Hardware,  Статьи

О коннекторах и проводах кабелей питания видеокарт

Без обеспечения надежного соединения видеокарт с блоком питания и материнской платой невозможно обеспечить надежную и, главное, безопасную эксплуатацию майнинг ригов.

Так как оборудование для майнинга потребляет большое количество электрической энергии, провода и разъемы, через которые подается питание, подвергаются очень сильной токовой нагрузке. По кабелю, питающему видеокарту, потребляющую 100-150 ватт, проходит ток 8-13 ампер.

Если использовать очень тонкие провода, плохие разъемы, зажигалки переходники, не до конца вставлять их в гнезда, они неизбежно будут перегреваться/подгорать.

Обычно в местах соединения проводов с разъемами, где немного увеличено сопротивление между коннектором и гнездом разъема, самый большой нагрев. Так как контакты соединения всегда хоть немного, но окислены, а жилы проводов иногда плохо соединены с коннектором, то такое соединение будет понемногу подгорать.

Постепенное ухудшение контакта увеличивает нагрузку на блок питания, со временем приводит к просадкам напряжения, а впоследствии — и к более плачевным последствиям (пожару).

В связи с этим нужно уделять особое внимание качеству питающих проводов и разъемов, периодически их проверять (желательно тепловизором) и, при необходимости, менять/ремонтировать. При этом нужно быть готовым чинить/вновь собирать разъемы, соединять провода с коннекторами.

Если такая работа производится очень редко, можно использовать подручные инструменты, имеющиеся под рукой. В случае эксплуатации фермы из десятков компьютеров с еще большим количеством видеокарт желательно иметь запас качественных проводов, разъемы, коннекторы и хороший специализированный инструмент для их обжатия.

На что обращать внимание при выборе, ремонте/изготовлении кабелей питания видеокарт?

Самое главное в кабеле питания видеокарт — обеспечить минимальное сопротивление проходящему току при максимально возможном времени безаварийной эксплуатации.

В связи с этим в них следует использовать самые качественные комплектующие, особое внимание уделять качественной сборке, контролю ее качества (визуально, омметром и тепловизором при работе).

При ремонте / изготовлении кабелей питания видеокарт обычно используются следующие комплектующие:

  • коннекторы Mini-Fit Jr (Molex) Female серии 43030 (Micro-Fit 3.0 Crimp Terminal), лучше серии High Current;

  • провода не хуже 20 AWG (по стандарту один такой проводник предназначен для работы с постоянным током до 1.5 ампер, что обеспечивает передачу 18 ватт мощности по одному проводу);
  • разъемы питания PCI-E (код 5557), например, шестипиновый MF-6F MX-5557-06R плюс MF-2F MX-5557-02R
    (2 pins).

Согласно datasheet некоторых клемм-коннекторов 43030-й серии, в них должны использоваться провода 20-24 AWG.

Они не очень хорошо подходят для мощной нагрузки. В кабелях питания видеокарт лучше применять провода 18 AWG или даже 16 AWG (или отечественные аналоги сечением 0.75-1кв. мм и выше).

Предпочтение следует отдавать проводникам в негорючей (например, силиконовой) изоляции, которые рассчитаны на большой ток и температуру.

Соответствие диаметра и сечения проводов стандартов AWG:

Сопротивление, максимальный ток и частота проводов AWG с маркировкой 0000-30:

О коннекторах (клеммах), использующихся в кабелях питания видеокарт

В кабелях питания видеокарт используют клеммы Cross Molex 43030:

Существует много разновидностей этих коннекторов, отличающихся металлом, из которого они изготовлены, покрытием и физическими размерами.

Размеры разных видов коннекторов Cross Molex 43030:

Провода AWG стандартов 16-24, обжатые в оригинальных и неоригинальных клеммах-коннекторах:

Некоторые коннекторы (63819-0900, SN-288 и P-107) совершенно спокойно допускают использование толстых проводов (AWG16). Именно они позволяют изготовить самые лучшие кабеля питания видеокарт.

Для сборки кабелей питания желательно использовать качественные золоченые коннекторы, например, Micro-Fit 43030-0008 (Gold plated), которые меньше окисляются и выдерживают больший ток.

Они делаются из бронзового сплава, поэтому мягче в сравнении с более дешевыми стальными. Это со временем может привести к ослаблению сжатия металлических лепестков клемм вокруг провода. В связи с этим его нужно делать хорошим инструментом и, при наличии хорошей квалификации и паяльного оборудования, пропаивать.

Назначение контактов 6-пинового разъема питания видеокарт:

Размеры 6-пинового разъема питания видеокарт

Назначение контактов 8-пинового коннектора питания для видеокарт:

Размеры 8-пинового разъема питания видеокарт:

Какой ток может проводить коннектор Cross Molex 43030?

При сборке мало-мальски качественного кабеля питания видеокарт/процессора применяют провода стандарта 18 AWG (работают с током до 2.3A). В 6-пиновом разъеме питания видеокарт, такой кабель сможет обеспечить прохождение постоянного тока до 6.9 ампер (82 ватта).

Шестипиновый разъем с проводами 18 AWG на практике может обеспечить и больший ток, но при долговременной эксплуатации под сильной нагрузкой он будет нагреваться.

Для уменьшения нагрева/тепловых потерь, нужно стремиться максимально укорачивать длину проводов, так как чем они длиннее, тем больше падение напряжения/нагрев воздуха.

Для уменьшения нагрева/тепловых потерь, нужно стремиться максимально укорачивать длину проводов, так как чем они длиннее, тем больше падение напряжения/нагрев воздуха.

С проводами 16 AWG кабель с тремя парами проводов сможет проводить 132 ватта мощности. При их использовании возникает проблема с большой толщиной провода, который иногда без ухищрений не влезает в обжимной коннектор.

Максимальный ток для проводов AWG длиной до 1.8 м (при большей длине падение напряжения становиться больше 3%):

Обжим проводов и клемм лучше делать специальным инструментом — кримпером. Как и пайка, он обеспечивает хороший контакт в соединении, но не портит изоляцию нагревом, а также уменьшает вероятность будущего излома,/повреждения провода.

Соединение провода и клеммы, обеспеченное обжимом:

У соединения, сделанного с помощью неквалифицированной пайки на проводе возникает критическое место, вызванное проникновением припоя вглубь провода из-за капиллярного эффекта.

Слабое место, образующееся из-за проникновения припоя вглубь провода, что делает его негибким:

Если пайщик имеет хорошую квалификацию и качественный паяльник, то дополнительное пропаивание места обжима (только на коннекторе) значительно улучшит соединение.

Какой кримпер нужен для сборки кабелей питания видеокарт?

При соединении проводов с коннекторами, для обеспечения качественного соединения нужно использовать подходящие обжимные клещи (кримпер) для клемм Molex 4.2 мм 5557 (DuPont), например, SN-28B (20-13 AWG), либо широко распространенные универсальные SN-48B (могут обжать провод AWG16 общим диаметром до 2.3 мм), либо компьютерные клещи с матрицей SN-2549 (правда, они могут обжимать провода не толще AWG18):

Учитывая широкий охват возможного применения на майнинг ферме, качественные обжимные клещи должны быть у каждого уважающего себя майнера.

Провода с обжатыми коннекторами Cross Molex 43030 со стороны разъема питания (Micro-Fit Female) и со стороны гнезда (Micro-Fit Male):

При выборе обжимных клещей не стоит экономить. Качественный инструмент обеспечивает более равномерный обжим и соединение проводов с клеммой (коннектором).

За счет равномерного и сильного сжатия провода и коннектор у качественного обжимника становятся монолитом, что улучшает проводимость электрического тока:

При ремонте кабелей/гнезд питания видеокарт для вынимания коннекторов из гнезда лучше использовать специальный инструмент (Extraction Hand Tool):

Этот недорогой, но полезный инструмент также должен быть в арсенале майнера.

Заключение

Использование качественных компонентов (провода 16 AWG, золоченые коннекторы, разъемы из качественного пластика) и инструментов (качественные обжимные клещи) позволяют изготовить отличный кабель питания для видеокарт или починить неисправный.

Стоит заранее позаботиться о наличии перечисленных элементов, так как кабель питания одной из видеокарт на майнинг ферме может неожиданно выйти из строя.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

English English Русский Русский