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主板技术学习资料2.2
[b]1 CPU供电
电源的“质”
CPU是整个电脑系统的核心部分，也是最敏感的部件之一。CPU想要很安全地工作必须要有很稳定、干净的电源才行。
什么是很稳定呢？稳定就是在CPU突然满负荷运作时，电源可以提供相对稳定的电压，而不是因为CPU负荷突然变化了，电压也跟着一起变化，这就是我们说的稳定。这就好像水库一样，即使在上游出现了轻微的干旱，或是大雨几天，都不会影响下游的水位，这就是水库的调节作用，它能够使下游的流量保持稳定。
那什么是干净呢？干净就是指提供的电源没有太多的杂质，比如尖峰的毛刺、高频的杂波等等。这些东西有什么危害呢？就拿尖峰的毛刺来说，大家都知道CPU其实是比较脆弱的，里面有数不清的晶体管，倘若因为一些尖峰的毛刺导致一些晶体管被击穿，CPU就不能正常稳定的工作了，很容易就这样缩短了CPU的寿命。这就好像用水库里的水发电一样，在进入发电机的叶片之前是需要过滤的，避免某些硬物对发电机的叶片造成损坏。所以在水库入水口都会有一些栅栏起到过滤的作用，在主板的CPU供电部分也有类似作用的部件，那就是电容。所以很多时候电容的好坏直接影响到过滤的质量。[/b]
[b]电源的“量”[/b]
[b]（1）什么是电路的相[/b]
[b]单相电源回路主要分成输入、输出、控制三部分，输入部分需要一个电感线圈与一个电容，输出部分也相同，而控制部分则由一个电源控制芯片与二～四个MOSFET所构成。单相供电一般供电能力有限，面对现在的高功耗硬件，显然无法提供足够可靠的动力，所以现在主板的供电电路设计都采用了多相的设计。多相供电实际就是多个单相电路的并联，理论上可以提供单相供电倍数级的电流供给。多相供电主要透过PWM控制芯片发出脉冲方波信号，经过LC震荡回路整形为类似直流的电流，相数越多，输出的电流越接近直流。因为可以将总电力供应分配给各相位共同负担，所以每对MOSFET的承载电流较小，发热量也相对降低，可以有效降低主板供电模块的散热。MOSFET主要作用在于控制电流并保护电压，是供电模块中最发烫的组件，因此多半覆有散热片。[/b]
[b]（2）相数越多越好吗[/b]
[b]既然越多相能够提供更多的电流，那是不是相数越多越好呢？[/b]
[b]首先，我们先排除用料不同而每个开关电源的参数不同来说。相数越多，能够提供的电流就越大，一般来说，一相能提供大约30A～80A的电流，两相能提供大约60A～160A的电流。和我们下面看到的图一样，上水管越多，下水管就可以做得更粗。[/b]
[img]http://os.deepin.org/attachment/39_510025_ce7fbde3c0010d5.gif[/img]
[b]其次，我们也应该注意到用料和设计，也就是说用料和设计到位的两相供电的主板其实好过于用料和设计很差的三相电源的主板。这个道理很明显，就像说两条水管输水量大还是三条水管输水量大？回答这个问题必须先看看两个管子内径是不是同一个规格的。如果一样大，那就是三条水管输水量大，如果不是，那结果就不同了。[/b]
[b]（3）供电部分的做工与品质[/b]
[b]首先是电路图设计上是否符合要求，不符合要求的电路图用再好的料都是没有用的；其次是用料是否用到位，是不是该用料不能省的地方一个都没有省，另一个就是用料的质量是不是过硬，当然过硬就需要增加成本。[/b]
[b]电路的设计是有讲究的。从三相供电来说，有的是3×2的，有的是3×3的。这里说的3×2是指有三相，每一相有两个Mos管；3×3就是指每相有3个Mos管。3×3的好处是什么呢？我们知道，在线圈释放能量的时候，整个回路要有大电流通过，下桥的Mos管正好在这个回路中，这个时候Mos管内阻的大小就很重要了。热功率的计算公是：功率＝。当电流一定的时候，降低发热量只能从电阻下手，内阻越低，发热量就会越小。于是就有了下桥用两个Mos管并联来降低内阻的方法。[/b]
[b]3相，每一相有2个Mos管[/b]
[b]3相，每一相有3个Mos管[/b]
[b]这里给一些老鸟们提醒一下，一些经常忽视的常规问题。[/b]
[b]a 注重供电的相数，却忽略了PWM芯片的型号
b 注重电容的类型品牌数量，却忘记了最基本的电容容量
c 看mos管的数量，却不注重它的电气性[/b]
[b]百度引用：PWM技术[/b]
Quote: [indent]  脉宽调制(PWM)是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。
    简而言之，PWM是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有(ON)，要么完全无(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够，任何模拟值都可以使用PWM进行编码。
    PWM的一个优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的，无需进行数模转换。让信号保持为数字形式可将噪声影响降到最小。噪声只有在强到足以将逻辑1改变为逻辑0或将逻辑0改变为逻辑1时，也才能对数字信号产生影响。
    对噪声抵抗能力的增强是PWM相对于模拟控制的另外一个优点，而且这也是在某些时候将PWM用于通信的主要原因。从模拟信号转向PWM可以极大地延长通信距离。在接收端，通过适当的RC或LC网络可以滤除调制高频方波并将信号还原为模拟形式。
    PWM控制技术一直是变频技术的核心技术之一。1964年A.Schonung和H.stemmler首先提出把这项通讯技术应用到交流传动中，从此为交流传动的推广应用开辟了新的局面。
    从最初采用模拟电路完成三角调制波和参考正弦波比较，产生正弦脉宽调制SPWM信号以控制功率器件的开关开始，到目前采用全数字化方案，完成优化的实时在线的PWM信号输出，可以说直到目前为止，PWM在各种应用场合仍在主导地位，并一直是人们研究的热点。
    由于PWM可以同时实现变频变压反抑制谐波的特点。由此在交流传动及至其它能量变换系统中得到广泛应用。PWM控制技术大致可以为为三类，正弦PWM（包括电压，电流或磁通的正弦为目标的各种PWM方案，多重PWM也应归于此类），优化PWM及随机PWM。正弦PWM已为人们所熟知，而旨在改善输出电压、电流波形，降低电源系统谐波的多重PWM技术在大功率变频器中有其独特的优势（如ABB  ACS1000系列和美国ROBICON公司的完美无谐波系列等）；而优化PWM所追求的则是实现电流谐波畸变率（THD）最小，电压利用率最高，效率最优，及转矩脉动最小以及其它特定优化目标。
    在70年代开始至80年代初，由于当时大功率晶体管主要为双极性达林顿三极管，载波频率一般最高不超过5kHz，电机绕组的电磁噪音及谐波引起的振动引起人们的关注。为求得改善，随机PWM方法应运而生。其原理是随机改变开关频率使电机电磁噪音近似为限带白噪音（在线性频率坐标系中，各频率能量分布是均匀的），尽管噪音的总分贝数未变，但以固定开关频率为特征的有色噪音强度大大削弱。正因为如此，即使在IGBT已被广泛应用的今天，对于载波频率必须限制在较低频率的场合，随机PWM仍然有其特殊的价值（DTC控制即为一例）；别一方面则告诉人们消除机械和电磁噪音的最佳方法不是盲目地提高工作频率，因为随机PWM技术提供了一个分析、解决问题的全新思路。 [/indent]
[b]简单解释：PWM芯片决定了控制方法，不同的PWM芯片，在控制方式上也是不一样的。这就从根本上决定了最后输出的信号特征。所以在不知道PWM控制方式的前提下，仅从电容、电感、mosfet的料件外观来评价某个主板的优劣是不客观的。[/b]
[b]2 内存供电[/b]
[b]完整的内存供电电路也采用电容、电感和MOS管组成。其中内存电压需要1.8V（DDR2）核心电压和3.3V输入和输出（I/O）电压供两路电压。[/b]
[b]完整的内存供电模块[/b]
[b]仅配备1.8V内存核心供电的电路[/b]
[b]部分主板仅配备单个电感，这个电感为内存提供1.8V核心电压，而内存所需要的3.3V输出输入电压则由主机电源直接提供，因此电源能否提供稳定纯净的电流则变得更加重要。[/b]
[b]3 显卡供电 [/b]
[b]PCI-E显卡也要主板提供供电设计，以保证显卡的稳定工作。供电电路的设计也内存基本相同，同样采用了电容、电感线圈与MOS管的组合。[/b]
[b]另外，目前一些高端的显卡功耗相当大，单独靠主板提供电流已经完全满足不了它的需求，因此这类的显卡上一般都提供6 PIN的单独供电接口，我们在安装好显卡后，还要将电源提供的6PIN接口插好。[/b]
[b]4 南，北桥供电[/b]
完整的北桥芯片供电模块
完整的南桥供电模块
[b]和CPU供电相比，南北桥的供电经常被大家忽略，部分廉价主板会在这些部位偷工减料，虽然短时期内并不影响主板的使用，但经过几年的使用后主板的稳定性会大大降低[/b]