主板常用电源电路简介
主板供电全解析【最详尽图解】
主板供电全解析前言：从奔三后期开始，玩家逐渐接触到多相供电这个概念。
时至今日，CPU三相供电已经成为基本配置，最高供电相数可达夸张的16相，而内存和芯片组供电也开始用上两相乃至三相供电。
数电路相数的时候玩家有时会犯一点错误，甚至一些见多识广的编辑也免不了要犯错，那么如何准确地识别主板供电的相数呢？首先让我们来认识一下CPU供电电路的器件，找一片技嘉X48做例子。
上图中我们圈出了一些关键部件，分别是PWM控制器芯片（PWM Controller）、MOSFET 驱动芯片（MOSFET Driver）、每相的MOSFET、每相的扼流圈（Choke）、输出滤波的电解电容（Electrolytic Capacitors）、输入滤波的电解电容和起保护作用的扼流圈等。
下面我们分开来看。
5楼图）PWM控制器（PWM Controller IC）在CPU插座附近能找到控制CPU供电电路的中枢神经，就是这颗PWM主控芯片。
主控芯片受VID的控制，向每相的驱动芯片输送PWM的方波信号来控制最终核心电压Vcore的产生MOSFET驱动芯片（MOSFET Driver）MOSFET驱动芯片（MOSFET Driver）。
在CPU供电电路里常见的这个8根引脚的小芯片，通常是每相配备一颗。
每相中的驱动芯片受到PWM主控芯片的控制，轮流驱动上桥和下桥MOS管。
很多PWM控制芯片里集成了三相的Driver，这时主板上就看不到独立的驱动芯片了。
早一点的主板常见到这种14根引脚的驱动芯片，它每一颗负责接收PWM控制芯片传来的两相驱动信号，并驱动两相的MOSFET的开关。
换句话说它相当于两个8脚驱动芯片，每两相电路用一个这样的驱动芯片。
MOSFET，中文名称是场效应管，一般被叫做MOS管。
这个黑色方块在供电电路里表现为受到栅极电压控制的开关。
每相的上桥和下桥轮番导通，对这一相的输出扼流圈进行充电和放电，就在输出端得到一个稳定的电压。
各类电脑主板供电电路解析[必看]
![各类电脑主板供电电路解析[必看]](https://img.taocdn.com/s3/m/fbd3f551fe4733687e21aaef.png)
输入滤波的大电容也是电解电容，它为多相供电电路提供源源不断的能量，同时防止MOS管开关时的尖峰脉冲对其它电路形成串扰，也可以滤除电源电压中的纹波干扰。输入滤波电容同样可能用固态电容。分辨输入滤波电容和输出滤波电容的方法是看额定电压，输出电容的额定电压一般是6.3V、2.5V之类的数值，而输入滤波电容要接在+12V输入上，额定电压往往是16V。
各类电脑主板供电电路解析[必看]
奔三后期开始，玩家逐渐接触到多相供电这个概念。时至今日，CPU三相供电已经成为基本配置，最高供电相数可达夸张的16相，而内存和芯片组供电也开始用上两相乃至三相供电。数电路相数的时候玩家有时会犯一点错误，甚至一些见多识广的编辑也免不了要犯错，那么如何准确地识别主板供电的相数呢？
下面这种尺寸小一些的黑方块同样是MOSFET，属于SO-8系列衍生的封装。原本的SO-8封装是塑料封装，内部是较长的引线，从PN结到PCB之间的热阻很大，引线电阻和电感也较高。现有CPU、GPU等芯片需要MOSFET器件在较高电流和较高开关频率下工作，因而各大厂家如瑞萨、英飞凌、飞利浦、安森美、Vishay等对SO-8封装进行了一系列改进，演化出WPAK、LFPAK、LFPAK-i、POWERPAK、POWER SO-8等封装形式，通过改变结构、使用铜夹板代替引线、在顶部或底部整合散热片等措施，改善散热并降低寄生参数，使得SO-8的尺寸内能通过类似D-PAK的电流，还能节省空间并获得更好的电气性能。目前主板和显卡供电上常见这种衍生型。在玩家看来，SO-8系的YY度要好于D-PAK，但实际效果要根据电路设计、器件指标和散热情况来判断，而原始的SO-8因为散热性能差，已经不适应大电流应用了。另外，近日IR公司的DirectFET封装也在一些主板上出现了，同样是性能非常棒的封装，看上去也非常YY，找到实物大图以后会补充进来。
ATX电源电路
ATX电源电路剖析ATX开关电源原理框图：<DIV>工作原理简述：220V交流电经过第一、二级EMI滤波后变成较纯净的50Hz交流电，经全桥整流和滤波后输出3 00V的直流电压。
300V直流电压同时加到主开关管、主开关变压器、待机电源开关管、待机电源开关变压器。
由于此时主开关管没有开关信号，处于截止状态，因此主电源开关变压器上没有电压输出，图中的-12V至+3.3V，5组电压均没有电压输出。
但我们同时注意到，300V直流电加到待机电源开关管和待机电源开关变压器后，由于待机电源开关管被设计成自激式振荡方式，待机电源开关管立即开始工作，在待机电源开关变压器的次级上输出二组交流电压，经整流滤波后，输出+5VSB和+22V电压，+22V电压是专为电源内部主控I C供电的。
+5VSB电压为待机电压，输出到主板上。
当用户按动机箱的Power启动按键后，主板向电源发出开机信号，此时，（绿）色线处于低电平，IC内部的振荡电路立即启动，产生脉冲信号，经推动管放大后，脉冲信号经推动变压器加到主开关管的基极，使主开关管工作在高频开关状态。
主开关变压器输出各组电压，经整流、滤波和稳压后，得到各组直流电压，输出到电脑主机。
但此时主板上的CPU仍未启动，必须等+5V的电压从零上升到95%后，IC检测到+5V上升到4.75V时，IC发出P.G信号，使CPU启动，电脑正常工作。
当用户关机时，绿色线处于高电平，IC内部立即停止振荡，主开关管因没有脉冲信号而停止工作。
-12至+3.3的各组电压降至为零。
电源处于待机状态。
保护电路原理简述：在正常使用过程中，当IC检测到负载处于：短路、过流、过压、欠压、过载等状态时，IC内部发出信号，使内部的振荡停止，主开关管因没有脉冲信而停止工作。
从而达到保护电源的目的。
由上述原理可知，即使我们关了电脑后，如果不切断开关电源的交流输入，待机电源是一直工作的，电源仍会有5到10瓦左右的功耗。
主板电路基础知识
Front Audio Header
CPU fan
System fan
System fan
1.運放A 不工作，B 在工作。 當VB+ >VB- 輸出端為12V 當VB+ <VB- 輸出端為0V 2.SFAN_PWM 輸入的為方波（如下），當高電平風扇
轉，所以占空比（Duty 值）越大轉速越快
電路基礎知識
? 三極管和MOS管 ? Block Diagram ? IC工作的基本要素 ? 工作電壓種類 ? IC的Clock值 ? 電路實例
三極管
? 三極管也稱 晶體管或者電晶體，它的英文名稱 BJT (Bipolar Junction Transistor) ，它是非常重要的一種 半導體器件，廣泛應用於各種電子電路中。
3.FB的0.8V本身由芯片自身Spec決定，這邊可以通過 反推得出1.2V *（2K/2K+1.07K）=0.8V
Switch電路
? 4.一開始時,FB點電壓為0V<0.8V,上面的MOS 管工作：
芯片讓UGATE輸出高電平?把5V拉下來?大電容充電? 輸出電壓慢慢變大?逐漸接近1.2V ? 輸出波形為：
Clock值
Clock值
RTC 晶振
開機晶振
LAN clock PCI clock 1394 clock
PCIE clock USB clock
clock值
32.768KHZ
14.318MHZ
25MHZ
33MHZ
24.576MHZ
100MHZ
48MHZ
? Clock是一個基準頻率，它是一個標準，可以判斷出 傳輸的Data值的信息。
System fan
电脑主板供电电路图分析
1、结合msi-7144主板电路图分析主板四大供电的产生一、四大供电的产生1、CPU供电：电源管理芯片：场馆为6个N沟道的Mos管，型号为06N03LA，此管极性与一般N沟道Mos管不同，从左向右分别是S D G，两相供电，每相供电，一个上管，两个下管。
CPU供电核心电压在上管的S极或者电感上测量。
2、内存供电：DDR400内存供电的测量点：(1)、VCCDDR(7脚位)：VDD25SUSMS-6 控制两个场管Q17 ，Q18产生 VDD25SUS 电压，如图：VDD25SUS测量点在Q18的S极。
（2）、总线终结电压的产生（3）参考电压的产生VDD25SUS经电阻分压得到的。
3、总线供电：通过场管Q15产生 VDD_12_A.4、桥供电：VCC2_5通过LT1087S 降压产生，LT1087S 1脚输入，2脚输出，3脚调整，与常见的1117稳压管功能相同。
5、其他供电（1）AGP供电：A1脚 12V供电，A64脚：VDDQ2、结合跑线分析intel865pcd主板电路因找不到intel865pcd电路图，只能参考865pe电路图，结合跑线路完成分析主板的电路。
一、Cpu主供电（Vcore）cpu主供电为2相供电，一个电源管理芯片控制连个驱动芯片，共8个场管，每相4个场管，上管、下管各两个,cpu 主供电在测量点在电感或者场管上管的S极测量。
二、内存供电1、内存第7脚，场管Q6H1 S脚测量2.5v电压参考电路图：在这个电路图中，Q42 D极输出 2.5V内存主供电，一个场管的分压基本上在0.4-0.5V，两个场管分压0.8V，3.3-0.8=2.5V2、基准电压的产生：由2.5V分压产生，内存第一脚测量，。
主板CPU供电电路详解
揭秘主板：主板CPU供电电路详解!相信大家看主板导购文章的时候经常听到说这块主板是三相供电，那块是两相供电的说法，而且一般总是推荐三相供电的主板。
那么两相三相到底代表什么，对于普通消费者来说应该怎么选择呢？本文将就这个问题展开，尽量让大家能够自己分辨出主板到底几相供电，并且提供一点购买建议。
CPU供电电路原理图我们知道CPU核心电压有着越来越低的趋势，我们用的ATX电源供给主板的12V，5V直流电不可能直接给CPU供电，所以我们要一定的电路来进行高直流电压到低直流电压的转换，这种电路不仅仅用在CPU的供电上，但是今天我们把注意力集中在这里。
我们先简单介绍一下供电电路的原理，以便大家理解。
一般而言，有两种供电方式。
1.线性电源供电方式通过改变晶体管的导通程度来实现,晶体管相当于一个可变电阻串接在供电回路中。
上图只要是学过初中物理的都懂，通过电阻分压使得负载（这里想像为CPU）上的电压降低。
虽然方法简单，但由于可变电阻与负载流过相同的电流，要消耗掉大量的能量并导致升温，电压转换效率非常低，一般主板不可能用这种方法。
2.开关电源供电方式我们平时用的主板基本都用这种方式，原理图如下。
其工作原理比刚刚的电路复杂很多，笔者只能简单说说：ATX供给的12V电通过第一级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电压了。
上图中的电路就是我们说的“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。
强调这些元器件是为了后文辨认几相供电做准备。
由于场效应管工作在开关状态，导通时的内阻和截止时的漏电流都较小，所以自身耗电量很小，避免了线性电源串接在电路中的电阻部分消耗大量能量的问题。
多相供电的引入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。
【主板内存供电电路分析】主板内存供电电路分析方法,主板内存供电电路知识
【主板内存供电电路分析】主板内存供电电路分析方法,主板内
存供电电路知识
本文关键词：
主板内存供电电路分析：
一、主板内存供电电路的功能
内存供电电路主要是向内存提供其所需的3. 3V电压、2.5V、1 .8V. 1.25V上拉电压、0.9V上拉电压等，如
果内存供电电路过于简单或设计不合理就会出现内存供电不足的现象，继而影响主板的稳定性。
二、主板内存供电电路的组成分类
1.内存供电电路主要包括两种供电方式，一种为开关电源组成的供电方式，采用这种方式的供电电路主要由
专业电源管理芯片、电感、场效应管、滤波电容等部件组成，如图上所示。
这种供电电路的工作原理和CPU供
电电路的原理比较相似。
2.另一种供电方式为采用低压差线性调压芯片组成的调压电路进行供电的方式，调压电路组成的内存供电电
路主要由运算放大器（如LM358）、精密稳压器（如TL431）、场效应管、电阻和电容等组成。
如图所示为采
用调压方式的内存供电电路。
【主板电路组成】主板电路组成有哪些,主板电路组成分析
【主板电路组成】主板电路组成有哪些,主板电路组成分析
计算机主板主要由三类构件组成：电路元器件（包括集成电路、电阻、电容等）各种插槽插座接口和多层电
路板。
另外，主板的电路又由软开机电路、供电电路、时钟电路、复位电路、等电路组成的。
一、主板电路组成-主板开机电路
主板开机电路主要是控制计算机的开启与关闭，主板开机电路以南桥芯片或I/O芯部的电源管理控制器为核
心，结合开机键及外围门电路触发器来控制电路的触发信再由南桥芯片或I/O芯片向末级执行三极管发出控
制信号，使三极管导通，ATX电源向主板及其他负载供电。
二、主板电路组成-主板供电电路
主板时钟电路用于给CPU、主板芯片组和各级总线（CPU总线、AGP总线、PCI总线、SA总线等）和主板各个接
口部分提供基本工作频率。
有了它，计算机才能在CPU的控制下按部就班，协调地完成各项功能工作。
三、主板电路组成-主板复位电路
主板复位的主要目的是使主板及其他部件进入初始化状态，对主板进行复位的±程就是对主板及其他部件进行
初始化的过程。
它是在供电、时钟正常时才开始工作的。
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参考 电压
利用电压 控制电流
误差放大器
输出电压信号采样
低压差线性稳压器内部结构
LDO的工作原理同OP+MOS线性稳压电路。
LDO主要参数
y 输出电压(Output Voltage) y 最大输出电流(Maximum Output Current) y 输入输出电压差(Dropout Voltage) y 接地电流(Ground Pin Current) y 负载调整率(Load Regulation) y 线性调整率(Line Regulation) y 电源抑制比(PSSR)
设计注意事项
MOSFET选用 1.计算线性稳压电路中消耗功率
Pc=(Vin-Vout)x Iout
2.从MOSFET规格表中找出最小所需之闸极-源极电压
3.计算MOSFET最大所需导通电阻值 RDS(ON)＜ (Vin-Vout)/Iout @ VGS =Vcon-Vout
4.计算MOSFET 内部半导体接面温度 Tj=Tc+(Rth(JC)*Pdis)
431+MOSFET or BJT
{ Shunt { Regulator
Integrated Circuit
431,432 Zener Diode
Discrete
Circuit
Zener Diode + BJT
首先我们先看一下linear电路的种类，如上图所示。linear 电路有很多形式，本文档中仅介绍Integrated Circuit中 的LDO形式和Discrete Circuit中的OPA+MOS形式。
C791 0.1uF 16V
C796 1 1000PF 50V
理论计算Output Voltage:1.802V
R840
C797 12PF 50V
1
19.6K 1%C798 0.01uF 25V
1
R841 2.49K 1%
ISL6545的典型应用
实例二
2.2.2 多相同步buck电路
2.1.1 OPA+MOS方式
电路工作原理
OP+BJT组成的基本电路如图所示，该电路由串联调整管 VT、取样电阻R1和R2、比较放大器A组成。
虚线框内的器 件也可以用 MOS
OP+BJT基本电路
取样电压加在比较器A的同相输入端，与加在反相输入端 的基准电压Uref相比较，两者的差值经放大器A放大后，控制 串联调整管的压降，从而稳定输出电压。
通，造成短路现象。
UP-GATE driver turn-on:
LOW-GATE driver turn-on:
实际电路举例
实例一
VCC5SB
R829 10Ω 5%
C787 1
C788 1 U64
5 ISL6545IBZ
C
7
CV
COMP/SD
BOOT 1 2
UGATE
1uF 16V 0.1uF 16V
LDO电路在主板上典型应用
y Auodio 供电电路，一般由12V转5V；常用器件：78L05 y 3.3VSB电压；一般由5VSB转换得到；常用器件1084、1117 y 显示供电用的2.5V，一般由3.3V或5V转换得到； y ……
实例
1
+5V
Q1 3 VIN
OUT 2 ADJ
AME1117ACGT 1
5.SOA (Safe operating area)
BJT的选用 Iout=IE=IB+IC=IB(1+hfe) hfe＞(IE / IB )-1 =(Iout / 10mA)-1
2.1.2 LDO电路
LDO的基本原理
低压差线性稳压器(LDO)的内部结构如图所示，该电路由 串联调整管VT、取样电阻R1和R2、比较放大器组成。
R830 R831
0Ω 5% 0Ω 5%
PHASE 8
LGATE/OCSET 4
D
BF
N G
6
3
R835 1K 1%
C790 1 0.22uF 25V
VCC3_3DUAL
C789
+ CE18
1 10uF 6.3V
470uF 6.3V
5678 4 1D 2D 3D 4D Q59
G
IRF7822
L27
1S 2S 3S
LDO
OP(运放) + MOS
单相Buck电路 Single-Phase 多相Buck电路 Multi-Phase
boost电路
Buck-boost电路
3.3VSB Power Audio Power
Other Power
DDR Power I/O Power
CPU Power
VCC12
VCC12 VCC-5 VCC-12
R1 120Ohm
C1 0.1UF/16V
2
R2 205Ohm
1
GND
GND
1
2
+3.3V
+12V
+3.3V
2
1
2
+ CE1
330uF/6.3V +2.5VREF
U1A 2
3
4
VCC 1
GND
1
PC50
0.1UF/16V 2D
GND
1
Q13
G 3 S AP9915GH
2
GND
LM324DR GND
11
t
voltage waveform
，
∫ ∫ ∫ ∆VC
=
1 C
t2 t1
iC
(t)dt
=
1 C
{
ton
1 2
ton
iC (t)dt
+
i (t)dt} ton
+
1 2
toff
ton
C
=
∫ 1
C
{
ton
1 2
ton
Vin
− Vout L
* (t
−
1 2
ton
)dt
+ ∫ton ton
+
1 2
toff
1 [ 2
路也是目前我们主板电源用得最多的转换形式。
基本拓扑结构框图
单相buck类型
单相buck分为两种：异步buck和同步buck 拓扑结构对比：
异步 buck
同步 buck
Buck电路的工作原理
1
T打开
T关闭
Buck电路的工作波形
（a）电感电流连续（CCM）方式
（b）电感电流不连续（DCM）方式
Buck电路基本参数推导
思考题： 在电感电流不连续的方式下，占空比D又是什么呢？
（2）纹波电压
∆iL
∆iC t1 t2
∆VC
t
Output inductor ripple current waveform
t
Output Capacitor ripple current waveform
Output Capacitor ripple
1
PC64
1000PF/50V
c0402 PR92
1
2
+2.5V
2
1
LDO：AME1117电路原理图
1KOhm
+ PCE30
1500UF/6.3V
2
GND
OP+MOS：LM324电路原理图
2.2 Switching电路
2.2.1 单相buck
Buck变换器又称降压变换器、串联开关稳压电源、三端开关型降压稳 压器，是开关电源中DC/DC转换方式中的常用电路拓扑之一。Buck 电路适用于输出电压Uo小于输入电压Ui，极性相同的场合。Buck电
∆iL
− Vout L
* (t
− ton )]dt}
=
1 C
∫[
1 2
DTS
0
Vin
− Vout L
* tdt
∫+
1 2
(1−
D
)TS0Βιβλιοθήκη (1 2∆iL− Vout L
* t )dt ]
=
∆iL 8C
TS
其中
t1
=
1 2
ton
t2
=
ton
+
1 2
toff
单相同步buck电路的工作原理
Vin
QH
4
D
3
交流220V输入
但为计算机所提供的电源却不仅仅只有ATX电源。目前， 公司的主板产用到的供电形式就有AT、CPCI、适配器… 等等
1.2 认识主板电源
主板和给主板供电的电源我们都看过了，我们从上 面的章节可以看到我们只提到了5VSB、3.3V、5V、 12V，是不是我们主板上就只用到这些电压呢？实际 上，我们从主板上用到的device的datasheet中就可以 看到，主板上所需要的电压远不止这些，如CPU用到 的电压就有1.2V、1.5V、1.05V、0.8V～1.4V，内存 (DDR2)用到的电压有1.8V、0.9V等等，种类有很多， 但是这些电压又是如何提供给主板的，来保证主板的 正常工作呢？是通过什么方式得到的呢？下面我们看 几张主板上的电源的图片，先让大家有一个感性的认 识！
1
5 16 27 38 4 1D 2D 3D 4D Q61
R833 2.2Ω 5%
G
IRF7822
1 1S 2S 3S
C792 1000PF 50V
123
2.2uH 9A DCR11.5mΩ
2