主板知识详解:硬件监控与电源回路（主板供电线路故障）

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主板3360硬件监控和电源电路的详细知识

1.硬件监控

为了让用户了解工作状态(温度、速度、电压等。)的硬件，主板上通常有一到两个硬件监控芯片，专门用来监控硬件的工作状态。当硬件监控芯片配以各种传感元件(电压、温度、转速)时，它能在硬件处于异常工作状态时，自动采取保护措施或及时调整相应元件的工作参数，从而保证电脑中的所有配件工作在正常状态。常见的有“温控芯片”、“通用硬件监控芯片”等等。

1)温度控制芯片：

主流芯片可以支持两组以上的温度检测，在温度超过一定标准时自动调节处理器散热风扇的转速，从而降低CPU的温度。当超过预设温度时，可以自动强制关闭计算机系统，从而保护计算机系统。常见的温控芯片有ADI公司的ADT7463等。

2)通用硬件监控芯片：

这类芯片通常还集成了超级I/O(输出/输出管理)功能，可用于监控电压、温度、转速等。被监视对象的。温度监控应与温度传感元件相协调；要监控风扇电机的转速，需要配合CPU或者显卡的散热风扇。常见的硬件监控芯片有：华邦公司的W83697HF、W83627HFSMSC公司的LPC47M172ITE的IT8705F和IT8703F华硕公司的AS99172F(该芯片可以同时监测三组系统风扇和三组系统温度)等。

2.电源电路

电源是主板的重要组成部分，其作用是将主机电源输送的电流的电压转换成CPU可以接受的核心电压，使CPU正常工作，并对主机电源输送的电流进行整形和滤波，滤除各种杂波和干扰信号，从而保证计算机的稳定运行。电源的主要部分一般位于主板的CPU插槽附近。根据其工作原理，电路可分为“线性电源模式”和“开关电源模式”。

1)线性供电模式

这是多年前的主板供电方式，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，串联在电源电路中。由于可变电阻流过与负载相同的电流，消耗了大量的能量，导致温度上升，导致电压转换效率低。特别是在需要大电流的电源电路中，不能使用线性电源。目前，这种供电方式早已被淘汰。

2)切换电源模式

这是目前广泛使用的供电方式。PWM控制器IC芯片提供脉宽调制并发出脉冲信号，使MOSFET1和MOSFET2依次导通。扼流圈L0和L1用作储能电感，与相连的电容组成LC滤波电路。

其工作原理是：当负载两端电压VCORE(如CPU所需电压)要降低时，外部电源会对电感充电，通过MOSFET的开关动作达到所需的额定电压。当负载两端电压升高时，外部电源被MOSFET的开关作用切断，电感释放刚刚充入的能量，然后电感成为电源继续给负载供电。随着电感中存储能量的消耗，负载两端的电压开始逐渐降低，需要通过MOSFET的开关作用，对外部电源再次充电。以此类推，在不断充放电的过程中，它变成了一个稳定的电压，负载两端的电压永远不会升高或降低，这就是开关电源最大的优点。还有，由于MOSFET工作在开关状态，其导通时的内阻和关断时的漏电流都很小，所以其本身的功耗很小，避免了电路中串联的线性电源的电阻部分消耗大量能量的问题。这就是所谓的“单相供电回路”的工作原理。

一般单相电源能提供最大25A的电流，但常用的CPU早已超过这个数字。P4处理器的功率可以达到70-80W，工作电流甚至可以达到50A。单相电源无法提供足够可靠的电力。所以现在主板的供电电路设计都采用两相甚至多相设计。图46是两相电源的原理图，很好理解，就是两个单相电路并联。所以可以提供双倍的电流供应，理论上可以满足现在CPU的需求。但以上只是纯理论，实际情况中还需要加入很多因素，比如开关元件的性能，导体的电阻，这些都是影响Vcore的因素。在实际操作中，存在电源部分效率的问题，电能不会100%转化。一般来说，消耗的电能会转化为热量散发出去。因此，任何常见的稳压电源总是电器中最热的部分。注意，温度越高，效率越低。这样，如果电路的转换效率不是很高，两相供电电路可能无法满足CPU的需求，于是出现了三相甚至更多的供电电路。

但是，也带来了主板布线的复杂。如果此时布线设计不合理，会影响高频运行的稳定性等一系列问题。目前市面上很多主流主板产品都采用三相供电电路，可以为CPU提供足够的电力，但是由于电路设计的不足，在极端情况下主板的稳定性受到一定的限制。如果要解决这个问题，就要在电路设计和布线上下更大的功夫，成本也会相应上升。

电路采用多相电源。

　　电源回路对电脑的性能的发挥以及工作的稳定性，起着非常重要的作用，是主板一个重要的性能参数。在选购时，应该选择主流大厂设计精良、用料充足的产品。

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