这个其实就可以参考说明书来接,主要就是机箱前面板和主板的接线。
参考下图,官网说明书的截图:另外附上官网的说明书。
主板,又叫主机板(mainboard)、系统板(systemboard)或母板(motherboard);它安装在机箱内,是微机最基本的也是最重要的部件之一。 主板一般为矩形电路板,上面安装了组成计算机的主要电路系统,一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件。
在一台微型计算机里,主板上安装了计算机的主要电路系统和大量的集成电路,并具有扩展槽和插有各种外置插件。计算机的质量与主板的设计和工艺有极大的关系。所以从计算机诞生开始,各厂家和用户都十分重视主板的体系结构和加工水平,了解主板的特性及使用情况,对购机、装机、用机都是极有价值的。下面我们分别介绍当前流行的Pentium级主板和Pentium Ⅱ 级主板的主要技术特性和使用的有关问题。
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。
上图是一个典型的三相供电电路,读者抓住本质的话,就可以看到此图和上面的一致。
区分两相和三相
有些用户很关心怎么从主板上看出到底是两相还是三相供电。一般的读者可能会说通过在CPU插槽附近的供电电路有多少电感线圈来判断。这种说法有它的道理,但不太全面。笔者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。
总结来说,电容的个数并不一定。看到一个电感加上两个场效应管就认为是一相。但是近来也有并联多个电感或者多个场效应管的情况发生,这个时候就要综合考虑,挑数目少的那种元器件来判断。顺便说一句,因为很多情况第一级电感线圈也做在附近,所以一般也有线圈数目-1=相数的说法。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。
2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Richtek RT9241芯片。
这块PWM芯片就用在笔者上面最后一个例子里面的主板上面,下面笔者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。
顺便说一句,通过查询这块芯片,我们还可以知道主板支持Intel的VRM(VRD)版本,比如上面的RT9241和RT9237都支持VRM90/92规范,而要支持最新的VRD 10X规范就要用比如RT9243或者RT9245这样的控制芯片了,在支持Prescott的主板上这是很重要的。
三相VS两相
首先要强调除去设计导致的不稳定因素,三相供电总是好过两相供电的。
三相的好处很多:
1可以提供更大的电流,当然笔者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。
上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。
当然三相供电也有一些缺点,在成本上,三相总是大一些。对设计的要求也更高一些。而且一般说来元器件越多越不利散热,出现故障的概率越大,相互之间的干扰也较高,而且笔者已经说了,元器件的选择同样重要,如果因为三相供电对元器件的要求降低的话,效果到底是怎样就不一定了。
选购策略
笔者经常看到一些网友对供电很重视,而且很偏执的认为一定要选择三相。其实我们都知道,一款成功的产品出厂的时候必定经过多次测试,不可能因为供电模块使用两相而导致不稳定,在设计阶段厂商肯定会考虑到这一点。而且,使用什么供电策略,使用什么元器件都是主板工程师们决定的,只要稳定,只要设计合理,没有理由拒绝两相供电的产品。
当然我们再次强调,同样设计下的三相供电理论上优于两相供电,而且一般三相供电的控制芯片总是优于两相供电的控制芯片,在功能上也是如此,这样一来在很大程度上保证日后升级新处理器的时候有优势。
所以笔者的意见是不要盲目相信三相供电的炒作广告,也不要盲目相信所谓两相更稳定的说法,我们选购主板的时候还是应该更关注品牌,关注口碑。而且供电电路只是主板上的小小部分而已,整块主板的运行情况并不由它决定。
那么为什么市场上Intel架构的主板大多使用三相以上的供电,而AMD的板子使用两相的不少呢?我们选择不同处理器的时候对供电部分的关注是否也有区别呢?笔者特意找来一些处理器电流的参考值。
首先是奔腾4的数据。
上图中是800MHz的P4的最大电流,可以看到3G的已经达到65A左右。
上图是Prescott核心的数据,最大竟然达到91A,实在惊人。
再看看AMD的数据。
这是毒龙的电流数据,最大38A,比Intel的数据低不少。
T-BRED核心的Athlon XP的数据,最大也就414A。
我们看到BARTON核心的最大电流也就在45A左右,笔者告诉大家3200+的最大电流是465A。另外,Athlon 64的最大电流在578A。
从上面我们可以看到,如今主流的AMD的BARTON处理器最大的电流不到50A,如果我们认为单相电流能够达到25A,那么设计得当的两相供电完全可以适用于所有的Athlon XP处理器。所以我们看到最新的芯片组也有很多使用两相供电,因为这就足够了。我们为Athlon XP选择搭配的主板时可以放心使用两相供电的主板。
反观奔腾4处理器,超过70A的最大电流没有三相供电是不能保证的,所以最新支持800MHz的主板一般总是三相供电,甚至四相供电的。而如果你想以后升级到32G以上的Prescott处理器,那么还是选用四相供电的主板吧,91A的最大电流太可怕了。
总结与展望
我们看到随着处理器的功耗和电流不断攀升,两相供电已经走到了生命的尽头。新一代的AMD和Intel处理器都对供电提出了更高的要求,所以我们将看到三相供电成为标配,而且已经出现很多四相供电的主板了。
上图就是四相和三相的对比图,看了今天的文章,我们应该也不难回答到底是三相好还是四相好的问题。只要设计合理,供电模块几相供电其实并不太重要。但是如果你买来系统目的就是要超频,就是让它工作在非标准状态,那么还是选择更强劲的供电模块吧,就象应该选择更强劲的散热系统一样。
我们甚至看到技嘉推出的高端产品里面使用到了DPS技术,简单来说就是双供电系统,在主板上有一个扩展槽,可以插入另一组供电模块,与主板上的三相供电模块构成一共六相供电。
上图就是扩展卡,我们看到上面有一个散热风扇,可见供电系统发热量巨大。在六相供电支持下,技嘉号称能够支持最大150A的电流,并且支持10GHz的处理器,呵呵,谁知道到那个时候处理器要多大电流才能工作呀。
总之,供电模块随着处理器的发展一同发展。我们应该牢记最好的系统是各方面平衡的系统,我们不必为了系统里面的某一点过分斤斤计较。但是笔者希望通过这篇文章让大家更多了解关于供电的知识,如果大家今后拿到一块主板就能自己分辨出供电系统的构成,那么本文就没有白写,笔者将无比欣慰:)主板作为计算机中一个非常重要的部件,其质量的优劣直接影响到整个计算机的工作性能,装电脑当然都希望自己可以挑选到一块品质优秀,性能稳定的主板,面对市场上纷繁类多的品牌和型号,相差较大的各种不同价格,您可能茫然不知如何下手选择,听从经销商的介绍好像只有他推荐的是最好的,看了媒体的测试又好像每一个都是最好的,听网友或者用户的留言又好像每一个都不好,如何能选择到真正的优秀的主板呢?
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 30E 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135V,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:
一般主板单相供电,能稳定提供的电流在30A左右,所以采用两相供电的设计会使供电部分几乎时刻都处于高负载状态,发热量会大大增加,稳定与使用寿命也同样会大打折扣,选择三相可以稳定使用,但没有更大的扩展空间,选择四相不仅能稳定使用,并且使整个系统有更大的扩展空间,便于以后的升级以及玩家的超频。
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。
21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。
电容品牌比较优秀的有Nichicon,Rubycon,Sanyo ChEMICON。这些品牌都是来自日本的知名品牌,目前日本在电容内部重要材料电解液和其他电解质的技术领先于其他国定,这些材料影响电容的充放电次数,内部温度以及耐热值。
22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。
衡量Mosfet有一个关键值就是RDS值,这是MOSFET在导通状态下的内阻值,这个值当然是越低越好,从下面的对比图中我们不难发现西门子的Infineon,美国的IR,荷兰的飞利浦的内阻值是最低的。
目前在MOSFET的生产领域有很多公司,其中以Infineon,IR,飞利浦在技术上最为领先,性能最为优秀,还有Alpha,ST,On以及台湾的富鼎都是目前主板常用的品牌。
考量主板MOS管好坏最直接的办法就是它的发热量,如果在通电情况下,MOS管上烫得无法让手指接触,说明MOS管用得不好,如果能让手指在其上停留10秒左右,说明MOS管的发热量处于正常水平,而如果只感觉到微热的话,那么该款主板的Mosfet就可以说是十分优秀了。
23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=14MM2或者S=3MM2,这样,I=10×15=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。
24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。
目前性能优秀的PWM芯片主要有Winbond、Richtek和Intersil的产品。
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:
1PCB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。
2PCB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。
3PCB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。
4PCB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。
在优秀的主板上,你可以看到显卡、芯片组和内在的供电部分都会有加强的电路元件配合。BIOS也会有相应的电路电压调整。
四、必不可少的--保护电路
有很多品牌为了降低成本,在主板上省去各类保护电路,有的小品牌甚至在主板的研发阶段就放弃主板上的保护电路,这样做虽然可以降低成本, 但会给用户带来较大的隐患,导致主板,芯片或者是一些外设的烧毁,给消费者带来较大的损失。而优秀的主板都会在下列位置着重加上保护电路。
1I/O接口保险电路
2网络防高压保护
3CPU保护电路
4芯片组供电保护电路
五、研发实力的表现--主板BIOS
BIOS(Basic input Output System),既基本输入输出系统,是电脑中最低层的一种程序。一般都将BIOS程序保存在CMOS芯片中,BIOS为计算机提供最直接的硬件控制,协调整个硬件系统的工作,而主板除了本身的功能和性能外还要有个优秀的BIOS。
1开机界面上可以显示主板的LOGO。说明该品牌具有自主独立的BIOS开发更新能力,可以为后续系统升级提供有力的技术支持。
2BIOS功能完美,如支持USB启动,支持防病毒侵害的写保护,支持详细的赴功能选择等。
3BIOS界面内各选项设计合理和人性化,符合用户使用习惯 。
4具备可升级更新性,方便用户通过更新BIOS实现新的功能或者解决一些兼容性问题。
5采用主流成熟稳定的Award和ami bios方案。
6BIOS芯片采用质量可靠的Winbond,sst,pmc等名牌Flash,运行质量可靠。
六、假如你是电脑外行,建议你从主板的外在形象与附着的配件质量上面去感受
优秀的主板:
1中英文名称及商标设计都具有相当的水准和较高的审美价值。
2主板包装盒,说明书,包修卡盒驱动光盘的质地。印刷质量都精美大方。
3说明书中明确标明装箱单并且附送的配件都齐全,质量上乘。
4包装上品牌名称,网址,产地,售后服务体系,质保说明,技术支持电话等一应俱全。
5主板PCB板和散热片显著地突出品牌的LOGO。
6在全国性的权威杂志网站媒体上都具有较高的知名度。
七、假如你具备一定的电脑硬件专业知识,建议你从这些方面观察
优秀的主板:
1说明书介绍详细、各种跳线安装容易、驱动光盘安装界面友好。
2功能丰富完善,如线性超频,硬件监控等。扩展性强,散热设计好。
3全面支持该芯片的工为标准,如双通道内存,Presscott核心的CPU,AMD COOL’N’Quite技术等。
4做工用料优秀,电容及各件排列整齐,Pcb板光洁亮丽,焊点清晰饱满,各接插件没有灰尘或者锈迹等。
5除了可能扩展芯片的地方以外有没有省料,如特别是供电部分的小电容与陶瓷电容等。
6扩展接口齐全,音频接口,网卡接口,内在插槽,USB接口等都具备完善。
7开机界面上可以显示主板的LOGO。
八、如果你是精通电脑的行家高手,建议你从这些方面衡量
1整体用料有没有Cost down。
2PCB设计的线宽线距以及它的抗阻级别。
3主板供电部分采用几相的供电设计方案,以及核心部分所采用的品牌,最高呵以提供的供电功率。
4时钟芯片,电源控制PWM芯片的品牌各类,稳定性与超频能力控制如何。
5南北桥芯片的生产周期与制程是不是最新的工艺。
6BIOS支持哪些功能及兼容性如何。
7一惯以来该品牌的口碑与品质如何。
8产品的制造工艺、品控系统以及厂商的后续技术支持能力如何。
如今主板市场竞争情况空前激烈,不但有各种偷工减料的杂牌在卖不良产品,就算是一些有名的品牌也会为了控制成本打价格战而推出COST DOWN的型号,如一些X系列,V系列,SE系列等把三相供电变为两相,省略部分功能,再拿掉很多保护电路,元器件从而降低成本,质量与性能大打折扣,不明就里的客户一不小心就可能吃亏上当。
以上文字采自网络:分类: 电脑/网络 >> 硬件
问题描述:
电脑主板的电源回路 四相电路和三相电路有什么区别?
解析:
主板多相供电的引入
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。
一个两相供电,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。
如何识别几相供电 - 根据元器件的数量分辨
怎么从主板上看出到底是两相还是三相供电。一般的读者可能会说通过在CPU插槽附近的供电电路有多少电感线圈来判断。这种说法有它的道理,但不太全面。笔者这里提供更加合理的方法供大家借鉴。
● 根据元器件的数量分辨
首先我们要找到主板CPU插槽附近的供电电路,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。二个是电容中间两个脚的是场效应管, 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。
总结来说,电容的个数并不一定。看到一个电感加上两个场效应管就认为是一相。但是近来也有并联多个电感或者多个场效应管的情况发生,这个时候就要综合考虑,挑数目少的那种元器件来判断。顺便说一句,因为很多情况第一级电感线圈也做在附近,所以一般也有线圈数目-1=相数的说法。
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