PB固态电容固态电解电容器固态电容器工控主板与商用主板的全面对

的整体比较关键词：超低功耗无风扇嵌入式工业控制主板工业控制 计算机在我们的工作和生活中，许多人会接触到商用主板和工业控制主板。 许多人问商业主板和工业控制主板有什么区别？ 工业控制系统板有什么好处？ 这有什么好处？ 为什么工业控制主板的价格比商业主板高？ 本文对商用主板和工业控制主板进行了详细的比较，并介绍了两者之间的区别。

1。 主板组件的材料和设计：

商用主板：

商用主板，由于其更新速度较快，对产品稳定性和使用环境的要求较低，因此追求产品的时效性和自身产品的市场定位。 通常，组件选择的要求只需要满足系统2到3年的使用寿命（大多数组件在3年后就已更新和更换），而组件的材料只需使用正常水平即可。 例如，电容器广泛用于商用主板，一种是用于商用市场的产品，另一种是降低主板的成本。

工业控制主板：

工业控制主板的组件

工业控制主板将经过长时间的选择，对元器件进行高要求的验证，以确保对高可靠性的要求 产品在恶劣条件下使用。 例如，工业控制主板的组件需要适应诸如固态电容器之类的宽温度环境（-20℃?60℃），以确保在恶劣环境（永久启动， 气候，湿度，振动，灰尘，辐射，高温等）；

2）工业控制主板的电容

工业控制主板采用高质量的芯片型固态电容，钽电容和陶瓷电容。 即使使用电解电容，对其质量，性能和使用寿命的要求也远远高于商业产品。 现在工控主板基本采用固态电容，尤其是高端工控主板。 商用主板基??本上是大量的针型大型电解电容器，因为大型电解电容器的成本低且容量值大，因此可以放置多个贴片或扁平电容器。 实际上，电解电容器的稳定性不如钽电容器和陶瓷电容器的稳定性好。 贴片电容器比引脚电容器更稳定。 在价格方面，钽电容器比普通电解电容器更昂贵，并且由于钽电容器的容量小，因此在主板上使用时，需要使用更多的电容器。 仅钽电容器的成本是电解电容器的数十倍，这是工业控制主板成本高于商业主板成本的原因之一。 随着国内固态电容器制造商数量的增加，固态电容器的价格已经下降，现在高档商用主板都在使用固态电容器。

3）PCB

工业控制主板的商用主板采用4层PCB设计，一般的PCB电路板分为4层，上下两层为信号层，中间两层为接地层和电源 层，将接地层和电源层放在中间。 工业主板采用电路板设计，PCB层数超过6层，旨在增强主板的抗电磁干扰性，电磁兼容性和稳定性。

4）工业控制主板

的使用寿命与商用主板在2至3年内不同。 大多数工业控制主板的使用寿命必须超过3年。 一些高质量的工业控制主板甚至具有5至7年的使用寿命。

2。 CPU差异：过去的

，商业主板的CPU和工业控制主板的CPU之间的差异并不明显，这导致一些使用商业主板的CPU寻求最多利润的企业 作为工控主板的CPU来赚更多的利润。 但是，在2009年，英特尔成立了一个专门用于工业控制领域的嵌入式部门，并且商用CPU和工业控制CPU之间的差异越来越大。

1）CPU的功耗和工艺

工业控制主板一般选择低功耗CPU以适应工业控制行业的恶劣环境。 在使用atomic N270 CPU之前，英特尔没有专门的嵌入式部门，只是将工业控制领域作为普通的CPU应用行业。 自2009年以来，英特尔正式成立了嵌入式部门，这意味着英特尔已将商业CPU和工业控制CPU正式分离，并且英特尔越来越关注嵌入式工业控制领域的发展。 它先后发布了原子n230，N270，N280和其他低功耗CPU，以区分商用CPU和工业控制CPU。 将来，英特尔将为工业控制行业应用开发更低的功耗和工艺，并将南北桥的某些功能集成到处理器上的CPU中，以满足工业控制行业的使用要求。 由于工业控制母板需要适应宽温度，宽电压的工业应用环境，因此工业控制母板的电压适应范围比商业母板要宽，并且电压范围为 工业控制主板一般在9-20v之间。 对于CPU电路的布局和设计，要求更为精确。

3）抗电磁干扰能力不同

由于市场定位和普通商用主板的良好使用环境，其产品一般仅做商业级别的EMC测试，抗电磁干扰能力较低。

工业控制主板需要通过EMI，EMC等测试和认证，因为它面向工业市场，并且对电磁干扰要求很高。 这需要从两个方面考虑：一是主板的电路布局设计；二是主板的电路设计。 另一个是机箱，电源和接地的材料选择和结构。

3。 生产调度过程和测试过程

工业控制主板通常是根据某些应用开发的，并且可能只适应某些应用，因此其用途非常有限，而商用主板面向全民，因此可以投入使用 一劳永逸的生产。 由于生产的原因，工业主板的成本分担远高于商业主板。 这也是工业主板和商业主板之间成本差异的一方面。

一些大型制造商已通过三种测试程序通过了商用主板的测试：ICT，融合和操作手册。 大多数制造商仅通过T1商用主板的一种测试程序：ICT。 即使是为了节省成本，一些制造商甚至没有做T1，所以他们直接卖掉了主板，并在用户身上进行了T级测试，因此这类主板的维修率非常高（通常这些维修态度 小工厂的产品很好，如果有问题，将会给用户带来很大的幻想）。

ict是电路测试。 如果存在开路或短路，则此时不添加任何外围设备（CPU，DIMM等）。 目的是避免在以后填充时烧毁灯具。 功能测试主要是关于功能测试。 将添加CPU，DIMM和其他外围设备以进行开机测试。 所有问题都将在这里找到。 基本功能通过也可以。 Manu实际上是被测量的。 所有外围设备均已连接，通电测试，兼容性测试等。在生产

工业控制主板之前，必须严格通过多种测试程序，通常为T5?T7。 除了ICT，融合和Manu外，还需要进行温度，振动，安全性等测试，以确保每个主板的质量。

由于是普通商用主板的市场定位，其产品通常只需要CCC认证，长城认证和民用EMC认证即可用于电子产品。 工业主板针对工业市场，因此，出于对可靠性的要求，每块主板在投放市场之前都要进行CE EMC，FCC，QA认证，Reality，CCC，振动，跌落和其他工业级别要求测试认证。

4。 尺寸规格：

商用主板目前主要采用ATX架构；

工业控制主板采用高集成度，小尺寸和各种尺寸，以适应各种应用环境，包括3英寸板，5英寸板，ATX，micro-atx，LPX，半长卡，全长卡等 规格。 这里要注意的一点是，由于工控主板价格高昂，一些企业使用工控主板的材料来制作工控主板的规格，以赚取更多的利润空间。

5。 接口支持：

商业主板通常仅提供四个PCI插槽。 由于PCI规范的缘故，PCI 4的驱动能力具有相当大的衰减，因此大多数商用主板仅提供三个PCI插槽。

工业控制主板，由于其设计材料的工业性质，除PCI插槽外还可以支持Mini PCI-E和PC 104+和COM接口，内嵌GPIO总线，可以实现GPI和GPO功能，并且工业用半长 卡和整个现场卡可以与底板配合使用，以支持多个ISA，PCI和minipci扩展。

当然是3英寸和5英寸嵌入式主板，它们是定制的规格，它们的可扩展性不会被考虑得太多。

6。 使用环境：

工业控制主板通常在恶劣的环境下工作（永久启动，恶劣的气候，湿度，振动，灰尘，辐射，高温等），这些条件不适合商用主板。 大多数商用主板只能在稳定的环境中工作（较短的工作时间，室内，常温等）。

7。 工作温度和散热方式：

商用主板只能在5℃?38℃的环境温度下使用，对机构的散热要求较低，并注意外观凉爽。

工业控制主板在-20℃?60℃的环境下可以稳定工作，并且无故障，甚至某些工业主板也采用特殊的宽温度设计，温度范围可以达到-20℃?70℃。 这是对散热方案和机构效率的严格测试。 在工业控制主板机构的散热设计中，必须使用特殊的散热设计，甚至使用全铝机构外壳，并对CPU，南北桥和硬盘进行特殊处理，以确保 工控主板及整机正常运行。

许多工业计算机都在恶劣的应用环境（例如湿度，振动，灰尘，辐射，高温等）中使用，并且空气中的灰尘和盐分会腐蚀主板并影响正常使用 主板的。 因此，许多工业计算机必须采用无风扇的机箱结构，以防止恶劣环境对系统造成损害。 但是，由于热源的相互干扰，全密封的无风扇结构对主板的性能和稳定性以及散热方式和机构的效率有很高的要求，因此有必要有效地释放积聚的水。 热。

8。 可管理性：

商业主板仅提供最简单的远程管理（通过连接网络并使用第三方软件，例如真实的VNC，任何地方的PC等）。

工业控制主板除了提供类似的远程连接管理外，还可以实现远程无人值守的自动开关功能。 通过嵌入式的ipmb和smnp-1000模块，可以实现系统实时运行信息的管理，记录和发送功能。 定制：

的商业主板一旦生产出来，就不能根据市场需求进行更改，并且对面向用户的设计毫无用处。 用户只能选择通用主板。

在工业控制领域，许多工业控制硕士