 
Rectification diode or SR-MOSFET

40A/45V*2pcs

30A/45V*4pcs

80A/80V*2pcs (SR)

30A/100V*2pcs

 

Rectification capacitor

1000uF/16V*5pcs

1500uF/10V*5pcs

2200uF/6.3V*1pcs

1000uF/16V*4pcs 

1500uF/10V*3pcs

470uF/16V*2pcs

3300uF/10V*1pcs

100uF/50V*1pcs

 

 

 除上述基本的使用条件不同之外,IPC电源的挑选上最常遇见的挑战莫过於法规的需求不同了,因应不同的使用场景经常需搭配不同的法规去验证,又法规内文生涩难解,如非专业安规从业人员,往往望法规兴嘆,一筹莫展…

 

 

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