深度刨析CPU供电原理及上下管为何要一起更换

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深度刨析CPU供电原理及上下管为何要一起更换 来源:迅维网 原创经验自从和老板打官司以来,哥就没了在写字的心情。今天看到基地在兑换礼品,哥一下兑换了两个,现在没分了,等级也降为正式维客。 为了赚点积分,把等级早点提上去,只好又卖一把子力气。如果大家还认可哥写的东西,就希望大家多多加分。好了先上图,保持哥一贯的作风,为了方便解说,还是作了简化。用两个开关代替了上管和下管。 相信大家都知道在更换这个电路的时候,最好是两只MOS管一起更换。那么为什么要两只管子一起换呢,原理上怎么解释呢?相信大家听完下面的分析就知道了!说道CPU供电电路原理,我相信很多人都会说,这有什么难得,我早就清楚了。呵呵确实是这样吗?先听哥讲完你在说好了下面就来说说上面这个电路的原理,看看你和哥说的是不是一样的。该电路的原理就是:“当K1导通,K2截止时,VCC通过K1和L向负载RL供电,并且向电容EC充电,当K2导通,K1截止时,电容向负载RL放电形成回路”看看就这么简单,不知道有多少人理解的和这个叙述的是一样的,如果你和这个理解的是一样的,那么哥要恭喜你。你答错了,并且是大错特错。至于为什么呢,接下来咱们就讲这个问题。其实这个电路真正的工作原理是这样的:“当K1导通,K2截止时,VCC就通过K1想负载L提供电流,同时在L上感应一个左正右负的电压,当K2导通,K1截止时,电感L两端的电流不能突变,也就是说他要维持之前的电流,那么这个之前的电流是怎么样的呢?这个之前的电流,也就是K1导通,K2截止时的电流,是从A流到B的。为了维持这个电流,所以电感L上存储的磁能就会感应一个右正左负的电压,这个在电源上有一个专有名词叫”电压突变“也就是电感在K1导通,K2截止时电压本来是左正右负的,但是在K1和K2的状态转换的瞬间,电感L上的电压就变成右正左负了。所以K2导通,K1截止时电感上产生的这个右正左负的感应电压就通过B点,负载RL,K2,A点,形成在K2导通时的电流回路。也就是说K2导通时并不是由电容EC向负载提供电流的,而是由电感提供在K2导通时的电流,电感在这里主要的作用就是和L形成低通滤波器以使在A点的PWM波变成平缓的直流“好了,接下来在说两只MOS管一起更换的原理。”相信大家都知道,MOS损害一般说来只有两种情况:1 开路;2 短路,下面分别讨论,当然只讨论下管,因为上管如果是因为他自身质量不良损坏的话对下管是没影响的,这个相信大家都看的出来,所以就不用多说1 当下管短路时,通过上图可以看出,VCC提供的电流就全部经过短路的K2到地,这个电流显然比K2截止时VCC提供的电流经过电感,负载RL到地大的多,同时K1的管压降等于VCC。根据W=V*I,虽然V并没增加,但电流增加,W也增加,所以K2一但短路是有可能会损害K1的,但这时只要不是长时间的工作,上管K1一般是不会损坏的因为在设计的时候,设计师都留有很大的余量。也就是说当下管K2短路,短时间通电,上管不是一定就会损坏的,甚至只要上管的功耗足够大,就算长时间通电,上管也不会损坏。2 当当下管开路时,根据上面原理的分析可以得知从K1导通,K2截止,转换到K2导通,K1截止时,电感两端的感应电压发生了突变,也就是上图中A点为负,B点为正,这时可以看出K1两端的电压是等于(VCC-(-A点电压)),所以当电路转换到K1导通时,流过K1的电流就会大增,还是根据W=V*I,这是可以看出K1的功耗在极端时能达到正常工作时的4倍左右,所以K1损坏就是很自然的事了。那么为什么只要K2正常工作,上管就不会损坏了呢?根据上图,A点为负时,当电路从K1导通,K2截止,转换到K2导通,K1截止时因为K2导通,就把A点的电位嵌位在K2的导通管压降了,也就是说,这时A点的电压就=地电压(0V)+(-K2的管压降),以三极管为列说明,三极管的导通管压降比如取0.3V,那么此时因为K2的导通作用。此时A点电压=0V+(-0.3V)=-0.3V,那么此时K1的管压降=VCC-(-0.3V)=VCC+0.3V,电流还是从K1经过L,负载RL到地,可见这时K1的功耗W=(VCC+0.3)V*I,因为I并没增加,而电压也只增加了0.3V,所以K1自然就不会损坏了 [size=5]多谢红尘一笑兄弟的提醒,输入波形画错了,两个波形因该是相差180度的。 [/size] 复制代码 更换CPU专题帖:https://www.chinafix.com/zt/55290-1.html 本文内容由 陈祖平 提供

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