很多人在买主板的时候,经常听人谈及主板多少相供电,怎样的供电才是最好的。但是对于主板供电的组成和起工作原理,笔者猜想许多人不一定懂,甚至一知半解。故此笔者花了点时间,为大家介绍下主板供电模块的组成以及其工作原理,希望给那些想学知识的朋友提供一些帮助。

  一个完整的供电电路是由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)、电感和电容这五部分构成,本文以双敏狙击手TAC75 ULTRA3主板为例,为大家介绍主板的供电模块。

  ●PWM芯片的作用

  PWM(脉宽调制)芯片主要负责:从CPU中获取工作电压代码,并将电压代码转换成实际的电压信号,从而控制MOS管准确的输出电压。除此之外,PWM还监视CPU的工作电流变化,根据CPU的负载调整输出电流。

  PWM芯片作为CPU供电路的核心元件,可以说是供电路的“司令部”。在CPU的芯片上有专门的电压识别针脚(一般为8个),这8个针脚的编码代表CPU核心的工作电压,在主板上也有专门的CPU VID识别电路。当开机加电时,先给CPU VID识别电路加电,进而读取CPU VID针脚的编码,从而判定CPU核心的电压。只有将VID电压编码送到CPU VID识别电路,PWM芯片才能依据CPU VID编码确定PWM的脉冲宽度并将其输出给驱动芯片,然后驱动芯片驱动MOSEFT工作,正式给CPU供电。

  WM芯片还有电压监控模块,负责监控CPU的工作电压和电流,以便通过调整输出的脉冲宽度来调整电压。电压监控可以有效防止电压过大,保护CPU。现在的PWM芯片还有CPU电流监控功能,可以依据CPU的负载来调控MOSEFT的工作频率,以便节能。

  ●驱动芯片的作用

  驱动芯片(Driver IC)的主要作用是把PWM发出的信号放大,达到一定数值后以驱动MOS管工作。

  驱动芯片给MOS管的控制极(栅极)加高电压信号,MOS管就导通;加低电压信号,MOS管就断开。驱动芯片给MOS管的高/低信号是一个脉冲式的信号。当上MOS管导通之后,电感的输出电压从0 V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MOS管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的输出电压的高低:脉冲越宽,电压就越高;反之,电压就越低。

  我们都知道,CPU在工作的时候,要经历一个从负载到满载的变化过程。然而,在CPU变化的过程中与之相对应的供应电流,变化也是非常大的。为了保证CPU在性能变化时有合适的电流供应,这就需要CPU的供电电路具有非常快速的反应能力,而这一快速反应能力自然就离不开供电电路系统中的场效应管(MOSFET管)、电感以及电容,(不同品牌的电子元件在性能表现上也会有差异),下面我们就针对这几个方面分别谈下。

  PS:CPU供电电路最为合理的搭配是:最快速的场效应管(MOSFET管)、高磁通量粗导线的电感线圈、超低ESR的输入输出电容。

  ●MOS管的作用

  MOS管有时也被称为“场效应管”。在主板上的电源稳压电路中,MOS管扮演的角色是判断电位,为配件提供稳定的电压。MOS管是根据PWM芯片的“命令”进行工作的,当产生宽度可调的脉冲信号时,MOS管的上桥和下桥就开始轮番导通。

  当负载两端的电压(如CPU需要的电压)降低时,MOS管的开关作用开始生效,外部电源对电感进行充电并达到其所需的额定电压;当负载两端的电压升高时,通过MOS管的开关作用,外部电源供电断开,电感释放出存储能量,此时电感就变成了“电源”,继续对负载供电。

  随着电感上存储能量的不断消耗,负载两端的电压又开始逐渐降低,外部电源通过MOS管的开关作用又要充电。这样循环不断地进行充电和放电,从而形成一种稳定的电压,永远使负载两端的电压不会升高也不会降低。

  上桥和下桥都可以通过并联两三颗代替一颗来提高导通能力,这样一来,更多的MOS管可以减少承受热量的时间,还能增加供电系统的稳定性。因此,对于普通消费者来说,一定程度上可以从MOSFET的数量来判断供电电路的优劣。另外,由于MOS管承载电流较大,因此它也是主板积热最高的地方,所以许多主板都在MOS管上加装了散热器,以起到辅助控制热量作用。

  ●电感的作用

  电感主要用来阻止电流的变化。电感具有蓄能特性,它能在一定时间内通过“通直流,阻交流”来抵御电流的变化。主板的稳定工作,离不开纯净、充足的电流。电感在滤波方面也起着不小作用:当原始电流经过电感,电感可以初步过滤掉一些高频杂波,进而再转交电容进一步过滤,净化,拉平(把峰形波拉成方波)。

  

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