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主板cpu供电正常吗(CPU主板供电常识科普)

主板cpu供电正常吗(CPU主板供电常识科普)ISL6334INTELCPU供电4相微星/技嘉P45主板常用ISL6336AINTELCPU供电6相微星/技嘉P45/X58高端主板用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

最近和读者们在微信平台里聊天,发现一些朋友关于CPU供电的一些常识掌握的不是很清楚,今天就来为大家科普一下关于CPU供电的一下知识!第一次看不懂或者看不下去没关系,可以收藏起来慢慢看!也可以转发給需要的朋友,毕竟科技因分享而更伟大。

一、识别CPU供电电路的元件

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CPU供电电路主要有 5种元件

PWM芯片 MOSFET 电感 电容

1:PWM芯片(脉宽调制芯片)CPU供电电路指挥官

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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芯片通过驱动芯片驱动MOSFET工作

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)

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MOSFET其实就是一个开关,开启时允

许电流通过,关闭时不允许电流通过。

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/下降

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电感的特性是当电流通过时,输出的电压缓慢上升,比如输入12V,输出是从0V慢慢上升到12V。

CPU供电就是利用电感的特性把12V降到1.xxV

5电容:滤波和蓄电池

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富士通固态电容

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日本化工固态电容

电感输出的电流对电容充电,经过电容的电流被滤波,滤出一些交流成分,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。经过电感的电流给电容充电。当CPU负载瞬时增大,电容可以瞬时提供大电流(MOSFET和电感的反应时间较慢)。

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),当电容长期工作在高温状态下,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、单相供电电路工作原理

5种元器件组成的供电电路逻辑框图

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主板cpu供电正常吗(CPU主板供电常识科普)(11)

CPU供电电路就是变压器把12V到CPU核心需要的电压(如1.2V)

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左上图,K1闭合导通,K2断开开路。12V电流通过K1流经电感。电感的感抗使输出的电压从0V开始慢慢上升,电流也是慢慢增大,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释放出来给电容充电,电压从1.2V慢慢降低,电感的磁能释放完,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。

注意:K1、K2就是MOSFET--开关管(前面说过)

供电电路原理图

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PWM发出让MOSFET开关的信号,信号有一定的时间宽度,所以这种信号就是有一定宽度的脉冲信号。脉冲的宽度(时间长短)决定电感输出电压大小。

PWM就是脉宽调制。通过脉宽调制输出电压。

PWM发出的信号较弱,通过驱动芯片增强信号,驱动MOSFET开关。

MOSFET的作用只是开关,允许或禁止12V(1.2V)电流通过。

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电流通过K2继续供电。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

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输出的不是平稳的1.2V的直流是0V-1.2V-0V的脉动直流。

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经电容存储和滤波后,脉动的幅度减小接近恒稳的1.2V直流。

PWM芯片的原理

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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的开关时间和时序。

监控电感输出的电压、电流,随时调整。

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的相数设计一般是可选的,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、多相供电工作原理

4相供电图示

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为何要多相供电

●CPU发展:低电压、大电流,单相供电元件不能满足。

●降低输出电流的纹波

●降低MOSFET和电感发热量

4相供电电路采用的元件是

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

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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相凸起的脉冲表示这一相正在工作,有输出电压低平线段表示这一相在休息,无电压输出4相不是同时工作,是按一定顺序轮流工作,目的是降低纹波电压和MOSFET发热量假设4相工作1秒,每1相工作1/4秒,休息3/4秒

1相/2相/4相输出电流对比

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输出电流的平稳度对比: 4相好于1相/2相

电容好比储水池/每相供电好比灌水泵

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4相供电好比4个水泵,轮流向储水池灌水

四、非标准多相供电揭秘

另类多相:SPDT开关,4相转8相

主板cpu供电正常吗(CPU主板供电常识科普)(22)

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。

主板cpu供电正常吗(CPU主板供电常识科普)(23)

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路双向开关控制信号,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,轮流交换的。

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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组也是轮流工作的。

图文/战你妹(CHH)

编辑:Tom

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