新聞中心

EEPW首頁 > 模擬技術(shù) > 設(shè)計應(yīng)用 > 扒一扒那些關(guān)于板卡供電模塊的二三事

扒一扒那些關(guān)于板卡供電模塊的二三事

作者: 時間:2018-08-03 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

就如電源是PC的心臟一樣,主板和顯卡上的供電模塊也是它們各自的心臟,搭載在身上的各種芯片能否正常工作,就看它們的供電電路是否足夠強(qiáng)悍了。因此在顯卡和主板評測中,它們的供電模塊會是一個很重要的評分項目。那么主板和顯卡上的供電模塊由什么元件組成,又是如何工作的呢?今天我們就來扒一扒那些關(guān)于板卡供電模塊的二三事。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201808/385346.htm

典型的4相供電電路

顯卡與主板的供電模塊的主要作用是調(diào)壓、穩(wěn)壓以及濾波,以此讓CPU或者GPU獲得穩(wěn)定、純凈且電壓合適的電流。從它們所用到的技術(shù)和原理來說,顯卡和主板的供電電路其實并沒有本質(zhì)上的區(qū)別,僅僅是供電電壓和電流有所不同,因此我們這次就不分開講解了。

主板/顯卡上的供電模塊有哪些?

目前主板和顯卡上使用的供電模塊主要有三種,一種是為三端穩(wěn)壓供電,這種供電模塊組成簡單,僅需要一個集成穩(wěn)壓器即可,但是它提供的電流很小,不適合用在大負(fù)載設(shè)備上,主要是對DAC電路或者I/O接口進(jìn)行供電。

三端穩(wěn)壓供電芯片7805,組成簡單但輸出電流較低

第二種則是場效應(yīng)管線性穩(wěn)壓,這種供電模塊主要由信號驅(qū)動芯片以及MosFET組成,有著反應(yīng)速度快、輸出紋波小、工作噪聲低的優(yōu)點。但是場效應(yīng)管線性穩(wěn)壓的轉(zhuǎn)換效率較低而且發(fā)熱量大,不利于產(chǎn)品功耗和溫度,因此其多數(shù)用在更早年之前的顯存或者內(nèi)存的供電電路上,而且僅限于入門級產(chǎn)品,中高端產(chǎn)品往往會使用更好的供電組成,也就是第三種供電模塊——開關(guān)電源。

現(xiàn)在主板和顯卡上給CPU和GPU供電的都是開關(guān)電源供電電路

開關(guān)電源是開關(guān)管開通和關(guān)斷的時間和比率,維持穩(wěn)定輸出電壓的一種供電模塊,主要由電容、電感線圈、MOSFET場效應(yīng)管以及PWM脈沖寬度調(diào)制IC組成,發(fā)熱量相比線性穩(wěn)壓更低,轉(zhuǎn)換效率更高,而且穩(wěn)壓范圍大、穩(wěn)壓效果好,因此它成為了目前CPU與GPU的主要供電來源。

由于前兩種供電模式都在存在著明顯的不足,因此它們在顯卡和主板產(chǎn)品上的地位并不高,多數(shù)是作為輔助型供電或者為低功耗芯片供電而存在,這次就不再詳細(xì)敘述,我們把重點放在第三種供電模塊也就是開關(guān)電源供電上。

開關(guān)電源供電模塊由哪些元件組成?

主板和顯卡的開關(guān)電源供電模塊主要供CPU和GPU使用,通常是由電容、電感線圈、MosFET場效應(yīng)管以及PWM脈沖寬度調(diào)制芯片四類元件組成。

電容與電感線圈

電容與電感線圈在開關(guān)電源供電電路中一般是搭配使用,其中電容的作用是穩(wěn)定供電電壓,濾除電流中的雜波,而電感線圈則是通過儲能和釋能來起到穩(wěn)定電流的作用。

供電電路中的電容與電感

電容是最常用的也是最基本的電子元器,其在CPU和GPU的供電電路主要是用于“隔直通交”和濾波。由于電容一般是并聯(lián)在供電電路中,因此電流中的交流成分會被電容導(dǎo)入地線中,而直流成分則繼續(xù)進(jìn)入負(fù)載中。同時由于電容可以通過充放電維持電路電壓不變,因此其不僅可以濾除電流中的高頻雜波,同時也減少電路的電壓波動。

而電感線圈的作用則是維持電路中的電流穩(wěn)定性,當(dāng)通過電感線圈的電流增大時,電感線圈產(chǎn)生的自感電動勢與電流方向相反,阻止電流的增加,同時將一部分電能轉(zhuǎn)化成磁場能存儲于電感之中;當(dāng)通過電感線圈的電流減小時,自感電動勢與電流方向相同,阻止電流的減小,同時釋放出存儲的能量,以補(bǔ)償電流的減小。

由于在開關(guān)電源供電電路中,電感與電容需要在短時間內(nèi)進(jìn)行上萬次的充放電,因此它們的品質(zhì)將直接影響開關(guān)電源供電電路的性能表現(xiàn)。目前CPU和GPU的供電電路中多使用固態(tài)電容以及封閉式電感,前者具備低阻抗、耐高紋波、溫度適應(yīng)性好等優(yōu)點,后者則有體積小、儲能高、電阻低的特性,比較適合用于低電壓高電流的CPU和GPU供電電路中。


上一頁 1 2 下一頁

關(guān)鍵詞: 控制

評論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉