分析主板供电全解析【最详尽图解】b.docx

主板供电全解析 前言：从奔三后期开始，玩家逐渐接触到多相供电这个概念。时至今日，CPU 三相供电已经成为基本配置，最高供电相数可达夸张的 16 相，而内存和芯片组供电也开始用上两相乃至三相供电。数电路相数的时候玩家有时会犯一点错误，甚至一些见多识广的编辑也免不了要犯错，那么如何准确地识别主板供电的相数呢？ 首先让我们来认识一下 CPU 供电电路的器件，找一片技嘉 X48 做例子。 上图中我们圈出了一些关键部件，分别是PWM 控制器芯片（PWM Controller）、MOSFET 驱动芯片（MOSFET Driver）、每相的MOSFET、每相的扼流圈（Choke）、输出滤波的电解电容（Electrolytic Capacitors）、输入滤波的电解电容 和起保护作用的扼流圈等。下面我们分开来看。 5 楼 图）PWM 控制器（PWM Controller IC） 在 CPU 插座附近能找到控制CPU 供电电路的中枢神经，就是这颗PWM 主控芯片。主控芯片受VID 的控制，向每相的驱动芯片输送PWM 的方波信号来控制最终核心电压Vcore 的产生 MOSFET 驱动芯片（MOSFET Driver） MOSFET 驱动芯片（MOSFET Driver）。在 CPU 供电电路里常见的这个 8 根引脚的小芯片， 通常是每相配备一颗。每相中的驱动芯片受到 PWM 主控芯片的控制，轮流驱动上桥和下桥MOS 管。很多PWM 控制芯片里集成了三相的Driver，这时主板上就看不到独立的驱动芯片了。 早一点的主板常见到这种 14 根引脚的驱动芯片，它每一颗负责接收PWM 控制芯片传来的两相驱动信号，并驱动两相的MOSFET 的开关。换句话说它相当于两个8 脚驱动芯片，每两相电路用一个这样的驱动芯片。 MOSFET，中文名称是场效应管，一般被叫做MOS 管。这个黑色方块在供电电路里表现为受到栅极电压控制的开关。每相的上桥和下桥轮番导通，对这一相的输出扼流圈进行充电和放电，就在输出端得到一个稳定的电压。每相电路都要有上桥和下桥，所以每相至少有两颗MOSFET，而上桥和下桥都可以用并联两三颗代替一颗来提高导通能力，因而每相还可能看到总数为三颗、四颗甚至五颗的MOSFET。 下面这种有三个引脚的小方块是一种常见的MOSFET 封装，称为 D-PAK（TO-252）封装， 也就是俗称的三脚封装。中间那根脚是漏极（Drain），漏极同时连接到MOS 管背面的金属底，通过大面积焊盘直接焊在 PCB 上，因而中间的脚往往剪掉。这种封装可以通过较大的电流，散热能力较好，成本低廉易于采购，但是引线电阻和电感较高，不利于达到500KHz 以上的开关频率。 下面这种尺寸小一些的黑方块同样是 MOSFET，属于 SO-8 系列衍生的封装。原本的 SO-8 封装是塑料封装，内部是较长的引线，从PN 结到 PCB 之间的热阻很大，引线电阻和电感也较高。现有CPU、GPU 等芯片需要 MOSFET 器件在较高电流和较高开关频率下工作，因而各大厂家如瑞萨、英飞凌、飞利浦、安森美、Vishay 等对 SO-8 封装进行了一系列改进， 演化出 WPAK、LFPAK、LFPAK-i、POWERPAK、POWER SO-8 等封装形式，通过改变结构、使用铜夹板代替引线、在顶部或底部整合散热片等措施，改善散热并降低寄生参数，使得 SO-8 的尺寸内能通过类似 D-PAK 的电流，还能节省空间并获得更好的电气性能。目前主板和显卡供电上常见这种衍生型。在玩家看来，SO-8 系的 YY 度要好于 D-PAK，但实际效果要根据电路设计、器件指标和散热情况来判断，而原始的SO-8 因为散热性能差，已经不适应大电流应用了。 另外，近日 IR 公司的 DirectFET 封装也在一些主板上出现了，同样是性能非常棒的封装， 看上去也非常 YY，找到实物大图以后会补充进来。 输出扼流圈（Choke），也称电感（Inductor）。每相一般配备一颗扼流圈， 在它的作用下输出电流连续平滑。少数主板每相使用两颗扼流圈并联，两颗扼流圈等效于一 颗。主板常用的输出扼流圈有环形磁粉电感、DIP 铁氧体电感（外形为全封闭或半封闭）或SMD 铁氧体电感等形态，上图为半封闭式的DIP 铁氧体功率电感。 面是两种铁氧体电感，外观都是封闭式。左边是DIP 直 插封装，内部为线绕式结构，感值0.80 微亨（“R”相当于小数点）。右边是SMD 表贴封装，内部只有一匝左右的导线，感值 0.12 微亨要小很多。 上面是三种环形电感。环形电感的磁路封闭在环状磁芯里，因而磁漏很小，磁芯材料为铁粉 （左一）或 Super-MSS 等其它材料。随着板卡空间限制提高和供电开关频率的提高，磁路不闭合的铁氧体电感、乃至匝数很少的小尺寸SM