主板基礎(chǔ)知識: 電源回路分析

　　電源回路是主板中的一個重要組成部分，其作用是對主機電源輸送過來的電流進行電壓的轉(zhuǎn)換，將電壓變換至CPU所能接受的內(nèi)核電壓值，使CPU正常工作，以及對主機電源輸送過來的電流進行整形和過濾，濾除各種雜波和干擾信號以保證電腦的穩(wěn)定工作。電源回路的主要部分一般都位于主板CPU插槽附近。

　　電源回路依其工作原理可分為線性電源供電方式和開關(guān)電源供電方式。

　　線性電源供電方式

　　這是好多年以前的主板供電方式，它是通過改變晶體管的導通程度來實現(xiàn)的，晶體管相當于一個可變電阻，串接在供電回路中。由于可變電阻與負載流過相同的電流，因此要消耗掉大量的能量并導致升溫，電壓轉(zhuǎn)換效率低。尤其是在需要大電流的供電電路中線性電源無法使用。目前這種供電方式早已經(jīng)被淘汰掉了。

　　開關(guān)電源供電方式

　　這是目前廣泛采用的供電方式，PWM控制器IC芯片提供脈寬調(diào)制，并發(fā)出脈沖信號，使得場效應管MOSFET1與MOSFET2輪流導通。扼流圈L0與L1是作為儲能電感使用并與相接的電容組成LC濾波電路。

　　其工作原理是這樣的：當負載兩端的電壓VCORE（如CPU需要的電壓）要降低時，通過MOSFET場效應管的開關(guān)作用，外部電源對電感進行充電并達到所需的額定電壓。當負載兩端的電壓升高時，通過MOSFET場效應管的開關(guān)作用，外部電源供電斷開，電感釋放出剛才充入的能量，這時的電感就變成了電源繼續(xù)對負載供電。隨著電感上存儲能量的消耗，負載兩端的電壓開始逐漸降低，外部電源通過MOSFET場效應管的開關(guān)作用又要充電。依此類推在不斷地充電和放電的過程中就行成了一種穩(wěn)定的電壓，永遠使負載兩端的電壓不會升高也不會降低，這就是開關(guān)電源的 大優(yōu)勢。還有就是由于MOSFET場效應管工作在開關(guān)狀態(tài)，導通時的內(nèi)阻和截止時的漏電流都較小，所以自身耗電量很小，避免了線性電源串接在電路中的電阻部分消耗大量能量的問題。這也就是所謂的“單相電源回路”的工作原理。

　　單相供電一般可以提供 大25A的電流，而現(xiàn)今常用的CPU早已超過了這個數(shù)字，P4處理器功率可以達到70-80瓦，工作電流甚至達到50A，單相供電無法提供足夠可靠的動力，所以現(xiàn)在主板的供電電路設(shè)計都采用了兩相甚至多相的設(shè)計。（如圖2）就是一個兩相供電的示意圖，很容易看懂，就是兩個單相電路的并聯(lián)，因此它可以提供雙倍的電流供給，理論上可以綽綽有余地滿足目前CPU的需要了。但上述只是純理論，實際情況還要添加很多因素，如開關(guān)元件性能，導體的電阻，都是影響Vcore的要素。實際應用中存在供電部分的效率問題，電能不會轉(zhuǎn)換，一般情況下消耗的電能都轉(zhuǎn)化為熱量散發(fā)出來，所以我們常見的任何穩(wěn)壓電源總是電器中 熱的部分。要注意的是，溫度越高代表其效率越低。這樣一來，如果電路的轉(zhuǎn)換效率不是很高，那么采用兩相供電的電路就可能無法滿足CPU的需要，所以又出現(xiàn)了三相甚至更多相供電電路。但是，這也帶來了主板布線復雜化，如果此時布線設(shè)計如果不很合理，就會影響高頻工作的穩(wěn)定性等一系列問題。目前在市面上見到的主流主板產(chǎn)品有很多采用三相供電電路，雖然可以供給CPU足夠動力，但由于電路設(shè)計的不足使主板在極端情況下的穩(wěn)定性一定程度上受到了限制，如要解決這個問題必然會在電路設(shè)計布線方面下更大的力氣，而成本也隨之上升了。

　　電源回路采用多相供電的原因是為了提供更平穩(wěn)的電流，從控制芯片PWM發(fā)出來的是那種脈沖方波信號，經(jīng)過LC震蕩回路整形為類似直流的電流，方波的高電位時間很短，相越多，整形出來的準直流電越接近直流。

　　電源回路對電腦的性能發(fā)揮以及工作的穩(wěn)定性起著非常重要的作用，是主板的一個重要的性能參數(shù)。在選購時應該選擇主流大廠設(shè)計精良，用料充足的產(chǎn)品。