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主板CPU供电电路
2019-07-14 00:50
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电源技术
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◆主板CPU供电电路的作用是将ATX输出的12V供电电压转换成低电压(如1.05V)高电流的供电电压
◆电源管理芯片(8脚、14脚、40脚等)(UV1)
◆场效应管(旧3脚【一个】,新8脚【两个合并】)
◆
多相供电能提供更大电流,而单相供电最大25A电流,且能降低供电电路温度,降低每个场效应管的负担。
◆
主要供电电路分为:单管理芯片组成供电电路(三相供电和四项供电两种)
主/从管理芯片组成供电电路(
三相供电、四项供电、六相供电、八相供电、十相供电
)
工作原理
当计算机开机后,电源管理芯片在获得ATX电源输送来的+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的电压识别信号VID给电源管理芯片。电源管理芯片再根据VID电压,通过控制引脚分别输出3~5V,且互为反相的驱动脉冲调制信号,控制两个场效应管导通的顺序和频率,通过电感和电容组成的LC滤波电路处理,使其输出的电压和电流达到CPU核心供电要求,为CPU提供所需的供电。
整个过程,按下开机键,ATX为主板供电,接着ATX电源输出+12V电压通过滤波电容滤波后接到电源管理芯片VCC端为电源管理芯片供电。而ATX电源输出+5V经过滤波电感L7及滤波电容CE37、CE38等后分成两路,一路接到电源管理芯片的CESET脚,一路接场效应管Q15的D极,为其提供+5V供电电压。同时CPU通过电源管理芯片的VID0~VID4引脚想电源管理芯片输出VID电压识别信号
在ATX电源启动500ms后,ATX电源的第8脚输出PG信号到电源管理芯片PGOOD引脚,电源管理芯片收到后复位,然后开始工作,从UGATE引脚和LAGTE引脚分别输出3~5V却互为相反的驱动脉冲控制信号(UGATE引脚输出高电平时,LGATE引脚输出低电平),这样是Q15和Q17轮流导通,轮流给储能电感充电,并输给CPU主供电【场效应管导通的时间越长,S极电压越高】
主板供电电路主要由电源管理芯片、场效应管、储能电感和滤波电容组成
1)电源管理芯片
负责识别CPU供电的幅值,产生脉宽调制信号(短矩波),推动后级的场效应管工作在开关状态,继而使供电电路输出供电电压
常用的电源管理芯片型号:HIP6301、IS6537、RT9237、ADP3168、KA7500、TL494等
2)场效应管
场效应管是金属氧化物场效应管的简称,具有开关速度极快、内阻小、输入阻抗高、驱动电流小、热稳定性好、工作电流大能够进行并联等特别
在CPU供电电路中场效应管两则的引脚通常分别为源极S和栅极G,中间引脚为漏记D,作用是在脉冲信号的驱动下不停导通截至,把电能储存在电感,给CPU供电(3只引脚只有一个场效应管,8个引脚有两个场效应管【中高端主板多】)
3)储能电感
与电容配合使用时主要用于滤波、振荡、波形变换等
封闭式储能电感,可以有效防止电磁干扰
4)滤波电容
1.除杂波
2.将脉冲直流电变为较平滑的直流电(模电里有写)
3.去耦,防止信号在电路间串扰
4.信号耦合,将两个电路的直流电位进行隔离时是信号在电路见传送
大电容适合滤除低频杂波,小电容适合滤除高频杂波,通常供电电路的滤波电容数量越多,质量越好,供电越稳定
单管理芯片组成三相供电
原理差不多
单芯片+Dr.mos芯片组成的把相供电电路[高端主板]
Dr.mos芯片是电源管理芯片和场效应管封装在一起的芯片,能达到更高效能和省电,减少电磁干扰
Dr.mos芯片的发热量低(最大68.9度而普通场效应管最高121度),增加系统稳定性。
原理差不多,只不过是在内部完成(接收的是PWM信号)
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