泛談工業電腦與個人電腦的設計差異

2020-07-01

 什麼是IPC電源,為何明明外觀看起來與一般個人電腦使用的PC電源差不多,輸出的電壓組數也相近,甚至於有些PC電源還有較大的輸出功率,那為何無法直接使用PC電源而非得選用特定規格的IPC電源,還得負擔相對較高昂的成本,究其原因為何是本篇文章探討的主題..

 

 一般個人電腦使用的PC電源其規格主要是源自於Intel 訂製的ATX規範,規格中明訂其有三個主要的正電壓+3.3V、+5V以及+12V通道,另外新增的是獨立於+5V供電電壓通道的+5V SB (Standby)電壓通道,這組+5V SB (Standby)通道是早期IBM的AT規格所沒有的,藉由這組獨立的待機電源通道,實現了軟體開關機及遠端喚醒的可能,而此後PC電源又陸續發展出的MicroATX、FlexATX 、 SFX等規格,基本上也是以ATX為基礎所開發出的各種尺寸及外觀上的差異,但本質上仍是ATX的延伸.

 

    而當初INTEL 制定此ATX規範的主要目標客群是家庭及辦公室環境下操作的個人電腦,其主要目的為編輯文件,撰寫程式,一般上網及打遊戲(*1)等一般庶務需求,因其任務單純,又規格統一可替代性高,所以無論品牌業者,或DIY玩家,都可依循其需求於市場上找尋其適用的電源產品.

 

    但IPC電源就不同了,若說PC電源是基於泛用條件而存在的,那IPC電源就是基於特定應用的需求而存在,舉凡安保、監控、生產、通訊、醫療、運輸、工控等非家用的場合,都屬於IPC電源的範疇.又因其工作環境的不同,所以相對於 -   工作環境溫度/濕度,粉塵量,可靠度,壽命,抗外在干擾能力…等等均與PC電源是不同一個等級的要求.

 

下表1為PC與IPC電源在使用/需求/應用上的差異

下表2為實際比較FSP model 在相同250W的電源上PC與IPC設計上的差異

(*1)高規格及追求螢幕解析度的遊戲又另行發展為Gaming 的產業,本文所敘述為一般簡易的網頁遊戲.

 

工業電腦與個人電腦之差異

項目 工業電腦產業/產品 個人電腦產業/產品
使用對象 工業/商業/政府大型用戶 個人為主
使用環境 工作環境惡劣;工作時間長、室內外、高低溫、潮濕、震動、電磁波干擾…

工作環境穩定;工作時間短、室內、恆溫

應用領域 安全、監控、生產、通訊、醫療、運輸、工控…有關 企業辦公室,家庭
採用前測試 長(6個月至2年)
產品生命週期 長(3-7 年) 短(9個月-2年)
產品生命週期 半標準化/客製化 標準化
供貨需求 重視長期供貨與售後技術支援服務 無長期供貨之需求/售後技術支援較少
產品要求重點 品質要求長期穩定,不求最快、最新 最新、最快,功能最強
生產需求 少量,彈性生產 大量,經濟規模
交貨模式 少量多樣 多量少樣
原物料庫存期間
顧客忠誠度
產業進入障礙
成本 較高
商品應用型態 整個應用系統之一部份 最終成品

*參考資料:瞿大詮

工業電腦與個人電腦之差異 (By FSP model)

項目 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

 

 

 除上述基本的使用條件不同之外,IPC電源的挑選上最常遇見的挑戰莫過於法規的需求不同了,因應不同的使用場景經常需搭配不同的法規去驗證,又法規內文生澀難解,如非專業安規從業人員,往往望法規興嘆,一籌莫展…

 

 

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