主板，作为计算机其他配件的载体，其作用自然不必多说，而判别主板的质量和做工的好坏，往往都不能局限于某些特性，用料、扩展性、供电电路等成了我们最常见到的字眼，而供电电路部分一直是一个热点，我们经常会听到主板供电回路的相数、电容、电感线圈和场效应管等这些关键词，可对这神秘的供电电路部分，你又知道多少呢？ 供电电路的工作原理 CPU核心随着制造工艺的提高，核心电压也越来越低。我们用的ATX电源供给主板的12V和5V的直流电不能直接给CPU供电，所以需要通过一定的电路转换来把高直流电压变成低直流电压给CPU的供电。CPU电压越来越低，而功耗却有逐年增长的趋势，最新的P4EE功耗已超过100W，根据简单的功率=电压×电流，可以估算出需要近70A的电流通过，这么强的电流，对电路是一个很大的考验。因此许多最新的主板都采用了四相供电回路。
图1：许多最新的主板都采用了四相供电回路 从电路工作原理上来讲，电源做的越简单越好，单相电路元器件最少。从概率上计算，每个元件都有一个“失效率”的问题，用的元件越多，组成系统的总失效率就越大。所以供电电路越简单，越能减少出问题的概率。但是主板除了要承受大功率的CPU外，还要承受显卡等其它设备的功耗，做成单相电路需要采用大功率的MOS-FET管，发热量会很恐怖，而且花费的成本也不是小数目。所以，大部分厂商都采用多相供电回路。
图2：开关电源供电方式的原理图 我们平时用的主板基本都用开关电源供电方式，其原理图如图2。ATX电源提供的12V电压通过第一级LC电路滤波（图上L1，C1组成），送到两个场效应管和PWM控制芯片组成的电路，两个场效应管在PWM控制芯片的控制下轮流导通，提供如图所示的波形。然后，经过第二级LC电路滤波形成所需要的CPU核心电压Vcore。这其实就是我们说的“单相”供电电路，使用到的元器件有输入部分的一个电感线圈、一个电容，控制部分的一个PWM控制芯片、两个场效应管，还有输出部分的一个线圈、一个电容。由于场效应管工作在开关状态，导通时的内阻和截止时的电流很小，所以自身耗电量很小。
图3：两相供电电路的示意图 单相供电一般能提供最大25A的电流，而现今常用的处理器早已超过了这个数字，单相供电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两相甚至多相的设计。图3就是一个两相供电的示意图，其实就是两个单相电路的并联，因此它可以提供双倍的电流。但这个2倍只是纯理论，实际情况还考虑如开关元件性能、导体电阻、供电效率（发热越大效率越低）。那么采用两相供电的电路就可能无法满足CPU的需要，所以又出现了三相甚至更多相供电电路。不过这也带来了主板布线复杂化，布线设计不很合理影响稳定性等问题。 总结与展望 随着处理器的功耗和电流不断攀升，两相供电即将走到生命的尽头。三相供电成为标配，而且已经出现很多采用四相供电回路的主板了。如果你买来电脑为了超频，那么还是选择更强劲的供电模块吧，就像应该选择更强劲的散热系统一样。
|
