日本电子维修技术 主板转自pc426主板供电全面解析




CHH
在网上逛论坛无意发现这篇文章很给力,果断转过来和大家分享一下
作者:guanyuhan426
原文链接:http://www.pc426.com/article-68-1.html
废话少说了,直接转过来:


简述供电的原理
         经过观察,因为现在很多玩家在看一片主板供电的时候,只重点看电容、电感数量以及MOSFET的规格,所以也有很多网友误认为主板的CPU供电部分就是电容、电感、MOSFET,实际上这也是很多人没办法分析供电规格的原因之一。

         让我们看一看一个完整的CPU供电都包括什么。

下面的图片大家很熟悉了,这是一片H61主板的供电部分,而且非常典型:




       我们通过一张图来看一下完整的供电部分都包括哪些元件。

图片中的色彩希望大家有一个印象,后文的实际案例分析中我会使用这些色彩标注不同的部分:

       各个元件的详细介绍大家可以看后文,这里先给出一个宏观的概念。

       经常被忽略的相信大家也都看到了,那就是输入部分,以及PWM和MOSFET Driver。

       需要注意的是,PWM和MOSFET Driver将会成为分析供电规格的重要标志。


这些元件组合在一起是如何实现CPU供电的?这张图有助于你们的理解:

       上面是一个四相供电的简图,至于电路图我直接省了,多数网友看不懂,作用只是让网友觉得“技术很高深”。

       简单来说整个过程是:PWM产生各相的信号,各相的MOSFET Driver控制各相上桥和下桥MOSFET的开关,各相电感与输出滤波电容储能,输出滤波电容再为CPU供电。


你肯定仍然对供电的原理感到困惑,下面我们只拿出一相来简单了解一下供电的原理:
我们只拿出四相中的一相:


       PWM产生方波信号给MOSFET Driver。

       Driver将会轮流将方波信号推送给上桥和下桥MOSFET。

       MOSFET实际上就是开关,为栅极加高压,MOSFET就是“连通”状态,为栅极加低压,MOSFET就“断开”,这里的高压与低压就是方波的波峰与波谷。

       上图是第一步,上桥连通,下桥断开,电流会经过输出电感与输出电容。

       电感的作用是实现电能与磁能的互相转化,如果你只给一个电感通电,你会发现引脚的电压是逐渐上升的,通电时间越长,电压越高。

       那么,12V如何转变为CPU需要的1.xxxV电压就变成了上桥连通的时间问题,这个时间就是脉冲宽度,脉冲宽度越长,CPU电压越高。

       于是,通过控制上桥的连通时间,我们得到了需要的电压,这个时候能量被储存在电感与电容中。


       第二步,上桥断开,下桥连通。

       后面的过程大家肯定可以直接看明白,之前储存的能量释放,为CPU供电。

       同时,电感与电容同时充当滤波的作用。

       实际上,上面的过程就是我们很多时候听到的变频调压技术。



再回到宏观:

       有一种错误的主观认识:每相都在同时工作,每一相提供部分电流,相数越多能提供的电流越大,CPU功耗较高的时候就要挑选相数多的主板。

       实际上,多相供电中,每相都是轮流交替工作的。

下面是一个四相供电PWM输出的方波信号:


       可以发现,各相信号都是交错的,这些方波结合在一起,才会得到持续的电流。

这里大家就可以理解到PWM(脉宽调制芯片)的作用:
       识别CPU的VID(可以理解为默认电压)产生基准,输出N路脉宽可调的方波(两相是两路,每相错开180度相位;三相则是三路,每相错开120度相位),各相MOSFET接收到方波后驱动MOSFET,产生上面所讲的过程。

       N相电流这样组合在一起,经过电容的滤波,我们就会得到一个平稳的电流。


       所以可以看出,多相供电的实际好处是随着相数的增多,给每相供电“冷却”或“休息”的时间就越长,减轻每相供电的压力。

       从其他角度上来说,多相供电可以带来更快的瞬态响应速度,比如一相的电路开关频率可以达到1000Hz,四相就可以达成4000Hz。

       当然,在多相供电刚刚大规模出现的时候,还有一个概念,那就是通过多相的交替工作可以降低纹波,但是,这些都不是绝对。




总结一下,大家就可以理清思路,简单明确各个元件在供电中的作用:

PWM:得到VID,输出N路脉宽可调方波,控制MOSFET的开关得到相应电压。

MOSFET Driver:根据PWM的方波信号,控制MOSFET的开关。

MOSFET:起到开关的作用,通过它的开关频率我们可以得到相应的电压。


输入/输出电感:磁能与电能的相互转化,起滤波以及储能作用,搭配MOSFET在一定时间内的开关可以得到相应的电压。

输入/输出电容:存储电能为CPU供电,同时起到滤波的作用。



下面我们再次进入微观的角度,看一下这些元件的区分:
认识元件—PWM、MOSFET Driver、移相芯片
      从上文中的描述中我想你可能会知道,确定PWM的规格,确定Driver的数量才是准确判断供电相数与规格的捷径,这样要比数电感数量、MOSFET数量来得更直接。

       在第一部分,我们看到的主板供电部分很“规整”,可以直接在右下角找到PWM,在右侧找到五个Mosfet Driver。

       PWM比较容易识别,在供电部分附近,找到四周有很多贴片元件的正方形芯片就是PWM,暂时找不到也不用担心,下面还会结合很多实际案例来说明。

但是很多情况下,找对Driver是需要费一些功夫的,下面会给出一些案例:

多数PWM都整合了一些MOSFET Driver,我们可以结合PWM上面的丝印查询datasheet得知PWM整合了几个Driver,比如ISL95831:



       google搜索isl95831(推荐使用google原版进行搜索,地址:www.google.com/ncr),如果你不能直接找到datasheet,那么就在代号的后面加空格Datasheet,一般就可以翻到。

于是我们找到了它的产品介绍页面:
http://www.intersil.com/products/deviceinfo.asp?pn=ISL95831

页面中的参数标注已经很全面,我们可以找到两个关键内容去确定供电规格:

1:3+1 Voltage Regulator for IMVP-7/VR12 CPUs
这说明这颗PWM控制器支持3+1相供电(内置两个控制器,分别支持3相和1相,不要混淆理解为它支持4相供电)。


2:Configurable 3-, 2- or 1-phase for the 1st Output using 2 integrated Gate Drivers
1-phase for the 2nd Output using an Integrated Gate Driver
CPU核心的3相中有两相整合了Driver,并且可选以3、2、1相规格工作。
另外的一相整合一个Driver。

       同样,不要理解为4相供电,整合3个Driver,这有本质的不同。

       所以我们只需要找到额外的一颗Driver,就可以确定这片主板的CPU核心供电采用三相的规格,至于片上北桥与GPU则要根据情况待定。

       还有的情况是PWM芯片被Remark,我们找不到相关的资料,这个时候就需要从多角度确认规格,大家也不需要担心,后文有大量的案例。

目前MOSFET Driver主要有两种封装形式:


       八根引脚是最常见的形式。


       这是另一种封装形式,小小的正方形,引脚数量并不是固定的。
特殊案例—移相+Driver

       这种情况在现在的华硕以及其他高端主板上比较常见。

       一般通过移相达成“真”xxx相,我们会找到N个Driver,但是PWM的资料显示它只支持N/2甚至N/4相的规格。

       又或者,我们看到了N个电感,没有电感是并联的,但是只找到N/2个“疑似”Driver的芯片。

       这种情况就是碰到了通过移相的方式使供电相数翻倍的“真”N相供电。

下面的图片就是一个案例:


       这种情况下,我们就要去考虑通过移相的角度分析供电。

       实际上如果你看明白了上文中的讲解,理解移相的实现方法很简单。

       PWM的作用是输出N路脉宽可调的方波(两相是两路,每相错开180度相位;三相则是三路,每相错开120度相位)。

       移相芯片则可以将它看做一个单刀双掷开关,将PWM输出的方波“拆分”实现N相供电交替工作完成原定义上一相的工作。

       将一相信号“拆分”给两相完成,就是180度移相,将一相信号“拆分”给四相完成,就是90度移相。

       当 然这种情况下,如果PWM输出的方波频率不变,移相的意义几乎没有,这样达成的效果与直接并联没有什么区别,想要真正达成“真”N相供电,就需要提高PWM输出方波的频率,之前我们提到过,越高的输出频率会换来越高的瞬态响应速度,换句话说就是电压的调节时间会缩短,加上再为PWM加入一些数字化控 制、监测功能,6系列华硕主板热炒的“数字供电”概念就诞生了。

相信看懂这里的网友不会再出现类似的错误了,当然,节操掉了一地的某媒体从业人员捧华硕也不至于闹出这样的笑话:

认识元件—MOSFET
       MOSFET的用料方案也是各个厂商热炒的东西,实际从经验上来说,现在的主板用料实在太浮躁,对于我们来说,各种MOSFET封装的好坏并不能确定它的实际表现是怎么样的,我们只需要做到“认识”他们就可以了。

先从最常见的说起:
D-PAK封装:

       再熟悉不过了吧,一般情况下中间的引脚会被剪掉,因为MOSFET的漏极同时连接中间这根引脚与背面的金属底座,而直接使用大面积焊盘将金属底座固定在主板上可以同时兼顾大电流与散热,所以多数情况它就是被剪掉中间的引脚躺在主板上。

D-PAK封装的MOSFET成本低廉,但是性能指标不算给力,也不适合应用在频率高的供电电路中。


现在仍然可以见到三根引脚直插在主板上的焊接方式,注意它也是D-PAK封装的MOSFET:
(其实也只有富士康这样“完全不表演”的厂商能做出这样的事情吧。。)

SO-8封装的各种变种(现在大家习惯直接叫它SO-8)。
WPAK-D1封装

       这种封装形式已经很常见了,是瑞萨开发的高热辐射封装,与D-PAK一样,将底座整合焊接在焊盘上,可以达成较大的电流,同时兼顾散热。

       同时还有WPAK-D2,封装了两颗MOSFET,可以减小布线电感。

SO-8扁平引脚(Flat Lead)

       请留意它和WPAK-D1的区别


LFPAK(SOT669)

       飞利浦从SO-8封装改进而来的版本。

       映泰的部分型号上也有

PowerPAK SO-8封装

集成双MOSFET的版本目前很少见,在R4E上出现过:




还有其他的特殊封装形式:
WDFN9(u8FL)封装:

目前这种封装形式同样少见,同样在R4E上出现了:

       不去仔细区分是看不出它是MOSFET的。

QFN56(也就是DrMOS)

       这个封装形式被微星最先炒作,目前的高端技嘉主板也可以见到。

QFN56对于大家来说很陌生,直接用DrMOS来说吧,DrMOS并不是Doctor MOS的意思(笑)不过用来炒作的确不错哈。。。DrMOS其实是Driver+MOSFET的缩写,想必大家已经知道了它的内部包括什么:

       将MOSFET Driver与一上桥、一下桥MOSFET整合在一颗芯片里。

       第一个优势大家可以直接想到,节省PCB空间,还可以减少线路上产生的电感,使效能更强。

       至于DrMOS的节能优势则是通过这种封装,具有较低能量损失这个有点推得的。

总拿微星说DrMOS有些无聊,这一次还是来弄一张刚刚在6系列主板中使用DrMOS的技嘉主板:

       第一个推它出来的微星也必须过来体现一下存在感。

Direct FET封装:

       这 种封装的优势是相比SO8封装,改善了大部分热量只能通过PCB铜板散掉的窘境,具有更小的体积,同时实测证明再留能力和运行效率上要比SO8封装有显著 提高,因为可以双面散热,所以使用它可以在大电流的供电部分上,让电流密度增加一倍,整套供电系统的成本也得以降低(例如高端GPU、CPU的供电部 分)。

       这种封装形式在主板上昙花一现,分别是映泰的尝试性质的产品(大家感兴趣可以搜索量子密码),以及华硕R3E,到目前为止,桌面平台还没有其他案例。

       有一次双路平台的测试中,偶然在intel S5500BC上面看到了它。

       看起来的确很YY。
认识元件—电感
      电感相信大家已经可以很好地区分出来了。

       这里占用一些篇幅强调一下输入部分的电感,不要将它与供电回路中的电感混淆,一般可以在CPU供电接口旁边看到它,作用是防止CPU供电部分产生的杂波影响上一级电路。

如图,CPU 4pin的右侧就是输入电感。
注意:部分产品没有配备输入电感。


       目前环形电感已经完全不在CPU供电上采用了,毕竟看起来实在没有卖相,当然从空间以及性能表现上来说也是它被淘汰的原因。


       半封闭电感,其实也将要被完全淘汰,当然主要原因还是卖相。


       DIP直插式铁氧体电感,这是目前的主流。
       电感上面的R是小数点,这里1R2代表感值是1.2微亨


       还可以见到很多SMD表面贴片式的铁氧体电感,当然因为匝数少,感值就比较小了。


       目前厂商津津乐道的事情之一就是电感的外观。。。
       同样,这也是一种铁氧体SMD表面贴片式电感。


       技嘉这边则要将电感做出亮晶晶的感觉。

       这是DIP直插式的铁氧体电感。


       这种电感是比较特殊的,我们可以发现它有两对引脚,供电分析中也表明它同时被两相供电所用。

       所以这相当于一个排感,内部同时封装了两个0.2微亨的电感。认识元件—电容
      电容这东大家已经非常熟悉了,很方便的是,现在已经不存在所谓的伪固态电容,至于固态电容的样子大家已经很熟悉。

为了方便一些新手,这里给出电解电容的图片:

       实际上,电解电容并非一无是处,也并非没有在主板上应用全固态电容,主板的用料就不给力。

       固态电容(铝-聚合物电容)的优势是高频特性好,高温环境下的寿命更长。

       在非高频,高发热量的电路中应用固态电容是一种浪费的行为。

       当然在声卡的低通滤波部分应用固态电容反而会劣化声卡的表现。

       所以大家不要轻信全固态电容的概念。

固态电容现在也玩起了外观,各个厂商都在努力:
       在下图这样的部分使用全固态电容就是一种蛋疼的行为(从技术角度出发),这都是国内多数硬件玩家不学无术,只求YY和概念造成的,当然了。。。源头是厂商的引导,全固态电容概念的推广是一个经典的营销成功案例,值得我们学习,也值得我们反思。

现在还经常因为炒作而露面的钽—聚合物电容:

       注意,目前多数的方案是钽-聚合物电容,不是钽电容。

       相应的还有钽-二氧化锰电容

       这类电容具备更好的高频特性。

       当然,这些钽-xxx电容也发生了笑话。

       在供电方案、电感外观、电容方案全部被炒作的情况下,昂达委托代工厂做了一个“玩火”的事情,那就是全钽电容“堆料”显卡。

       目的大家都清楚了,因为宣称的“钽电容”比较贵,使用全钽电容的堆料卡来炒作显卡的“实惠”是一个可行路线。

       不过这一次犯的错误非常低级,产品上使用的钽-二氧化锰电容不仅因为容量小不适合做前端滤波,而且因为非常不耐压,更不应该作为输入部分的滤波电容,最后酿成了**的惨剧。

多层陶瓷电容(MLCC)

       MLCC虽然容量小,但是高频特性非常好,所以我们可以在CPU背面以及CPU插座中央的滤波部分见到它。

       当然在频率很高的供电部分中,我们也可以见到全部采用MLCC电容滤波的主板。
实例解析—初级篇 技嘉H61 D2
       这个案例在前面已经出现,有可能看到现在还对怎样分析供电很疑惑,这里开始结合实际案例进行分析,如果耐心看下来,我可以肯定你碰到90%的供电都可以独立进行分析。
第一款实际案例:技嘉H61 D2:        非常标准的供电,完整的Driver,可以轻易区分的相数以及每相的规格。
为了方便大家区分,这里使用前文**现的颜色标注:        H61主板的供电有一个基本规格,那就是CPU供电包括三个部分:CPU核心与缓存(Core,下文简称CPU核心)、片上北桥(Uncore)与片上GPU(Vaxg)。
       这三个部分因为电压不同,所以是相互独立的,不过很**WM芯片集成了两组控制器,所以我们往往只能看到两个PWM。
下面是详细的规格:
       输入电感与电容整齐排列在4pin接口左侧。
       右下角是PWM,右侧的8脚芯片是Driver,其中还布置了两颗输入滤波电容。
       MOSFET分布在中间,可以明确地看出每相MOSFET一上两下(可以从前文的讲解中间接了解到,上桥MOSFET所工作的环境是较高电压,较小电流;下桥MOSFET工作的环境是较低电压,较高电流,所以下桥MOSFET往往采取并联的方式来提高电流的承载能力,所以分析MOSFET的用料规格时,数量更多的一定是下桥)。
       电感、输出滤波电容可以轻松区分。
       另外,对于供电设计的好坏,是需要复杂的分析与计算得出的,这里就不做这样的总结,如果大家需要,我会单独出一篇文章。
       对于大家来说,会分析一下供电的规格,实际使用的时候结合经验看一下MOSFET温度是否过高就足够了。
来详细看一看方案:
PWM,ISL6364 资料页面:http://www.intersil.com/products/deviceinfo.asp?pn=ISL6364
我们需要关注的规格:
       集成两个控制器,分别支持4相与1相。
       没有集成MOSFET Driver。
MOSFET Driver ISL6609: 资料页面:
http://www.intersil.com/products/deviceinfo.asp?pn=ISL6609

MOSFET:上桥 onsemi(安森美) NTMFS4921N
下桥 onsemi(安森美) NTMFS4935N 资料页面:
4921N:http://www.onsemi.cn/pub_link/Collateral/NTMFS4921N.PDF4935N:http://www.onsemi.cn/pub_link/Collateral/NTMFS4935N.PDF
从上面的逐步分析,这款主板的供电规格就可以完全确定:
       每相供电可以被区分(Driver没有被划在里面)。
       左上是独立的供电,PWM、Driver是左侧的芯片,负责GPU(之所以这样直接判断是从布线的规律以及难度上得出的,设计的时候我们原则上不会将GPU供电放在中间,或者将原件远离PWM放置;至于GPU供电的判断就是一个规律了,有独立PWM控制器的、用料更多一些的往往都是GPU供电,不过实际情况还需要观察,比如下面接着出现的案例)。
       右侧的就是四相CPU核心供电与一相片上北桥供电。
       每相MOSFET一上两下。实例解析—初级篇 富士康H61S

       富士康H61S。
       它的供电分析难度就要比上面的案例大一些了,不过看清楚元件后还是很简单的。
       输入电感与滤波电容排在4pin左侧,右侧还有一个输入滤波电容。
       CPU核心、GPU的PWM在主板的右上方(GPU的在CPU左侧),片上北桥部分的PWM在左侧。
       独立的MOSFET Driver只有一个,在4pin的左下方。
我们来看一看实际的方案:
PWM ISL95831 相关页面:
http://www.intersil.com/products/deviceinfo.asp?pn=ISL95831
需要我们了解的关键参数:
       整合两个控制器,分别支持3、2、1相供电与1相供电。
       支持3、2、1相供电的部分整合两个Driver,支持1相供电的部分整合一个Driver。
       其中还有一点在说明中的需要注意,这会影响到独立出的供电是片上北桥还是GPU的分析:
the ISL95831 provides a complete solution for microprocessor and graphic processor core power supply。       ISL95811提供了一个为微处理器和显卡核心供电的完整解决方案。
独立的Driver ISL208Z(全称ISL6208CRZ)
介绍文档:
http://www.intersil.com/data/fn/fn9115.pdf
       注意文档中提到的8LD 3x3 QFN封装的型号,ISB6208CRZ。
       在搜索一些关键字没有结果的时候,大家就要使用一个间接的方法了。
       至于为什么说它是MOSFET Driver,这也是一种规律,一般Driver都是8个引脚。

MOSFET:
       这款产品的MOSFET方案暂时没办法搜索得到。
这样产品的供电规格就可以分析得出:
       从上面的分析我们可以知道,左侧一相,MOSFET 一上一下是片上北桥的供电。
       接下来右侧的三相是CPU核心供电,每相一上一下,其中一相搭配了一颗MOSFET Driver,从就进原则上看就是上排右侧的那一相。
       右下角MOSFET一上两下是GPU供电,使用PWM中整合的控制器与Driver。
实例解析—进阶篇 微星 H61M E33
       虽然供电部分看似很简单,但是经过观察发现,PWM的型号没办法在网络上查到,这个时候就需要结合经验进行判断了。
先区分元件:        输入电感与滤波电容分别排在4pin左侧与右侧。
       PWM有两颗,4pin下方与右下角最后一相供电,电感与输入滤波电容之间。
       很遗憾,两颗PWM我们没办法查询到它们的资料,只能依据前面的经验进行判断了。
MOSFET

上桥 NIKOS(NICO-SEM尼克森)P0803BD
下桥NIKOS P0503BD        同样,这款产品没办法在公司产品页面找到。
主页:
http://english.niko-sem.com/in/front/bin/home.phtml        于是,我们只能通过经验来判断供电的规格了。       CPU供电三相核心,一相片上北桥,一相GPU       每相MOSFET一上两下。       右下角是单独搭配PWM的GPU供电(之所以没有判断它是Driver是因为针脚数量)。实例解析—进阶篇 华硕P8H61M LE
       很受欢迎的一款产品,相信大家并不陌生。
       但是这款产品的问题还是一样,PWM、Driver因为特殊定制,所以没办法查询到资料。
区分元件:        输入电感在4pin下方(R20)。
       输入滤波电容四颗,排布在上方与左侧。
       PWM在右上角,Driver一共配备了6颗,左上角与右下角不要忽略。
详细的方案:PWM ASP1000RM
PWM,EPU是华硕要求制作它的工厂打上的LOGO,同时起到一种概念的炒作作用。
在面对这种定制/**产品情况下我们就没有可能看到它的参数了。
MOSFET Driver:        同样不可能得到它的型号信息。
MOSFET: 同样根据经验来判断:        CPU核心供电4相(这也是一种经验性结论,目前没有厂商会在低端主板上做出两相甚至更多的片上北桥/GPU供电),每相MOSFET一上一下。
       片上北桥供电一相,每相MOSFET 一上一下。
       GPU供电一相,每相MOSFET两上两下(两上两下可以从这四颗MOSFET紧挨在一起来简单判断,当然不是绝对,我们可以看一下第一层PCB的布线进行判断,后面会有案例进行说明)实例解析—高阶篇 华硕P8P67 LE
       同样也是一片大家很熟悉的产品。
       用它可以讲解一下如何通过观察第一层PCB布线判断哪几颗MOSFET属于某一相。
       需要注意的是,这一次出现的是P67主板,没有GPU供电部分,只有CPU核心与片上北桥。
区分元件:        输入电感被安排在了CPU 8pin的左侧,输入滤波电容是上面的一排(抱歉图片没有拍全)。
       PWM在左侧很明显。
       Driver的排布并不是很“规矩”,左侧分部三颗,右侧两颗。
       其它的元件排布就很标准了。
PWM:        同样不能查到PWM的资料。
Driver:        MOSFET Driver也是一样,查不到任何资料。
       难点在MOSFET上面,表面上看,有六对MOSFET,5颗电感,所以肯定有一相采用的是两上两下,或者两相采用一上两下的MOSFET。
       这种情况需要根据第一层PCB布线来判断(还是规律,没有厂商会把这一层做到里面)。
反相处理这张图片:        实际我们可以拿着主板仔细端详,这里为了简单直接,图片是用反相处理。
       我们可以清晰的看到第一层布线情况。
       很显然,左侧的四颗MOSFET与第一个电感是一起的,那么就可以得出结论了。
供电规格可以得出:
       左侧的是片上北桥供电,每相MOSFET两上两下。
       右侧四相CPU核心供电,每相一上一下。
实例解析—高阶篇 技嘉P67 D3 B3
来举一个更容易让我们困惑的例子:       同样需要强调,P67没有GPU供电。 先对各个元件进行区分:        上方是输入电感与滤波电容,还有一颗输入滤波电容被安排在了Driver之间。
       核心供电PWM在右下角,也是比较明显的,一般技嘉的主板习惯上会为片上北桥供电单独配备PWM,这颗PWM在右侧(判断它不是Driver的原因是它的封装形式与它周围的元件)。
       负责核心供电的四颗Driver被排在右侧。
       需要强调的是,有一个被画了X的MOSFET并不属于左侧第一相供电,我们通过下面的布线就可以看出来。
PWM ISL6364: 产品介绍页面:
http://www.intersil.com/products/deviceinfo.asp?pn=ISL6364
我们需要了解的参数:
       集成双控制器,分别支持1-4相供电控制与1相供电控制。
       没有集成Driver。
       这里有一个蛋疼的事情,那就是另外的一相供电控制器被技嘉弃用,在这里只利用它的第一组控制器。
Driver ISL6609:        这颗Driver在前面已经出现过了一次。        这款主板看起来是会让大家有一个错觉,那就是左侧的两相每相配备了5颗MOSFET,右侧三相每相配备了两颗MOSFET,不过经验上肯定不可能,我们还是将图片反相处理。
       这样看起来就明显多了,上面那一排的前六颗MOSFET与前两颗电感相对应,最后的三颗与右侧第一颗电感相对应。
       每相供电的MOSFET配备还是一上两下。
于是,结论可以得出:        左侧是片上北桥供电,MOSFET一上两下。
       右侧四相CPU核心供电,每相MOSFET一上两下。
实例解析—发烧篇 技嘉P67A UD3R
       这里我们会开始接触超多相供电的实现方法。
       还是需要注意,P67只有CPU核心供电与片上北桥供电。 区分元件:        输入电感与滤波电容排布在8pin左侧,还有一颗输入滤波电容在移相芯片之间。
       PWM芯片有两颗,分别负责核心与片上北桥供电,负责核心供电的PWM在左下角,负责片上北桥的PWM在右上角。
       通过布线可以知道电感不是并联的,当然并联不是现在技嘉高端主板的风格,那么只有一个可能就是移相方案了。
       MOSFET,核心供电使用DrMOS,片上北桥采用WPAK-D1封装的安森美4921N与4935N(前文已经介绍)。
核心供电PWM ISL6364:        上个部分就有它的介绍,这里同样弃用了它集成的另一个一相供电控制器。
片上北桥PWM ISL6322G: 介绍页面:
http://www.intersil.com/products/deviceinfo.asp?pn=ISL6322G
我们需要了解的参数:
支持2相供电控制。
集成两个MOSFET Driver
移相芯片:        四相PWM控制器,8相核心供电是通过这颗180度移相芯片实现的。
DrMOS Vishay(威世)SiC769CD: 介绍页面:
http://www.vishay.com/docs/64981/sic769cd.pdf
我们需要了解的参数:       整合一个MOSFET Driver,一上桥一下桥MOSFET。 这样我们就可以得出结论:        通过180度移相实现的8相CPU核心供电,每相供电使用一颗DrMOS实现,等效一上一下的规格。
       2相片上北桥供电,每相MOSFET一上一下。
实例解析—发烧篇 华硕P8Z68V-Pro
还需要强调,Z68有GPU供电,这一点千万不要忘记。        通过观察正面你会发现,没有MOSFET Driver或者移相芯片是不正常的,这个时候就需要看一下主板背面了。        我们找到了8颗移相+MOSFET Driver芯片(虽然查询不到相关资料,不过这完全可以依靠经验)。
       同时还找到了12颗MOSFET,一定要注意左侧没有多余的MOSFET,这12颗MOSFET分别对应主板上面一排12相供电。
记住这些后,在正面区分元件:        很多人会将左侧的两相供电忽略,这个要注意。
       输入电感与滤波电容,排布在上方。
       PWM有两颗,左下角负责CPU核心与片上北桥,左侧还有一个小小的,负责GPU(经验:面对超频市场的主板会重视片上北桥的供电,因为这涉及到内存控制器与pci-e控制器的稳定,所以右侧的四相供电就绝对不是GPU)。
详细方案:PWM 还是各种Remark:        目前华硕的主板大家可以直接放弃资料的寻找工作,这些都已经被华硕**。
背面的移相+MOSFET Driver IC:        之所以说是移相+MOSFET Driver是因为主板上根本找不到哪怕一颗Driver。
       同时又没有PWM支持16相供电。
       所以这颗芯片肯定可以同时提供180度移相与MOSFET Driver的IC。
GPU供电PWM uP6203B:        同样,不可能查到任何的资料。
结论:        这片主板的供电相数实在太多,所以这里就不使用红线标出。
       左侧两相GPU供电,每相MOSFET 一上一下。
       上方通过180度移相得到的12相供电,每相MOSFET一上两下。
       右侧通过180度移相得到4相供电,每相MOSFET一上一下。

实例解析—特殊情况 并联 华擎P55 Pro
      目前通过简单并联做出伪超多相供电的产品已经不多见了,不过仍然有必要进行了解:
       P55主板的供电仍然是两部分,CPU核心和片上北桥。
       这款主板的输入电感有两颗一颗在8pin旁边,另一颗在右侧片上北桥供电的输入滤波电容旁边。
       MOSFET Driver有两颗,核心供电有一颗,片上北桥供电有一颗。
核心供电PWM ST L6716: 介绍页面:
http://www.epc.com.cn/meeting/resource/2008power/download/st.pdf
我们需要了解的参数:
       支持2、3、4相供电。
       集成3个MOSFET Driver。
片上北桥供电PWM:        资料没办法查到。        核心部分是支持4相供电的PWM,8颗电感对应8组MOSFET,没有看到移相芯片,那么只有一种并联的可能了。
两颗电感的并联可以直接通过PCB背面能看到的布线发现:        这样,这片主板的供电规格就是CPU核心供电4相,每相MOSFET两上两下,并且每相有两个电感并联。
       片上北桥一相,使用同样的方式达成。
实例解析—特殊情况 双路/排感 Intel Server Board S5500BC ...
       双路主板很难出现在我们的视野中,不过我们可以将它当做一种经验。
       当然,这片主板**现了排感,也是一个案例。
双路主板中,每颗CPU的供电都是独立的,所以我们可以在这片主板上看到两组,四套供电。
不会有厂商将两套供电胡乱堆放,我们可以发现它们是对称的。
所以,我们就可以开始区分工作:        1366平台的CPU供电同样分为两部分,CPU核心与片上北桥。
       在8pin接口左侧,我们看到两组输入电感与滤波电容。
       四颗PWM分别属于两颗CPU,图片中央的两颗PWM负责两颗CPU的核心供电;靠近图片上方的两颗负责片上北桥。
       我们可以在CPU核心供电的排感附近找到两组,每组4颗的MOSFET Driver。
       核心供电MOSFET的封装是很少见的类型,Direct FET。
       核心供电部分的电感看似是一颗,实际上是一颗的空间中封装了两颗电感。
       上方片上北桥的电感则是普通的贴片型。
       核心供电部分的输出滤波电容全部使用多层陶瓷电容(MLCC),只有供电频率非常高的时候才适合去使用这种类型。
下面是详细的情况:PWM ISL6334A: 介绍页面:
http://www.intersil.com/data/fn/fn6482.pdf
       支持4相供电控制。
       不集成Driver。
片上北桥PWM ISL6314: 介绍页面:
http://www.intersil.com/products/deviceinfo.asp?pn=ISL6314
我们需要了解的参数:
       支持一相供电控制。
       集成MOSFET Driver。
上桥MOSFET IRF6712SPbF: 介绍页面:
http://html.alldatasheet.com/html-pdf/244093/IRF/IRF6712SPBF/58/1/IRF6712SPBF.html
       内部封装一组MOSFET。
下桥MOSFET IRF6715MPbF: 介绍页面:
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/211263/IRF/IRF6715MTRPBF.html
       内部封装了两颗MOSFET。
       所以从规格上看,供电部分MOSFET等效于一上两下。
排感:        同时封装了两颗电感在里面,我们可以通过供电的规格以及它的两组引脚判断出来。
       同时还可以看到多层陶瓷电容做输出滤波。
片上北桥供电就比较常规了:        不同的是输出部分使用了钽-聚合物电容来滤波。
那么结论就可以得出:        每颗CPU核心供电四相,每相MOSFET等效一上两下。
       片上北桥供电两组,每组一相供电,MOSFET两上两下。
结束。。



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马克!!

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426写那么一篇可以减掉很多肥了,再加入Volterra的话就可以当标准剧毒教材了*/-12

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Mark,慢慢看

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某人又中枪了 这个帖子会不会被和谐?

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426的帖子么...

*/-93

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很长,慢慢看~

评论
会不会被和谐*/-85

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非常不错 留名.......

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好深奥*/-91

评论
*/-91和谐前 留名

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技术贴 学习了

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先标记下 慢慢看吧~

评论


纯引用*/-19
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