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文檔簡介

1、· 主板是計算機中最大的一塊電路板,由于各種配件都要通過主板進行連接,因此其穩定性是極為重要的。主板,就是整個計算機系統穩定運行的基石。而CPU供電電路就是主板上最重要的供電電路之一,今天我就和大家來談談CPU供電電路設計的一些基礎知識,感興趣的朋友不妨看看。當然由于我本人水平有限,如有錯誤懇請大家批評指正。|)    一、PWM電路實現CPU穩定供電的關鍵   ATX電源輸出的電壓包括 5V、 12V、 3.3V、-5V、-12V、 5VSB等等,需要通過DCDC(直流直流

2、)轉換將這些電壓降壓后才能提供給CPU等部件使用,其中提供給CPU使用的是 5V或 12V電壓。隨著晶體管加工工藝的進步,CPU的工作電壓在不斷的降低,而CPU的功耗隨著頻率的提升卻是有增無減,因此CPU的供電電流越來越大,現在主流CPU的工作電壓在1.5V-1.6V左右,最大工作電流已達到了50A或更高,這種低電壓大電流的情況使得主板需要使用多相供電來滿足CPU工作的需求。 常見的DCDC轉換方式有兩種:    1線性調節    MP3、CD隨身聽等使用的穩壓器(或稱電源適配器)采用

3、的是線性調節方式來實現降壓、穩壓,其電路示意圖如下:     其中分壓電阻的作用是分擔多余的電壓,保證負載上獲得較低的工作電壓,而實際電路上我們可以用三極管來代替分壓電路,通過控制三極管的導通來調整分擔電壓的多少,如果加入取樣和調整電路,還可以根據負載兩端電壓的變化自動調整三極管的導通,這樣無論外界電壓如何的變化,三極管都會自動調整自己所分擔的電壓,讓負載上的電壓保持恒定不變,這樣的電路就具備了穩壓的功能。    線性調節電路結構簡單,但分壓電阻串連在電路中就要通過與負載相同的電流,因此會消耗大量的能量并

4、導致溫度上升,電壓轉換效率較低,尤其在CPU供電這種需要大電流的供電電路中,線性電源根本就無法勝任,必須使用特殊的DCDC(直流直流)轉換電路。    2PWM(脈沖寬度調制)    先跟大家談談開關電源的原理。主板上CPU供電電路部分采用的是開關電源的方式,利用電感、電容等的充放電特性進行降壓、穩壓的,其原理示意圖如下:     電腦故障網()為您排除一切電腦故障   圖2中K1開關閉合而K2開關斷開時,外部電源對電感進行充電,負載兩端并聯的電

5、容起穩定負載兩端的電壓并讓電感充電的作用,當負載兩端電壓逐漸上升并達到額定電壓后K2閉合而K1斷開,電感接地并釋放出剛才充入的能量,這時電感就變成電源繼續對負載供電。隨著電感上儲存能量的消耗,負載兩端的電壓開始逐漸降低,此時K1閉合而K2斷開,外部電源重新對電感充電,負載兩端的電壓也開始逐漸升高。依此類推,只要控制好K1、K2閉合斷開的時間就能讓負載兩端的電壓在設定范圍內波動,需要輸出低電壓時就減少K1導通的時間而增加K2導通的時間,反之則增加K1導通的時間而減少K2導通的時間。如果加入取樣和調整功能,該電路就能通過這種轉換方式實現降壓、穩壓,同時還能為負載提供足夠大的電流,而且避免了線性電源

6、在電路中串接電阻部分消耗大量能量的問題。    實際電路中是使用開關速度極快的MOSFET(場效應管)來作為開關,并使用專門的供電控制芯片(PWM控制器芯片)來控制MOSFET的導通、斷開以及調整電壓輸出。送往MOSFET的開關脈沖信號的頻率往往是固定的,通過調整每個周期中“開”、“關”信號的比例來控制MOSFET的導通與關閉,就能實現對輸出電壓的調整。這種采用脈沖寬度調制方式調整電壓輸出的電路就稱為PWM(Pulse Width Modulation)電路,它具有轉換效率高、響應速度快等特點,還能實現過壓、過流保護等功能。電源、CP

7、U供電電路等都是采用PWM方式工作的。回復: 我談CPU供電電路的設計,大家都來看看()二、單相、多相供電的原理及應用   圖3是CPU核心供電電路原理的簡單示意圖,其實就是一個簡單的開關電路。電源電壓( 5V或 12V)通過一個由電感線圈和電解電容組成的輸入端LC濾波電路,然后進入MOSFET管組成的電路,MOSFET管受PWM控制器的控制輪流導通從而輸出所要求的電壓和電流,再經過L1和C1(EMI濾波電容)組成的LC濾波電路后,就可以得到比較平滑穩定的電壓曲線,在輸出端達到電壓要求,這就是大家常說的“多相”供電中的“一相”。

8、60;   經過平滑濾波后的電壓波形如圖4所示:    而現在的主板一般都采用了多相供電,這是因為單相供電一般只能提供最大25A30A左右的持續電流,而現在主流處理器的需求早已超過了這個數字,功率可以達到70W80W,工作電流甚至達到45A50A,而啟動時瞬間電流還要大!單相供電已無法滿足需求,因此多相供電應運而生。多相供電的作用,首先就是為CPU提供足夠可靠的電能;其次是由于分流的作用使得每路MOSFET管的負擔也減輕了,從而降低了供電電路的溫度,使主板運行更加穩定;而且從圖3中可以看出,一對輪流開關的MOSFET管就能構

9、成CPU的電源電路,此時負載上的電壓總是在一定幅度內圍繞著額定電壓上下波動(圖4),產生的波紋比較大,如果在負載電壓開始降低的時候再讓另一對MOSFET管對電感線圈進行充電,那么輸出端電壓上下波動的幅度就會進一步降低,依此類推,加入更多的MOSFET管就能為CPU提供更加穩定的電壓、更加強勁的電流。多相供電的好處就體現在這些地方了。      因此,現在主板的供電電路設計都采用了兩相甚至多相的設計,以滿足高功耗CPU的需求。不少主板廠商在設計兩相、三相電路時,仍然選用了具備四相輸出能力的PWM控制器芯片,此外還需要專門搭配幾個從屬驅動芯片才能驅

10、動MOSFET管工作,此時由PWM控制器芯片向從屬驅動芯片輸出相位控制信號,而從屬驅動芯片向MOSFET管輸出PWM脈沖信號。各MOSFET管按照一定的相位順序輪流導通,經過平滑濾波后,在輸出端達到電壓要求,為負載供電。圖5是一個四相供電電路的示意圖,其實就是由四個單相電路并聯而成,每相都有一顆從屬驅動芯片。    此外,還有如圖6所示的這種四相供電電路,由于從屬驅動芯片具備雙路驅動能力,可以驅動兩路(例如四顆)MOSFET管,所以從屬驅動芯片只需要兩顆即可。   說到這里,再談談如何準確判斷是幾相供電。一般來說,所謂“一相

11、”是由至少1個電感、2顆MOSFET管以及一定數量的濾波電容組成,而幾相就是由幾組這樣的組合構成。當然,還有每相2個電感、3或4個MOSEFT管的設計。注意在CPU插座周圍一側可能有單獨的一個電感,那個不是單獨屬于某一相回路的,而是在供電電路中分流到每相回路之前的LC濾波電路中的。  其實多相供電的效果與提高MOSFET管開關速度的作用基本相同,但是PWM控制器芯片所能輸出的脈沖頻率是不能隨意提高的,只能通過特殊電路對脈沖信號的相位進行延遲而輸出多路相位不同的脈沖信號。多相供電利用頻率相同但相位不同的多路脈沖信號來分別驅動不同的MOSFET管(圖7),這樣只要使用較低頻率的

12、脈沖信號就能獲得很好的穩壓效果。    例如對于四相供電設計來說,四個脈沖信號的頻率雖然相同,但是相位相差360/490度,迭加的效果類似于將脈沖信號頻率提升到四倍(圖7),使輸出端波紋系數大大減小,如圖8。    當然,這些只是理論,實際情況還要考慮更多的因素,如元件的電能轉換效率、系統的熱穩定性等等,都是影響CPU工作穩定性的要素。相數、元件較多的供電電路并不一定比設計簡潔出色的供電電路更穩定。這是因為:   1供電電路有一個轉換效率的問題,如果轉換效率不是很高,那么相數較多的設計

13、其實際供電能力未必會好過相數較少的設計;      2供電元件如果太多,例如在CPU附近的周圍有一大堆電容,則會阻礙空氣流通,影響CPU散熱,而且還可能會使一些太靠近CPU的普通電容受熱鼓包、爆漿,造成系統崩潰;   3相數較多的設計使布線復雜化,越復雜越容易出毛病,如果解決不好會帶來串擾效應(cross talk),影響主板在極端情況下的穩定性;   4供電元件都有一個可靠性,電容又是壽命最短的元件,而系統總體可靠性則是所有元件可靠性的乘積,元件越多則可靠性越低; 

14、;  5相數、元件太多只會白白浪費其供電能力,增加制造成本。   這里再說明一下蛇行走線的作用。合理的蛇形走線是為了保證信號同步到達它們需要去的地方;使高頻電路的阻抗相匹配;減少EMI電磁輻射,降低對其它設備的干擾。而在高頻電路中,蛇行走線則可以起到一部分電感的作用。用蛇行走線代替電感需要足夠的走線空間,這是考驗工程師布線功力的地方之一。當然,蛇行走線也不是越多越好,因為轉角過大的走線在高頻電路中相當于電感,而太多的電感則是高頻信號的殺手。  一般在高頻PCB設計中,首先要確定板子的層數,其次是通過專業設計軟件(例如cade

15、nce公司的allegro等等)來計算PCB厚度、走線寬度、走線厚度、蛇形走線的寬度、轉角、間距等等。當然,完全依此布線則是不行的,必須人工修改設計,而這就需要豐富的實踐設計經驗了。在布線時應注意以下幾點:  1信號應盡量同步到達它們需要去的地方;  2走線距離盡可能短一些,盡可能走直線;  3轉角盡量少一些,若無法避免,也應盡量采用45度轉角,以使走線上的阻抗不會突變而是保持一致;  4過孔盡量少一些,因為一個過孔相當于兩個90度的轉角;  5在需要通過較大電流的地方采用大面積的整塊銅箔以保證

16、在通過足夠電力的同時還能保持較小的發熱量。    其它還有很多需要注意的地方,真正在這些方面都做得好的廠商并不多,而華碩就是其中的佼佼者之一。同樣的設計理論,在不同廠家的產品中體現出的實際效果卻大不一樣,這就是廠商設計實力的體現了。  好的設計可以使電路更加簡潔,采用較少的高效率的元件以最大限度減小串擾效應,降低廢熱的產生,從而降低芯片或電路工作時的溫度。考慮到電氣元件(特別是電容)都有一個可靠性的問題,而電路可靠性則是電氣元件可靠性的乘積,在采用同樣可靠性元件的前提下,元件越多則可靠性越低。再好的元件也有失效的時候,因此,不能完全依

17、賴好的元件來提升電路的可靠性,而應該首先從布局、走線設計方面下功夫,最大限度減少雜訊的產生,降低瞬間浪涌電流對電容的危害,延長電容的壽命,從根本上提升電路的穩定性、可靠性,滿足CPU供電的需求,同時帶來極好的穩定性。穩定性好了,也就具備了超頻能力好的條件了。總之,簡潔、合理、高效的供電電路設計是穩定工作的基礎。    電腦故障網()為您排除一切電腦故障  這里并不是要否定用料的重要性,只是說明一下,板卡的品質首先要依靠好的布局、走線,也就是優秀的設計予以保證,用料只是一方面,但還不是最關鍵的。用料的問題最好是放到全局中去考慮,而不是僅僅著眼于某

18、一點。回復: 我談CPU供電電路的設計,大家都來看看()三、CPU核心電壓精密調整的實現    隨著CPU核心工作電壓的不斷降低,CPU對供電電壓的穩定性要求也越來越高。因為CPU本身的額定核心電壓較低,所以允許的電壓波動的相對幅度也較小。如果電壓值太高,CPU發熱量會急劇上升,導致工作不穩定,甚至燒毀;如果電壓值太低,CPU也會工作不穩定,甚至無法啟動。因此必須通過特殊的措施實現對CPU核心電壓的精密調整。    前面談到了利用PWM控制器來精密調整CPU的核心電壓,那么這是如何實現的呢?答案是向PWM

19、控制器提供VID信號(電壓識別信號,即Voltage Identification code),VID信號一般由4-5位的數字編碼組成,分別對應PWM控制器芯片的VID0VID3或VID0VID4引腳,位數越多則調整的精密程度越高。說到這里,再談談PWM控制器芯片外部電路的組成,它包括脈沖寬度調制輸出電路、DAC數模轉換與設定電路、取樣電路以及保護電路等幾部分,如圖9所示。     CPU引腳有一部分與PWM控制器芯片的VID信號引腳相連,主板啟動時,將設定CPU核心電壓的VID信號發送到PWM控制器芯片的VID引腳,DAC

20、數模轉換與設定電路將對CPU送來的初始電壓的VID數字信號進行編譯轉換并送出設定電壓時使用的參考電壓。脈沖寬度調制信號輸出電路根據此參考電壓值調整脈沖信號的占空比,讓MOSFET管輪流導通產生額定的CPU核心電壓。而取樣電路則從輸出端取回電壓反饋信號并與參考電壓進行比較,如果有出現偏差就通過控制脈沖信號寬度來調整MOSFET管輪流導通的時間間隔,獲得修正的CPU核心電壓。最后,保護電路的作用是對輸出端進行監控,如果出現電壓過高或過低的情況,就暫停CPU工作以確保其安全。如果我們將CPU送往PWM控制器芯片的初始VID信號切斷,通過主板硬跳線或BIOS來設定我們需要的核心電壓,然后轉換為對應的V

21、ID信號后再送往PWM控制器芯片中的DAC數模轉換與設定電路,此時主板就會按照用戶的設置輸出相應的CPU核心電壓了,這樣的主板就具備了精密調節CPU核心電壓的功能。    VID信號的轉換與設定遵循VRM規范,VRM(Voltage Reference Model)是Intel制定的供電標準,VRM各版本的技術細節均可從url= .    VRM規范規定了PWM控制器輸出電壓的最大值,比如VRM 9.0的最大值為1.85V,那么為什么一些超頻發燒友能將CPU核心電壓提升到2V以上呢?其

22、實,這只需通過改變PWM控制器芯片的取樣電路的阻值即可實現。從圖9可以看出,PWM控制器芯片通過一個電阻將輸出端電壓值反饋回來,同時在這個回路上還接有一個接地電阻與輸出端電阻構成取樣、分壓電路。如果在此回路上再并聯一個電阻,此時即使輸出端電壓沒有變化,但由于并聯后阻值降低,反饋端電壓值也會降低,于是PWM控制器芯片受騙以為輸出端電壓偏低就會控制輸出電路增加CPU電壓,此時電壓的變化就不受VID信號的控制了,要上多少就看CPU的“體質”以及玩家的“裝備”和膽量了。回復: 我談CPU供電電路的設計,大家都來看看()四、供電電路元件的具體介紹    

23、主板上的CPU供電電路在CPU插座附近,主要構成元件包括PWM控制器芯片、MOSFET管、電感和電容等等(圖11),下面分別來看看。     1PWM控制器芯片    通常采用SMT表面貼裝式封裝(圖12),具體的樣子因IC設計廠家的不同而有所差異。     圖12中的HIP6301CB是一顆比較經典的PWM控制器芯片,由著名IC設計公司Intersil設計。它支持2/3/4相供電,支持VRM 9.0規范,電壓輸出范圍是1.1V-1.85V,能以

24、0.025V的間隔調整輸出,開關頻率高達80KHz,具有電流大、紋波小、內阻小等特點,能精密調整處理器供電電壓。    此外還有配合PWM控制器芯片工作的從屬驅動芯片(實際上也是一種PWM控制器芯片),體積很小。例如圖13所示的HIP6602BCB,同樣由Intersil設計,這是一顆雙路可調式MOSFET驅動芯片,可以驅動4顆N溝道的MOSFET管,采用了小型的14Pin SOIC封裝。     2MOSFET管    MOSFET管是金屬氧化物半導體場

25、效應晶體管(Metallic Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)的簡稱,具有開關速度極快、內阻小、輸入阻抗高、驅動電流小(0.1A左右)、熱穩定性好、工作電流大、能夠進行簡單并聯等特點,非常適合作為開關管使用。常見的MOSFET管如圖14所示,通常其兩側的引腳分別為源極(S)和柵極(G);中間的為漏極(D),其引腳已被剪去。除此之外,還有采用SOIC以及DirectFET封裝的MOSFET管。 電腦故障網()為您排除一切電腦故障    

26、60;目前應用的較多的是以二氧化硅作為絕緣層的絕緣柵型場效應管,其主要特點是在金屬柵極與溝道之間有一層二氧化硅絕緣層,因此具有很高的輸入電阻。MOSFET管分為N溝道管和P溝道管,根據導電方式的不同,又分增強型和耗盡型兩種。所謂增強型是指:當柵源極電壓等于零時管子是呈截止狀態,加上正確的柵源極電壓后,多數載流子被吸引到柵極,從而“增強”了該區域的載流子,形成導電溝道。耗盡型則是指,當柵源極電壓等于零時即形成溝道,而當加上正確的柵源極電壓時,能使多數載流子流出溝道,因而“耗盡”了載流子,使管子轉向截止。目前MOSFET管主要是N溝道增強型的。    傳統的

27、N溝道增強型MOSFET管是在P型硅襯底表面用雜質擴散的方法形成兩個高摻雜濃度的源擴散區N 和漏擴散區N ,再分別引出源極(S)和漏極(D)。再在硅襯底表面生成一層很薄(幾十納米)的二氧化硅絕緣層,二氧化硅的上面則是一層金屬鋁,由此引出柵極(G)。顯然,柵極與其他兩個電極是相互絕緣的,故稱為絕緣柵極。另外,在襯底的另一側也引出一個電極,稱為襯底電極(B)。源極(S)與襯底連通,二者保持等電位。這種絕緣柵FET(電壓控制器)具有從上到下的金屬(鋁)氧化物(二氧化硅)半導體(襯底)(MetalOxideSemiconductor)三層結構,所以稱之為MOSFET管。傳統N溝道增

28、強型MOSFET管的內部結構見圖15。     此外還有一種新型MOSFET管,見圖16。其結構具有兩大特點:第一,金屬柵極(G)采用V型槽結構;第二,具有垂直導電性。因為流通截面積增大,所以能通過大電流。由于在柵極與芯片之間有二氧化硅絕緣層,因此它仍屬于絕緣柵型MOSFET管。     判斷N溝道型MOSFET管各電極的方法是:將萬用表撥于R×1K(或R×100)檔,首先確定柵極(G)。柵極(G)與其它兩極是絕緣的,因此若某腳與其它腳的電阻都是無窮大,證明此腳就是柵極(G)

29、。交換表筆重新測量,源極(S)和漏極(D)之間的電阻值應為幾百歐至幾千歐,其中阻值較小的那一次,黑表筆接的為漏極(D),紅表筆接的是源極(S)。若為P溝道型MOSFET管,測量時應交換表筆的位置。    3電感    電感是由導線在鐵氧體磁芯環或磁棒上繞制數圈而成,有線圈式(圖17)和直立式(圖18)兩種。電感的電流導通能力 I=S ,其中為導體的電流通過密度,S為導體的橫截面積。粗線橫截面積較大,能通過較大的電流而不會過熱,但是粗線不太好在磁環上繞,成本較高;較細的線則與之相反。因此如何權衡穩

30、定性和成本,就是廠家綜合實力的體現了。一般說來,一線大廠的產品多采用的是線較粗的電感。    本文來自電腦故障網()   需要注意的是,電感的匝數并非越多越好,因為匝數越多則導線直徑相對較細,細而長的線圈其內阻較大,不易通過較大的電流,而且較細的線圈容易松動,由于音圈效應而產生噪音。如果采用高導磁率、不易飽和的磁芯,繞以較粗而較短的線圈,無需太多的匝數就可以得到足夠的磁通量,而且還能在通過較大的電流時不至于過熱,并有效防止音圈噪音的產生,可謂一舉數得。     電感的主要作用是儲能以供

31、CPU使用,此外還能濾除高頻雜波。    4. 電解電容    CPU供電電路中的電解電容包括電解液電容以及高分子鋁聚合物固態電容等等。電解液電容就是大家通常所講的“普通電容”,它的樣子很好辨認,如圖19所示。     電解電容大多是有極性的,一般來說極性會在電容外殼上標明,“”代表正極,“”代表負極;很多電解電容也用電極引腳長短來區分正負極性,通常長引腳為正極,短引腳為負極,而主板白色色塊處為負極(華碩的板子相反),千萬不要搞錯。如果接錯正負極,那么電解

32、電容就很容易爆炸或爆漿,普通鋁電解液電容一般會很快結束壽命;而鋁聚合物電容稍好一些,不過壽命也會急劇降低,要不了多久就會報廢。   若不知道電容的極性,可用萬用表的電阻擋測量其極性。測量時,先假定某極為“”極,讓其與萬用表的黑表筆相接,另一電極與萬用表的紅表筆相接,記下表針停止的刻度(表針靠左阻值大),然后將電容器放電(既兩根引線碰一下),兩只表筆對調,重新進行測量。兩次測量中,表針最后停留的位置靠左(阻值大)的那次,黑表筆接的就是電解電容的正極。測量時最好選用R×100或R×1K檔。    CPU供電電

33、路中的鋁質電解電容稱為Low-ESR電容(低阻抗電容,即Low Equivalent Series Resistance),一般在外皮的帶狀線上以大大的空心字母“I”表示。目前鋁質電解電容主要分為日系和中國臺系兩大類。其中最常見的日系鋁質電解電容品牌包括Nippon Chemi-con、Asahi、Matsushita、Sanyo、Nichicon和Rubycon等等,而中國臺系鋁質電解電容中較有名氣的品牌是世昕(Luxon)、凱美(Kamei)、立隆(Lelon)、智寶(Teapo)等等。其實,Rubycon等等只能算是大眾化的電容,當然它比其它很多一

34、般的品牌要好。日系電容里真正比較好的,是Nippon Chemi-con(日本化工)、Panasonic(松下)、SANYO(三洋)、ELNA等等,不過ELNA的電容不一定適合用在主板上,主要不是因為貴,而是很多型號電容的電氣參數不太適合主板電路的需要。即使同一品牌的電容,因型號而異也分成不同的等級了。華碩、微星、技嘉等一線大廠的Low-ESR電容大都采用品質較好的日系鋁質電解電容,而很多二、三線主板廠商出于成本考慮都會采用中國臺系的鋁質電解電容。日系電容比臺系的略微穩定些,這里“穩定”的意思是長期使用性能不變的時間會更長些。當然,大多數中國臺系的鋁質電解電容品質還是相當不錯的,不能

35、全部否定。其實,對于電容不必過分強調,只要能滿足使用需要就行了。    ;   電容具有“隔直通交”特性,它的作用包括以下幾方面:一是濾波,大部分都用在了DCDC直流轉換之后的濾波電路中,利用其充放電特性,在儲能電感的配合下,將脈沖直流電變成較為平滑的直流電,一般說來大容量電容適用于濾除低頻雜波,而小容量電容濾除較高頻雜波的效果比較好;二是信號去耦,防止信號在電路間串擾;三是信號耦合,用于將兩個電路的直流電位進行隔離時使信號在電路間傳送。    Intel白皮書中規定CPU供電電路中的電解電容的

36、總容量不得低于9000F。但這并不意味著容量越大越好,太大了只會是白白浪費。由于計算機的電源以及CPU供電部分的直流轉換電路都采用了開關電源的方式,電源輸出的雜波頻率幾乎都在幾十KHz至幾百KHz,大容量電解電容濾除低頻雜波效果好,但一般說來容量越大ESR值越大,不太適用于濾除高頻雜波。而較小容量的電容則高頻濾波效果較好,而且多個小容量電容并聯后有利于減少電容內部的交流阻抗,能提供更好的高頻濾波性能,但是使用過多的電容又會帶來主板布線復雜化、增加制造成本的問題。除此之外,主板上使用過多的電容和增大電容容量還會帶來以下影響:一是太多的電容會阻礙空氣流動,降低系統的熱穩定性。二是加重電源啟動負荷,

37、對電源啟動瞬間過流能力提出了更高的要求。有些使用了較多電容的主板只有配備大功率電源才能正常工作,否則無法正常啟動,例如存在電源功率符合要求的情況下需要開機兩次才能啟動的現象。三是降低了主板可靠性。電路元件都有一個可靠性,電容又是壽命最短的元件,電解液干涸會導致容量下降,漏液則會漏電,而系統的總體可靠性是各個元件可靠性的乘積,用的元件越多,組成系統的總體可靠性就越低。因此一般說來,主板上CPU供電電路中的大小電解電容還是配合使用比較好,在保證有足夠容量、能提供良好濾波性能的前提下,還能有效降低成本,保證系統的可靠性和穩定性。    最后再說一說所謂的“SM

38、T貼片式鋁殼電解電容”和“普通直插式電解電容”的問題。其實這兩者從本質上講是一回事,最主要的區別是安裝形式。“普通直插式電解電容”的塑料皮即熱縮套管,是為了方便地把標稱文字加到外殼上,撕開塑料皮,里面看到的就是鋁殼電解電容的鋁質外殼了。而塑料皮的顏色差異(有黃色、黑色、綠色、藍色、金色等等)表示該電容的熱補償能力的不同,不過根據實際使用的效果來看,差別不大,所以只要電容能達到其標稱的性能就可以了。SMT貼片式鋁殼電解電容因為要經過回流焊接工藝來固定在PCB基板上,高溫會使熱縮套管變形破裂所以取消了,改用黑色的耐高溫塑料底座加以固定,電容底部和PCB板之間沒有縫隙,灰塵難以進入,可以有效防止空氣

39、濕度大時靜電吸引灰塵聚集、吸附水汽,造成電路短路燒毀的問題;并且由于鋁殼較厚,若是電解液電容,其內部的電解液不宜滲漏、揮發,鋁殼不易鼓包。但這并不是說其電氣性能就一定比普通直插式電解電容好。只要采用高品質的直立電容,通過好的電路設計避免電容過熱,電解液電容就不會有電容鼓包的問題,也能保證達到標稱的電氣性能。     需要注意的是,直插式電容雖然成本較貼片式的低,但是由于需要穿孔連接,PCB設計相對復雜,不適合自動化生產,裝配成本較高。   因此,單以安裝形式來判斷電容的品質、進而推斷板卡品質的做法是不妥的。

40、0;  以上是CPU供電電路中主要元件的介紹,下面再簡單介紹一下其它輔助電路元件的構成。    1硬件監控電路    主要是一兩塊硬件監控芯片,配合其它各類傳感元件共同構成主板上供電電路的監控系統。比較常見的硬件監控芯片有華邦(Winbond)的W83697HF、W83627HF-AW、W83627HF,ITE的IT8705F、IT8703F,SMSC的LPC47M172,華碩(ASUS)的AS99172F等等。如圖20是一顆華邦公司的W83627HF-AW硬件監控芯片,采用QFP128封裝。     2供電保護電路    CPU供電電路中有若干重要元件,如果發生誤操作或器件失效等而引起短路、過壓、過流等等故障,若在回路中串接有保護元件,則可有效避免其它元件損壞。常見的保護元件有普通保險絲或保險電阻、Beta電感、具有自我恢復能力的磁珠

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