電子元件知識|電感與MOS管是如何合作的？-KIA MOS管

電感與MOS管如何合作

電容和電阻這兩種板卡上常見(jiàn)的電子元件，其實(shí)，在CPU或顯卡的供電電路中,除了它們之外還有兩種電子元件是必不可少的，那就是電感線(xiàn)圈(簡(jiǎn)稱(chēng)電感)和MOSFET管(場(chǎng)效應管簡(jiǎn)稱(chēng)MOS管)。

電感線(xiàn)圈

在主板CPU插槽附近或顯卡上，除了一個(gè)個(gè)直立的圓柱形電容特別引人注目外，我們還能看到三四個(gè)用銅線(xiàn)纏繞起來(lái)的線(xiàn)圈，這種線(xiàn)圈就是我們常說(shuō)的電感，根據它的結構，人們也稱(chēng)它為電感線(xiàn)圈。

一、電感的作用是什么?

電感在整個(gè)供電系統的作用主要有:一方面是過(guò)濾高頻信號,二是與MOS管、電容等組成直流電轉換電路，電感性能的好壞，與它所采用的銅線(xiàn)粗細、繞線(xiàn)方式、有無(wú)磁芯有關(guān)系。

一個(gè)好的電感線(xiàn)圈，如果采用單線(xiàn)繞制,那銅線(xiàn)應該粗大一些, 同時(shí)纏繞的間隔也應該很均勻，如果采用的是多股銅線(xiàn)繞制,每股銅線(xiàn)之間要相隔均勻,同時(shí)在圓周上分布也盡量均勻。

隨著(zhù)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電感在封裝方式上發(fā)生了很大的變化。在一些主板或顯卡上已看不到那銅絲纏繞的”輪胎”,取而代之的是PVC封裝的立式線(xiàn)圈電感或是黑色塑料封裝的屏蔽式電感。

從本質(zhì)來(lái)說(shuō)來(lái)這些電感性能上沒(méi)有很大的差距,但從電感的實(shí)際運用來(lái)看,當電路中的電流較強時(shí)，使用的電感體積較大(如CPU插槽附近的線(xiàn)圈)，而當電路中的電流相對弱一些的時(shí)候，所采用的電感體積一般較小(如內存輔助供電電路),因此現在不少顯卡的供電電路中都會(huì )采用小型的立式線(xiàn)圈電感或是屏蔽式電感。

二、電感的性能參數有哪些?

電感的基本參數是電感量,主要單位有亨利(H)、毫亨利(mH)、微亨利(μH),它們之間的關(guān)系是1H= 1000mH= 1000000uH。一般情況下電感的參數是不標在線(xiàn)圈上的，而是用特定的名稱(chēng)標注。

但在立式線(xiàn)圈電感或屏蔽式電感上,一般會(huì )標有"3R3" 等字樣其中“3R3”就是電感的型號，通過(guò)它也可以看出電感量那就是"3.3μH" 。

當然,電感除了電感這個(gè)參數外,還有感抗XL (即電感線(xiàn)圈對交流電流阻礙作用的大小)、線(xiàn)圈的Q值(線(xiàn)圈質(zhì)量的一個(gè)物理量)、分布電容(線(xiàn)圈的匝與匝之間、線(xiàn)圈與屏蔽罩之間,以及線(xiàn)圈與底板之間的電容)等。

MOS管

電感，MOS管

MOS管的英文全稱(chēng)叫MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor),即金屬氧化物半導體型場(chǎng)效應管，屬于場(chǎng)效應晶體管中的絕緣柵型。

電感，MOS管

因此,MOS管有時(shí)被稱(chēng)為場(chǎng)效應管在一般電子電路中，MOS管通常被用于放大電路或開(kāi)關(guān)電路。而在主板上的電源穩壓電路中,MOSFET扮演的角色主要是判斷電位,它在主板上常用”Q”加數字表示。

一、MOS管的作用是什么?

目前主板或顯卡上所采用的MOS管并不是太多，一般有10個(gè)左右,主要原因是大部分MOS管被整合到IC芯片中去了。

由于MOS管主要是為配件提供穩定的電壓,所以它一般使用在CPU、AGP插槽和內存插槽附近其中在CPU與AGP插槽附近各安排一組MOS管，而內存插槽則共用了一組MOS管, MOS管一般是以?xún)蓚€(gè)組成一組的形式出現主板上的。

電感與MOS管是如何合作的?

通過(guò)上面的介紹，我們知道MOS管對于整個(gè)供電系統起著(zhù)穩壓的作用，但是MOS管不能單獨使用,它必須和電感線(xiàn)圈、電容等共同組成的濾波穩壓電路，才能發(fā)揮充分它的優(yōu)勢。

主板上的PWM(Plus Width Modulator,脈沖寬度調制器)芯片產(chǎn)生一個(gè)寬度可調的脈沖波形,這樣可以使兩只MOS管輪流導通當負載兩端的電壓(如CPU需要的電困)要降低時(shí)，這時(shí)MOS管的開(kāi)關(guān)作用開(kāi)始生效,外部電源對電感進(jìn)行充電并達到所需的額定電壓。

當負載兩端的電壓升高時(shí)，通過(guò)MOS管的開(kāi)關(guān)作用,外部電源供電斷開(kāi)電感釋放出剛才充入的能量,這時(shí)的電感就變成了“電源”,繼續對負載供電。

隨著(zhù)電感上存儲能量的不斷消耗負載兩端的電壓又開(kāi)始逐漸降低，外部電源通過(guò)MOS管的開(kāi)關(guān)作用又要充電。這樣循環(huán)不斷地進(jìn)行充電和放電的過(guò)程，從而形成一種穩定的電壓，永遠使負載兩端的電壓不會(huì )升高也不會(huì )降低。