根据供电设计选择主板

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1、根据供电设计选择主板　　相信很多玩家在看主板产品的文章时经常会说这块主板是四相供电，那块是三相供电的说法，而且一般总是推荐供电“相数”多的主板。其实，判别主板的质量和做工的好坏，往往不能局限于用料、扩展性等，供电电路部分也一直是个讨论的热点。主板的供电部分是一块主板最重要的地方，这个部分设计的好坏，直接影响到整块主板的性能。今天笔者将就这个问题展开，为广大玩家提供一点在购买主板时的建议。　　主板设计由谁说了算?　　在文章的开始我们有必要讲一下主板设计所遵循的标准，一款主板的供电设计并不是由主板品牌厂商来决定的，而是由处理器厂商掌握主导权。目前

2、，CPU核心电压有着越来越低的趋势，我们用的ATX电源供给主板的12V、5V直流电不可能直接给CPU供电，所以我们要一定的电路来对高直流电压到低直流电压的转换。　　以CPU供电为例，Intel或AMD处理器规格在整个供电设计中起着主导作用。Intel公司每次变更处理器的Core电压时都会发布一个VRM(电压调节模块)标准，当前最新版本已经到了11版，并且在第11版Intel将VRM标准改称呼为VRD(降压式电压调整器)。VRM(VRD)标准提供了处理器核心电压的调整范围、调整幅度、精度、电路功率、最大供电电流、瞬态响应时间、过压/过流保护以及

3、PCB板的规格、布线等方方面面的内容。根据VRM(VRD)标准，IC厂商可以进行电压调整控制芯片(PMW)的研发，主板厂商就依照自身产品的需求来选择相应的PMW芯片并搭配与之相匹配的MOSFET管、电容等元器件，最终在设计主板供电电路、规格以及布线时还会参考相关的VRM(VRD)内容。　　由上表可以看出，随着CPU的升级，核心电压一直在不断的下降。这主要是由两个原因所致：一是随着制造工艺的提升，90nm、65nm对于电压的需求越来越低；另一个原因就是低核心电压的设计对于处理器内部的门电路和触发器来说有着很大好处。随着处理器频率的不断提升，处理

4、器内部的高/低电平的切换速度有了更高的要求，而低电压的设计正是顺应了这个趋势，高/低电平的差值越少提升了瞬间的转换速度并对供电的精确度有了更高的要求。　　多相供电带来的好处　　与传统的同步单相供电相比，多相DC-DC控制器具有明显的优势，包括：电流输可达到100A以上(单相可达25A)；工作电压低，可以到0.8V；输出电压的等效频率是原来的n倍(n是多相电源的并联相数)，同时由于等效频率的提高，系统的单位增益带宽可以提高到原来的n倍，负载的瞬态响应可以到50A/us。　　上图就是典型的单相供电电路，我们可以看到整个转换电路由三部分级成：输入、

5、转换和输出。输入和输出部分由扼流线圈及电容组成滤波电路，用于储能和滤波。转换部分由PWM控制器和场效应管(MOSEFET)组成。PWM控制器发出脉冲信号后，MOSFET1和MOSFET2将轮流将直流电压变为脉冲，通过控制脉冲宽度或周期就可以确定电压的高低以达到变压的目的。　　上图是三相供电电路，与单相供电相比增加了两对MOSFET管和两个电感线圈。看到这里朋友们应该知道如果简单判断供模块的供电回路的数量了，只需要数一下有几个输出阻抗电感线圈或几组MOSFET管就可以了。另外，个别主板在设计时为减轻MOSFET管的负荷会选择三个MOSFET管为

6、一组(将低压部分的MOSFET设为两个)以保证供电的稳定。当然多相供电也有一定的缺点，在成本上，三相总是大一些。对设计的要求也更高一些。而且一般说来元器件越多越不利散热，出现故障的概率越大，相互之间的干扰也较高，所以大家在选择主板时除了考虑到供电的“相数”，主板厂商元器件的用料同样很重要，如果供电部分的元器件用料较差的话，实际的效果也许还不如低“相数”设计方案。　　供电模块的用料　　通过上面的介绍大家已经了解，使用好的设计方案还必须要搭配高品质的元器件才行。在主板的供电模块部分我们通常关注的“四大原件”包括：电容、Mosfet、电感、PWM控

7、制芯片。　　如何识别优秀的电容?　　电容的主要作用是保证电源对主板及相关配件的提供稳定的供电，并过滤掉电流中的杂波，将纯净的电流给CPU、内存等配件。　　从电容品牌上讲，目前比较优秀的有Nichicon、Rubycon、Sanyo、ChEMICON。由于制造工艺所致，主要是来自日本的知名品牌，目前日本在电容内部重要材料电解液和其他电解质的技术领先于其他国定，这些材料影响电容的充放电次数，内部温度以及耐热值。　　我们在主板上最常见的电容有以下几类：电容阳极材质只要是铝，我们就都叫做铝电解电容钽电解电容　　一种就是铝电解电容，其实电容的性能主要取

8、决于具体型号，我们通常所听说的铝电解电容，只是其使用的材料，电容阳极材质只要是铝，我们就都叫做铝电解电容。至于电容的封装方式与电容的品质并无直接联系。另外一种比较常