第八章：电脑主机板维修技术

电脑主机板维修技术电源部分介绍主讲:宋祥弟常德工业学校精品课程公开课电脑主机板供电部分介绍•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。上图是初中物理学过的内容，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，在此只能简单说说：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Vcore。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的电流已达到70A以上,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。上图就是一个两相供电的示意图，其实就是两个单相电路的并联，因此它可以提供双倍的电流。三相供电当然就是三个单相电路并联而成的，因此可以提供三倍的电流。一般的人可能会说通过在CPU插槽附近的供电电路有多少电感线圈来判断它是几相供电了。这种说法有它的道理，但不太全面。这里提供更加合理的方法供大家借鉴。1.根据元器件的数量来分辨。首先我们要找到主板CPU插槽附近的供电电路，下图是一个典型的三相供电电路。一般来说，判断标准是一个线圈、两个场效应管和一个电容构成一相电路。图中上面三个是电容（左边那个不算），中间两个脚的是场效应管，下面三个是线圈，大家要认准了。再看一个两相供电电路，可以看到有两个电容（中间有一个竖的线圈，这个是一级电感），四个场效应管。上面两个例子里面我们都看到多出一个电感。我们再看一个例子，下图中有三个电感，六个场效应管，但它不是三相供电的，而是两相，因为左边的电感是一级电感，所以这里用两个电感和六个场效应管构成的是两相供电电路。.根据PWM控制芯片的型号来分辨。因为PWM芯片的功能在出厂的时候都已经确定，所以我们可以根据主板使用的PWM控制芯片的型号来分辨。比如下图中的这块主板使用了常见的RichtekRT9241芯片。这块PWM芯片就用在上面最后一个例子里面的主板上面，下面说说从这块芯片上怎么看出是两相供电的，我们上Richtek的查询产品页面，我们看到RT9241是一个两相的控制芯片，当然不可能用这块芯片做出三相的供电电路来的。笔者刚刚用的第一个例子里三相供电用的芯片入下图所示，也来自Richtek，型号是RT9237，这就是一个2-4相的控制芯片，再通过观察元器件数量，可以判断是三相供电。下图是另外一个常见品牌的芯片，Intersil的HIP6301芯片，使用在著名的NF7主板上在Intersil网站上可以查到它是一块支持4相供电的控制芯片。所以很多三相甚至四相供电的主板都使用它。•三相的好处很多：•1.可以提供更大的电流，当然我们认为不能简单认为可以提供的电流成倍增长，因为电感，场效应管本身的选择也对能够承受的最大电流产生重要影响，选择承载电流强度大的元器件同样可以提高电流的承载能力，但是三相供电能够提供更大电流毋庸置疑。•2.可以降低供电电路的温度，因为电流多了一路分流，每个器件的发热量自然减少了。其实供电电路是主板上温度最高的区域之一，甚至比处理器本身还热，有很多厂家已经对这部分电路增加散热措施，如果长时间工作在高温下，显然对器件不利，对主板的稳定不利。三相电路可以非常精确地平衡各相供电电路输出的电流，以维持各功率组件的热平衡，在器件发热这项上三相供电具有优势。•3.利用三相供电获得的核心电压信号也比两相的来得稳定。下图反映了三相供电滤波之后的电压比两相更加平滑，更加稳定。