CPU供电电路中各部件的作用

1、PWM 芯片一般位于 CPU 供电线路的周围！而通过查 看 PWM 芯片型号，就能知道主板采用几相供电！ PWM 芯片设计厂商很多，较知名的有 IGS 、CMA 、ITE、 CW、Winbond、Atmel 、SANYO 、Intersil 以及 Richtek我的技嘉965 DS3.3所用的Intersil ISL6327 PWM芯片是一款标准的 6 相供电芯片 :I 4我的主板PWM芯片具体所在位置LWWWfeha我的匸板 PWM丄t休 位UE13 M 5分割线下面是转帖正文：大家在看主板介绍的时候，总是会关注该主板采用了几相供电。而现在的很多主板也都宣称自己采用了“XX!供电”有的甚至多

2、达10相以上，这比我们平时所接触的3相、4相供电多太多了。如此多的供电 相数是我们传统意义上的供电相数吗？本期，我们将 为你详细讲解主板在供电方面的知识，深入了解各种 电路模式、元器件的优缺点。通过这本期的学习，你 将获得从未有过的主板供电知识的强化，以后和朋友 聊天的时候，可以清楚地指出主板上的 “门道 ”。电容+电感+MOS管工CPL供电电路大家在考查一款主板的时候，供电相数是关注的 重点，这也几乎成了衡量一款主板是否偷工减料的重 要指标。而一般的媒体在做主板的评测时， 在 CPU 的 供电方面往往也只看有几颗电感，并以电感的数量确 定是几相供电，然后看每一相有几颗 MOSFET，然后 看

3、有多少颗电容，是液态电容还是固态电容。不过这 种考查仅仅是看到 CPU 供电电路的局部，不是整体。 同时往往容易受电感数量的蒙蔽而搞错供电相数。大家常常提到的电感、MOSEFT (俗称为MOS 管)以及电容仅仅是一部分元件，这些部件只是执行 元 件 。 还 有 两 个 更 重 要 的 元 件 驱 动 芯 片 ( Driver-IC )和 PWM 芯片被忽视了。图 1 中，我们 可以看到完整的 CPU 供电电路有 5 种元器件： PWM（脉宽调制）芯片、Driver IC （驱动芯片）、MOSFET（高压侧1个、低压侧12个）、电感和电容。你知道吗：CPU供电电路中各部件的作用 PWM （脉宽调

4、制）芯片：从 CPU获取CPU的 工作电压代码，把电压代码转换成实际的电压信号， 控制MOSFET输出准确的电压。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 是芯片厂商依据CPU厂商的标准研发设计的。驱动芯片（Driver IC）：把PWM发出的信号放 大，驱动MOSFET工作。 MOSFET场效应晶体管，在这里就是起 开关” 作用，开启”时允许电流通过， 关闭”时阻挡电流通 过。通过开关”勺时间长短改变电压。电感：存储能量，把 MOSFET送过来的电能转 变为磁能储存。电容：存储电能，供CPU用。还有滤波作用， 滤出杂波，使电流平滑稳定。供电电路工作原理有了那5种元

5、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”勺？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， MOSE

6、FT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

7、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

8、 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。电讲监控电压蕊控PVVL4芯片原理亦意图骊动芯片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

9、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 14 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，可以看出在四个 工作周期内 4 相轮流工作输出电压的总波形。这里面 所说的 “相”就是依据工作时序不同而区分的，在工作 的时间顺序上不一致， 有时间差，才叫做 “相”。如果 “两 相”时序相同，那不是 “两相”是属于同 “一”相。所以决定供电相数的是 PWM 芯片是几相供电， 也就是说有几相 PWM 输出。现在的 PWM 芯片设计

10、的比较灵活，可以减少 PWM 输出相数，比如 6 相， 可以减少为 5、4、3 相。但不可能增加。剖析流行的 “超多相供电 ”上面讨论的是标准的多相供电，标准多相供电可 以采用计算输出电感数量的简单办法判别供电相数。 比如 4 颗输出电感就是 4 相供电（注意不要把 12V 的 输入电感算在内）。但是市场上有些主板采用非标准的 多相供电（我们暂且称之为超多相供电”），那么用输 出电感数量判断供电相数就不是很准确的了。现在我 们看看常见的超多相供电的实现方法。iBUJllJ.SlnUcdCICI.com通过并联让6相变为12相原理图让两颗电感并联在一起，可让供电相数 倍增这种办法实际上是两组 M

11、OSEFT并联在一颗驱 动芯片上，两颗电感也是并连的。有的主板的12相供 电就是采用这种方法。6相的PWM芯片，通过并联 12组MOSEFT和电感就变成“12冃”供电（图5、图6）。2.通过SPDT开关芯片（单刀双掷）1相变两相采用4相PWM芯片+SPDT芯片（ADG333）能让供 电相数扩展为 8 相这种办法是通过一种电子单刀双掷开关（ SPDT） 把两组 MOSEFT 连接在 1 相 PWM 信号上（图 7、图 8），比如 4 相 PWM 芯片通过 4 路 SPDT 芯片就变成 了 8 相。由于从电感上或从驱动芯片上看都是 8 颗， 所以被认为是 “8相”。其实 SPDT 把 8 组 MOSEFT 和 电感分成两组（每组 4 相） SPDT 把这两组轮流连接 到 PWM 芯片输出端。也就是说 8 相是 4 相一组轮流 工作。但如果从 “相数 ”的原始概念上来说，这种方式 属于两