图解主板的供电原理(电脑维修必备)

合集下载

笔记本主板电源原理及架构

笔记本主板电源原理及架构

笔记本主板电源原理及架构通常情况下,笔记本由适配器或电池供电;常用适配器的典型输出电压为;电池通常输出、等;但主板内部各部分的工作电压并没有这么高;如DDRIII内存工作电压通常为,LAN工作电压为,硬盘、MODEN等需要5V等等;除了工作电压不同以外,主板不同部分对电源的带负载能力要求也不同;例如DDRII内存通常要求电源能提供8A左右的电流;而CPU则往往需要超过30A以上且变化速率很高的电流;针对不同要求,我们需要把适配器或电池提供的电,经过精确的变换之后,再分配给不同的部分;设计笔记本主板电源部分的目的,简单的说,就是利用适配器或电池提供的电能,为主板各个部分单独制定合适的供电方案;下图为一典型电源架构图;图典型笔记本电源总架构由图可以看出,适配器或电源经过众多变换,最终分成很多不同的部分;本文所有章节即围绕此图展开,详细的介绍各个部分的作用、特性以及解决方案;上图为外部电源适配器或电池与主板电源相连接的部分,也是一个更加简略的架构图;外部电源的电压会被分布到一个电源平面上,以某品牌商务机种架构为例,此平面称为+PWR_SRC;若适配器和电池都在,电池处在充电状态或不工作,+PWR_SRC 电压即为适配器的电压,通常为;若只有适配器接入,情况相同;若只有电池接入,+PWR_SRC为电池输出电压,通常为或;主板各个部分不同的电源都直接或间接的由+PWR_SRC 转换得来;图中使用了FDC654P 来将+PWR_SRC 转换成+BL_PWR_SRC,用ISL62870 将+PWR_SRC 转换为+GPU_CORE, + GPU_CORE 为显卡的工作电源;除了电源变换外,从上图还可以看出,电池的充电电路也是电源架构的一部分;详情将会在以后章节中具体分析;主板维修技巧主板维修技巧及是否不良3-1-3. 查BATTERY之SHORT PINJUMPER是否未上或上錯位置BATTERY 之電壓是否正確,CRYSTAL頻率及其相關線路是否正常3-2﹒PCIRST不正確查CHIP之PCIRST至PCI SLOTPIN A15之線路是否OPEN or SHORT或零件不良3-3 CPURST不正確查CHIP至CPU之線路是否OPEN or SHORT或零件不良4. 查BE0~BE7,A2~A31,D0~D63等信號及其相關之線路是否OPEN or SHORT或零件不良5﹒查ADS,CPURDY,PCI之REQ0~REQ3,等信號及其相關之線路是否OPEN or SHORT或零件不良6﹒查PCI SLOT之AD0~AD31等信號及其相關之線路是否OPEN orSHORT或零件不良7﹒BIOS不良或無資料可使用良品之BIOS交換測試確定之8﹒查SA0~SA16,SD0~SD7XD0~XD7等信號及其相關之線路是否OPEN or SHORT或零件不良1.熟悉PC主板的总线类型及I/O总线插槽中各信号排列情况,以I/O插槽中重要信号为线索进行故障点查找是维修PC主板致命性故障的关键;微机主板常用总线有PC/XT、PC/AT、VESA、PCI等类型,不同总线的I/O槽中信号排列有所差别,熟悉I/O槽中重要信号是查找因总线类故障系统死机、屏幕无显示等严重故障的前提;对死机类故障,首先区分故障原因是由I/O设备故障引起还是主板本身故障引起;确诊故障在系统板后,可检测系统板I/O槽中地址总线或数据总线的脉冲状态初步判断系统故障部位:若所有地址总线或数据总线均无脉冲,则可能是CPU未工作;若个别地址总线或数据总线为恒定电平而其余位为脉冲,则是总线故障;由于CPU本身故障率较低,因此检查CPU未工作的原因应从CPU工作的输入信号是否正常入手;CPU的基本工作条件有三个,即系统复位信号RESET、系统时钟信号CLK、CPU就绪信号READY;以PC/AT机为例,CPUintel286的29脚为RESET信号,对应于I/O槽中B02槽RESET DRV信号,在开机时应有一个明显正脉冲;CPU的31脚为CLK信号,对应I/O槽中B20槽系统时钟SYSCLK信号,应为TTL电平的时钟脉冲;CPU的65脚为READY信号,在开机时应为低电平或脉冲;某PC/AT机死机,屏幕无显示故障,首先查I/O槽中B02槽RESET DRV信号恒低,说明开机复位信号错,于是查时钟处理芯片82284-12脚,在开机时有一个正脉冲,说明82284已正确发出了系统复位信号,跟踪复位信号传输路径向下检查,说明82284已正确发出了系统复位信号,跟踪复位信号传输路径向下检查,发现74ALS02的5、6脚输入为正脉冲,但输出4脚却为“不高不低”浮空电平,更换该芯片后故障排除;对总线故障检修原则是:若发现某一位或很少几位为恒定电平,可重新开机检查这些位在开机瞬间是否为恒定电平,若开机瞬间即为恒定电平,则是错误状态;若开机瞬间为脉冲而后变为恒定电平则应首先检查其他信号;若发现8位甚至更多的位同时出现错误状态,则应检查CPU工作是否正常或相应的总线驱动门的控制信号如驱动门的方向控制信号或门的选通信号等;■O设备运行不正常的故障分析技巧I/O设备的运行涉及I/O设备如打印机、显示器、软、硬盘本身、连接电缆、多功能卡及主板;在通过替换法及插拔法确准故障发生在主板后,抓住主板上有关外设重要控制信号,并对大规模集成电路芯片功能有所了解情况下也是容易排除故障的;如软盘驱动器电机转动指示灯亮但不读软盘驱动器;由于主板与软、硬盘等外设之间采用DMA操作,DMA操作的应答过程如下以AST386中软盘DMA为例:先由软盘驱动器发DREQ2 信号给DMA控制器82C206,然后DMA控制器向CPU80386发HRQ信号,CPU结束当前总线周期后发响应信号HLDA给DMA控制器,最后DMA控制器发DMA响应信号DACK2给软盘驱动器,允许其数据进入系统总线;抓住DREQ2、HQR、HLDA、DACK2几个信号及传输通路可以很快定点故障部位;另外,中断对外设运行起着非常重要作用,因此,从中断控制器及中断控制信号传输途径查找涉及中断的外设运行故障也是必须要考虑的;主板控制电路较为复杂,好在控制功能的高度集中及传输途径简化,只要抓住重要控制信号对主板故障定位,速度比早期以分立元件为主的故障定位还要快;■3.随机性故障维修技巧随机性故障原因较复杂,芯片或设备用接插件方式联接系统中存在接触不良;时序控制电路偶尔发生时序信号漂移;芯片之间的电平匹配及时序匹配不好如某些兼容机内存芯片读写速度不一致;电路板布线不合理或其它原因使主板上芯片引脚之间产生电容或电感都可引起随机性故障;此类故障表现在显示内存错、内存校验错、键盘输入死机、读写软盘、打印等操作时不固定地发生随机性故障;重点可从如下电路信号入手:1系统控制电路,如ALE地址锁存信号;2系统内存电路:RAS、CAS行列选通信号、ADDRSEL行列地址转换控制信号、内存数据读出驱动、内存芯片速度匹配关系;3系统地址总线和数据总线芯片;4系统各种时钟信号SYSCLK、PCLK、DMACLK;尤其需注意内存芯片、内存条速度匹配关系及74FXX、74LSXX、74ALSXX等芯片的区别;当然对随机性故障发生现象较固定时,可从现象直接判断故障原因,如主机有时启动,有时不启动,一旦启动后系统工作完全正常且长时间正常,则很可能是“电源好”信号POWER GOOD不正常引起;■4.其它类故障维修技巧1主板被烧坏;一般是由于带电拔插系统中接插件,或电路中电源对地之间短路而引起,此时可采用静态电阻测量法;若发现任意输入/输出脚与电源或地直接导通除原电路如此外均属击穿故障;若发现两个类似的输入脚或输出脚的电阻值存在非常明显的差别,一般来说,也是故障;注意:对主板被烧坏故障维修时不可简单更换烧坏元件了事,而应检查与此相关的许多元件,直到短路故障消除及无故障元件时方可加电测试;2系统配置参数不正确;此类故障一般可通过重新设置系统配置参数即可,但若配置参数不能设置或不能保存系统配置参数时,则应从电池、CMOS RAM芯片、CMOS RAM供电电路及读写电路等方面入手查找故障原因;电脑主板故障分类主板作为PC机系统运行的核心,在PC系统中起着至关重要的作用;系统时钟发生器与时序控制电路、CPU及总线控制逻辑、DMA传输与中断控制、内存及其读写控制逻辑、系统配置参数的存储与读写、键盘控制逻辑、I/O总线插槽甚至某些外设控制逻辑如打印控制均集成在主板上;因此,主板发生故障不但会影响外部设备的正常运行,而且往往引起无法启动的致命性故障;主板故障根据影响范围不同可分为局部性故障和全局性故障;根据影响程度不同可分为独立性故障和相关性故障;根据故障现象是否固定可分为稳定性故障和不稳定性故障;局部性故障指系统某一个或几个功能运行不正常,如GW0520DH微机主板上打印控制芯片82C11损坏,仅造成联机不打印或打印不正常,并不影响其它功能;全局性故障往往影响整个系统的正常运行死机,使其丧失全部功能,例如时钟发生器损坏将使整个系统因无正常基准时钟而瘫痪;独立性故障指完成某单一功能的芯片损坏,如主板上某一块RAM芯片损坏,仅影响对该存储体的存取;相关性故障指一个故障与另外一些故障相关联,其故障现象为多方面功能不正常,而其故障实质为控制诸功能的共同部分出故障引起;例如软、硬盘子系统工作均不正常,而软、硬盘控制卡上其功能控制较为分离,故障往往在主板上的外设数据传输控制即DMA控制电路;稳定性故障是由于元器件功能失效、电路断路、短路引起,其故障现象可稳定重复出现,而不稳定性故障往往是由于接触不良、元器件性能变差,使芯片逻辑功能处于时而正常、时而不正常的临界状态而引起;如某GW0530B微机地址总线中74LS244芯片性能不稳定,造成系统自检有时正常、有时死机,又如某台909电脑由于系统板上I/O插槽变形且灰尘较多,造成显示卡与该插槽接触不良,使显示呈变化不定的错误状态;时钟电路工作原理:电源经过二极管和电感进入分频器后,分频器开始工作,和晶体一起产生振荡,在晶体的两脚均可以看到波形;晶体的两脚之间的阻值在450---700欧之间;在它的两脚各有1V左右的电压,由分频器提供;晶体两脚常生的频率总和是;总频OSC在分频器出来后送到PCI槽的B16脚和ISA的B30脚;这两脚叫OSC测试脚;也有的还送到南桥,目的是使南桥的频率更加稳定;在总频OSC线上还电容;总频线的对地阻值在450---700欧之间,总频时钟波形幅度一定要大于2V电平;如果开机数码卡上的OSC灯不亮,先查晶体两脚的电压和波形;有电压有波形,在总频线路正常的情况下,为分频器坏;无电压无波形,在分频器电源正常情况下,为分频器坏;有电压无波形,为晶体坏;没有总频,南、北桥、CPU、CACHE、I/O、内存上就没有频率;有了总频,也不一定有频率;总频一定正常,可以说明晶体和分频器基本上正常,主要是晶体的振荡电路已经完全正常,反之就不正常;当总频产生后,分频器开始分频,R2将分频器分过来的频率送到南桥,在南桥处理过后送到PCI槽B8和ISA的B20脚,这两脚叫系统测试脚,这个测试脚可以反映主板上所有的时钟是否正常;系统时钟的波形幅度一定要大于,这两脚的阻值在450---700欧之间,由南桥提供;在主板上RESET和CLK者是南桥处理的,在总频正常下,如果RESET和CLK都没有,在南桥电源正常情况下,为南桥坏;主板不开机,RESET不正常,先查总频;在主板上,时钟线比AD线要粗一些,并带有弯曲;P8:Pin Name Color Desc ription1 PG Orange橙Power Good, +5 VDC when all voltages has stabilized.电源正常信号2 +5V Red红+5 VDC or n/c3 +12V Yellow黄+12 VDC4 -12V Blue蓝-12 VDC5 GND Black黑Ground 地线6 GND Black黑Ground 地线P9:Pin Name Color Desc ription1 GND Black黑Ground 地线2 GND Black黑Ground 地线3 -5V White or Yellow -5 VDC4 +5V Red红+5 VDC5 +5V Red红+5 VDC6 +5V Red红+5 VDCPCI ,AGP,CPU 的地址线,数据线对地阻值约是300-800.没有时钟信号和BIOS插反都会倒致不能复位.RESET所在INTEL芯片脚位;82371EB A1PIN PCIRST W1PIN RSTDV M19PIN CPURST82443BX B23PIN CPURST M26PIN CRESET A3PIN PCIRST82810 M2PIN PCIRST AB4PIN CPURST82815EP H3PIN PCIRST AA5PIN CPURST82845SD AB25PIN CPURST E6PIN PCIRST82845E AE17PIN CPURST82845D AE17PIN CPURST82850E AF11PIN PCIRST AC8PIN CPURST主板的PCB上面有标示的开机过程是这样的:机箱电源开关按下→开关电平跳变→super I/O电源开关引脚电平跳变→super I/O输出信号给南桥→如果所有开机所需信号都正常→南桥输出信号给super I/O→super I/O输出低电平至ATX电源PS-ON脚→电源启动;采用W83627/IT8712/W83977EF/W83977TF super I/O的主板都是这样,VIA的694芯片由于已将super I/O集成在VT82C686A/B中了,所以开机输入信号是直接给南桥的,输出信号也是由南桥直接给出的;需要说明的是绝大多数主板开机电平是低电平的,但非要设计成高电平开机也未尝不可,这要看设计者的设计意图了;主板上的3V电池是为CMOS电路及实时时钟电路、super I/O供电的;另外现在的主板CMOS电路都集成在南桥中;复位信号是依靠给CPU的复位开关送出一个低电平信号而起作用的硬盘电路板测试及维修技巧①首先检查CMOS SETUP是否丢失了硬盘配置信息;测量主板上COMS RAM电路是否为电池有故障,或元器件如二极管、三极管、电阻、电容等损坏能原因而CMOS中的硬盘配置参数出错;②通过加电自测,若屏幕显示错误信息“1701”或“Hard Disk Error”,说明硬盘确实有故障;但也可能是硬盘适配卡未插好、或者硬盘与硬盘适配器的插接处未插好、或者硬盘适配器有故障等;③关机,拆开机盖,测+5V、+12V电源是否正常,电源盒风机是否转动;以此来判断是否外电路缺电;④检查信号电缆线,插头与硬盘适配卡是否插好,有无插反或接触不良;可尝试交换一些电缆插头试一下;⑤采用“替代法”来确定故障部件;找一块好硬盘适配卡或多功能卡与该硬盘适配卡比较,判断是硬盘适配卡还是硬盘驱动器本身有问题;⑥观察步进电机端止档销是否卡死,如卡死,用手拨回起始位置;以上几个步骤,用户需要仔细检查、测试、分析,找出坏的元器件进行修理,或者更换硬盘适配卡;经以上的处理后,只要不是硬盘盘体本身损坏,仅仅是一般性的接插件的接触不良或外电路故障则多数能够迅速排除;②测电阻法该测量方法一般是用万用表的电阻档测量部件或元件的内阻,根据其阻值的大小或通断情况,分析电路中的故障原因;一般元器件或部件的输入引脚和输出引脚对地或对电源都有一定的内阻,用普通万用表测量,有很多情况都会出现正抽电阻小,反向电阻大的情况;一般正向阻值在几十欧姆至100欧姆左右,而反向电阻多在数百欧姆以上;但正向电阻决不会等于0或接近0,反向电阻也不会无穷大,否则就应怀疑管脚是否有短路或开路的情况;当断定硬盘子系统的故障是在某一板卡或几块芯片时,则可用电阻法进行查找;关机停电,然后测量器件或板卡的通断、开路短路、阻值大小等,以此来判断故障点;若测量硬盘的步进电机绕组的直流电阻为24欧,则符合标称值为正常;10欧左右为局部短路;0欧或几欧为绕组短路烧毁;硬盘驱动器的扁平电缆信号线常用通断法进行测量;硬盘的电源线既可拔下单测也可在线并测其对地阻;如果无穷大,则为断路;如果阻值小于10欧,则应怀疑局部1、硬盘故障分析与处理步骤下面仅简要介绍物理故障的分析与一般的处理步骤:短路,需做进一步的检查;③测电压法该测量方法是在加是怕情况下,用万用表测量部件或元件的各管脚之间对地的电压大小,并将其与逻辑图或其它参考点的政党电压值进行比较;若电压值与正常参考值之间相差较大,则青蛙该部件或元件有故障;若电压正常,说明该部分完好,可转入对其它部件或元件的测试;一般硬盘电源与软盘插线一样,四个线头分别为+12V、+5V、-5V和地线;硬盘步进电机额定电压为+12V;硬盘启动时电流大,当电源稳压不良时电压从12V下降到,会造成转速不稳或启动困难;Ⅰ/O通道系统板扩展槽上的电源电压为+12V、-12V、+5V和-5V;板上信号电压的高电平应大于,低电平应小于;硬盘驱动器插头、插座按照引脚的排列都有一份电压表,高电平在之间;若高电平输出小于3V,低电平输出大于即为故障电平;逻辑是怦的测量可用试波器测量或者用逻辑笔估算;④测电流法如果有局部短路现象,则短路元件会升温发热并可能引起保险丝熔断;将万用表串入故障线路,核对电流是否超过正常值;硬盘驱动器适配卡上的芯片短路会导致系统析负载电流加大,驱动电机短路或驱动器短路会导致主机电源故障;硬盘电源+12V的工作电流应为左右;当硬盘驱动器负载电流加大时,会使硬盘启动时好时坏;电机短路或负载过流轻则保险熔断,重则导致电源块、开关调整管损坏;在加大电流回路中可串入流假负载进行测量;如有保险的线路,则可断开保险管一头将表串入进行测量;在印刷板上的某芯片的电源线,可用刻刀或钢锯条割断铜泊引线串入万用表测量;电机插头、电源插头可从卡口里将电源线起出来串入表测量;。

笔记本电脑CPU供电电路原理图

笔记本电脑CPU供电电路原理图

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电压了。

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。

多相供电的引入单相供电一般能提供最大25A的电流,而现今常用的处理器早已超过了这个数字,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。

上图就是一个两相供电的示意图,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。

三相供电当然就是三个单相电路并联而成的,因此可以提供三倍的电流。

(完整版)主板供电电路图解说明

(完整版)主板供电电路图解说明

主板供电电路图解说明主板的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。

主板上的供电电路原理图1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A TX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。

图2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。

电脑主板供电电路图分析

电脑主板供电电路图分析

1、结合msi-7144主板电路图分析主板四大供电的产生一、四大供电的产生1、CPU供电:电源管理芯片:场馆为6个N沟道的Mos管,型号为06N03LA,此管极性与一般N沟道Mos管不同,从左向右分别是S D G,两相供电,每相供电,一个上管,两个下管。

CPU供电核心电压在上管的S极或者电感上测量。

2、内存供电:DDR400内存供电的测量点:(1)、VCCDDR(7脚位):VDD25SUSMS-6 控制两个场管Q17 ,Q18产生VDD25SUS 电压,如图:VDD25SUS测量点在Q18的S极。

(2)、总线终结电压的产生(3)参考电压的产生VDD25SUS经电阻分压得到的。

3、总线供电:通过场管Q15产生VDD_12_A.4、桥供电:VCC2_5通过LT1087S 降压产生,LT1087S 1脚输入,2脚输出,3脚调整,与常见的1117稳压管功能相同。

5、其他供电(1)AGP供电:A1脚12V供电,A64脚:VDDQ2、结合跑线分析intel865pcd主板电路因找不到intel865pcd电路图,只能参考865pe电路图,结合跑线路完成分析主板的电路。

一、Cpu主供电(Vcore)cpu主供电为2相供电,一个电源管理芯片控制连个驱动芯片,共8个场管,每相4个场管,上管、下管各两个,cpu 主供电在测量点在电感或者场管上管的S极测量。

二、内存供电1、内存第7脚,场管Q6H1 S脚测量2.5v电压参考电路图:在这个电路图中,Q42 D极输出2.5V内存主供电,一个场管的分压基本上在0.4-0.5V,两个场管分压0.8V,3.3-0.8=2.5V2、基准电压的产生:由2.5V分压产生,内存第一脚测量,。

计算机主板各供电电路图解

计算机主板各供电电路图解

计算机主板各供电电路图解主板上的供电电路常见有CPU供电电路,内存供电电路,AGP、PCI、ISA供电电路以及I/O供电电路等,这些电源电路一种是开关电源,由双场效应管(MOSFT管)和电感线圈、电解电容组成;另一种是低压差线性调压芯片组成的调压电路。

这两种电路都能够为主板上不同的芯片和组件提供精密的电源电压。

1、CPU供电电路为了降低CPU制造成本,CPU核心电压变得越来越低,于是把ATX电源供给主板的12V、5V和3.3V直流电通过CPU的供电电路来进行高直流电压到低直流电压转换。

(1)CPU供电电路组成由于CPU工作在高频、大电流状态,它的功耗非常大。

因此,CPU供电电路要求具有非常快速的大电流响应能力,同时干扰少。

CPU供电电路使用开关电源,该电源由控制(电源管理)芯片、场效应管、电感线圈和电解电容等元件组成,其中控制芯片主要负责识别CPU供电幅值,振荡产生相应的矩形波,推动后级电路进行功率输出(控制芯片的型号常见有:HIP630l、CS5301、TL494、FAN5056等),场效应管起开关控制作用,电感线圈和电解电容起滤波作用。

主板的CPU供电电路框图如图1所示。

主板的CPU供电电路框:图1 CPU供电电路框图开机后,当控制芯片获得ATX电源输出的+5V或+12V供电后,为CPU提供电压,接着CPU电压自动识别引脚发出电压识别信号VID 给控制芯片,控制芯片通过控制两个场效应管导通的顺序和频率,使其输出的电压与电流达到CPU核心供电要求,为CPU提供工作需要的供电。

CPU的供电方式又分为许多种,有单相供电电路、两相供电电路、多相供供电电路。

(2)CPU供电电路原理图2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。

+12V是来自ATX电源的输入,通过一个由电感线圈L1和电容C1组成的滤波电路,然后进入两个开关管(场效应管)组成的电路,此电路受到PMW控制芯片控制(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)部分的输出所要求的电压和电流,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,这就是“多相”供电中的“一相”,即单相。

(完整版)主板供电电路图解说明

(完整版)主板供电电路图解说明

主板供电电路图解说明主板的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。

主板上的供电电路原理图1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A TX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。

图2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。

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

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

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)。

0丁1艸 ------ 1 中国旭日电器輸入气分I::控制部分中国旭日电器符栋梁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。

PWM^片:PWM 卩 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。

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。

主板电路工作原理

主板电路工作原理

主板各电路工作原理主要内容:1、主板开机电路2、主板供电电路(含主供电及其他供电电路)3、时钟电路4、复位电路5.1 主板开机电路5.1.1软开机电路的大致构成及工作原理开机电路又叫软开机电路,是利用电源(绿线被拉成低电平之后,电源其它电压就可以输出)的工作原理,在主板自身上设计的一个线路,此电路以南桥或I/O为核心,由门电路、电阻、电容、二极管(少见)三极管、门电路、稳压器等元件构成,整个电路中的元件皆由紫线5V提供工作电压,并由一个开关来控制其是否工作,(如图4-1)当操作者瞬间触发开机之后,会产生一个瞬间变化的电平信号,即0或1的开机信号,此信号会直接或间接地作用于南桥或I/O内部的开机触发电路,使其恒定产生一个0或1的的信号,通过外围电路的转换之后,变成一个恒定的低电平并作用于电源的绿线。

当电源的绿线被拉低之后,电源就会输出各路电压(红5V、橙3.3V、黄12V等)向主板供电,此时主板完成整个通电过程。

图5-1 主板通电电路的工作原理图5.1.2学习重点:①主板软开机电路的大致构成及工作原理;②软开机线路的寻找;④主板不通电故障的检修;⑤实际检修中需注意的特殊现象。

5.1.3实例剖析:一款MS-6714主板,故障为不能通电,其开机电路如图5-2所示(图5-2)通过以上线路发现,开机电路由W83627HF-AW组成整个线路,按照主板不通电故障的检修流程进行检修,测其67脚没有3.3V左右的控制电压,此时就算更换I/O仍是不能工作的,于是查找相关线路,发现此点的控制电压是由FW82801DB直接发出,再查此南桥的1.5V的待机电压异常,跟寻此点线路,发现南桥旁一个型号为702的场效应管损坏,更换此管后,故障排除。

注:W83627系列I/O在Intel芯片组的主板中从Intel810主板开始,到目前的主板当中,都有广泛的应用,而且在实际维修中极容易损坏.5.1.4目前主板中常见的几种开机电路图:ASROCK P4S61 开机电路图5.2 主板供电电路5.2.1主板供电电路(见图5-3 )是主板中最容易损坏的部分,在实际的维修中占有相当大的比例,在学习本节之前,我们先来了解一下主板的供电机制。

主板CPU供电电路完全图解

主板CPU供电电路完全图解

主板CPU供电电路完全图解12007-11-12 01:35:09 业界| 评论(1) | 浏览(5618)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

电脑主板cpu供电
Cpu供电
Cpu供电原理与维修
Cpu供电作用?
给cpu提供电压的电路-------高压供电 具体是把12v 降
压 1.xv
不同cpu电压是不同的,478接口一般为1.7v、1.5v 775接口一般为1.3v
Cpu功耗接近100w P=U*I I=P/U=100W/1V=100A 1000W/220V=5A
电脑的耗电量不固定。 不同cpu电压是不同的,478接口一般为1.
不同cpu电压是不同的,478接口一般为1.
1000W/220V=5A
电脑功率(耗电量)主要取决于cpu、硬盘 典放电。 775接口一般为1. 1)mos管损坏--------测量储能电感对地短路,拆下下管不短路则为mos管坏。 Cpu功耗接近100w P=U*I I=P/U=100W/1V=100A Mos管-------任意两脚不直通(显示<10)则好
12v经过小电感、电容(耐压16v)滤波送到上管D极,芯片根据cpu类型控制上管导通的时间,12v电压经上管D极到s极经过储能电感 给cpu滤波电容充电。 2)北桥坏--------测量储能电感对地短路,拆下下管还短路则为北桥损坏
1000W/220V=5A
电脑耗电量? 测量:上管D极接四脚电源插座,下管S极接地。
1000W/220V=5A 看数量:上管一个,下管两个 最易损坏------电容(电容鼓包、漏液) 测量:上管D极接四脚电源插座,下管S极接地。 当电流经过储能电感时,电能 磁能,储存在磁芯里。
拔下cpu辅助供电线,开机风扇一直转。 场效应管、储能电感、电容、控制芯片
cpu供电组成(识别):
场效应管、储能电感、电容、控制芯片
1)mos管损坏--------测量储能电感对地短路,拆下下管 不短路则为mos管坏。

主板供电电路图解说明

主板供电电路图解说明

主板供电电路图解说明主板的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C P U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、C P U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发实力和经主板上的供电电路原理图1是主板上C P U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AT X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。

(整理)电脑主板原理图

(整理)电脑主板原理图

1.主板上的英文字母都代表什么1.L----电感.电感线圈2.C----电容.3.BC---贴片电容4.R----电阻5.9231 芯片-----脉宽6.74 门电路-----它在主板南桥旁边7.PQ----场效应管8.VT 、Q、V----三级管9.VD 、D---二级管10.RN----排阻11. ZD----稳压二极管12.W-----电位器13.IC---稳压块14.IC 、N、U----集成电路15.X 、Y、G、Z----晶振16.S-----开关17.CM----频率发生器(一般在晶振14.31818 旁边)2. 计算机开机原理开机原理:插上ATX 电源后,有一个静态5V 电压送到南桥,为南桥里面的ATX 开机电路提供工作条件(ATX 电源的开机电路是集成南桥里面的),南桥里面的ATX 开机电路将开始工作,会送一个电压给晶体,晶体起振工作,产生振荡,发出波形。

同时ATX 开机电路会送出一个开机电压到主板的开机针帽的一个脚,针帽的另一个脚接地。

当打开开机开关时,开机针帽的两个脚接通,而使南桥送出开机电压对地短路,拉低南桥送出的开机电压,而使南桥里的开机电路导通,拉低静态5V 电压,使其变为0 电位。

使电源开始工作,从而达到开机目的。

(ATX 电源里还有一个稳压部分,它需要静态5V 变为0 电位才能工作)。

3. 主板时钟电路工作原理时钟电路工作原理:3.5 电源经过二极管和电感进入分频器后,分频器开始工作,和晶体一起产生振荡,在晶体的两脚均可以看到波形。

晶体的两脚之间的阻值在450---700 欧之间。

在它的两脚各有1V 左右的电压,由分频器提供。

晶体两脚常生的频率总和是14.318M 。

总频(OSC )在分频器出来后送到PCI 槽的B16 脚和ISA 的B30 脚。

这两脚叫OSC 测试脚。

也有的还送到南桥,目的是使南桥的频率更加稳定。

在总频OSC 线上还电容。

总频线的对地阻值在450---700 欧之间,总频时钟波形幅度一定要大于2V 电平。

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

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。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

现在的大多数主板的供电都使用PWM(Pulse Width Modul ati on 脉冲带宽调制)方法进行,主要是由MOSFET管、PWM芯片、扼流线圈和滤波电容等部分完成。

图1.浩鑫MN31主机板的电源部分,PWM芯片位于左边输入线圈的左部(见下图)
图2.电源管理芯片RT9241,可以精确的平衡各相电流,以维持功率组件的热均衡
PWM方法是通过开关和反馈控制环及滤波电路将输入电压调制为所设定之电压输出的,开关一般用MOSFET管,而滤波电路一般用LC电路,控制电路用的是PWM IC。

那么电源控制IC是如何控制CPU工作电压的?在主板启动时,主板BIOS将CPU所提供的VID0-VID3信号送到PWM芯片的D0-D3端,如果主板BIOS具有可设定CPU 电压的功能,主板会按时设定的电压与VID的对应关系产生新的VID信号并送到PWM芯片,PWM根据VID的设定并通过DAC电压将其转换为基准电压,再经过场效应管轮流导通和关闭,将能量通过电感线圈送到CPU,最后再经过调节电路使用输出电压与设定电压值相当。

目前绝大多数主板将5V或12V电压降到1.05~1.825V或1.30/1.80~3.5V都使用PWM方法,PWM方法是通过开关和反馈控制环及滤波电路将输入电压调制为所设定之电压输出的,开关一般用MOSFET管,而滤波电路一般用LC电路,控制电路都用PWM IC,下面对组成元件作一说明:
1.MOSFET管(Metallic Oxide Semiconductor Field Effect Tran sis tor 金属-氧化物-半导体场效应晶体管,简称为MOSFET管)
目前应用的较多的是以二氧化硅为绝缘层的栅型场效应管。

MOSFET有增强型和耗尽型两种,每一种又有N沟道和P沟道之分。

以N沟道增强型MOSFET为例,它是以P行硅为衬底,在衬底一侧(称为衬底表面)上用杂质扩散的方法形成两个高掺杂的N+区,分别作为源极(S)和漏极(D)。

再在硅衬底表面生成一层很薄(几十纳米)的二氧化硅(SiO2)绝缘层,SiO2的上面则是一层金属铝,由此因出栅极(G)。

显然,栅极与其他两个电极是相互绝缘的,故称为绝缘栅极。

另外,在衬底的另一侧也引出一个电极,称为衬底电极(B),衬底电极一般与源极相连。

这种绝缘栅FET具有从上到下的金属(铝)-氧化物(二氧化硅)-半导体(衬底)(Metal-Oxide-Semiconductor)三层结构,所以称之为MOSFET。

从MOSFET的结构可以得知:那个黑色的小方块仅仅是个跟电阻,电容,电感等同级的电子元件,绝对不是集成块
绝对不是集成块!
绝对不是集成块
图3.N沟道MOSFET结构示意图
FET是一种电压控制器件,其栅极电流极小,栅源输出电阻很大,MOSFET可达1×10e14Ω以上,特别适合作高输入阻抗放大器的输入极。

FET在沟道未夹断时可以作压控可变电阻,这一特性使FET在一些控制电路——如自动增益控制电路——得到广泛应用。

MOSFET的制造工艺比BJT(Bipolar Junction Transisror 双极型晶体三极管)简单,制造MOSFET只需一次杂质扩散而无须隔离技术,集成度最高,这都是MOSFET比其它诸如JFET(Junction Field Effect Transistor 结型场效应管)、BJT等元件具有的优势,所以在超大规模数字集成电路(VLSI)中应用的最广。

主板上用的MOSFET电流指标在25℃时一般可达50A以上,但那是在散热良好条件下25℃时的指标。

在主板上的条件下因为没专门的散热器而靠主板PCB上面积有限的铜皮散热,持续导通电流就大打折扣,如果持续导通电流大于20A发热就很厉害,手摸有烫手的感觉,不能长时间使用,否则会有焦味!而且,由于热量引起的升温又导致MOSFET 导通电阻增加可达25℃时的两倍,将使管耗增加,再致温度增高,如此恶性循环,时间长了就易烧毁!再则,MOSFET导通电阻增加将使CPU供电电源内阻增加,使对CPU供电非常重要的电流响应指标降低,导致CPU工作不稳定。

因而,在有些主板上,可以看见电源部分覆盖着散热片甚至散热风扇,它的目的就是在提供大电流时及时散发MOSFET产生的热量,使之能稳定正常工作。

图4.技嘉8KNXP Ultra主板的DPS2第二供电系统
图5.技嘉8KNXP Ultra主板的第二供电系统上面共有8个NEC K3467场效应管,风扇
为其中6个提供散热
2.电感线圈
主板上用的电感线圈一般用16AWG(AWG:美国线规)在磁环上缠绕5~20匝做成。

太粗的线不太好在磁环上缠绕,不便于规模生产,成本高,所以采用的少。

电感线圈(其实也是一般导体的)的导通电流能力 I=φS (φ——导体的电流密度,变压器一般取2.5~5安培每平方毫米——因线圈层层缠绕易热积累故选小些,对电感线圈一般取6~10安培每平方毫米——因线圈单层缠绕导线裸露散热一般故可选稍大些),持续超过10安培每平方毫米后发热就有点高了。

S——导体的横截面积,16AWG的导线S=1.5平方毫米(线径在1.3~1.4mm)这样:I=10×1.5=15A ,即主板上所提供给CPU的持续电流是15A,按设计规范最大不超过22A(不能长时间持续),否则易发热烧毁MOSFET和电感线圈。

图6.三相和四相供电的原理模式
如何提高主板持续供电能力呢?现在流行的办法是所谓的多相(多路)供电即采用多个MOSFET及电感线圈组合并联输出技术,以增大供电能力。

所谓“一相”,是由至少一个
MOSFET管(即最上面图1中在线圈和电容中黑色的小方块,三个引脚两个接入电路。

浩鑫MN31主机板采用了两相供电模式,每相回路使用了3个MOSFET管)和1个扼流线
圈以及一定数量的滤波电容——这样的组合才构之为一相回路!而不是所谓的主板上有几个
线圈便是几相回路供电。

主板供电是一入N出的,常见的主板供电有:单相供电——一进线圈便是几相回路供电
一出;两相供电——一进两出;三相供电——一进三出。

如现在的Pentium 4及Athlon XP
主板很多采用三路并联的三相供电模式,可使提供给CPU的持续电流达45A,按设计规范
最大不超过66A(不能长时间持续),当电压是1.5V时输出功率已可达67.5~99W,可
以满足对Pentium 4及Athlon XP大功率CPU的供电要求。

这也并不是说两相供电的主
板不好,在两相供电即能保证稳定运行的情况下,这更反映出厂家的主板设计能力。

至于4
相,在功率足够的情况,它只会无谓的增加成本,故很少在DIY市场上见到4相供电的主
板。

图7.采用单相供电的微星BX Master主板电源部分输出线圈搭配了两个MOSFET
图8.采用两相供电的华擎K7S8X主板电源部分
每个输出线圈搭配了两个MOSFET
图9.采用三相供电的磐英EP-6VBA2主板电源部分
每个输出线圈搭配了一个MOSFET
图10.技嘉8KNXP Ultra主板的第二代Dual Power System双重供电系统
这个绿色的插槽上插的第二供电系统见图4,每个供电系统都采用了三相供电的模式,每个
输出线圈搭配了两个MOSFET
3.滤波电容
图11.华擎K7S8X主板的CPU供电电路的滤波电容
由于CPU的工作电压低而电流却很大,即使采用了数万微法的电容也不会有很好的滤波性能,起决定作用的还是主板为CPU提供的电源调整系统。

此外,由于计算机的电源以及CPU电源部分的直流转换电路都采用了开关电源的方式,电源输出的杂波频率都在几十KHz至几百KHz,普通电解电容的高频内阻大,滤波效果不好,而CPU插座边排列的圆桶状的铝质电解电容其实都是并联的,多个小容量的电容并联后的容量也许会大过容量大而数量少的电容,而且多个小电容的并联有利于减少电容内部的交流阻抗,能提供更好的高频滤波功能。

图12.小电容组成的滤波电路
有的朋友对CPU供电电路上单个滤波电容的大小很敏感,根据容量的大小来排列主板的档次,认为单颗电容越大,电容数量越多就越好,其实这样的认为是片面的。

除了前面所说的原因外,还有就是每款主板都有自己的电路设计,更改电容的容值和数量将会导致电路性能参数随之发生变化,因此片面追求电容的容量并不能得到想象中的预期效果。

相关文档
最新文档