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CPU主板供电常识科普(干货)_电感_电压

萌界大人物 2024-12-15 14:21:12 0

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一、识别CPU供电电路的元件

CPU供电电路紧张有 5种元件

CPU主板供电常识科普(干货)_电感_电压 CPU主板供电常识科普(干货)_电感_电压 科学

PWM芯片 MOSFET 电感 电容

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(图片来自网络侵删)

1:PWM芯片(脉宽调制芯片)CPU供电电路指挥官

ADP3228INTELCPU供电4相华硕P35/P45主板常用

EPU=ADP3228华硕打磨标记改为EPUX58也用

ISL6336AINTELCPU供电6相微星/技嘉P45/X58高端主板用

ISL6334INTELCPU供电4相微星/技嘉P45主板常用

STL6740LAMD CPU供电4相微星/华硕AM3/AM2+新主板用

ISL6324AMDCPU供电4相微星/华硕/技嘉AM2+主板常用

PWM芯片识别CPU核心电压,规定供电相数、调度电压和电流,指挥MOS事情 ISL6336/6334和ST L6740L支持供电相数变换(APS)

2驱动芯片(Driver-IC)驱动MOSFET事情

PWM芯片通过驱动芯片驱动MOSFET事情

驱动芯片型号由PWM芯片规定

有的PWM芯片内部整合驱动芯片

3MOSFET大功率晶闸管(开关管/场效应管)

MOSFET实在便是一个开关,开启时允

许电流利过,关闭时不许可电流利过。

常用MOSFET是单颗的,封装形式有

D型和Power型。
1相供电回路至少有

2颗,1颗输入/1颗输出(1进1出),

还有3颗(1进2出),4颗(2进2出)。

4电感 延迟电压/电流 上升/低落

电感的特性是当电流利过期,输出的电压缓慢上升,比如输入12V,输出是从0V逐步上升到12V。

CPU供电便是利用电感的特性把12V降到1.xxV

5电容:滤波和蓄电池

富士通固态电容

日本化工固态电容

电感输出的电流对电容充电,经由电容的电流被滤波,滤出一些互换身分,电流曲线更平滑。

电容可以充电/放电,就像一个大的蓄电池,存储电能。
经由电感的电流给电容充电。
当CPU负载瞬时增大,电容可以瞬时供应大电流(MOSFET和电感的反应韶光较慢)。

供电电路的电容是电解电容。
以前常用的是液态铝电解电容(导电的电解液是液态的),当电容长期事情在高温状态下,电解液会热膨胀,发生爆裂。

现在常用的固态铝电解电容(导电的是固态高分子聚合物),热膨胀系数很小,不会发生爆裂。

二、单相供电电路事情事理

5种元器件组成的供电电路逻辑框图

CPU供电电路便是变压器把12V到CPU核心须要的电压(如1.2V)

左上图,K1闭合导通,K2断开开路。
12V电流利过K1流经电感。
电感的感抗使输出的电压从0V开始逐步上升,电流也是逐步增大,同时流经电感部分电能转变为磁能存储在电感磁体内。
输出电压达到CPU电压(如1.2V)K1断开,K2闭合。

右上图, K2和电感、电容构成回路。
存储在电感里的磁能转换为电能开释出来给电容充电,电压从1.2V逐步降落,电感的磁能开释完,电压降到0V。
电感完成一次充放电,然后K1再闭合,K2再断开,重复左图的充电过程。
K1、K2反复的闭合/断开,12V电流就源源不断地变为1.2V供给CPU。

把稳:K1、K2便是MOSFET--开关管(前面说过)

供电电路事理图

PWM发出让MOSFET开关的旗子暗记,旗子暗记有一定的韶光宽度,以是这种旗子暗记便是有一定宽度的脉冲旗子暗记。
脉冲的宽度(韶光是非)决定电感输出电压大小。

PWM便是脉宽调制。
通过脉宽调制输出电压。

PWM发出的旗子暗记较弱,通过驱动芯片增强旗子暗记,驱动MOSFET开关。

MOSFET的浸染只是开关,许可或禁止12V(1.2V)电流利过。

电感的延迟电压升高才是降压的根本。
电感的储能使K1断开时,还有1.2V电流利过K2连续供电。
通过K1的是12V,又叫高压MOS(还叫上MOS),通过K2的是1.2V,又叫低压MOS(还叫下MOS)。

电容的滤波效果

输出的不是平稳的1.2V的直流是0V-1.2V-0V的脉动直流。

经电容存储和滤波后,脉动的幅度减小靠近恒稳的1.2V直流。

PWM芯片的事理

CPU VID:每颗CPU都有电压识别针脚,

5-8根。
VID针脚的编码定义了CPU的电压。

PWM读取VID针脚的代码,知道这颗CPU的

电压。

然后按VID确定输出的脉冲宽度(占空比)

调制MOSFET的开关韶光和时序。

监控电感输出的电压、电流,随时调度。

过电压保护防止过高的电压。

供电相数由PWM决定,目前最高的是ISL6336,6相供电。

PWM的相数设计一样平常是可选的,6相的PWM可以选用2-6相。

新的PWM支持依据CPU负载自动变换供电相数,也叫APS

三、多相供电事情事理

4相供电图示

为何要多相供电

●CPU发展:低电压、大电流,单相供电元件不能知足。

●降落输出电流的纹波

●降落MOSFET和电感发热量

4相供电电路采取的元件是

4相或6相的PWM

4路PWM输出

4颗驱动芯片(有整合在PWM,MOS内)

4组MOSEFT(1进1出/1进2出/2进2出)

4颗电感(有并联电感的)

4相供电的输出

上图是示波器抓取的4相供电输出波型棕、蓝、粉、绿代表1、2、3、4相突出的脉冲表示这一相正在事情,有输出电压低平线段表示这一相在安歇,无电压输出4相不是同时事情,是按一定顺序轮流事情,目的是降落纹波电压和MOSFET发热量假设4相事情1秒,每1相事情1/4秒,安歇3/4秒

1相/2相/4相输出电流比拟

输出电流的平稳度比拟: 4相好于1相/2相

电容好比储池塘/每相供电好比注水泵

4相供电好比4个水泵,轮流向储池塘注水

四、非标准多相供电揭秘

另类多相:SPDT开关,4相转8相

SPDT是一种电子单刀双掷开关把PWM的1相输出连接到SPDT的1个输入端,对应的2个输出端连接2颗驱动芯片驱动2组MOS。
这样4相PWM芯片通过4路SPDT芯片就变成了8相。

从四路SPDT开关ADG333A功能框图可以看到D1/D2/D3/D4输入,S1A/S1B/S2A/S2B/S3A/S3B/S4A/S4B是8路输出,IN1/IN2/IN3/IN4是4路双向开关掌握旗子暗记,使D1-D4可转换到S1A-S4A或S1B-S4B输出。
从AS3336G的功能框图直接看到4相输入,8相输出。
这里的8路输出时以4路为1组,轮流交流的。

这是示波器抓到的通过SPDT4转8多路开关把4相变8相的8相输出的电压波形图。
从图中可以看到8相分成2组。
这2组也是轮流事情的。

图文/战你妹(CHH)

编辑:Tom

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