哪些部件會影響電腦主機板供應穩壓的電源

2021-05-24 12:01:28

大家好，我是波仔，非常高興今天又來給大家一起分享與探討電腦知識。

我們已經知道主機板供電的重要性，但是主機板如果沒有一個穩定的供電，即使主機板安裝了效能良好、穩定性高的晶片組、CPU 和記憶體，系統也不會穩定。所以說鑑別主機板電源是否穩定是一個比較重要的問題。

主機板供電電路中有一些關鍵的部件，如 PWM控制器晶片（PWM Controller）、MOSFET 驅動晶片（MOSFET Driver）、輸出扼流圈（Choke）、輸出濾波的電解電容（Electrolytic Capacitors等。如果這些部件都比較好，那麼主機板供電基本就比較穩定了。

1、PWM 控制器晶片

在 CPU 插座附近能找到控制 CPU供電電路的中樞神經，就是如下圖所示的這顆 PWM主控晶片。主控晶片受VID 的控制，向每相的驅動晶片輸送 PWM控制晶片的方波訊號，來控制最終核心電壓 Vcore 的產生。它對於主機板的電壓的穩定性起著至關重要的作用。

2、MOSFET 驅動晶片

在CPU 供電電路里常見的這個8根引腳的小晶片就是MOSFET驅動晶片，通常是每相配備一顆。很多PWM控制晶片裡集成了三相的 Driver，這時主機板上就看不到獨立的驅動晶片了。它對於主機板電壓的穩定性起著至關重要的作用。如下圖所示為 MOSFET驅動晶片(MOSFET Driver)。

其實，MOSFET的中文名稱是場效電晶體，一般被叫做 MOS 管。黑色8 根引腳的黑色方塊在供電電路里表現為受到柵極電壓控制的開關，如下圖。

每相中的驅動晶片受到 PWM 主控晶片控制的上管和下管輪番導通，對這一相的輸出扼流圈進行充電和放電，從而在輸出端得到一個穩定的電壓。每相電路都要有上橋和下橋，所以每相至少有兩顆MOSFET，而上管和下管都可以並聯幾顆代替一顆來提高導通能力，因而每相還可能看到總數為3顆、4 顆甚至 5 顆的 MOSFET。

下面所示圖片的這種有3根引腳的小方塊，也是一種常見的MOSFET封裝，稱為D-PAK（TO-252）封裝，也就是俗稱的三引腳場效電晶體。中間那根腳是漏極（Drain），漏極同時連線到MOS 管背面的金屬底，通過大面積焊盤直接焊在 PCB 上，因而中間的腳往往被剪掉。這種封裝可以通過較大的電流，散熱能力較好，成本低廉，易於採購，但是引線電阻和電感較高，不利於達到 500kHz 以上的開關頻率。

3、輸出扼流圈

輸出扼流圈也稱電感（Inductor）。輸入電路中，一般每相配備一顆扼流圈，在它的作用下輸出電流連續平滑。少數主機板每相使用兩顆扼流圈並聯，兩顆扼流圈等效於一顆。主機板常用的輸出扼流圈有環形磁粉電感、 DIP 鐵氧體電感（外形為全封閉或半封閉）或 SMD 鐵氧體電感等形態。如下圖所示為半封閉式和全封閉式的鐵氧體功率電感，電感體上標註為 1R0 或 1R2，表示其電感值為 1.0 和1.2模和收期效等塊村微亨，其中的「R」是小數點。

環形電感的磁路封閉在環狀。環形電感的磁路封閉在環狀磁芯裡，因而磁漏很小，磁芯材料為鐵粉或Super-MSS等其他材料。隨著板卡空間限制和供電開關頻率的提高，磁路不閉合的鐵氧體電感乃至匝數很少的小隻寸SMD鐵氧體功率電感，因其高頻區的低損耗，越來越多地取代了環形電感。但是在電源裡，因為各種應用特點，環形電感還在被大量作為扼流圈或其他用途使用。如下圖所示為主機板環形電感。

4、輸出濾波的電解電容

供電的輸出部分一般都會有若干顆大電容（Bulk Capacitor）進行濾波，它們屬於電解電容。電容的容量和ESR影響輸出電壓的平滑程度。電解電容的容量大，但是高頻特性不好，所以還有其他形式的濾波電容——固態電容。如下圖所示為電解電容和固態電容。

固態電容在CPU供電部分常見。我們常見的固態電容稱為鋁-聚合物電容，屬於新型的電容器。它與一般鋁電容相比，效能和壽命受溫度影響更小，而且高頻特性好一些，ESR低，自身發熱小。

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哪些部件會影響電腦主機板供應穩壓的電源

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