电脑主板CPU供电电路工作原理分析

　　CPU的供电重要是由电源把持芯片把持场效应管，以得到符合恳求的电压和电流供CPU利用，它的原理如图4-1所示。

　　开机时，电源把持芯片通过CPU的VID0～VID4五个引脚，辨认CPU所需要的核心电压。

　　然后电源把持芯片输出把持脉冲，把持场效应管的导通和截止，这其实就是一个开关电路。场效应管将这个脉冲放大，经过电感和电容的滤波后，得到安稳的电压、电流供CPU利用。在场效应管输出处有电流反馈，在CPU核心电压输入处有电压反馈，均反馈至电源把持芯片。

　　电源管理芯片通过反馈回来的电流和电压调剂把持脉冲的占空比，把持场效应管的导通次序和频率，最终得到符合恳求的电压和电流。

　　还有一个问题是：电源把持芯片是如何通过CPU的VID0～VID4五个引脚辨认CPU所需电压的呢？这就涉及VRM（电压调剂组件）的定义。

　　为了减少人工干涉的复杂性，简化稳压电路的电压把持设计，Intel专门为自家CPU制定了电压标准。根据VRM标准制定的电源电路能够满足不同CPU的恳求，CPU管脚定义也属于VRM标准的领域。VRM电源规范基础上是随着Intel处理器的发展而发展的。早期的PII、PLLl遵守VRM8.1-8.4电源规范，Tualatin核心的PIII及赛扬则开始遵守VRM8.5标准，Intel在推出 willamette、NorthWood核心的P4 CPU时引入了VRM9.O标准，而到了Prescott处理器则需要VRM10标准来支撑。现在，英特尔又为最新的Conroe系列处理器制定了VRM11规范。

　　VRM各个版本所支撑的CPU及其电压调节领域如表4-1所示。

                          表4-1  VRM各个版本所支撑的CPU及其电压调节领域

CPU 恳求的VRM版本 电压调节领域 最小电压调节幅度 PII(SLOTI) 8.1 1.8～3.5V 0.05v PII 8.2 1.3～3.5V 0.05V XEON 8.3 1.3～3.5V 0.05V/O．1V PIII 8.4 1.3～2.05V 0.05V TualatinPⅢ 8.5 1.050～1.825V 0.025V NorthWoodP4 9 1.100～1.850V O．025V PrescottP4 10 0.8375～1.6000V 0.0125V Conroe 11 0.8500～1.6000V O．0125V

　　那么电源把持芯片到底是如何辨认CPU所需电压的？下面以VRM9.O版本为例来阐明。

　　表4-2所示为VRM9.0的电压辨认码，VIDO～VID4是CPU的5个电压辨认引脚，“1”表现该引脚接高电平（通常为3.3V），“0”表现该引脚接低电平（通常接地）。

                                表4-2 VRM9.O电压辨认码

VID4 VID3 VID2 VID1 VIDO 代表CPU电压 1 1 1 1 1 OFF 1 1 1 1 0 1.1 1 1 1 0 1 1.125 1 1 1 0 0 1.15 1 1 0 1 1 1.175 1 1 0 1 0 1.2 1 1 0 0 1 1.225 1 1 0 0 0 1.25 1 0 1 1 1 1.275 1 O 1 1 0 1.3 1 0 1 0 1 1.325 1 0 1 0 0 1.35 1 O 0 1 1 1.375 1 O 0 1 0 1.4 1 O 0 0 1 1.425 1 O 0 0 0 1.45 0 1 1 1 1 1.475 0 1 1 1 O 1.5 0 1 1 0 1 1.525 0 1 1 0 0 1.55 0 1 O 1 1 1.575 0 1 O 1 0 1.6 0 1 0 0 1 1.625 0 1 0 0 0 1.65 0 O 1 1 1 1.675 O O 1 1 0 1.7 0 0 1 0 1 1.725 O 0 1 0 0 1.75 0 0 0 1 1 1.775 O 0 0 1 0 1.8 0 0 O 0 1 1.825 0 0 0 O 0 1.85

    　　CPU插座的VID0～VID4插孔通过上拉电阻接到3.3V电压上，如图4.2所示。 

　　在没有插入CPU时，VID0至VID4均是高电平，电源把持芯片无动作，CPU座也就没有核心电压输入。在设计CPU时，根据该CPU所利用的电压，将相应的引脚（VID0至VID4）接地或悬空即可。

　　CPU假负载就是根据这个原理将相应的引脚接到地，然后电源把持芯片会根据电压辨认码把持场效应管输出相应的电压。

　　VID0至VID4所代表的数字量进入电源把持芯片后，经过芯片内部的一个数／模转换器转换为模仿量，然后再根据这个模仿量运算出其要代表的电压值，这是一个复杂的过程。

　　上面所讲的是CPU单相供电电路的工作原理。随着CPU功耗的增长，单相供电的电流满足不了恳求，于是将两相或两相以上的供电电路并联在一样，以取得更大的电流。但是每一相供电电路的工作原理都是一样的。