1、过滤掉各种杂波和干扰信号,保证电脑稳定运行。电源电路的主要部分一般位于主板的CPU插槽附近。
2、线性电源模式
(资料图)
3、这是多年前的主板供电方式,通过改变晶体管的导通程度来实现,晶体管相当于一个可变电阻,串联在供电电路中。由于可变电阻流过与负载相同的电流,消耗大量能量导致温度上升,电压转换效率低。
4、特别是在需要大电流的供电电路中,不能使用线性电源。目前这种供电模式早就被淘汰了。
5、开关电源模式
6、这是目前广泛使用的供电方式。PWM控制器IC芯片提供脉宽调制并发出脉冲信号,使场效应晶体管MOSFET1和MOSFET2依次导通。扼流圈L0和L1用作储能电感,与相连的电容一起构成LC滤波电路。
7、其工作原理是:当负载两端电压(如CPU所需电压)要降低时,外接电源通过MOSFET的开关作用给电感充电,达到所需的额定电压。当负载两端的电压上升时,
8、通过MOSFET的开关功能,断开外部电源,电感释放刚刚充入的能量。这时电感就变成了电源,继续给负载供电。随着存储在电感器上的能量的消耗,负载两端的电压开始逐渐降低。
9、外部电源需要通过MOSFET的开关功能充电。以此类推,在不断充放电的过程中,会变成一个稳定的电压,永远不会增加或降低负载两端的电压。这是开关电源最大的优点。
10、另外,由于MOSFET场效应管工作在开关状态,其导通时的内阻和关断时的漏电流都很小,所以其本身的功耗很小,避免了电路中串联的线性电源的电阻部分消耗大量能量的问题。
11、这也叫ldquo单相电源电路的工作原理。
12、单相电源一般能提供25A的最大电流,但常用的CPU早已超过这个数字。P4处理器的功率可以达到70-80瓦,工作电流甚至达到50 A,单相电源无法提供足够可靠的电力。
13、所以现在主板的供电电路设计都采用两相甚至多相设计。是两相供电的示意图,很好理解。它是两个单相电路的并联,所以可以提供双倍的电流供应,理论上满足目前CPU的需求绰绰有余。
14、但以上只是纯理论,还需要加上很多实际情况的因素,比如开关元件的性能,导体的电阻,这些都是影响Vcore的因素。在实际应用中,电源部分存在效率问题,电能不会100%转化。一般来说,消耗的电能会转化为热量散发出去。
15、因此,任何常见的稳压电源总是电气元件中较热的部分。需要注意的是,温度越高,其效率越低。这样,如果电路的转换效率不是很高,采用两相供电的电路可能无法满足CPU的需求。
16、所以有三相甚至更多相的供电电路。但是,这也带来了主板布线的复杂性。如果此时布线设计不合理,会影响高频工作的稳定性,出现一系列问题。目前市场上很多主流主板产品都采用三相供电电路。
17、虽然可以为CPU提供足够的电力,但由于电路设计的缺失,主板在极端情况下的稳定性受到一定程度的限制。如果要解决这个问题,肯定要在电路设计和布线上下更大的功夫,成本也会水涨船高。
18、供电电路之所以采用多相供电,是为了提供更稳定的电流。从控制芯片PWM发送的脉冲方波信号通过LC振荡电路被整形为类似DC的电流。方波的高电位时间很短。相位越多,准DC离DC越近。
19、电源回路对电脑的性能发挥以及工作的稳定性起着非常重要的作用,是主板的一个重要的性能参数。在选购时应该选择主流大厂设计精良,用料充足的产品。
本文到此结束,希望对大家有所帮助。
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