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數位PWM電源與傳統PWM電源設計有什麼不同呢??要如何界定呢??

本主题由 je4n 于 2008-5-9 18:46 提升

數位PWM電源與傳統PWM電源設計有什麼不同呢??要如何界定呢??

最近常被问到几相位以上的PWM电路就是数位电源电路呢??
4相,6相,8相 還是12相呢?要怎么界定数位跟传统?
大家听说数位的好。。。。好在哪里呢?
请大家说说看自己的看法喽!!
你说的太专业了,最好有图解
不懂 来学习了
数位的电压更加精确,波动更小吧?
Sending my best regarding to bloody, goddamn capitalism. I am downfallen, carrion indeed.
说实话,对于数位电源的定义我还真的无法明确。台湾国语的“数位”就是普通话里的“数字”含义吧。

那么从工作方式上讲,PWM调节本身就是数字式的,通过脉冲信号控制晶闸管的导通与关断,所以所有PWM模块都应该是数字式控制啊。
overclock your mind----->下场就是----->疯子
一群疯子----->在一起就是------->超频网编辑部
其实就是digit(or digital吧)
Sending my best regarding to bloody, goddamn capitalism. I am downfallen, carrion indeed.
在讨论Digital PWM Control?
引用:
原帖由 石头 于 2007-11-28 10:44 发表
说实话,对于数位电源的定义我还真的无法明确。台湾国语的“数位”就是普通话里的“数字”含义吧。

那么从工作方式上讲,PWM调节本身就是数字式的,通过脉冲信号控制晶闸管的导通与关断,所以所有PWM模块都应该是 ...
台湾叫的数位 在大陆叫 数码或者数字

比如大陆叫的 数码相机  在台湾叫 数位相机
刚才说错了,不是晶闸管,是mosfet,以前学变频调速改不过来这个称呼,晶闸管是给大功率负载用的,通过电流能达到800A。

我一直对数字式啊、数位式的称呼嗤之以鼻。其实都是现成的电路设计,西方国家N年前就研究透彻的东西,现在拿出来蒙没有专业知识的用户 我这里不是说楼主,我猜楼主用意就是让大家讨论来探明真相,拨云见日。

电路的设计的升级是随着材料工艺水平提升而进行的。最早的元件在电气性能方面并没有理论上那么理想,而现在随着材料工艺的提升,半导体技术的革新,很多元件的电气性能越来越理想,因此电路设计就可以有更多的变化。但是不管怎么变,数字式这个称呼都是小题大作。这就是我的观点。


下面来看看传统的供电原理


这是网上流传的CPU供电模块其中一相的电路原理图。姑且不说它是否真的准确,但是从这个原理图我们至少明白数字式什么的称呼跟这个技术根本就没有直接关系。同时我对这个电路图也有很多问题,这里正好跟DFI的大大请教一下。

从原理图可以看出,CPU输入电压+12V,这是大家都知道的,ATX 12V 2.x电源都有独立的CPU供电。之后经过电感与电容,电感是通直隔交,这里是滤波作用,把交流成分挡住不让其通过;电容是通交隔直,这里起到了旁路滤波作用,进一步把直流电中的交流成分引到地线,这样出来的就是很纯净的直流电了。

接下来电流传到场效应管的部分,这是关键。场效应管mosfet的特性是,能随着输入电压的变化而控制输出电流,而这个电流可以很强,一般一相供电能达到25A。PWM就是控制输出电压的关断与开启时间,来控制mosfet输出的波形的,从而达到输出一个电压的目的。以上是我对PWM供电模块的理解,不知道是否正确,DFI大大别老离线,来解答一下啊

我现在有很多问题,PWM的控制电压在其芯片内部如何实现的?我最理解不了的是,mosfet是功率元件,在输出电压一定的情况下可以随负载变化输出很强的电流,好像输出电压是不可调的;但是bios里是可以调节电压的,这个电压调节又是如何实现的(这好像涉及到PWM芯片的原理)。。。?之后的输出电压反馈比较电路又是什么呢,因为华硕的主板增加了vdrop补偿功能。也希望大大放一个正确的电路图啊。

以上是单相供电的原理,但是单相供电输出的波形并不稳定,于是要多相叠加。所以什么是数位PWM电源与传统PWM电源?我认为好像没区别吧。
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不太懂
为什么两个场管不是并联呢?
既然是调节开关时间调节,电感储能,本来就已经是buck变换式开关电源了
那么与地导通的那一颗应该是没有必要吧,
我个人觉得加上他只会浪费能源,而且造成输出不稳定
不如直接换成二极管
望指教

[ 本帖最后由 mjiachen 于 2007-11-29 10:46 编辑 ]
这个数字不数字主要是说脉宽调制、相位等方面的控制数字化与否,供电电波还是老样子的,不会变成方波(因为也没有任何意义,还要钳位电路来消耗能量)。数字PWM响应速度比较快,可以让mosfet工作在高频率下,电波浮动也相对传统PWM较小,也不需要大容量电容来滤波。

简单说就是数字供电或者叫高频开关供电出来的电波更稳定,更能接近理想直流电。不过电感和mosfet会更热。
不过这个更接近理想直流电是指滤波之前。滤波之后的话,不见得一定比传统PWM供电会好多少,主要依照两者具体的滤波设计对比。不过在最终结果相同的情况下,数字供电肯定可以节约空间了,因为不需要烟囱。


最简单的判断方法看用什么电容,用一些小容量陶瓷电容就能解决滤波问题的那就绝对不是传统PWM供电了,因为那样会很难正常工作的。
世界上99%的问题都源自存在缺陷的机制

软件不会测温度,不会测电压,也不会测频率,以前不会,现在不会,以后也永远不会。软件会读温度、读电压、读频率,一直是在读取。
PS:BIOS也是软件

修改版操作系统 + 新硬件 = 灵异事件

请一定要养成卸载旧显卡驱动的习惯,生活会更美好
是的 我是想讨论一下 数位(Digital)的PWM设计跟一般的PWM设计上有什么不同,例如有人跟我说说DQ6上面的12相电源设计是数位的PWM,广义的来看他也应该算是,因为他采用的PWM IC可以通过SMBUS来控制电压设定,算是数位控制没错。只不过如果是这样的定义那DFI DK或是BI系列的4相也应该说是数位的才是,其他家用到支援VRM11PWM也都应该是,换句话说可以支援新的支援INTEL 4core版子都是数位的PWM,这个界定会不会太不清楚呢?其实每一家主版的电源设计都有其目的,
每一家的高阶板都有一定的水平,只要稳定的提供足够给CPU用的电流并没有一定的说谁好谁坏,我们还是以设计原意来看一个电源设计的优缺会比较实际。

具我的了解, 现在主版大概有用到4PWM 线路的型态 我分阶段来说说我的看法给大家参考
1.
SERVER上面移植下来的 ─ 半DIGITAL PWM (MASTER)+ DIGITAL电流/电压控制IC
2.
DIGITAL PWM + MOSFET
3.
VRM 11 PWM + MOSFET
4.
VRM 10 PWM + MOSFET (当然还有更早期的。。。)

* Voltarra 的解决方案








从现在SEVER等级上面移植过来,是一种高效率电压转换的解决方案,PWM IC 本身含较多电流/电压 侦测与数位化控制的的模组,不是使用一般的MOSFET,而是利用一颗整合了DRIVE跟大电流控制元件的IC当作电源的转换,经由主要的PWM控制IC来做到精确的电源控制。 因为这样的转换效率非常的好,并不需太大电容值的后极的电容来当BUFFER,所以不会看到在电源线路上出现一大排的高高的电容核电感,相对的你会看见一个长长的积层电杆和小小的一些积层电容,
由于它的很多都是采用数位的方式在控制所有的相位,所以认真要说的话,我认为暂且可以的可以叫做数位的电源设计我们先不管他的名称我们先来看看这样的电源设计模组有什么好处呢?


a.
当然提供的大电流不在话下,一般传统的MOSFET除非超级好(贵的要命)每一相位大概可以提供2530A,目前所知这样的整合IC可以提供3840A的大电流。


b.在电流/电压平衡上它可以直接侦测每一颗DRIVER IC上面的电流/电压,提供PWM IC可以让每一项的IC所承担的负载更平均,不易产生凸波。。。让供应CPU的电源更加的平稳。


c.
线路简单所占的位置超小,热原容易集中处理,在配和散热设计上更能容易将产生的热源重机箱带走


d.随你高兴要加几项就几项只要你有钱(开玩笑的就看设计者想要提供多大的电流而定)



缺点呢。。。其实对版子的设计几乎是目前针对多核心CPU的最好的选择,但是不是所有的厂商都会这样设计的,说明白唯一的缺点就是贵的要命,大概来说的这样的电源设计比上用一般的设计,大概会差到910块美金这么多。

具我知道目前这样的电源设计都是采用是Voltarra 这家公司的 solution,目前有用到采用这样解决方案的厂家就以DFI 和ABIT两家为主, 一般来说5 or 6项能提供的电源就相当足够了,不过当然要看设计者对板子的要求是什么而定,例如高阶的Lanparty UT P35就采用8相的解决方案,理论上可以提供230~240A的电流给CPU使用。



待续。。。。打的好累休息一下明天再继续
石头感謝你提供的基本原理,你提的問題我接下來會一步一步的說明。。。。。最近忙了些許。。明天續
只能看懂一小部分电路图。。。。已经。。。。基本上看不懂了。。。。
纯粹进来学习的。。。。。。。。。。。。。。
         弱弱的问下。。。类似图上红框里的那两块。。。。不晓得是虾米是不是类似于电感+MOS管的东西,。。。每一块是3项。。。在那两个大块下面的。。。那一个个小的方块是虾米用的。。。控制电路?。。。。一头雾水啊。。。
还有就是见到好多A卡也用上那东西了。。。。。。
    但是针对服务器的板子却从来没见过这种情况。。。。。。。。。。
成本考虑?还是实际使用上稳定性不好?。。。。
可是个人觉得数字供电应该比传统的那种X项N回路的要好很多啊。。。为什么服务器的板子上却看不见。。。
一切都将逝去了。。。2008年5月17日。

回复 12# 的帖子

如果说是控制方式为数字式,这个还可以接受。不过PWM芯片实在没研究,希望D大提供些资料,最好有PDF下载啊

可以相信,数字式PWM的输出波形更平滑、提供电流更强、集成度更高。
4核Q6600超频到3.5G,12V输入增加到16A以上,功率可以达到200W,变换成CPU输入的1.xV电压,所需电流在150A左右,可见数字式PWM确有必要。
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回复 13# 的帖子

希望能讲讲各模块输出波形的变换方式。。。

昨天重新温习了惯性系统的等效原理,以前学的都还老师了
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只能看懂一半
我先介绍一下PWM的工作原理,先了解一下再回头讨论其它两个不同组合方式有什么不同。我先找了一个4相PWM,先用2相的线路,用小画家简单的写一下说明小画家繁体的字型的请多包涵...



4相PWM IC所输出波形



顺便提供一下最大电流与连波的算式,有兴趣研究的人可以看一下

One Phase
I peak-peak= (V IN X V CORE - V CORE 2) / (L x F SW x V IN)
Example: For V CORE =1.6V,
V IN =12V,
L =1.3H,
F SW = 250kHz,
Then I PK-PK = 4.3A
Four Phase
Then I PK-PK = 1.075A
V peak-peak (ripple)= I PK-PK x C ESR total
Example: C ESR total=2m ohm,
Then V PK-PK = 2.15mV

2 PHASE Vcore 端连波波形图



理论上越多项当然连波就越小喽,不过不是只是把连波变小就一定好喔
神啊,救救我吧,谁叫我学的是文科呢
学文科可以这样解读:所谓的数字PWM,就是利用+12V作为辅助电压源,把PWM伺服IC提供的分相(或者叫"变频"?)信号利用MOSFET(高速,低电阻开关)分压,最后利用电感+电容的储能整形,最最后的关键时候: +12V.20A240W功率变换为CPU满负荷运载需要的+1.2V.199A 239W 嘿嘿,功率没变,损失一点点而已,但是,电流已经好强大咯~!~
总结:分相(或者叫"变频"?)也多,转换效率也就越高!

[ 本帖最后由 kimker 于 2007-11-29 15:26 编辑 ]
继续学习

回复 19# 的帖子

我先仔细拜读,然后努力做个通俗的解释吧
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