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各类电脑主板供电电路解析［必看］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 (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)o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。

卜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 上面是两种铁氧体 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SMD铁氧 体功率电感以其高频区的低损耗，越来越多地取代了环形电 感，但是在电源里因为各种应用特点，环形电感还在被大量 使用 输出滤波的电解电容（Electrolytic Capacitor）o供电 的输出部分一般都会有若干颗大电容（Bulk Capacitor）进行 滤波，它们属于电解电容电容的容量和ESR影响到输出电 压的平滑程度电解电容的容量大，但是高频特性不好。

除 了铝电解电容外，CPU供电部分常见固态电容我们常见的 固态电容称为铝-聚合物电容，属于新型的电容器它与一般 铝电解电容相比，性能和寿命受温度影响更小，而且高频特 性好一些，ESR低，自身发热小关于固态电容的诸多优点 我们就不再细说了Hi-c Cap此外还能见到钽电容和钽-聚合物电容（图：三洋POSCAP 系列）等，性能也比一般的铝电解电容优异得多，钽-聚合物电容具有好于一般固态电容的ESR、高频特性和更小的尺 寸网上已经有很详细的介绍插座中央这种电容叫做多 层陶瓷电容（MLCC），它的单颗容量比电解电容小很多，然 而高频特性好很多，ESR很低电解电容高频特性不好，因 而主板CPU插座 插座中央这种电容叫做多层陶瓷电容（MLCC），它的单颗容量比电解电容小很多，然而高频特 性好很多，ESR很低电解电容高频特性不好，因而主板 CPU插座周围和CPU插座内部会有几十颗MLCC用作高频 去耦，和大容量的电解电容搭配，提供更好的滤波效果和动 态性能近年来高端板卡开关频率较高的数字供电电路，就 利用MLCC高频特性好的特点，直接使用很多颗MLCC进 行滤波，但是总容量上不去，只有很高的开关频率才适合用。

输入滤波的大电容也是电解电容，它为多相供电电路提 供源源不断的能量，同时防止MOS管开关时的尖峰脉冲对 其它电路形成串扰，也可以滤除电源电压中的纹波干扰输 入滤波电容同样可能用固态电容分辨输入滤波电容和输出 滤波电容的方法是看额定电压，输出电容的额定电压一般是 6.3V、2.5V之类的数值，而输入滤波电容要接在+12V输入 上，额定电压往往是16V输入电路有时会串联一个扼流圈这个扼流圈的作 用是防止负载电流的瞬态变化影响到上一级电路它的形状 可能是线圈绕在棒子上，也可能是绕在环形磁芯上的线圈还可能是封闭式的很多主板上并没有这个扼流圈，或 者有焊位，但把它省略掉了此外在供电部分我们还可以看 到一些细小的起保护、缓冲等作用的料件好了，了解完这 些主要元件，下面我们来看看如何识别CPU供电电路的相 数这是一个常规的四相供电的连接方式为了便于理解我们 不画出电路图，而只是画出它们之间的连接关系 CPU将n位的VID信号输送给PWM控制芯片作为产生Vcore 电压的基准主控芯片产生四路脉宽可调的方波，每相错开 90度相位（三相就是三路方波，每相错开120度，以此类推）, 送到四相的MOSFET驱动芯片去。

驱动芯片受到方波的控 制，以一定的间隔向上桥和下桥MOS管的栅极轮流送去方 波，在一个周期的一定时间里上桥导通，另一段时间里下桥 导通，电流分别经过上桥和下桥流过扼流圈，四相的电流合 在一起，由滤波电容平滑就得到了输出给CPU的Vcore当 负载变化或者输出电压有偏差时，主控芯片监测到变化，相 应地调整PWM方波信号的脉宽占空比，输出电压就受调节 回到预定值。