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大师们,主板CPU供电为什么要采用上下场管,不采用单场管,简单原理是什么?

网友发布 2023-07-27 19:58 · 头闻号仪器机械

首先声明,本人并非专家,下面内容均为互联网查询所得,如有错误或由于错误造成的所有损失,本人均不承担!

完整的CPU供电电路有5种元器件:PWM(脉宽调制)芯片、Driver IC(驱动芯片)、MOSFET(高压侧1个、低压侧1~2个)、电感和电容。

CPU供电电路中各部件的作用?

●PWM(脉宽调制)芯片:从CPU获取CPU的工作电压代码,把电压代码转换成实际的电压信号,控制MOSFET输出准确的电压。监视CPU的工作电流变化,根据CPU的负载调整输出电流。PWM芯片是芯片厂商依据CPU厂商的标准研发设计的。?

●驱动芯片(Driver IC):把PWM发出的信号放大,驱动MOSFET工作。

●MOSFET:场效应晶体管,在这里就是起“开关”作用,“开启”时允许电流通过,“关闭”时阻挡电流通过。通过“开关”的时间长短改变电压。

●电感:存储能量,把MOSFET送过来的电能转变为磁能储存。?

●电容:存储电能,供CPU用。还有滤波作用,滤出杂波,使电流平滑稳定。

供电电路工作原理

有了那5种元器件组成的供电电路,我们再来看下它们所组成的逻辑框图,以便让我们对供电电路的工作过程有个总体印象。然后,让我们一起来看看我们平时常谈到的“X相”供电电路是如何工作的。?

1.单相(一相)供电电路的工作原理?

下图中12V的直流电来自于PC的开关电源,K1、K2就是MOSFET场效应管,在这里就相当于开关,假设CPU需要电压1.2V,K1、K2和电感把12V降到1.2V供给CPU。K1、K2和电感就是降压变压器。

2.驱动芯片的作用? 前面说到两颗MOSEFT是轮流“开关”工作的,那么是谁驱动MOSEFT“开关”的?是驱动芯片。驱动芯片通过给MOSEFT的控制极(栅极)加高电压信号,MOSEFT就导通,加低电压信号,MOSEFT就断开。驱动芯片给MOSEFT的高/低信号就是一个脉冲式的信号。上MOSEFT导通后,电感的输出电压从0V上升到1.2V需要一定的时间,高电压信号也就要维持一定的时间,同时驱动芯片给下MOSEFT的低电压信号也要维持相同的时间,这段时间叫做脉冲宽度。脉冲宽度决定了供给CPU的输出电压高低。脉冲越宽,电压就越高,反之电压就越低。?

3.PWM芯片的作用? 驱动芯片只是通过一定宽度的脉冲驱动MOSEFT开关,那么是谁控制脉冲宽度?是PWM芯片。PWM的英文全称是Pulse Width Modulation,中文意思是脉宽调制。就是说通过脉冲宽度控制电压,这是20世纪以来广泛应用的调整电压、改变电压的技术,脉冲宽度改变对应的脉冲频率也要改变,这种技术也叫做变频调压。比如电梯、空调已经采用的变频调速电机。? PWM芯片是CPU供电路的核心元件,可以说是供电路的“司令部”。CPU芯片上有自己的电压识别针脚(酷睿2处理器是8个)这8个针脚的编码代表CPU核心的工作电压。主板上有专门的CPU VID识别电路,开机加点时,首先给CPU VID识别电路加电,读取CPU VID针脚的编码,判定CPU核心的电压,VID电压编码送到PWM芯片的CPU VID识别电路,PWM芯片依据CPU VID编码确定PWM的脉冲宽度输出给驱动芯片,驱动芯片驱动MOSEFT工作,才正式给CPU供电。

PWM芯片还有电压监控模块,负责监控CPU的工作电压和电流,以便调整输出的脉冲宽度来调整电压。电压监控防止电压过大,保护CPU。现在的PWM芯片还有CPU电流监控,可以依据CPU的负载调控MOSEFT的工作频率,以便节能。

你看CPU附近的那些电容和电感,这就是供电电路的一部分,现在一般都是固态电容了,如果出现普通电解质电容,那就是山寨或非常低端的主板(一般是银白色外皮,不过也不排除有假固态的可能性),像MSI还用上了性能更好的钽电容,也在CPU附近可以找到。

其次是电感,如果出现用裸线绕出的,那就是山寨的主板才干的事。

具体什么最好,建议你先上网认识下电容的品牌,日系的最理想,其次是台系。当然,只要你不是极端玩家,选择台系电容的主板就可以了。

其次就是看电路板的印刷质量,好的电路板(包括供电部分和其他)给人感觉是清爽,线路很清晰,四周没有毛刺,焊点干净,没有掉落的焊渣。高端主板的电路板给人感觉是厚重的,不会很薄。

你也说供电方案,就是看你电脑给CPU供电的能力。能力越强,在极端情况下电脑越稳定。一般4+1的供电就完全够用了。最简单的看法。一线二线主板CPU附近的电感,越多的属于越豪华的。

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