供电电路工作原理
有了那5种元器件组成的供电电路,我们再来看下它们所组成的逻辑框图(图2),以便让我们对供电电路的工作过程有个总体印象。然后,让我们一起来看看我们平时常谈到的“X相”供电电路是如何工作的。
1.单相(一相)供电电路的工作原理
图3中12V的直流电来自于PC的开关电源,K1、K2就是MOSFET场效应管,在这里就相当于开关,假设CPU需要电压1.2V,K1、K2和电感把12V降到1.2V供给CPU。K1、K2和电感就是降压变压器。
2.驱动芯片的作用
前面说到两颗MOSEFT是轮流“开关”工作的,那么是谁驱动MOSEFT“开关”的?是驱动芯片。驱动芯片通过给MOSEFT的控制极(栅极)加高电压信号,MOSEFT就导通,加低电压信号,MOSEFT就断开。驱动芯片给MOSEFT的高/低信号就是一个脉冲式的信号。上MOSEFT导通后,电感的输出电压从0V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MOSEFT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的输出电压高低。脉冲越宽,电压就越高,反之电压就越低。
3.PWM芯片的作用
驱动芯片只是通过一定宽度的脉冲驱动MOSEFT开关,那么是谁控制脉冲宽度?是PWM芯片。PWM的英文全称是Pulse Width Modulation,中文意思是脉宽调制。就是说通过脉冲宽度控制电压,这是20世纪以来广泛应用的调整电压、改变电压的技术,脉冲宽度改变对应的脉冲频率也要改变,这种技术也叫做变频调压。比如电梯、空调已经采用的变频调速电机。
PWM芯片是CPU供电路的核心元件,可以说是供电路的“司令部”。CPU芯片上有自己的电压识别针脚(酷睿2处理器是8个)这8个针脚的编码代表CPU核心的工作电压。主板上有专门的CPU VID识别电路,开机加点时,首先给CPU VID识别电路加电,读取CPU VID针脚的编码,判定CPU核心的电压,VID电压编码送到PWM芯片的CPU VID识别电路(图4),PWM芯片依据CPU VID编码确定PWM的脉冲宽度输出给驱动芯片,驱动芯片驱动MOSEFT工作,才正式给CPU供电。
PWM芯片还有电压监控模块,负责监控CPU的工作电压和电流,以便调整输出的脉冲宽度来调整电压。电压监控防止电压过大,保护CPU。现在的PWM芯片还有CPU电流监控,可以依据CPU的负载调控MOSEFT的工作频率,以便节能。
多相供电原理
了解了单相供电后,我们现在来进一步了
解目前主板采用的多相供电。4相供电电路采用的PWM芯片必须是至少支持4相PWM的,有4路PWM输出,可以调控4颗驱动芯片,驱动4组MOSEFT和电感工作。4相是按一定的时间顺序从1~4轮流工作的。假设4相工作1秒,那么每一相工作1/4秒,休息3/4秒,也就是说当有1相在工作时,其余的3相在“休息”。
四相供电连续4个周期的输出,可以看
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