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显卡电阻总结 电阻替换: 1)、显卡上的电阻全部采通贴片电阻,所以ESL非常小(绕线电阻ESL大),选用电阻不用考虑高频参数。2)、显卡上没有放大电路、没有作传感器采集数据的用途,所以不用考 ...

本帖最后由 alesan 于 2021-2-3 09:26 编辑

显卡电阻总结

电阻替换:

1)、显卡上的电阻全部采通贴片电阻,所以ESL非常小(绕线电阻ESL大),选用电阻不用考虑高频参数。
2)、显卡上没有放大电路、没有作传感器采集数据的用途,所以不用考虑温度漂移参数
3)、显卡除了作用为分压、放电(确定工作频率)要考虑精度外,在目前的生产、测试工艺条件下,其他用途不用考虑高精度的要求。
4)、保险、限流要考虑额定电流、功率要求。

故障分析

下图是显卡的贴片电阻的生产工艺材料应用

电阻总结.jpg


从图中的材料看出,除了第6层可能使用有机材料树脂(一般为环氧树脂)高温后产生碳化后才能使阻值变少,这个出现几率几乎不可能。也有PCB的有机材料高温碳化PCB安装位置电阻变小、电阻与PCB形成的毛细层吸收了导电杂质使在PCB测量时(排除并联电路的影响)电阻值变小,这些使电阻变小的情况及其少见,几乎可以忽略不计。

如图所示,所以在通常的情况下只考虑电阻材料的金属或者金属氧化物材料,在工作过程中氧化、损伤、变质造成的电阻变大问题。所以在电阻阻值的测量中,只要测量的电阻比标识的大都可以认为电阻已经损坏了。(注意:在PCB上测量大电阻时候,要表笔正反互换测试两次,重新确认被测试的电阻两端是否有并联的电容吸收残余的电能或者万用表的电从而影响到万用表的测量值)

显卡上的电容
1、储能
储能.jpg


起到储水池的作用,要把电容放在离用电的芯片或电路越近越好,以免造成器件需要大电流供应时,造成用电不足,造成电路运行的不稳定。所以图中的用两个电容分别放在芯片芯片的两个VCC引脚尽量近的位置上。(有时使用多个而不使用一个的原因除了成本、安装空间外,还考虑了贴片电容太大容易造成物理碰撞造成的运输问题。)

储能1.jpg


图中用四个电容,不用一个电容来替代考虑到成本、安装空间、运输风险还考虑到电容容易老化造成风险分散的问题。

显卡上的电容更换时一定考虑高频特性,必须要用高频电容。

电容的工作条件温度越高老化越快,温度低电容容量变小甚至失去作用。更换注意温度参数

储能的电解电容,电压越高老化的速度越快,就算不超过额定电压条件下也一样。同时在一般的电解电容在额定电压条件下工作,电容的容量也会下降到标称值得70%左右。当超过额定工作电压是,迅速损坏。所以更换时尽量慎重考虑电容的耐压值参数。

同时储能电容一般容量较大,所以在电路中也起到滤掉低频杂波的作用。

总之更换时,必须严格按照使用条件或者高于原来要求更换。(容量大不属于高要求的范畴,电容上电瞬间相当于短路,更换电容总体容量过大很容易造上电瞬间充电电流过大,造成短路保护或者烧保险,太小储能不足造成性能不稳定)

2、滤波


高频滤波.jpg


在电路总用小电容的地方一般为了过滤电路的高频无用的杂波。在输入的地方一般称为旁路,如上图。在输出的地方称去耦。如下图,在以后内容为了方便统称为滤波。

去耦.jpg

小电容也起到一定储能作用让电路更稳定,更换时尽量原值参数更换,容值可以有一定的宽松容值取值。

3、耦合
耦合.jpg

利用电容的隔直通交特点来传输信号,请原值更换,保证原来的频率带宽。

4、缓冲
缓冲.jpg


FB控制避免输出电压收到轻微的干扰,错误频繁的动作造成保护振荡或者元件发热。小电容C304可吸收轻微的电压波动,给FB有一个缓冲的电压区域。更换时要原值更换,过大会造成上电瞬间电压过冲,过小没起到效果。

电容越少电容的ESR越大,电路的作用也用到了电容的反作用ESR值得大来维持电路的缓冲作用,R302与R301的取值与C304的ESR有关。

5、能量吸收保护
能量吸收保护.jpg


电感的截止瞬间是有很大的反偏电压,为了保护U900的内部MOS管,用了电容吸收瞬间尖峰电压来保护U900.

6、软启动保护
软启动.jpg


C900作为软启动电容,在上电瞬间让输出电压缓慢上升,从而保护上电瞬间避免电路过流

7、积分
积分.jpg


红圈的电容把电路工作的PWM信号通过电容的积分变为一个平滑的信号,加到输出电压的FB信号上作为补偿让电路更加精确调整电压。

8、固定频率
晶振电容.jpg


稳定频率,也称谐振电容。



电容总结

在显卡上的无论是电解电容还是贴片电容,它们的内部构造都是一成导电层金属,一层绝缘多层相互重叠起来。造成金属层与绝缘层的总面值都特别大,所以电容的大故障特点为:

1)、绝缘层的击穿、或者外力破坏造成电容短路

2)、金属层金属氧化、表面纹理损伤造成ESR增大、容量减少,绝缘层老化造成电容量减少。



电容的更换注意问题

电解电容要考虑生产时间,尽量用新的。

在PCB测试贴片电容时注意力度,不要把相邻两个金属层挤压造成短路。

测试电容除了测试容量,有条件尽量测试一下电容的ESR值和高频特性。

大容量的储能电容,在不了解电路的参数下,尽量按照原来容值,不能太大也不能太小以免造成不稳定或者上电过流。

在了解显卡电路性能下,储能电容或者滤波电容,因为有冗余设计,掉了少量不影响正常使用。
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发表于 2021-2-7 09:45:56 | 显示全部楼层
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本帖最后由 lvl 于 2021-2-7 09:47 编辑

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发表于 2021-1-26 11:54:05 来自手机 | 显示全部楼层
沙发
学习了
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