電腦供電電路的工作原理參考模板

1、供電電路的工作原理CPU核心隨著制造工藝的提高，核心電壓也越來越低。我們用的ATX電源供給主板的12V和5V的直流電不能直接給CPU供電，所以需要通過一定的電路轉(zhuǎn)換來把高直流電壓變成低直流電壓給CPU的供電。圖1：許多最新的主板都采用了四相供電回路 從電路工作原理上來講，電源做的越簡單越好，單相電路元器件最少。從概率上計算，每個元件都有一個“失效率”的問題，用的元件越多，組成系統(tǒng)的總失效率就越大。所以供電電路越簡單，越能減少出問題的概率。但是主板除了要承受大功率的CPU外，還要承受顯卡等其它設(shè)備的功耗，做成單相電路需要采用大功率的MOS-FET管，發(fā)熱量會很恐怖，而且花費的成本也不是

2、小數(shù)目。所以，大部分廠商都采用多相供電回路。1 / 24圖7：Richtek RT9241芯片PWM芯片的功能在出廠的時候都已經(jīng)確定，可以根據(jù)主板使用的PWM控制芯片的型號來分辨。比如常見的Richtek RT9241芯片。上Richtek的查詢產(chǎn)品頁面，可以看到RT9241是一個兩相的控制芯片，當(dāng)然不可能用這塊芯片做出三相的供電電路來的。圖4：三相供電電路的示意圖三相供電就是三個單相電路并聯(lián)而成的，因此理論上可以提供3倍的電流。圖4是一個典型的3相供電電路，它和兩相供電的原理是一致的，其實就是三個單相電路并聯(lián)。如何區(qū)分兩相和三相供電回路有些用戶很關(guān)心怎么從主板上看出到底是

3、兩相還是三相供電回路。一般的讀者可能會說通過在CPU插槽附近的供電電路有多少電感線圈來判斷。這種說法有它的道理，但不太全面。筆者這里提供更加合理的方法供大家借鑒。1.根據(jù)元器件的數(shù)量來分辨。圖2：開關(guān)電源供電方式的原理圖我們平時用的主板基本都用開關(guān)電源供電方式，其原理圖如圖2。ATX電源提供的12V電壓通過第一級LC電路濾波（圖上L1，C1組成），送到兩個場效應(yīng)管和PWM控制芯片組成的電路，兩個場效應(yīng)管在PWM控制芯片的控制下輪流導(dǎo)通，提供如圖所示的波形。然后，經(jīng)過第二級LC電路濾波形成所需要的CPU核心電壓Vcore。這其實就是我們說的“單相”供電電路，使用到的元器件有輸入部分的一個電感線圈

4、、一個電容，控制部分的一個PWM控制芯片、兩個場效應(yīng)管，還有輸出部分的一個線圈、一個電容。由于場效應(yīng)管工作在開關(guān)狀態(tài)，導(dǎo)通時的內(nèi)阻和截止時的電流很小，所以自身耗電量很小。圖3：兩相供電電路的示意圖單相供電一般能提供最大25A的電流，而現(xiàn)今常用的處理器早已超過了這個數(shù)字，單相供電無法提供足夠可靠的動力，所以現(xiàn)在主板的供電電路設(shè)計都采用了兩相甚至多相的設(shè)計。圖3就是一個兩相供電的示意圖，其實就是兩個單相電路的并聯(lián)，因此它可以提供雙倍的電流。但這個2倍只是純理論，實際情況還考慮如開關(guān)元件性能、導(dǎo)體電阻、供電效率（發(fā)熱越大效率越低）。那么采用兩相供電的電路就可能無法滿足CPU的需要，所以又出現(xiàn)了三相甚

5、至更多相供電電路。不過這也帶來了主板布線復(fù)雜化，布線設(shè)計不很合理影響穩(wěn)定性等問題。圖5：典型的三相供電電路首先，我們要找到主板CPU插槽附近的供電電路，圖5是一個典型的三相供電路。一般來說，一個線圈、兩個場效應(yīng)管和一個電容構(gòu)成一相電路。圖中上面三個是電容，中間是場效應(yīng)管，下面三個是線圈。圖6：典型的兩相供電電路圖6是一個典型的兩相供電電路，可以看到左邊有兩個電容，一個豎的線圈（這個其實是一級電感）及左右各2個場效應(yīng)管，共有4個場效應(yīng)管。因此，判定供電回路為幾相與電容的個數(shù)無關(guān)，如果看到一個電感加上兩個場效應(yīng)管就可以認(rèn)為是一相。2相供電回路則是2個電感加上4個場效應(yīng)管，3相供電回路則是3個電感加

6、上6個場效應(yīng)管。依次類推，4相也就是4個電感加上8個場效應(yīng)管，現(xiàn)在你明白怎么區(qū)別了么？另外，很多情況下第一級電感線圈也做在附近，所以一般也有“線圈數(shù)目減一等于相數(shù)”的說法。從上面兩個例子里面我們都看到多出一個電感。2.根據(jù)PWM控制芯片來分辨。圖7：Richtek RT9241芯片PWM芯片的功能在出廠的時候都已經(jīng)確定，可以根據(jù)主板使用的PWM控制芯片的型號來分辨。比如常見的Richtek RT9241芯片。上Richtek的查詢產(chǎn)品頁面，可以看到RT9241是一個兩相的控制芯片，當(dāng)然不可能用這塊芯片做出三相的供電電路來的圖8：網(wǎng)站查詢到Richtek RT924

7、1芯片的資料圖9：Richtek RT9237芯片圖10：Intersil的HIP6301芯片Richtek RT9237就是一個2-4相的控制芯片，再通過觀察元器件數(shù)量，可以判斷是否為三相供電回路。圖10是另外一個常見品牌的芯片，Intersil的HIP6301芯片，在Intersil網(wǎng)站上可以查到它是一塊支持4相供電的控制芯片，所以很多三相甚至四相供電的主板都使用它。 總結(jié)與展望隨著處理器的功耗和電流不斷攀升，兩相供電即將走到生命的盡頭。三相供電成為標(biāo)配，而且已經(jīng)出現(xiàn)很多采用四相供電回路的主板了。如果你買來電腦為了超頻，那么還是選擇更強勁的供電模塊吧，就像應(yīng)該

8、選擇更強勁的散熱系統(tǒng)一樣。           本帖于 2007-01-06 13:24 第1次被 89402649 修改過。 "QSmoking我不帥你報警.2#  2007-01-06 13:18:12 89402649嘉賓 作為嘉賓板塊：主板討論版 昵稱： 陽春面 發(fā)帖：2625 精華：20 頭銜：太平洋艦隊準(zhǔn)將 太平洋幣：毫無意義的灌水 發(fā)廣告帖 惡意辱罵他人 純表情 空 引用 回復(fù) 0 注冊： 05-10-28 查看資料 發(fā)送消息具體兩相好還是三相好呢？這并不能一概

9、而論！關(guān)鍵在于電路的設(shè)計是否合理！一個合理的電路設(shè)計應(yīng)該考慮諸多因素，比如信號的穩(wěn)定性、干擾、散熱等等。比如說：如果一個三相回路的設(shè)計僅僅只是為了實現(xiàn)大功率的電流轉(zhuǎn)換分配，而忽視了電源的穩(wěn)定性，因此產(chǎn)生了副作用的大幅度紋波干擾等情況，那它必然是個失敗的設(shè)計！兩相回路的電路設(shè)計也是如此！所以，一個電路的設(shè)計成功與否，完全是能夠體現(xiàn)出工程師功力深淺的。三相供電回路的好處很多，第一，可以提供更大的電流；第二，可以降低供電電路的溫度，因為電流多了一路分流，每個器件的發(fā)熱量自然減少了。三相電路可以非常精確地平衡各相供電電路輸出的電流，以維持各功率組件的熱平衡，在器件發(fā)熱這項上三相供電具有優(yōu)勢；第三，利用三相供電獲得的核心電壓信號也比兩相的來得穩(wěn)定。三相供電的缺點則是在成本上要高一些，而且對布線設(shè)計、散熱的要求也更高。同樣設(shè)計下的三相供電理論上優(yōu)于兩相供電，而且一般三相供電的控制芯片總是優(yōu)于兩相供電的控制芯片，在功能上也是如此。這樣一來在很大程度上保證日后升級新處理器的時候有優(yōu)勢。不過，我們沒有必要懷疑兩相供電的穩(wěn)定性，因為一款產(chǎn)品出廠的時候必定經(jīng)過多次測試，不可能因為供電模塊使用兩相而導(dǎo)致不穩(wěn)定，否則這就是嚴(yán)重的失誤。