图解主板的供电原理(电脑维修必备).pdf

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1、现在的大多数主板的供电都使用PWM（PulseWidthModulation脉冲带宽调制）方法进行，主要是由MOSFET管、PWM芯片、扼流线圈和滤波电容等部分完成。图1.浩鑫MN31主机板的电源部分，PWM芯片位于左边输入线圈的左部（见下图）图2.电源管理芯片RT9241，可以精确的平衡各相电流，以维持功率组件的热均衡PWM方法是通过开关和反馈控制环及滤波电路将输入电压调制为所设定之电压输出的，开关一般用MOSFET管，而滤波电路一般用LC电路，控制电路用的是PWMIC。那么电源控制IC是如何控制CPU工作电压的？在主板启动时，主板BIOS将CPU所提供的VID0－V

2、ID3信号送到PWM芯片的D0－D3端，如果主板BIOS具有可设定CPU电压的功能，主板会按时设定的电压与VID的对应关系产生新的VID信号并送到PWM芯片，PWM根据VID的设定并通过DAC电压将其转换为基准电压，再经过场效应管轮流导通和关闭，将能量通过电感线圈送到CPU，最后再经过调节电路使用输出电压与设定电压值相当。目前绝大多数主板将5V或12V电压降到1.05～1.825V或1.30/1.80～3.5V都使用PWM方法，PWM方法是通过开关和反馈控制环及滤波电路将输入电压调制为所设定之电压输出的，开关一般用MOSFET管，而滤波电路一般用LC电路，控制电路都用P

3、WMIC，下面对组成元件作一说明：1.MOSFET管(MetallicOxideSemiconductorFieldEffectTransistor金属-氧化物-半导体场效应晶体管，简称为MOSFET管)目前应用的较多的是以二氧化硅为绝缘层的栅型场效应管。MOSFET有增强型和耗尽型两种，每一种又有N沟道和P沟道之分。以N沟道增强型MOSFET为例，它是以P行硅为衬底，在衬底一侧（称为衬底表面）上用杂质扩散的方法形成两个高掺杂的N+区，分别作为源极（S）和漏极（D）。再在硅衬底表面生成一层很薄（几十纳米）的二氧化硅（SiO2）绝缘层，SiO2的上面则是一层金属铝，由此因

4、出栅极（G）。显然，栅极与其他两个电极是相互绝缘的，故称为绝缘栅极。另外，在衬底的另一侧也引出一个电极，称为衬底电极（B），衬底电极一般与源极相连。这种绝缘栅FET具有从上到下的金属（铝）－氧化物（二氧化硅）－半导体（衬底）（Metal－Oxide－Semiconductor）三层结构，所以称之为MOSFET。从MOSFET的结构可以得知：那个黑色的小方块仅仅是个跟电阻，电容，电感等同级的电子元件，绝对不是集成块！图3.N沟道MOSFET结构示意图FET是一种电压控制器件，其栅极电流极小，栅源输出电阻很大，MOSFET可达1×10e14Ω以上，特别适合作高输入阻抗放大器

5、的输入极。FET在沟道未夹断时可以作压控可变电阻，这一特性使FET在一些控制电路——如自动增益控制电路——得到广泛应用。MOSFET的制造工艺比BJT（BipolarJunctionTransisror双极型晶体三极管）简单，制造MOSFET只需一次杂质扩散而无须隔离技术，集成度最高，这都是MOSFET比其它诸如JFET（JunctionFieldEffectTransistor结型场效应管）、BJT等元件具有的优势，所以在超大规模数字集成电路（VLSI）中应用的最广。主板上用的MOSFET电流指标在25℃时一般可达50A以上，但那是在散热良好条件下25℃时的指标。在主

6、板上的条件下因为没专门的散热器而靠主板PCB上面积有限的铜皮散热，持续导通电流就大打折扣，如果持续导通电流大于20A发热就很厉害，手摸有烫手的感觉，不能长时间使用，否则会有焦味！而且，由于热量引起的升温又导致MOSFET导通电阻增加可达25℃时的两倍，将使管耗增加，再致温度增高，如此恶性循环，时间长了就易烧毁！再则，MOSFET导通电阻增加将使CPU供电电源内阻增加，使对CPU供电非常重要的电流响应指标降低，导致CPU工作不稳定。因而，在有些主板上，可以看见电源部分覆盖着散热片甚至散热风扇，它的目的就是在提供大电流时及时散发MOSFET产生的热量，使之能稳定正常工作。图

7、4.技嘉8KNXPUltra主板的DPS2第二供电系统图5.技嘉8KNXPUltra主板的第二供电系统上面共有8个NECK3467场效应管，风扇为其中6个提供散热2.电感线圈主板上用的电感线圈一般用16AWG（AWG：美国线规）在磁环上缠绕5～20匝做成。太粗的线不太好在磁环上缠绕，不便于规模生产，成本高，所以采用的少。电感线圈（其实也是一般导体的）的导通电流能力I=φS（φ——导体的电流密度，变压器一般取2.5～5安培每平方毫米——因线圈层层缠绕易热积累故选小些，对电感线圈一般取6～10安培每平方毫米——因线圈单层缠绕导线裸露散热一般故