有没有关于主板供电详细科普的贴子？

kevinho86

maniacwj 发表于 2024-8-20 21:30
能把一个事儿说得简单易懂，真是门技术！

不，是艺术！

电感也是储能。
下桥Mos并联，两颗Mos分担热量，增加电流。

dcl2009

maniacwj 发表于 2024-8-20 21:30
能把一个事儿说得简单易懂，真是门技术！

不，是艺术！

我记得当初作者说构思buck电路的时候，电感只有一个作用，即给电容充电的时候减小充电电流，然后为了防止电感在开关管关断时候出现反向高压，所以增加了个保护二极管，原来的二极管放置在电感两端

后来发现，二极管放在电感另一条回路里面可以续流，大大提高了效率，就有了著名的buck降压电路。

再后来分析的时候就精彩了，各种电路分析方法全招呼上了，其实当初真没想那么多。

现在主板供电普遍是4通道的，每个通道不会同时导通，而是依次导通，理论上占空比要控制在50%以内，也就是说，每一路上管理论上只有最多12.5%的时间导通，其他时间都是下管导通，现在知道为啥下管发热那么多了吧。

这个时候就要计算上管的峰值电流了，峰值电流由电感量和Vin-Vout的压差计算得来，根据峰值电流再选上管mos。假设有6相通道，那峰值电流将提高50%，这个时候非常有必要并俩mos。所以不是相数越多越好，对上管的要求高到离谱，普遍的做法是4相，每相控制两组buck，这样可以组成伪8相供电。

下管mos工作电压较低，电流大，并两个就好，并3个以上不均衡的概率大，会导致寿命急剧降低

maniacwj

dcl2009 发表于 2024-8-20 22:46
我记得当初作者说构思buck电路的时候，电感只有一个作用，即给电容充电的时候减小充电电流，然后为了防止 ...

懂了80%，感谢解惑

回到具体的主板供电上来，比如一块普通的主板，供电部分采用4相直出，使用1电容+1电感+1上2下MOS的结构。那么，这块主板的最大供电电流，是由4颗上MOS决定的？比如采用4C10N这颗MOS，它的最大电流值是47A。那么这块主板的最大可提供电流就是47*4=188A？

kevinho86

maniacwj 发表于 2024-8-21 01:53
懂了80%，感谢解惑

回到具体的主板供电上来，比如一块普通的主板，供电部分采用4相直出，使用1电容+1电 ...

最大供电电流，是由8颗下MOS决定的。
上MOS只管流入12V的量。下MOS管的是如何分配上MOS流入12V的能量，按照PWM IC的信号开关，供应大电流并维持输出电压稳定。

比如采用4C10N这颗MOS（假如下MOS同型号），它的最大电流值是46A（@25摄氏度下）。那么这块主板在25摄氏度下最大可提供电流的确是46*8=368A。
但要考虑带载时的温度，以附图红框内80摄氏度的电流34A来算，仅为34*8=272A

4C10N应该就是下面的安森美NTMFS4C10N

dcl2009

maniacwj 发表于 2024-8-21 01:53
懂了80%，感谢解惑

回到具体的主板供电上来，比如一块普通的主板，供电部分采用4相直出，使用1电容+1电 ...

这就要说到buck的带载能力了，其实对外是靠电容输出电流的

buck电路的精髓就是电感给电容充电，电容对外放电，充电时候要考虑电容的另一个参数叫交流内阻，放电的时候要考虑电容的直流内阻，交直流内阻合称ESR，ESR低BUCK瞬时带载能力强，有的甚至能高过持续电流的3倍。

你说的这个应该是持续电流输出能力，不考虑损耗，稳态的时候充放电是等功率的，确实mos决定了电流输出大小。一般来说下管影响更大一些，毕竟下管持续电流更大一些，这牵扯到mos持续电流这个参数，一般来说会选最差工况的百分之30-40计算，比方说最大电流是47A，那么实际设计的时候不会超过18A，我一般按照百分之20，也就是9A左右设计电路。

上下管这个问题需要具体分析，比方说我前一段时间做的单模块5000A的设备，550v变到1-5v，上管是个H桥，基本上不发热，下管顶不住，怎么办？只能选几个大的二极管并联解决，二极管抗造。

chopin1998

业余电子工程师路过

楼主可以用另外一个关键词去搜索： 《精通开关电源从入门到放弃》

maniacwj

dcl2009 发表于 2024-8-21 09:02
这就要说到buck的带载能力了，其实对外是靠电容输出电流的

buck电路的精髓就是电感给电容充电，电容对外 ...

懂了一部分，需要慢慢消化一下，感谢科普

为了部落

ruo101

不清楚  买贵的 多销量的 见光率高的·

dcl2009

maniacwj 发表于 2024-8-21 13:59
懂了一部分，需要慢慢消化一下，感谢科普

为了部落

哈哈，血与荣耀

maniacwj

kevinho86 发表于 2024-8-21 07:24
最大供电电流，是由8颗下MOS决定的。
上MOS只管流入12V的量。下MOS管的是如何分配上MOS流入12V的能量，按 ...

感谢艺术家的科普，简单易懂

请教一下我的疑惑：比如具体到GIGABYTE B450 AORUS ELITE这块主板，它是4相供电，MOS是采用1*HIGH SIDE FET/MOS，型号4C10N。

2*LOW SIDE FET/MOS，型号4C06N。

那么，这块主板的总供电能力，应该是以上MOS的4C10N*4来决定的吧？也就是25度环境下46*4=184A。80度环境下34*4=136A。

毕竟，如果按下MOS/4C06N算的话，就是25度环境下69*8=552A。80度环境下52*8=416A。这是不是有点夸张了

以我肤浅的电气方面知识，电压可变，电流恒定。上MOS共4颗，最大接收电流的能力也决定了这块主板的最大供电电流能力。不知道这么理解对不对？

然后就是困扰我很久的疑惑点，既然下MOS的负担大/发热高。那采用一上两下的结构设计可以理解。但上MOS为什么不使用能通过更大电流的型号，来显著提升主板整体的供电能力？是基于成本考量？还是其它因素导致？

kevinho86

maniacwj 发表于 2024-8-21 14:30
感谢艺术家的科普，简单易懂

请教一下我的疑惑：比如具体到GIGABYTE B450 AORUS ELITE这块主板，它是4相 ...

以Ryzen 9 5950X为例，简单按TDP 105w算（非准确数值，仅作参考）
105w / 12V=8.75A
即使算上PBO之类的睿频技术上到250w，再算上90%效率
250w / 90% / 12V=23.15A，
这样的数值，即使单上MOS也未必需要使用更高规格的MOS管。
始终MOS管流过电流越大，损耗越高，发热越高，内阻也会相应越大。
分为多相供电，就是减轻各个MOS管的发热，降低内阻，降低损耗。
而且单个MOS管规格越高，虽然内阻变小，连续电流变大。
但某些影响MOS损耗的寄生参数会变得难看（这个就要自行去找找"MOSFET选型“资讯）。

补充：其实真的不需要太过深入了解的，太过深入了解，你会发现你会学到更多平日用不到的讯息
我只是对电这方面有兴趣，才会去了解

tide~

maniacwj 发表于 2024-8-21 14:30
感谢艺术家的科普，简单易懂

请教一下我的疑惑：比如具体到GIGABYTE B450 AORUS ELITE这块主板，它是4相 ...

下mos更大的电流，储能的电感/电容体积恐怕要翻倍不止，2个下mos就决定了上mos的范围；

maniacwj

kevinho86 发表于 2024-8-21 15:02
以Ryzen 9 5950X为例，简单按TDP 105w算（非准确数值，仅作参考）
105w / 12V=8.75A
即使算上PBO之类的睿 ...

但是以我实际软件读数来看，5950在使用中实际需要的也不是12V的电压啊，而是1.1V-1.4V的电压。还是以它105W的TDP来计算的话，它所需要的电流就是105/1.2=87.5A。

我把5950开启PBO后，功耗限制在170W，那它所需要的电流就是170/1.2=142A。也不算小了。单MOS或3MOS也撑不住吧。

不知道我这么理解对不对。

kevinho86

maniacwj 发表于 2024-8-21 15:59
但是以我实际软件读数来看，5950在使用中实际需要的也不是12V的电压啊，而是1.1V-1.4V的电压。还是以它10 ...

你测得的是下MOS的输出电压了，这是需要12V降压而来。

你40楼是问“上MOS为什么不使用能通过更大电流的型号，来显著提升主板整体的供电能力？是基于成本考量？还是其它因素导致？”
所以我是以上MOS来做例子

建议你先去看看《开关电源入门》

maniacwj

kevinho86 发表于 2024-8-21 16:18
你测得的是下MOS的输出电压了，这是需要12V降压而来

是啊，实际使用中，CPU所需要的电流并不算小，所以我才挺疑惑。因为我所了解到的是电压可升降，而电流不变。所以多相供电，上下桥MOS中。上MOS所可以接受的总电流，是不是可以看作是这块主板的供电电流上限了？

Montelucast

maniacwj 发表于 2024-8-21 16:24
是啊，实际使用中，CPU所需要的电流并不算小，所以我才挺疑惑。因为我所了解到的是电压可升降，而电流不 ...

不是，你算得不对，里面还有很多东西，datasheet上面的数也不是你理解的意思。
最后都是散热限制，平均下来每项25-30A就到头了，不用更好的是因为不合算

ch_hjie

下桥cpu电压是1.x伏
上桥输入时12V
能量不变的情况下
下mos电流大多了