主板和顯卡是如何給CPU和GPU供電的
就如電源是PC的心臟一樣，主板和顯卡上的供電模塊也是它們各自的心臟，搭載在身上的各種芯片能否正常工作，就看它們的供電電路是否足夠強悍了。因此在我們的顯卡和主板評測中，它們的供電模塊會是一個很重要的評分項目。下面和小編一起來看看主板和顯卡是如何給CPU和GPU供電的。希望對大家有所幫助。
典型的4相供電電路
顯卡與主板的供電模塊的主要作用是調壓、穩(wěn)壓以及濾波，以此讓CPU或者GPU獲得穩(wěn)定、純凈且電壓合適的電流。從它們所用到的技術和原理來說，顯卡和主板的供電電路其實并沒有本質上的區(qū)別，僅僅是供電電壓和電流有所不同，因此我們這次就不分開講解了。
主板/顯卡上的供電模塊有哪些？
目前主板和顯卡上使用的供電模塊主要有三種，一種是為三端穩(wěn)壓供電，這種供電模塊組成簡單，僅需要一個集成穩(wěn)壓器即可，但是它提供的電流很小，不適合用在大負載設備上，主要是對DAC電路或者I/O接口進行供電。
三端穩(wěn)壓供電芯片7805，組成簡單但輸出電流較低
第二種則是場效應管線性穩(wěn)壓，這種供電模塊主要由信號驅動芯片以及MosFET組成，有著反應速度快、輸出紋波小、工作噪聲低的優(yōu)點。但是場效應管線性穩(wěn)壓的轉換效率較低而且發(fā)熱量大，不利于產品功耗和溫度控制，因此其多數(shù)用在更早年之前的顯存或者內存的供電電路上，而且僅限于入門級產品，中高端產品往往會使用更好的供電組成，也就是第三種供電模塊——開關電源。
現(xiàn)在主板和顯卡上給CPU和GPU供電的都是開關電源供電電路
開關電源是控制開關管開通和關斷的時間和比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種供電模塊，主要由電容、電感線圈、MosFET場效應管以及PWM脈沖寬度調制IC組成，發(fā)熱量相比線性穩(wěn)壓更低，轉換效率更高，而且穩(wěn)壓范圍大、穩(wěn)壓效果好，因此它成為了目前CPU與GPU的主要供電來源。
由于前兩種供電模式都在存在著明顯的不足，因此它們在顯卡和主板產品上的地位并不高，多數(shù)是作為輔助型供電或者為低功耗芯片供電而存在，這次就不再詳細敘述，我們把重點放在第三種供電模塊也就是開關電源供電上。
開關電源供電模塊由哪些元件組成？
主板和顯卡的開關電源供電模塊主要供CPU和GPU使用，通常是由電容、電感線圈、MosFET場效應管以及PWM脈沖寬度調制芯片四類元件組成。
電容與電感線圈
電容與電感線圈在開關電源供電電路中一般是搭配使用，其中電容的作用是穩(wěn)定供電電壓，濾除電流中的雜波，而電感線圈則是通過儲能和釋能來起到穩(wěn)定電流的作用。
供電電路中的電容與電感
電容是最常用的也是最基本的電子元器，其在CPU和GPU的供電電路主要是用于“隔直通交”和濾波。由于電容一般是并聯(lián)在供電電路中，因此電流中的交流成分會被電容導入地線中，而直流成分則繼續(xù)進入負載中。同時由于電容可以通過充放電維持電路電壓不變，因此其不僅可以濾除電流中的高頻雜波，同時也減少電路的電壓波動。
而電感線圈的作用則是維持電路中的電流穩(wěn)定性，當通過電感線圈的電流增大時，電感線圈產生的自感電動勢與電流方向相反，阻止電流的增加，同時將一部分電能轉化成磁場能存儲于電感之中；當通過電感線圈的電流減小時，自感電動勢與電流方向相同，阻止電流的減小，同時釋放出存儲的能量，以補償電流的減小。
由于在開關電源供電電路中，電感與電容需要在短時間內進行上萬次的充放電，因此它們的品質將直接影響開關電源供電電路的性能表現(xiàn)。目前CPU和GPU的供電電路中多使用固態(tài)電容以及封閉式電感，前者具備低阻抗、耐高紋波、溫度適應性好等優(yōu)點，后者則有體積小、儲能高、電阻低的特性，比較適合用于低電壓高電流的CPU和GPU供電電路中。
在高端產品上使用的聚合物電容
值得一提的是，在部分高端產品的供電輸出端我們還可以看到聚合物電容，如鋁聚合物電容以及著名的“小黃豆”鉭電容。由于這種聚合物電容擁有極強的高頻響應能力，因此在每秒充放電上萬次的開關電源供電電路中，它們常常被用于輸出端的濾波電路中，可以大大提升電流的純凈度。
MosFET
MosFET在供電電路中的作用是電流開關，它可以在電路中實現(xiàn)單向導通，通過在控制極也就是柵極加上合適的電壓，就可以讓MosFET實現(xiàn)飽和導通，而MosFET的調壓功能則是可以通過PWM芯片控制通斷比實現(xiàn)。
很常見的“一上二下”型MosFET布置
MosFET有四項重要參數(shù)，分別是最大電流（能承受的最大電流）、最大電壓（能承受的最大電壓）、導通電阻（導通電阻越低電源轉換效率越高）以及承受溫度（所能承受的溫度上限），原則上來說最大電流越大、最大電壓越高、導通電阻越低、承受溫度越高的MosFET品質越好。當然了完美的產品并不存在，不同MosFET會有不同優(yōu)勢，選擇什么樣的MosFET是需要從實際情況出發(fā)考慮的。
在開關電源供電電路中，MosFET是分為上橋和下橋兩組，運作時分別導通。而有注意MosFET布置的玩家可能會發(fā)現(xiàn)，多數(shù)開關電源供電電路中的上橋MosFET往往在規(guī)模上不如下橋MosFET，實際上這個與上下橋MosFET所需要承擔的電流不同有關。上橋MosFET承擔是的外部輸入電流，一般來說是12V電壓，因此在同樣功率的前提下，上橋MosFET導通的時間更短，承擔的電流更低，所需要的規(guī)模自然可以低一些；而下橋MosFET承擔的是CPU或GPU的工作電壓，一般來說僅在1V左右，因此在相同功率的環(huán)境下，其承擔的電流是上橋MosFET的10倍，導通的時間更長，所需要的規(guī)模自然更高了。
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