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1、 CPU 供电电路原理图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
2、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
3、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，
4、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图片的一致。 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
5、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。三相供电也有缺点：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
6、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。 两相和三相的区分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。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。下图中上面三个是电容（右边那个不算），中间被散热片覆盖的是场效应管，下面三个是线圈，大家要认准
7、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。 2I/4 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。这是另一个例子，上图中有三个电
8、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。根据 PWM 控制芯片的型号分辨因为 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
9、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 VRM9.0/9.2 规范，而要支持最新的 VRD 10.X 规范就要用比如 RT924
10、3 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。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，
11、最大也就 41.4A。 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46.5A。另外，Athlon 64 的最大电流在 57.8A。从上面我们可以看到，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 3.2G 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。
