大功率CPU核心电压供电电路的设计
cpu主供电电路的工作原理及分析解析
cpu主供电电路的工作原理及分析解析CPU（中央处理器）是计算机的核心部件，负责执行各种指令和处理数据。
为了保证CPU正常运行，主供电电路起着至关重要的作用。
本文将详细介绍CPU主供电电路的工作原理及分析解析。
一、主供电电路的基本组成CPU主供电电路主要由以下几个部分组成：1. 电源：供应电流和电压给CPU的电源单元。
2. 电源单元：负责将电源提供的直流电转换为CPU需要的稳定电压。
3. 电压调节器：根据CPU的工作状态和需求，调节电压的大小，保证CPU供电的稳定性。
4. 电容器：用于储存电能，平衡电压波动，提供稳定的电流给CPU。
5. 稳压模块：用于控制电压的稳定性，防止电压过高或过低对CPU造成损害。
二、主供电电路的工作原理主供电电路的工作原理如下：1. 电源提供直流电：电源将交流电转换为直流电，并提供给电源单元。
2. 电源单元转换电压：电源单元将直流电转换为CPU需要的稳定电压。
通常情况下，CPU需要的电压为1.2V、1.8V或3.3V。
3. 电压调节器调节电压：根据CPU的工作状态和需求，电压调节器调节电压的大小。
当CPU处于高负载状态时，电压调节器会提供更高的电压以满足CPU的需求；当CPU处于低负载状态时，电压调节器会降低电压以节省能量。
4. 电容器平衡电压波动：电容器储存电能，当电压波动时，电容器会释放或吸收电能，以平衡电压的波动，保持供电的稳定性。
5. 稳压模块控制电压稳定性：稳压模块监测电压的稳定性，并根据需要进行调整。
如果电压过高或过低，稳压模块会采取相应的措施，如调节电压调节器的输出电压或关闭电源，以保护CPU的安全运行。
三、主供电电路的分析解析在分析主供电电路时，需要考虑以下几个关键因素：1. 电源的质量：电源的质量直接影响CPU的供电稳定性。
优质的电源能够提供稳定的电流和电压，减少电压波动，保护CPU的正常工作。
2. 电压调节器的性能：电压调节器的性能决定了其对电压的调节能力。
cpu主供电电路的工作原理及分析
cpu主供电电路的工作原理及分析一、引言在现代计算机系统中，CPU（中央处理器）是整个系统的核心，它负责执行计算机指令、控制数据流动和处理各种计算任务。
而CPU的正常运行离不开稳定可靠的电源供应。
本文将介绍CPU主供电电路的工作原理及分析，探讨其在计算机系统中的重要性和影响因素。
二、CPU主供电电路的组成CPU主供电电路主要由电源模块、电源管理芯片和电源滤波器等组成。
电源模块负责将输入电源转换为CPU需要的电压和电流，并提供给CPU进行工作。
电源管理芯片则负责对电源供应进行监控和管理，以确保供电的稳定性和安全性。
而电源滤波器则用于滤除输入电源中的噪声和干扰，保证供电的纯净性。
三、CPU主供电电路的工作原理CPU主供电电路的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1. 电源模块将输入电源转换为CPU需要的电压和电流。
电源模块通常由开关电源和稳压电源组成。
开关电源通过开关管的开关动作，将输入电源的直流电压转换为高频交流电压，然后通过变压器和整流电路将其转换为所需的直流电压。
稳压电源则通过稳压电路对输出电压进行稳定调节，以满足CPU的工作需求。
2. 电源管理芯片对电源供应进行监控和管理。
电源管理芯片通常包括电源监测、供电控制和电源保护等功能。
电源监测功能可以实时检测电源的电压、电流和功率等参数，以确保供电的稳定性。
供电控制功能可以根据CPU的工作状态和需求，对电源进行动态调节和管理，以提高能效和延长电池寿命。
电源保护功能则可以在供电异常或者故障时，及时切断电源，以保护CPU和其他系统组件的安全。
3. 电源滤波器用于滤除输入电源中的噪声和干扰。
输入电源中往往存在各种噪声和干扰，如交流电源的纹波、开关电源的开关干扰等。
这些噪声和干扰会对CPU的工作稳定性和性能产生负面影响。
电源滤波器通过滤波电路和滤波元件，将这些噪声和干扰滤除，以保证供电的纯净性。
四、CPU主供电电路的分析CPU主供电电路的稳定性和可靠性对计算机系统的性能和稳定性有着重要影响。
cpu主供电电路的工作原理及分析解析
cpu主供电电路的工作原理及分析解析一、引言CPU（Central Processing Unit，中央处理器）作为计算机的核心部件，其正常运行离不开稳定的电源供应。
而CPU主供电电路作为CPU电源的核心部份，起着将电源输入转换为CPU工作所需的电压和电流的重要作用。
本文将详细介绍CPU主供电电路的工作原理以及进行分析解析。
二、CPU主供电电路的组成1. 电源输入：CPU主供电电路通常由电源输入、滤波电路、稳压电路和保护电路等组成。
电源输入是CPU主供电电路的起点，它接收来自计算机电源的直流电，并通过滤波电路进行初步滤波。
2. 滤波电路：滤波电路主要由电容和电感组成，其作用是过滤掉输入电源中的噪声和干扰信号，确保供给CPU的电源电压干净、稳定。
3. 稳压电路：稳压电路是CPU主供电电路的核心部份，其作用是将经过滤波的电源电压进行进一步调整，使其稳定在CPU所需的工作电压范围内。
稳压电路通常采用稳压二极管、稳压三极管、稳压芯片等元件来实现。
4. 保护电路：保护电路是为了保护CPU主供电电路和CPU本身不受电源异常、过压、过流等因素的影响。
保护电路通常包括过压保护、过流保护、过温保护等功能。
三、CPU主供电电路的工作原理1. 电源输入：CPU主供电电路通过电源输入接收来自计算机电源的直流电。
计算机电源通常将交流电转换为直流电，并通过电源线输出给CPU主供电电路。
2. 滤波电路：滤波电路通过电容和电感对输入电源进行滤波处理。
电容可以对高频噪声进行滤波，而电感则可以对低频噪声进行滤波。
通过滤波电路，CPU主供电电路可以获得一个相对稳定、干净的电源电压。
3. 稳压电路：稳压电路是CPU主供电电路的核心部份。
稳压电路通过稳压二极管、稳压三极管、稳压芯片等元件，对滤波后的电源电压进行进一步调整，使其稳定在CPU所需的工作电压范围内。
稳压电路可以根据CPU的工作状态和负载变化，自动调整输出电压和电流。
4. 保护电路：保护电路起到保护CPU主供电电路和CPU本身的作用。
主板上CPU核心供电电路的简单示意图
主板上CPU核心供电电路的简单示意图说明电脑主板供电电路原理（维修系列二）下图（1）下图（2）主板的CPU供电电路最主要是为CPU提供电能，保证CPU在高频、大电流工作状态下稳定地运行，同时也是主板上信号强度最大的地方，处理得不好会产生串扰cross talk 效应，而影响到较弱信号的数字电路部分，因此供电部分的电路设计制造要求通常都比较高。
简单地说，供电部分的最终目的就是在CPU电源输入端达到CPU对电压和电流的要求，满足正常工作的需要。
但是这样的设计是一个复杂的工程，需要考虑到元件特性、PCB板特性、铜箔厚度、CPU插座的触点材料、散热、稳定性、干扰等等多方面的问题，它基本上可以体现一个主板厂商的综合研发实力和经验。
图1是主板上CPU核心供电电路的简单示意图，其实就是一个简单的开关电源，主板上的供电电路原理核心即是如此。
+12V是来自ATX电源的输入，通过一个由电感线圈和电容组成的滤波电路，然后进入两个晶体管（开关管）组成的电路，此电路受到PMW Control（可以控制开关管导通的顺序和频率，从而可以在输出端达到电压要求）部分的控制输出所要求的电压和电流，图中箭头处的波形图可以看出输出随着时间变化的情况。
再经过L2和C2组成的滤波电路后，基本上可以得到平滑稳定的电压曲线（Vcore，现在的P4处理器Vcore=1.525V），这个稳定的电压就可以供CPU“享用”啦，这就是大家常说的“多相”供电中的“一相”。
单相供电一般可以提供最大25A的电流，而现今常用的处理器早已超过了这个数字，P4处理器功率可以达到70~80W，工作电流甚至达到50A，单相供电无法提供足够可靠的动力，所以现在主板的供电电路设计都采用了两相甚至多相的设计。
图2就是一个两相供电的示意图，很容易看懂，其实就是两个单相电路的并联，因此它可以提供双倍的电流，理论上可以绰绰有余地满足目前处理器的需要了。
但上述只是纯理论，实际情况还要添加很多因素，如开关元件性能、导体的电阻，都是影响Vcore的要素。
电脑主板CPU供电电路原理图解
电脑主板CPU供电电路原理图解一．多相供电模块的优点1．可以提供更大的电流，单相供电最大能提供25A的电流，相对现在主流的处理器来说，单相供电无法提供足够可靠的动力，所以现在主板的供电电路设计都采用了两相甚至多相的设计，比如K7、K8多采用三相供电系统，而LGA755的Pentium系列多采用四相供电系统。
2．可以降低供电电路的温度。
因为多了一路分流，每个器件的发热量就减少了。
3．利用多相供电获得的核心电压信号也比两相的来得稳定。
一般多相供电的控制芯片（PWM芯片）总是优于两相供电的控制芯片，这样一来在很大程度上保证了日后升级新处理器的时候的优势。
二．完整的单相供电模块的相关知识该模块是由输入、输出和控制三部分组成。
输入部分由一个电感线圈和一个电容组成；输出部分同样也由一个电感线圈和一个组成；控制部分则由一个PWM控制芯片和两个场效应管（MOS-FET）组成（如图1）。
图1单相供电电路图主板除了给大功率的CPU供电外，还要给其它设备的供电，如果做成单相电路，需要采用大功率的管，发热量很大，成本也比较高。
所以各大主板厂商都采用多相供电回路。
多相供电是将多个单相电路并联而成的，它可以提供N倍的电流。
小知识场效应管：是一种单极性的晶体管，最基本的作用是开关，控制电流，其应用比较广泛，可以放大、恒流，也可以用作可变电阻。
PWM芯片：PWM即Pulse Width Modulation（脉冲宽度调制），该芯片是供电电路的主控芯片，其作用为提供脉宽调制，并发出脉冲信号，使得两个场效应管轮流导通。
实际电感线圈、电容和场效应管位于CPU插槽的周围（如图2）。
图2 主板上的电感线圈和场效应管了解了以上知识后，我们就可以轻松判断主板的采用了几相供电了。
三.判断方法1．一个电感线圈、两个场效应管和一个电容构成一相电路。
这是最标准的供电系统，很多人认为：判定供电回路的相数与电容的个数无关。
这是因为在主板供电电路中电容很富裕，所以，一个电感加上两个场效应管就是一相；两相供电回路则是两个电感加上四个场效应管；三相供电回路则是三个电感加上六个场效应管。
电脑主板CPU供电电路原理图解
电脑主板CPI 供电电路原理图解.多相供电模块的优点1. 可以提供更大的电流，单相供电最大能提供25A 的电流，相对现在主流的处 理器来说，单相供电无法提供足够可靠的动力， 所以现在主板的供电电路设计都 采用了两相甚至多相的设计，比如 K7、K8多采用三相供电系统，而LGA755的 Pentium 系列多采用四相供电系统。
2. 可以降低供电电路的温度。
因为多了一路分流，每个器件的发热量就减少了。
3. 利用多相供电获得的核心电压信号也比两相的来得稳定。
一般多相供电的控 制芯片（PWM 芯片）总是优于两相供电的控制芯片，这样一来在很大程度上保证 了日后升级新处理器的时候的优势。
.完整的单相供电模块的相关知识该模块是由输入、输出和控制三部分组成。
输入部分由一个电感线圈和一个电容 组成；输出部分同样也由一个电感线圈和一个组成； 控制部分则由一个PW 控制 芯片和两个场效应管（MOS-FE ）组成（如图1）。
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所以各大主板厂商都采用多相供电回路。
多相供电是将多个单相电路XX 而成的，它可以提供N 倍的电流。
小知识 场效应管：是一种单极性的晶体管，最基本的作用是开关，控制电流,输出部分 i« IVcor^其应用比较广泛，可以放大、恒流，也可以用作可变电阻。
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图2主板上的电感线圈和场效应管 了解了以上知识后，我们就可以轻松判断主板的采用了几相供电了。
三.判断方法1. 一个电感线圈、两个场效应管和一个电容构成一相电路。
这是最标准的供电系统，很多人认为：判定供电回路的相数与电容的 个数无关。
简述cpu三项供电电路原理,结构及故障检测维修流程方法
简述cpu三项供电电路原理,结构及故障检测维修流程方法 CPU的三项供电电路包括核心供电电路、缓存供电电路和输入输出供电电路。
这三个电路分别为CPU的核心部分、缓存部分和输入输出部分提供稳定的电源供应，以确保CPU正常运行。
核心供电电路是CPU最重要的供电电路，它为CPU的核心部分提供电源。
核心供电电路通常由多个电压稳压器组成，这些电压稳压器负责将输入的高压电源转换为CPU核心部分所需的低压电源，并保持电压的稳定性。
核心供电电路中还包括滤波电路，它能够滤除输入电源中的噪音和干扰，确保CPU核心部分得到稳定而干净的电源供应。
缓存供电电路为CPU的缓存部分提供电源。
缓存是CPU内部的一种高速存储器，它用于临时存储CPU的指令和数据，以提高CPU的运行效率。
缓存供电电路通常也由电压稳压器和滤波电路组成，它们的设计和工作原理与核心供电电路类似。
输入输出供电电路为CPU的输入输出部分提供电源。
输入输出部分是CPU与外部设备进行通信和数据交换的接口，包括各种输入输出端口和控制电路。
输入输出供电电路通常也由电压稳压器和滤波电路组成，以确保输入输出部分正常工作。
在进行CPU故障检测维修时，一般遵循以下流程方法：1. 检查电源供应：首先检查CPU的电源供应情况，确保电源线正常连接，电源开关打开，以及电源电压和电流是否符合CPU的要求。
如果有问题，需要修复或更换电源。
2. 检查供电电路：检查核心供电电路、缓存供电电路和输入输出供电电路的稳压器和滤波电路是否正常工作。
如果发现故障，需要修复或更换这些电路的元件。
3. 检查故障指示灯：一些CPU可能配有故障指示灯，可以根据指示灯的状态来判断故障原因。
检查故障指示灯的亮灭情况，并参考CPU的说明书来判断故障原因。
4. 检查其他部件：如果以上步骤没有找到故障原因，需要进一步检查CPU的其他部件，如散热器、风扇等是否正常工作。
如果发现故障，需要修复或更换这些部件。
5. 检查软件配置：最后，还需要检查CPU的软件配置是否正确。
电脑主板CPU供电电路工作原理分析
电脑主板CPU供电电路工作原理分析CPU的供电主要是由电源控制芯片控制场效应管，以得到符合要求的电压和电流供CPU使用，它的原理如图4-1所示。
开机时，电源控制芯片通过CPU的VID0～VID4五个引脚，识别CPU所需要的核心电压。
然后电源控制芯片输出控制脉冲，控制场效应管的导通和截止，这其实就是一个开关电路。
场效应管将这个脉冲放大，经过电感和电容的滤波后，得到平稳的电压、电流供CPU使用。
在场效应管输出处有电流反馈，在CPU核心电压输入处有电压反馈，均反馈至电源控制芯片。
电源管理芯片通过反馈回来的电流和电压调整控制脉冲的占空比，控制场效应管的导通顺序和频率，最终得到符合要求的电压和电流。
还有一个问题是：电源控制芯片是如何通过CPU的VID0～VID4五个引脚识别CPU所需电压的呢？这就涉及VRM（电压调整组件）的定义。
为了减少人工干预的复杂性，简化稳压电路的电压控制设计，Intel专门为自家CPU制定了电压标准。
根据VRM标准制定的电源电路能够满足不同CPU的要求，CPU管脚定义也属于VRM标准的范围。
VRM电源规范基本上是随着Intel处理器的发展而发展的。
早期的PII、PLL l 遵循VRM8.1-8.4电源规范，Tualatin核心的PIII及赛扬则开始遵循VRM8.5标准，Intel在推出willamette、NorthWood核心的P4 CPU时引入了VRM9.O标准，而到了Prescott处理器则需要VRM10标准来支持。
现在，英特尔又为最新的Conroe系列处理器制定了VR M11规范。
VRM各个版本所支持的CPU及其电压调节范围如表4-1所示。
表4-1 VRM各个版本所支持的CPU及其电压调节范围CPU 要求的电压调节最小电压版本为例来说明。
表4-2所示为VRM9.0的电压识别码，VIDO～VID4是CPU的5个电压识别引脚，“1”表示该引脚接高电平（通常为3.3V），“0”表示该引脚接低电平（通常接地）。
大功率CPU核心电压供电电路的设计
供 电 电源 的规 格 指标 进 行 了细致 的规 定 ，这是 对
电 问题 已经成 为 电压 变换 模 块 和 Ｐ Ｃ主板 设 计 者
面临 的极大 挑 战 。
俞式 机 Ｃ Ｕ供 电 电源要 求 极 高 的 电源 规范 ， 要 Ｐ 其 求 列举 如下 ：
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中图分 类号 ：Ｍ４ Ｔ ６
文献 标识 码 ： Ａ
文章 编号 ：２ ９ ２ ｌ （０ ６ ０ — ０ ０ ０ ０ １— ７ ３ ２ ０ ）６ ０ １－ ４
０ 引言
当今 的高 速 中 央处 理 器 （ Ｐ 在提 供 极 高 的 Ｃ Ｕ）
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维普资讯
第 ９卷 第 ６期
２０ ０ ６年 ６月
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主板CPU供电电路原理图
CPU供电电路原理图相信大家看主板导购文章的时候经常听到说这块主板是三相供电，那块是两相供电的说法，而且一般总是推荐三相供电的主板。
那么两相三相到底代表什么，对于普通消费者来说应该怎么选择呢？本文将就这个问题展开，尽量让大家能够自己分辨出主板到底几相供电，并且提供一点购买建议。
● CPU供电电路原理图我们知道CPU核心电压有着越来越低的趋势，我们用的ATX电源供给主板的12V，5V 直流电不可能直接给CPU供电，所以我们要一定的电路来进行高直流电压到低直流电压的转换，这种电路不仅仅用在CPU的供电上，但是今天我们把注意力集中在这里。
我们先简单介绍一下供电电路的原理，以便大家理解。
一般而言，有两种供电方式。
1. 线性电源供电方式：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，串接在供电回路中。
上图只要是学过初中物理的都懂，通过电阻分压使得负载（这里想像为CPU）上的电压降低。
虽然方法简单，但由于可变电阻与负载流过相同的电流，要消耗掉大量的能量并导致升温，电压转换效率非常低，一般主板不可能用这种方法。
2. 开关电源供电方式：我们平时用的主板基本都用这种方式，原理图如下。
其工作原理比刚刚的电路复杂很多，笔者只能简单说说：ATX供给的12V电通过第一级LC电路滤波（图上L1，C1组成），送到两个场效应管和PWM控制芯片组成的电路，两个场效应管在PWM控制芯片的控制下轮流导通，提供如图所示的波形，然后经过第二级LC电路滤波形成所需要的Vcore。
上图中的电路就是我们说的“单相”供电电路，使用到的元器件有输入部分的一个电感线圈、一个电容，控制部分的一个PWM控制芯片、两个场效应管，还有输出部分的一个线圈、一个电容。
强调这些元器件是为了后文辨认几相供电做准备。
由于场效应管工作在开关状态，导通时的内阻和截止时的漏电流都较小，所以自身耗电量很小，避免了线性电源串接在电路中的电阻部分消耗大量能量的问题。
电脑主板CPU供电电路原理图解
电脑主板CPU供电电路原理图解一．多相供电模块的优点1．可以提供更大的电流，单相供电最大能提供25A的电流，相对现在主流的处理器来说，单相供电无法提供足够可靠的动力，所以现在主板的供电电路设计都采用了两相甚至多相的设计，比如K7、K8多采用三相供电系统，而LGA755的Pentium系列多采用四相供电系统。
2．可以降低供电电路的温度。
因为多了一路分流，每个器件的发热量就减少了。
3．利用多相供电获得的核心电压信号也比两相的来得稳定。
一般多相供电的控制芯片（PWM芯片）总是优于两相供电的控制芯片，这样一来在很大程度上保证了日后升级新处理器的时候的优势。
二．完整的单相供电模块的相关知识该模块是由输入、输出和控制三部分组成。
输入部分由一个电感线圈和一个电容组成；输出部分同样也由一个电感线圈和一个组成；控制部分则由一个PWM控制芯片和两个场效应管（MOS-FET）组成（如图1）。
图1单相供电电路图主板除了给大功率的CPU供电外，还要给其它设备的供电，如果做成单相电路，需要采用大功率的管，发热量很大，成本也比较高。
所以各大主板厂商都采用多相供电回路。
多相供电是将多个单相电路并联而成的，它可以提供N倍的电流。
小知识场效应管：是一种单极性的晶体管，最基本的作用是开关，控制电流，其应用比较广泛，可以放大、恒流，也可以用作可变电阻。
PWM芯片：PWM即Pulse Width Modulation（脉冲宽度调制），该芯片是供电电路的主控芯片，其作用为提供脉宽调制，并发出脉冲信号，使得两个场效应管轮流导通。
实际电感线圈、电容和场效应管位于CPU插槽的周围（如图2）。
图2 主板上的电感线圈和场效应管了解了以上知识后，我们就可以轻松判断主板的采用了几相供电了。
三.判断方法1．一个电感线圈、两个场效应管和一个电容构成一相电路。
这是最标准的供电系统，很多人认为：判定供电回路的相数与电容的个数无关。
这是因为在主板供电电路中电容很富裕，所以，一个电感加上两个场效应管就是一相；两相供电回路则是两个电感加上四个场效应管；三相供电回路则是三个电感加上六个场效应管。
电脑主板CPU供电电路原理图解
电脑主板C P U供电电路原理图解Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】电脑主板CPU供电电路原理图解一．多相供电模块的优点1．可以提供更大的电流，单相供电最大能提供25A的电流，相对现在主流的处理器来说，单相供电无法提供足够可靠的动力，所以现在主板的供电电路设计都采用了两相甚至多相的设计，比如K7、K8多采用三相供电系统，而LGA755的Pentium系列多采用四相供电系统。
2．可以降低供电电路的温度。
因为多了一路分流，每个器件的发热量就减少了。
3．利用多相供电获得的核心电压信号也比两相的来得稳定。
一般多相供电的控制芯片（PWM芯片）总是优于两相供电的控制芯片，这样一来在很大程度上保证了日后升级新处理器的时候的优势。
二．完整的单相供电模块的相关知识该模块是由输入、输出和控制三部分组成。
输入部分由一个电感线圈和一个电容组成；输出部分同样也由一个电感线圈和一个组成；控制部分则由一个PWM控制芯片和两个场效应管（MOS-FET）组成（如图1）。
图1单相供电电路图主板除了给大功率的CPU供电外，还要给其它设备的供电，如果做成单相电路，需要采用大功率的管，发热量很大，成本也比较高。
所以各大主板厂商都采用多相供电回路。
多相供电是将多个单相电路并联而成的，它可以提供N倍的电流。
小知识场效应管：是一种单极性的晶体管，最基本的作用是开关，控制电流，其应用比较广泛，可以放大、恒流，也可以用作可变电阻。
PWM芯片：PWM即Pulse Width Modulation（脉冲宽度调制），该芯片是供电电路的主控芯片，其作用为提供脉宽调制，并发出脉冲信号，使得两个场效应管轮流导通。
实际电感线圈、电容和场效应管位于CPU插槽的周围（如图2）。
图2 主板上的电感线圈和场效应管了解了以上知识后，我们就可以轻松判断主板的采用了几相供电了。
三.判断方法1．一个电感线圈、两个场效应管和一个电容构成一相电路。
我谈CPU供电电路的设计
我谈CPU供电电路的设计，大家都来看看（原创）主板是计算机中最大的一块电路板，由于各种配件都要通过主板进行连接，因此其稳定性是极为重要的。
主板，就是整个计算机系统稳定运行的基石。
而CPU供电电路就是主板上最重要的供电电路之一，今天我就和大家来谈谈CPU供电电路设计的一些基础知识，感兴趣的朋友不妨看看。
当然由于我本人水平有限，如有错误恳请大家批评指正。
一、PWM电路——实现CPU稳定供电的关键ATX电源输出的电压包括+5V、+12V、+3.3V、-5V、-12V、+5VSB等等，需要通过DC →DC（直流→直流）转换将这些电压降压后才能提供给CPU等部件使用，其中提供给CPU使用的是+5V或+12V电压。
随着晶体管加工工艺的进步，CPU的工作电压在不断的降低，而CPU 的功耗随着频率的提升却是有增无减，因此CPU的供电电流越来越大，现在主流CPU的工作电压在1.5V-1.6V左右，最大工作电流已达到了50A或更高，这种低电压大电流的情况使得主板需要使用多相供电来满足CPU工作的需求。
常见的DC→DC转换方式有两种：1．线性调节MP3、CD随身听等使用的稳压器（或称电源适配器）采用的是线性调节方式来实现降压、稳压，其电路示意图如下：其中分压电阻的作用是分担多余的电压，保证负载上获得较低的工作电压，而实际电路上我们可以用三极管来代替分压电路，通过控制三极管的导通来调整分担电压的多少，如果加入取样和调整电路，还可以根据负载两端电压的变化自动调整三极管的导通，这样无论外界电压如何的变化，三极管都会自动调整自己所分担的电压，让负载上的电压保持恒定不变，这样的电路就具备了稳压的功能。
线性调节电路结构简单，但分压电阻串连在电路中就要通过与负载相同的电流，因此会消耗大量的能量并导致温度上升，电压转换效率较低，尤其在CPU供电这种需要大电流的供电电路中，线性电源根本就无法胜任，必须使用特殊的DC→DC（直流→直流）转换电路。
cpu主供电电路的工作原理及分析
cpu主供电电路的工作原理及分析一、工作原理：CPU主供电电路是计算机中非常重要的一个部分，它负责为CPU提供稳定的电源供应。
CPU主供电电路的工作原理可以简单分为以下几个步骤：1. 交流电转直流电：首先，交流电从电源输入端进入电源转换器，经过整流和滤波等处理，将交流电转换为稳定的直流电。
2. 电源转换器：直流电进入电源转换器，根据CPU的工作状态和需求，通过调节电压和电流等参数，将电源输出调整到适合CPU工作的范围。
3. 电源滤波：为了保证供电的稳定性和纯净性，电源输出端会连接一些滤波电路，用于滤除电源中的噪声和干扰信号，确保供电的稳定性。
4. 电源保护：为了保护CPU和电源本身的安全，电源会设置一些保护机制，如过流保护、过压保护、过热保护等，一旦出现异常情况，电源会自动切断供电，以避免损坏CPU等硬件。
5. 供电稳定性：CPU对供电的要求非常高，稳定的电源可以确保CPU正常工作，提高计算机的性能和稳定性。
因此，CPU主供电电路还会通过稳压电路等手段，保持供电的稳定性，避免电压波动对CPU的影响。
二、分析：1. 电源转换效率：CPU主供电电路的转换效率对计算机的能耗和发热量有着直接的影响。
高效的电源转换器可以将输入的电能转换为CPU需要的电能，减少能量的损耗，提高电源的效率。
2. 电源稳定性：CPU对电源的稳定性要求非常高，电压波动或电流不稳定会导致CPU工作异常甚至损坏。
因此，电源滤波和稳压电路等设计非常重要，能够有效地去除电源中的噪声和干扰，保持供电的稳定性。
3. 电源保护机制：电源保护机制对CPU的安全起着重要作用。
过流、过压、过热等异常情况可能会对CPU造成损坏，因此，电源需要设置相应的保护机制，在出现异常情况时及时切断供电，保护CPU和电源本身的安全。
4. 散热设计：CPU主供电电路在工作过程中会产生一定的热量，如果散热不良，会导致CPU温度过高，影响计算机的性能和寿命。
因此，电源的散热设计也是需要考虑的因素之一，保证电源的稳定供电的同时，也要保证散热效果良好。
cpu主供电电路的工作原理及分析
毕业设计（论文）标题：cpu电源供电电路的分析学生姓名：曾光玉系部：汽车电子系专业：计算机硬件与外设班级：1001班指导教师：肖永忠株洲职业技术学院教务处制目录摘要 (3)1、cpu供电电路的组成 (4)1.1cpu供电电路的功能 (4)1.2cpu供电电路的组成 (4)2、cpu供电电路的工作原理及分析 (8)2.1单相cpu供电电路详解 (8)2.2两相cpu供电电路详解 (11)3、cpu供电电路故障检修 (14)3.1cpu供电电路的易损元件 (14)3.2cpu供电电路的检修方法 (14)3.3cpu供电电路的检修流程 (15)结论 (16)参考文献 (17)后记 (18)摘要现在我们生活在信息泛滥的时代，电脑已经普及到每家每户。
但是买电脑容易，修电脑难，如果送去维修又太不划算而且费时，所以在生活中我们掌握一些简单的维修技术不仅节约了宝贵的时间同时又节约了一些不必要的开支。
这本书主要详细讲解了主板的八大电路中其中之一的cpu供电电路。
从cpu供电电路的组成到cpu供电电路的维修一一做了比较详细的分析。
本书在编写的过程中参考了大量的资料，笔者在此对这些作者表示衷心的感谢。
由于本书编写时间匆促，加上作者水平有限，难免有错漏之处，请读者批评指正。
关键词：cpu供电电路原理、电源管理芯片、导通、截止。
1.cpu供电电路的组成1.1cpu供电电路的功能主板的CPU供电电路最主要的功能是为CPU提供电能，保证CPU在高频，大电流工作状态下稳定地运行。
同时，由于现在的CPU功耗非常大，从低负荷到满负荷，电流的变化非常大，为了保证CPU能够在减速的负荷变化中，不会因为电流供应不上而无法工作，CPU供电电路要求具有非常快速的大电流响应能力。
另外，CPU供电电路同时也是主板上信号强度最大的地方，处理得不好会产生串扰效应，而影响到较弱信号的数字电路部分，因此CPU供电部分的电路设计制造要求通常都比较高。
简单来说，CPU供电部分的最终目的就是在CPU 电源输入端达到CPU对电压和电流的要求。
处理器核心供电
处理器核心供电处理器（CPU）是计算机的核心组成部分，其性能和稳定性对整个计算机系统的运行起着至关重要的作用。
处理器核心的供电是保证它能够正常稳定运行的关键因素之一。
本文将详细介绍处理器核心供电的原理、要点和技术，帮助读者更好地了解和维护计算机系统的正常运行。
一、处理器核心供电的原理处理器核心供电的目的是为处理器核心提供必要的电源能量，使其能够正常运行。
处理器核心通常需要工作在较高的工作频率和电压条件下，进而提供高性能的计算和状态切换能力。
处理器核心的主要电源包括VDD、VDDQ、VSS和VSSQ等。
其中，VDD和VDDQ是处理器核心的主要电源，VSS和VSSQ则为处理器提供接地电位。
因此，处理器电源供应的质量对处理器核心的正常运行有着至关重要的影响。
处理器电源的稳定性是处理器核心正常工作的关键因素之一。
因为供电不稳定，会导致处理器核心出现故障、死机和运行不稳定等问题。
对于处理器核心而言，电压过高或过低都会给系统稳定带来影响，可能会产生电压过冲和电压下降等现象。
为了确保电源的质量，需要使用高品质的电源供应器、稳压器和过滤器等电子器件，并且尽可能地降低输入电源的噪声，提高供电质量。
二、处理器核心供电的要点1. 电源需求不同的处理器核心对供电的要求有所不同。
一般情况下，处理器核心消耗的电能越大，需要的电位压差就越大，而输入的电流越大。
处理器核心电源也需要足够的剩余功率，用来处理瞬间过载的情况，比如运行一些CPU密集型任务。
通常，大功率的CPU要求更好的电源供应。
2. 电源噪声电源噪声的存在会导致处理器电源的不稳定，对系统的稳定和长期使用会产生影响。
电源噪声来源包括电网噪声、交流电源噪声和计算机电磁辐射波。
建议在使用电源时，应选择低电源噪声电源提高供电稳定性。
3. 热量和散热处理器核心的高温会影响到CPU的性能和寿命。
处理器所使用的器件小于传统元件，并在работ时具有更高的能量密度。
处理器核心供电系统中的消耗会使得电源系统产生热量和耗能。
CPU供电电路简介
CPU 供電使用是這種方法
三 PWM電路組成部分
組成部分 電感 電容 MOSFET PWM控制器
四 PWM電路原理
1.上橋MOSFET 導通而下橋 MOSFET 断开时，外部电源 对电感进行充电，负载两端并 联的电容起稳定负载两端的电 压并让电感充电的作用， 2.当负载两端电压逐渐上升并 达到额定电压后下橋MOSFET 導通下橋MOSFET断开，电感 接地并释放出刚才充入的能量， 这时电感就变成电源继续对负 载供电。
所以需要通过DC→DC（直流→直流）转换将这些电 压降压后才能提供给CPU等部件使用
二DC→DC转换方法
1．线性调节
线性调节电路结构简单， 但分压电阻串连在电路 中就要通过与负载相同 的电流，因此会消耗大 量的能量并导致温度上 升。2．PWM（脉冲宽度调制）
二相電路
六 不同相電路的波形
多相供电利用 频率相同但相 位不同的多路 脉冲信号来分 别驱动不同的 MOSFET管这 样只要使用较 低频率的脉冲 信号就能获得 很好的稳压效 果。
七 實際的電路
實際應用 中電路加 保護，監 控能工能
八 電路中的原件簡介
PWM控制器芯片
从属驱动芯片
PWM控制芯片电压输出范围是1.1V-1.85V，能以0.025V的间隔调 整输出，开关频率高达80KHz，具有电流大、纹波小、内阻小等特 点，能精密调整处理器供电电压
工程內部訓練教材
CPU供電电路簡介 供電电路簡介
一. 電壓轉換 二.DC→DC转换方法 三. PWM電路組成部分 四.PWM電路原理 五.PWM電路的“相” 六.不同相電路的波形 七 .實際的電路 八電路中的原件簡介
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引言
当今的高速中央处理器(CPU)在提供极高的性能的同时，对于其供电电源的各项指标的要求也达到了前所未有的高度。
更高速的CPU需要更低的核心电压，却需要更大的功率，因此供电电路必须提供极大的电流。
更好的解决核心电压的供电问题已经成为电压变换模块和PC主板设计者面临的极大挑战。
l Intel相关规范对CPU核心电压的要求
Intel早期的CPU，如Pentium 2、Pentium 3都遵循Intel的VRM(Voltage Regulation Module)8.1～8.4电源规范，其最大输出电流值为22．6A。
Tualatin 核心的Pcntium 3及Celeron CPU则开始引入VRM8．5标准，其最大输出电流值为28AIntel在推出Willamette、NorthWood核心的Pentium4时引入了 VRM9．O 标准，其规定的最大输出电流为70A。
随着Prescott核心Pentium 4的推出，VRM规范也更新到了VRD(Voltage Regulator Down)10．O，电流最大值也达到了91A。
为了配合更高频率更高性能的CPU，200
5年4月Intel推出了VRDl0．1规范，对LGA775 Socket的CPU的供电电源的规格指标进行了细致的规定，这是对台式机CPU供电电源要求极高的电源规范，其要求列举如下：
(1)连续负载电流(ICCTDC)为115A；
(2)最大输出电流(ICCMAX)为125A；
(3)输出的电压值由VID[5：0]指定，范围为O．837 5～1．6V．以0．0125V 为步进；
(4)负载线斜率(loadline slope)阻抗R0为1．00mΩ；
(5)最大电压纹波VRIPPLE为±5mV；
(6)最大电压上冲波峰VOS_MAX为50mv，其最长持续时间为25μs。
这里只是列举了最为重要的几个规定，VRDl0．1规范还有其他的许多内容，限于篇幅，这罩不再一一列举。
由上述内容可见，高性能CPU对于供电电源电路的输出功耗需求越来越大，在VRDl0．1中要求输出功耗甚至高达170W以上。
同时对于电压的精确性和稳定性的要求也达到了非常苛刻的地步，在大功率、大电流的情况下还要保持非常稳定和精准的负载线斜率。
在VRDl0．O之前，CPU 核心电压供电电路一般都是由三相或两相的PWM控制方式，这种方式已经无法满足100A以上的大电流需求。
本文的设计使用了4相PWM控制，可以满足VRDl0．1的严格要求，以下详细叙述之。
2 大功率CPU核心电压电路的设计
图l所示即为本文提出的满足VRD101要求的大功率CPU核心电压供电电路。
它使用了仙童(Fairchild)公司的FAN50192—4相PWM电源控制器做为丰控制芯片。
FAN5019控制4个Fairchild的FAN5009 MOSFET驱动器。
FAN5009驱动开关外接的高端和低端M0SFET，然后通过电感与电容器件的充、放电对VCCCORE进行供电。
FAN5019是一款多相(最高支持4相)DC／DC控制器，专为产生高电流、低电压的CPU核心电压而设计。
本设计中，它以并行的方式同时驱动四个PWM通道，而且以交叉开关的方式来减少输入、输出的纹波电流，这样可以达到减少外围器件，降低成本的目的。
FAN5019采用了温度补偿电感器电流检测技术，来满足VRDl0．1规则的负载线技术要求，而一般的PWM控制器都是采用 RDS(ON)或感应电阻器来测量电流和设置负载线，精度无法满足要求。
如图1所示，FAN5019的VID[5：0]输入与VRDl0.l规范定义完全一致，可以控制输出0．8375～1．600V 以12．5mV步进的电压，另外它还具有短路保护，电流上限可调，过压保护等增加安全可靠性的技术。
FAN5019向每个FAN5009送出PWM控制信号，而FAN5009通过内部电路将其转换为可以正确驱动高端和低端M0SFET的信号输出。
FAN5009可以同时驱动高端和低端的MOSFET，其内置启动二极管，因此无需在外围电路中再添加二极管。
本设计的输入电压VIN为12V，额定输出电压VVID为1．500V，占空比D (Duty Cycle)为O．125，负载线斜率阻抗R0为1．OmΩ，ICCTDC大于115A，ICCMAX 为125A，最大输出功耗为172．5W，最大电压纹波VRRIPLE为±5mV，每相的开关频率fSW设定为228kHz。
外围元器什的具体参数如表l所列。
3 重要器件的选择与布局布线规则
3．1 功率MOSFET的选择
在选择高端和低端功率MOSFET时，主要考虑如下几个方面：
(1)较低的RDS(ON)，应小于1OmΩ；
(2)尽可能高的导通电流：
(3)额定VDDS应该大于15V。
在选择低端MOSFET时，RDS(ON)是最重要的考虑因素，因为在正常工作时，低端的MOSFET导通时间较长，因而功率消耗较大。
因此在本设计中．每相在低端都使用了两个FDD6682，其导通电流为75A，在VGS为10V 时(正常工作状态)，RDS(ON)，为6．2mΩ，额定VDDS为30V。
对高端的MOSFET而言，门电荷Qg也是重要的考虑因素，要求其越低越好，否则会影响开关速度进而影响功耗。
因此在每相高端都使用了一个FDD6696，其导通电流为50A，在VGS为lOV时，RDS(ON)为8．0mΩ，额定VDDS为30V，门电荷为17nC，可以完令满足没计的要求。
3．2 输出电感的选择
输出电感有3个主要指标，电感量L、额定电流值Irated和直流电阻RDCR，电感的额定电流值是电感线圈的饱和电流或过热电流中较小的值。
为使4相的输出电流总量大于等于125A，每相的输出电感额定电流应大于等于31．25A。
电感量的取值与工作频率，纹波电流等因素都有一定的相关，可以根据式(1)进行计算：
式中：VCCCORE为输出电压；RO负载线斜率电阻；n为相数；D为每一相的占空比；fSW开关频率；VRIPPLE为最大纹波电压。
根据前面提到的设计参数，可以计算得输出电感的电感量应该大于658nH。
电感的直流电阻RDCR最好取值在R0的O．5倍到l倍之间，这是因为，电感的RDCR会用来监测每相的输出电流，如果RDCR值太小，会引起较大的测量误差，影响设计的正常运行，如果RDCR值太大，又会造成较大的能量损耗，影响设计的效率。
因此，我们选用了线艺电子(Coilcraft)公司的电感 SER2009—681ML，其额定电流为45A，电感量为680 nH，直流电阻为0．588mΩ，完全满足设计对输出电感的要求。
3．3 布局布线
布局布线对电路稳定性、精确性的最终实现起着至关重要的作用，图2是本设计在4层PCB上的布局图，遵循如下的布局布线规则。
(1)输入电容CIN必须放置在尽量靠近高端MOSFET的漏极，其阴极应该放置在靠近低端MOSFET的源极，且每柑都应该至少放置一个输入电容。
(2)每相的FAN5009驱动器应该靠近各相的MOSFET。
(3)FAN5019应该放置在靠近COUT但是远离CIN的阴极和低端MOSFFT的源极处。
其周围的元件应该放置在尽量靠近它的位置，并且它们与FAN5019之间应该用尽量粗的线来连接。
FB和CSSUM两个引脚的线是最为重要的，应尽量短，且远离其他线。
FAN5019及其周围的元件应该使用独立的模拟地平面(包括其底下的PCB电源层平面)来接地。
(4)因为设计的电流非常大，因此在PCB各层之间传输电流时要尽可能多州穿孔以减小电流通路的电阻和电感效应，粗略的估算方法是1mm直径的穿孔可以允许3A电流。
穿孔还可以帮助IC散热。
(5)输出电容CX及CZ应该尽町能靠近CPU的插座或CPU引脚。
(6)供电电路相关的PCR走线都应该尽可能的宽，并且保持各自间距，以避免EMI问题。
(7)布局应合理紧凑，并且充分考虑散热问题。
4 实验结果
本文介绍的大功率CPU 供电电路经过PCB样板制作和调试，已经达到正常工作的要求，表2为实验测量样板的输出电压负载线的结果。
实验使用了Intel 公司的Voltage Transient Test Tool进行电压瞬态响应的测试，测试节点为LGA775CPU插座的U27与V27引脚，VCCOORE=1．500V。
从实验结果可见此电路的设计可以达到VRDlO．1要求。
5 结语
应用FAN5019设计的大功率CPU核心电压供电电路，不仅可以用于高性能台式机CPU，也可以用于工作站、服务器的CPU供电，因此具有相当的实用价值。