一、重中之重--CPU 供电电路
在采用相同芯片组的时候断定一块主板的好玩最好的方法就是看供电电路设计,CPU/ 内存 / 显卡 / 芯片组的供电缺一不可,其中最主要的是 CPU 的供电电路,它是一张主板的最关键部位,优质和劣质主板之间最大的差别也可以在这里体现出来。
优秀的主板CPU 供电部分上面可以见到全线的优质 Nichicon,Rubycon,KZG,Sanyo 等电容与 Infineon, 飞利浦, IR 等名牌 Mosfet 。
1. 选择优秀供电设计方案
现在CPU 的工作频率越来越高,同时 CPU 的功耗也达到了前所未有的高度。主板的供电系统开始经受前所未有严峻考验,用户应该根据自己选择的不同的 CPU 来选择最佳的电源设计方案。
就假如使用Prescott 核心的 P4 3.0E CPU 来说,那 CPU 供电部分就需要提供大约 115W 的功率才能让 CPU 稳定工作, Prescott CPU 电压是 1.35V ,根据公式 P=UI 可知这个 CPU 要求主板提供 85A 的持续稳定电流保证工作,这样我们在实现 85A 供电上可以采用以下几种方案:
2. 选择高品质的元器件
使用好的设计方案还必须要搭配高品质的元器件。在供电部分就关注“ 四大原件 ” :电容、 Mosfet 、电感、 PWM 开关电源控制芯片。
2.1 认识优秀的电容
它的作用是保证电源对主板及相关配件的供电稳定性,并过滤掉电流中的杂波,再将纯净的电流给CPU 和内存等配件。
主板厂商在设计时使用电容的好坏,直接决定主板性能,稳定性还有使用寿命。从主板上小小的电容上面,就基本可以看出一块主板的真正品质,2002-2003 年的时候主板界就出现过大面积的主板电容爆浆事件,很多一线大厂的产品都未能幸免,主要原因也是出在电容的选择上。
2.2 认识优秀的 Mosfet
“MOSFET” 是英文 Metal Oxide Semicoduc-tor Field Effect Transistor 的缩写,译成中文是金属氧化物半导体场效应管。它是由金属,氧化物及半导体三种材料制成的器件,所谓功率 Moseft ( Power Moseft )是指它能输出较大的工作电流(几安到几十安),用于功率输出级的器件。
2.3 认识优秀电感
电感线圈主要有滤高频,缓冲和储能的作用。衡量电感线圈是否优秀最主要的标准就是磁通量,磁通量越高,电流通过产生的损耗也就越低。
电感线圈的导通电流能力1=$S,$ 表示导体的电流密度, S 表示导体的横截面积, 16AWG 的导线 S=1.4MM2 或者 S=3MM2 ,这样, I=10×1.5=15A 或者 I=10×3 = 30A 。而杂牌主板一般用的都比较细,电流供给就远远达不到 CPU 需求了。一般来说电感线圈的线径越大,性能就越好。
2.4 认识优秀的 PWM 开关电源控制芯片
PWM 开关电源控制芯片是 CPU 供电的核心部分,其在主板上的电路一般分布在 CPU 附近,为每个元件均提供独立的脉宽调制信号。就我们平时所说的三相供电,四相供电等都需要一个 PWM 来协调实现。而很多偷工减料的主板却没有在供电部分设计真的 PWM ,造成了虽然在 MOSFET 和电容部分看起来好像是两相供电或者三相供电的假相,但离开了 PWM 的协调,只能算是单相供电而已。
二、稳定的基石--PCB 板
印刷电路板(PCB )几乎会出现在每一种电子设备中, PCB 的主要功能是提供上头各项零件的相互电气连接,优秀 PCB 板是主板稳定可靠的基石,现在很多小品牌由于 PCB 品质不稳定经常不确定的出现死机,接触不良,主板板变形等问题。;
PCB 的选择注意以下几点:
1.PCB 的尺寸大小,大尺寸的 PCB 板具有有利于线路的布置,使线径线距的结构更为合理,有效的避免高频记号相互干扰。防止高热量原件过于集中更好的提高散热性能。
2.PCB 的光亮度和颜色,所有的 PCB 外部都会有油墨覆盖,起绝缘作用。大家也根据自己的喜好把 PCB 做成各种颜色,但是这些油墨的选择以及 PCB 上油的工艺会对 PCB 的阻抗等电器性能造成一定的影响。从外面看大家要选择 PCB 比较光亮的主板,而且尽量避免使用金属色和深色的 PCB (如银色,金色,黑色),因为金属色含有一定的金属成分,黑色油墨中含有碳元素较多,这些元素的绝缘性能较差,在潮湿的环境中容易氧化,导致主板出现各种问题。
3.PCB 的基板, PCB 的基板是 PCB 最重要的材料,它关系到 PCB 的厚度及强度,国内的小型基板工厂的工艺较差,品质很不稳定,目前 PCB 基板的大型供应商有台湾南亚。
4.PCB 的镀铜工艺: PCB 铜的镀铜工艺是 PCB 品质重要的保证,现在优秀的 PCB 都采用二次镀铜的工艺,使数据以及高频信号的传输更加稳定。
三、同样重要的芯片组、内存、显卡、供电设计方案
要达到最优稳定性能,主板除了CPU 供电竞价电路设计合理优秀以外,主板上三大重要部件--芯片组、内存、显卡供电部分同样不容轻视。因为现在主流的显卡功耗已经突破 50W ,与一个低端的闪龙处理器的功耗已经接近,芯片组、高频率动作的内存同样不是省油的灯。因此采用独立的供电方案就显得十分有必要。 |
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