QDI586主板的电源电路分析 占志彪 1998年 第20期 37版 　　随着电脑制造技术的不断提高，出现了使用单、双电压供电的CPU，而且速度不同的CPU要求不同的工作电压。为使主板能与众多CPU兼容，保证CPU能安全可靠地工作，仅靠微机电源的几组输出是不够的，主板为此专门设计了系统电源电路，该电路能提供多种电压输出，满足不同CPU的需求。在目前的QDI586主板中，分为有跳线和无跳线两种，具有SpeedEasy功能（主板无跳线）的电源电路比有跳线的电源电路复杂，市场中QDI的SpeedEasy主板能自动识别CPU类型并自动提供合适的工作电压，下面就QDI的P5I430TX TITANIUM IB＋电源电路作一简要分析。 #1　　一、SpeedEasy主板电源电路结构、工作原理 #1　　1. Vcc3形成原理 　　主板电源电路要求能提供CPU的内核电压（Core Volatge）Vcore， CPU与其外围电路的接口电压（I/O Voltage）Vcc3，以及为时钟电路、DIMM存储器、BGA芯片提供电源的Vcc－dimm，这些电压都是由微机电源的Vcc（＋5V）经变换而成的。 　　（1）Vcc－dimm形成电路，见^203701a^ 　　（2）Vcc3形成电路 　　总体上说，该电路（^203701a^）是一简单的三端稳压电路。其中，VQ5提供基准电压，VQ6为调整管，R222和R221组成取样电路，C50是消自激电容。一般地，Vcc－dimm被设计成3.3V。在SpedEasy主板中，该电压还送往U2的1脚以形成Vcc3，如^203701b^。 #1　　2.CPU核心电压Vcore形成原理 　　Vcore形成电路较为复杂，要能输出多级电压以适应不同CPU的电压要求，这主要靠RC5041M来完成。 　　（1）RC5041M的内部结构 　　RC5041M实际上是一个DC－DC（直流—直流）转换器，^203701c^是其内部方框图。 　　（2）Vcore电压形成电路，^203701d^是其应用电路。 　　（3）RC5041M的特点功能 　　RC5041M具有输出精度高、可编程的特点，其内置的D/A转换器能直接接受来自于CPU的4位VID（Voltage identification，电压识别）代码，通过对其VID端电平的编程控制可获得从2.1V到3.5V的各级电压（邻级电压差为100mV），通过简单的外围电路配合，可输送高达15A的电流。RC5041M内部振荡器频率可通过修改外围电路元件参数来确定，一般将其设置在200KHz到1MHz之间，RC5041M还提供给主板电源极佳功能：当输出电压超出允许值时，POWER GOOD电路能监测到来自VFB端的电压变化，并发送一中断信号给CPU，以保护CPU。另外，RC5041M还具有输出过电压保护和电流反馈功能。RC5041M各引脚功能、VID代码与输出电压的对照见^203701e^表1、^203701f^表2。 　　（4）DC－DC变换器 　　^203701g^是RC504M的基本工作原理图。 　　当S闭合时，输入电压Vin经L向负载RL供电，流过L的电流IL由下式决定：IL=Ton（Vin－Vout）/L，其中Ton为S的闭合时间。当S打开时，二极管D为储存在L中的电能提供了泄放通道，此时IL=Vout（Ts－Ton）/L，其中Ts为S的开关周期，Ts－Ton为S的断开时间，通过这两个等式，可得到该转换器输入电压与输出电压的关系：Vout=Vin（Ton/Ts），若考虑到D的开启电压Vd和S的压降损失Vsw，则可较精确地得到如下关系式：Vout=（Vin＋Vd－Vsw）Ton/Ts－Vd。对照^203701d^和^203701g^，很容易发现VQ1相当于二级管D，VQ3和VQ4相当于开关S，L13即为L。 #1　　二、SpeedEasy主板的特点、功能 　　对于SpeedEasy主板，它能自动检测CPU的类型，判断用户使用的单电压CPU还是双电压CPU，并能相应发出G1和G2控制信号（见^203701b^）。对于单电压CPU，G1呈逻辑高电平，G2呈逻辑低电平，这时Vcc3是由Vcore形成的，CPU纯由Vcore来供电，Vcc3等于Vcore。对于双电压CPU，G1呈逻辑低电平，G2呈逻辑高电平，Vcc3将由Vcc－dimm形成，CPU在Vcore和Vcc3的双重作用下工作。一般地，Vcc3为固定电压值，而Vcore则受VID逻辑电位控制。VID逻辑电位是由所使用的CPU类型和型号来决定，主板中的BIOS会根据CPU的内部参数自动判断其类型并提供相应的VID代码和G1、G2两个控制信号，保证主板电源电路能准确地工作。与此相关的电路本文不作介绍。 　　对于非SpeedEasy主板来说，其电源电路相对简单，^203701a^和^203701d^电路仍被采用，但^203701b^电路和VID代码形成电路都被取消了，取而代之的是跳线。