深度刨析CPU供電原理及上下管為何要一起更換
深度刨析CPU供電原理及上下管為何要一起更換
來源：迅維網(wǎng) 原創(chuàng)經(jīng)驗自從和老板打官司以來，哥就沒了在寫字的心情。今天看到基地在兌換禮品，哥一下兌換了兩個，現(xiàn)在沒分了，等級也降為正式維客。 為了賺點積分，把等級早點提上去，只好又賣一把子力氣。如果大家還認可哥寫的東西，就希望大家多多加分。好了先上圖，保持哥一貫的作風(fēng)，為了方便解說，還是作了簡化。用兩個開關(guān)代替了上管和下管。
相信大家都知道在更換這個電路的時候，最好是兩只MOS管一起更換。那么為什么要兩只管子一起換呢，原理上怎么解釋呢？相信大家聽完下面的分析就知道了！說道CPU供電電路原理，我相信很多人都會說，這有什么難得，我早就清楚了。呵呵確實是這樣嗎？先聽哥講完你在說好了下面就來說說上面這個電路的原理，看看你和哥說的是不是一樣的。該電路的原理就是：“當K1導(dǎo)通，K2截止時，VCC通過K1和L向負載RL供電，并且向電容EC充電，當K2導(dǎo)通，K1截止時，電容向負載RL放電形成回路”看看就這么簡單，不知道有多少人理解的和這個敘述的是一樣的，如果你和這個理解的是一樣的，那么哥要恭喜你。你答錯了，并且是大錯特錯。至于為什么呢，接下來咱們就講這個問題。其實這個電路真正的工作原理是這樣的：“當K1導(dǎo)通，K2截止時，VCC就通過K1想負載L提供電流，同時在L上感應(yīng)一個左正右負的電壓，當K2導(dǎo)通，K1截止時，電感L兩端的電流不能突變，也就是說他要維持之前的電流，那么這個之前的電流是怎么樣的呢？這個之前的電流，也就是K1導(dǎo)通，K2截止時的電流，是從A流到B的。為了維持這個電流，所以電感L上存儲的磁能就會感應(yīng)一個右正左負的電壓，這個在電源上有一個專有名詞叫”電壓突變“也就是電感在K1導(dǎo)通，K2截止時電壓本來是左正右負的，但是在K1和K2的狀態(tài)轉(zhuǎn)換的瞬間，電感L上的電壓就變成右正左負了。所以K2導(dǎo)通，K1截止時電感上產(chǎn)生的這個右正左負的感應(yīng)電壓就通過B點，負載RL，K2，A點，形成在K2導(dǎo)通時的電流回路。也就是說K2導(dǎo)通時并不是由電容EC向負載提供電流的，而是由電感提供在K2導(dǎo)通時的電流，電感在這里主要的作用就是和L形成低通濾波器以使在A點的PWM波變成平緩的直流“好了，接下來在說兩只MOS管一起更換的原理。”相信大家都知道，MOS損害一般說來只有兩種情況：1 開路；2 短路，下面分別討論，當然只討論下管，因為上管如果是因為他自身質(zhì)量不良損壞的話對下管是沒影響的，這個相信大家都看的出來，所以就不用多說1 當下管短路時，通過上圖可以看出，VCC提供的電流就全部經(jīng)過短路的K2到地，這個電流顯然比K2截止時VCC提供的電流經(jīng)過電感，負載RL到地大的多，同時K1的管壓降等于VCC。根據(jù)W=V*I，雖然V并沒增加，但電流增加，W也增加，所以K2一但短路是有可能會損害K1的，但這時只要不是長時間的工作，上管K1一般是不會損壞的因為在設(shè)計的時候，設(shè)計師都留有很大的余量。也就是說當下管K2短路，短時間通電，上管不是一定就會損壞的，甚至只要上管的功耗足夠大，就算長時間通電，上管也不會損壞。2 當當下管開路時，根據(jù)上面原理的分析可以得知從K1導(dǎo)通，K2截止，轉(zhuǎn)換到K2導(dǎo)通，K1截止時，電感兩端的感應(yīng)電壓發(fā)生了突變，也就是上圖中A點為負，B點為正，這時可以看出K1兩端的電壓是等于（VCC-（-A點電壓）），所以當電路轉(zhuǎn)換到K1導(dǎo)通時，流過K1的電流就會大增，還是根據(jù)W=V*I，這是可以看出K1的功耗在極端時能達到正常工作時的4倍左右，所以K1損壞就是很自然的事了。那么為什么只要K2正常工作，上管就不會損壞了呢？根據(jù)上圖，A點為負時，當電路從K1導(dǎo)通，K2截止，轉(zhuǎn)換到K2導(dǎo)通，K1截止時因為K2導(dǎo)通，就把A點的電位嵌位在K2的導(dǎo)通管壓降了，也就是說，這時A點的電壓就=地電壓（0V）+（-K2的管壓降），以三極管為列說明，三極管的導(dǎo)通管壓降比如取0.3V，那么此時因為K2的導(dǎo)通作用。此時A點電壓=0V+（-0.3V）=-0.3V，那么此時K1的管壓降=VCC-（-0.3V）=VCC+0.3V，電流還是從K1經(jīng)過L，負載RL到地，可見這時K1的功耗W=（VCC+0.3）V*I，因為I并沒增加，而電壓也只增加了0.3V，所以K1自然就不會損壞了
[size=5]多謝紅塵一笑兄弟的提醒，輸入波形畫錯了，兩個波形因該是相差180度的。
[/size]
復(fù)制代碼
更換CPU專題帖：https://www.chinafix.com/zt/55290-1.html
本文內(nèi)容由 陳祖平 提供
該文章被收錄于：
更換CPU ? https://www.chinafix.com/zt/55290-1.html
PWM電路工作原理 ? https://www.chinafix.com/zt/7605-1.html
什么是mos管 ? https://www.chinafix.com/zt/452-1.html
CPU供電短路 ? https://www.chinafix.com/zt/20876-1.html
評論 (0)