太平洋電腦網 發表於 2012-09-04 11:45:34
相信我們經常看到測試所說到，某某顯卡使用了豪華的幾相供電，每相採用了多少個容量的多少電壓的電容，多少針腳的MOS管，什麼材質的電感等等。看著感覺超好，就是不知道有什麼用的，其實每一個原件在顯卡之中的用途都非常重要，下邊就一個一個的細說他們在電路中的作用。
下邊是一塊Geforce GTX560關羽版，光從表面上看，似乎真的看不出其所以然，但原件布置很有規律，電容一列，MOS管三列，電感一列，又有一列電感。看著非常有規律性。而顯存顆粒圍繞核心布置，合共8個顯存整整有序。
再仔細觀察一下其中的規律，會發現，若干個電容，電感，MOS管會組成一行。而其餘的五行是相類似的，其實這就像一個配方，幾個元件搭配使用即可組合成所需要的功能，而這每一組由兩個電容，三個mos管，一個電感所組成的供電部分，稱之為一相完整的供電。其組成可提供一路完整的電路輸出。
為了更加的容易明白，我畫了一副電壓流經的圖，首先電壓從兩個入口進入，然後到達輸入濾波，再進入pwm和開關組成的控制電路降低電壓。再到電感，再到輸出濾波，然後直達核心。
分別是PCIE的供電和附加接口的供電，考慮到560這款顯卡功耗並不低，因此採用了兩個6pin接口，其實6pin接口是由3條12v的線材組成的，一般來說12v配18w的線材的話，一條線可提供7.5A左右的電流，而一個6pin接口有3條12v，合計約22.5的供電，當然這是理論數值。除此之外，PCIE也會提供75W的供電支持。我們可以看到，在箭頭方向，6pin的供電直接引到了最邊邊的一排電容上，且PCB的銅箔比較厚，可見其承受電流比較大。
這就是第一排的輸入濾波電容，從型號上可以看到是FP也就是鼎鼎大名的富士康電容，270uf 16v，作為第一道工序，輸入濾波電容的作用是對電源所提供的12V電進行過濾，電容直接安裝在電源的正負極之間，以濾除直流電源中的交流部分，提升直流的波紋穩定性。
經過第一道工序後，直流電的質量有了提升後，進入了供電的很重要的環節，我們都知道，核心的工作電壓是很低的，如GTX560這個核心，實際工作電壓也就是0.9v-1.2v之間。因而從12v縮小12倍，這個過程，就是通過下邊的幾個元件組成的：PWM（Pulse Width Modulation）脈衝寬度調製器和至少兩個的MOS（MOSFET）場感應管組成。PWM通過控制MOS管的開關，形成一波一波的脈衝電壓，通過對脈衝電壓的頻率調節，即可調節出所需要的電壓。
我們可以看到，上橋的MOS管為1個，下橋的MOS管為2個。這是什麼道理呢？其實很簡單，上橋和下橋的工作是不同步的，到了下橋，電壓下降了，電流提升了許多，MOS管所需要的性能就要提升很多，因而下橋採用了兩個MOS管的設計。而調節電壓需要不停地開關控制mos管，這個過程mos管的發熱是非常恐怖的，而SO8，俗稱的八爪魚內阻比較低，因而發熱量也相應低，大家知道八爪魚的作用了吧。
這就是傳說中的PWM，安森美的NCP5395T。
經過mos管電壓調節後，到達了電感處了，我們剛才說過，在經過pwm和mos管的電壓調節後，電壓雖然低了，不過形成了一波一波的脈衝電流，這個時候電流並不穩定，直接給核心很容易掛掉，因而必須要經過電感和電容進行處理，電感就像一個儲水池，把脈衝電流儲存到電感裡邊後，再放出，由於有水池的穩定作用，出來的電流就相對較為穩定，而不是進去時候的脈衝狀。
最後一個工序和第一個工序是類似的，電容再次濾波。
然後經過顯存旁邊的大通路，爽快的輸送到核心處。
當然，我們可能看到核心旁邊已經沒什么元件了，難道過了固態電容就到達目的地？顯然不是的，我們可以看到顯卡背部有好多小小的元件，其實他們也是電容，只是容量比較小，在核心部分會有多次的濾波，不同容量的電容會過濾掉不同頻率的雜波，保證輸入到核心的電壓最為穩定。
打開APP閱讀更多精彩內容
聲明：本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人，不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用，如有內容圖片侵權或者其他問題，請聯繫本站作侵刪。 侵權投訴