https://galeri.uludagsozluk.com/r/2348705/+
Su musluğu benzetmesi biraz kusurlu olsa da birçok açıdan geçerlidir. lavabo başında, Suyu yüzünüze çıkarmak için gereken süreci düşünün; suyun temiz, yeterli basınçta olması ve ihtiyacınız olan miktarda gelmesi gerekir. Bu benzetmede güç su olacaktır. Musluğunuzdaki suyun üretilebilmesi için suyun büyük bir kaynaktan kontrol edilmesi, temizlenmesi, borulara doldurulması ve basınçlandırılarak evinize ulaşması gerekir. Bizim suya ihtiyacımız olduğu gibi bir CPU'nun da güce ihtiyacı vardır ve bizim için kaynak büyük bir göl olabilir, ancak CPU'nun kaynağı bilgisayarınızın ana AC/DC PSU'sudur (güç kaynağı). Bizim için su daha sonra bir su arıtma merkezine yönlendirilir ve temel olarak VRM'nin yaptığı da budur. Daha sonra suyun basınçlandırılması ve temizlenmesi gerekir; bu, temel olarak aşamaların yaptığı şeydir. MOSFET'ler pompa gibi davranır ve sürücüler de pompaları (MOSFET'ler) vanalar (sürücüler) gibi kontrol ederler. indüktörler daha sonra suyu bir arıtma tankı gibi depolar ve temizler, ardından tüm arıtma tankları (indüktörler) suyunu doğrudan tutma tankına (kondansatörlere) veya doğrudan şehirdeki insanların musluklarına gönderir. PWM ana kontroldür ve sürücüler (valfler) PWM tarafından kontrol edilir.
VRM : Voltaj regülatör modülü, bu terim, doğrusal bir regülatörden, ana kartınızın CPU VRM'si olan bir anahtarlamalı güç kaynağı olan senkronize çok fazlı bir dönüştürücüye kadar her şeyi ifade eder. insanlar ayrıca VRM'ye PWM diyorlar ki bu doğru değil, PWM devrenin tamamını değil bir modülasyon şemasını veya çipi ifade ediyor, ancak PWM'nin akılda kalıcı bir halkası olduğundan insanlar hala VRM'yi PWM olarak adlandırıyor. Bazıları VRM'yi VR veya VRC (voltaj regülatör devresi) olarak da adlandırabilir.
PWM : Darbe Genişliği Modülasyonu veya Modülatör, bu, fazların darbe benzeri bir şekilde açılıp kapatıldığı bir şemadır, aynı zamanda VRM'nin kontrol çipine de atıfta bulunabilir. PWM kontrol çipi, fazların açılmasından VRM'nin farklı özelliklerinin izlenmesine kadar her şeyi yapar; PWM, bir VRM'nin doğası gereği dijital olarak kabul edilebilecek tek parçasıdır, ancak PWM'yi analog mekanizmalarla tasarlamak mümkündür (ki bu oldukça zordur). kolay ve popüler).
Görev Döngüsü : Görev döngüsü, Vout'un Vin'e bölünmesiyle elde edilen bir orandır; dolayısıyla 12v giriş ve 1,2v çıkış varsa görev döngüsü %0,1 veya %10'dur; görev döngüsü, yüksek taraf MOSFET'in ne kadar süreye ihtiyacı olduğunu belirler. açık olmalıdır ve bu durumda 1,2v çıkış alma süresi %10'dur. Görev döngüsü, yüksek tarafın ne sıklıkta geçiş yaptığını belirlerken, anahtarlama frekansı da ne sıklıkta geçiş yaptığını belirler.
Anahtarlama frekansı : Bu, VRM'nin geçiş yaptığı veya darbe verdiği frekanstır. Artan anahtarlama frekansı, akımın VRM boyunca daha hızlı hareket edeceği anlamına gelir; ancak artan anahtarlama frekansı geçici tepkiye yardımcı olur ve dalgalanmayı azaltmaya yardımcı olur, aynı zamanda verimliliği azaltır ve sıcaklığı artırır. Düşük görev döngüsünde anahtarlama frekansı da sınırlıdır. Anahtarlama frekansı, fazların ne sıklıkta değiştiğini veya darbe aldığını belirler. Yani, eğer anahtarlama frekansı 300khz ise, fazlar saniyede 300.000 kez darbe yapar veya her 3,33 mikrosaniyede (usec) veya 3,33e-6 saniyede bir darbe yapar. Anahtarlama frekansının da fazlar boyunca sabit olması gerekir; bu nedenle, faz sayısını iki katına çıkarırsanız, iki katına çıkan fazların her biri için frekansı da yarıya indirmelisiniz; bunu yapmazsanız, tüm VRM'nin etkin anahtarlama frekansının tamamı önceden hesaba katılmadığı sürece iki katına çıkabilir ve sorunlara yol açabilir.
MOSFET : Metal Oksit Yarı iletken Alan Etkili Transistör, temel olarak, geçide bir voltaj verildiğinde açılabilen (kaynağı bağlayıp boşaltabilen) basit bir anahtardır. Bir MOSFET'in genellikle 3 noktası vardır; MOSFET'i kontrol etmek için kullanılan geçit, akımın aktığı drenaj ve akımın kaynağına bağlanan kaynak. MOSFET temel olarak bir anahtar/elektronik valftir. Geçide belirli bir voltaj sağlandığında, akımın serbestçe akması için kaynak ve drenajın bağlanmasıyla bunu düşünmek kolaydır. Bu arada FET kısaca MOSFET'tir.
Yüksek Taraf MOSFET : Bu MOSFET'in kaynağı, modern VRM'lerde genellikle 12v olan bir girişe bağlanır ve drenajı, düşük taraf MOSFET'in indüktörüne / kaynağına bağlanır. Sürücü kapısını kontrol ediyor. Yüksek taraftaki MOSFET'in anahtarlama kayıpları, çok hızlı darbe alacağından çok yüksektir. Bir faz AÇIK olduğunda, yüksek taraf MOSFET de açıktır. Görev döngüsü, yüksek taraf MOSFET'in ne kadar süre açık kalacağını belirler. Yüksek taraf MOSFET, fazın akım çıkışını sınırlar. Yüksek Taraflı MOSFET'e Kontrol MOSFET'i de denir.
Alçak Taraf MOSFET : Bu MOSFET'in kaynağı indüktörde / yüksek tarafın drenajında bulunur, alçak tarafın drenajı toprağa bağlanır. Bu MOSFET, faz kesildiğinde devreye girmekle görevlidir ve devreyi tamamlayarak indüktörün akımının tamamını boşaltmasını sağlar. Düşük taraftaki MOSFET'in iletim kayıpları çok önemlidir çünkü bu MOSFET yüksek taraftan daha uzun süre açık kalacaktır. Düşük taraf MOSFET'e bazen senkronize (veya senkronize) MOSFET de denir.
indüktör : Kısıcı olarak da bilinen bu, bir enerji depolama/filtre bileşenidir. Çevreleyen ve/veya bazı metal mahfazalarla çevrelenen kalın sarmal telden oluşur. Her fazın sahip olduğu metal küp olduğundan bu muhtemelen bir VRM'nin en tanınabilir kısmıdır. indüktör enerjiyi manyetik alanda depolar. indüktör, her fazın çıkış akımının nihai sınırlayıcısıdır; doyma akımı, indüktörün dayanabileceği maksimum akımdır.
Kapasitör : Çoğu kişi kapasitörün ne olduğunu bilir; arasında bir di-elektrik bulunan başka bir levhanın hemen yanına yerleştirilen ince bir metal levhadır, daha sonra levhalar bir daire şeklinde sarılır ve metalle kaplanır. Kapasitör, enerjiyi, indüktörün kullandığı manyetik alana zıt bir elektrik alanında depolar. Bu arada elektrik ve manyetik alanlar birbiriyle ilişkilidir.
Sürücü: VRM'de sürücü, sizi limuzinle gezdiren kişi değildir; bunun yerine her aşamada MOSFET'leri kontrol eden bir çiptir. Sürücü PWM tarafından kontrol edilir ve sistemin ayrılmaz bir parçasıdır.
Doubler : Günümüzde faz savaşlarında yaygın olarak kullanıldığı için doubler'dan biraz bahsedeceğiz. Temel olarak tek bir PWM sinyalini alıp bu sinyali ikiye bölen, ancak aynı zamanda maksimum anahtarlama frekansını da yarıya indiren çoklayıcı gibidirler. Ayrıca bazı dörtlü bağlayıcılar da var, bunlar ilginç çünkü üretimde olan sadece bir tane gördüm (IR3599) ve tek bir girdi alıyor ve onu iki kez 2'ye bölerek temel olarak 4'e bölüyor ve anahtarlamanın ¼'ü kadar bir çıktı elde ediyorsunuz giriş frekansı. Günümüzde tek çiftleyici yongalar görüyoruz veya bunların sürücüye entegre edildiğini görüyoruz, ancak geçmişte bazen anakart üreticileri 4 PWM sinyalini alan ve 8 çıkışı alan analog anahtarlar kullanıyordu. Şimdi bunun yapıldığını gördüğünüz tek yer bazı X58'ler. /Z77/Z68 MSI anakartları.
https://galeri.uludagsozluk.com/r/2348708/+
Çoğu bilgisayar meraklısı için doğru anakartı seçmek, form faktörü, CPU uyumluluğu, bellek yapılandırması, bağlantı seçenekleri ve hız aşırtma olanağı gibi önemli hususları içerir. Bununla birlikte, anakartın teknik özellikler sayfasında bile çoğu zaman gözden kaçan ana bileşenlerinden biri, sistemin genel kararlılığını sağlamaktan sorumlu bir elektronik devre olan VRM'dir (voltaj düzenleyici modül).
Bu yeterince takdir edilmeyen anahtarlama regülatörünün önemini değerlendirmek için, bir VRM'nin işleyişine, onunla ilişkili bileşenlere, yüksek kaliteli ve kötü tasarlanmış bir VRM arasında nasıl ayrım yapılacağına ve bunun yanı sıra CPU performansı üzerindeki etkisine derinlemesine bakalım.
VRM (voltaj regülatör modülü )Nasıl Çalışır?
zünde, anakartınızdaki voltaj düzenleyici modül (aynı zamanda işlemci güç modülü olarak da bilinir), CPU'nun, belleğin ve diğer donanımların özel gereksinimlerine göre voltajları düzenleyen ve dönüştüren özel bir dönüştürücüdür (DC'den DC'ye). bileşenler. VRM'leri, elektrik prizinden 120 veya 240 V AC alan ve bunu çok daha düşük bir DC voltajına (12 V/5 V/3,3 V) düşüren, ana üniteye benzer mini güç kaynakları olarak düşünün.
Bu bakımdan anakart VRM'leri PSU ile aynı işlemi ancak ikincil düzeyde gerçekleştirir. Birincil hedefleri, 8/4 pinli EPS konektörlerinden gelen 12V'yi modern CPU'lar için uygun bir çalışma voltajına (genellikle 1,1-1,5V aralığında) dönüştürmektir.
üstelik VRM'ler, PC'nizdeki güç tüketen her bileşene temiz ve tutarlı voltaj iletmede çok önemlidir ve saçma dalgalanmalar veya VDroops olasılığını azaltır. Sabit dönüştürme yetenekleri sayesinde, voltaj düzenleme devreleri aynı zamanda birden fazla nesil CPU'nun (dinamik çekirdek voltajına sahip) uyumlu bir anakart yonga seti üzerinde en iyi şekilde çalışmasına olanak tanır .
VRM'nin bileşenleri
Birçoğumuz VRM'yi bağımsız, kendi kendine yeten bir birim olarak görse de kısaltma, anakartımızdaki CPU soketini ( LGA veya PGA ) ve DIMM yuvalarını çevreleyen farklı elektronik bileşenlerin bir koleksiyonunu temsil eder. Deneyimsiz olanlar için, voltaj düzenleme devreleri, güç fazlama işlemini kolaylaştırmak için kapasitörler, bobinler ve PWM kontrolörleri ile birlikte çalışan MOSFET anahtarlarının bir kombinasyonunu içerir.
Anakart VRM'lerini oluşturan tüm temel bileşenlere kapsamlı bir genel bakış burada.
MOSFET'ler (Metal Oksit-Yarı iletken Alan Etkili Transistörler), bir voltaj düzenleme devresi içindeki elektronik sinyalleri güçlendiren veya zayıflatan yalıtımlı kapılar görevi görür. Daha basit bir ifadeyle bu yarı iletkenler, PWM kontrol çipinden alınan sinyallere ve değerlere dayalı olarak CPU'ya giden akımın akışını kontrol eder.
Tek fazlı bir VRM, bir giriş voltajını aralıklı olarak değiştirerek bir devrenin ortalama çıkış voltajının modüle edilmesine yardımcı olmak için iki MOSFET anahtarı (düşük taraf ve yüksek taraf) kullanır. Anahtarlama mekanizması saniyede yüzlerce kez meydana geldiğinden, MOSFET'ler, ağır yükler altında veya yeterli soğutma olmadan potansiyel olarak 150°C'yi aşabilecek sıcaklıklara sahip, büyük miktarda ısı üretme eğilimindedir.
Sonuç olarak, bu yarı iletkenler aşırı ısınma sorunlarını azaltmak ve operasyonel verimliliği artırmak için genellikle pasif ısı emiciler, minyatür fanlar veya su bloklarıyla donatılmıştır.
Bobinler, yüksek frekanslı AC sinyallerini bir voltaj düzenleme devresi içinde daha düşük frekanslara veya doğru akımlara dönüştüren kübik şekilli indüktörlerdir. Etrafına yalıtılmış bir bobin sarılı halka şeklinde bir manyetik çekirdeğe sahip olan bu elektronik cihaz, ikili bir amaca hizmet eder: gücün depolanması, filtrelenmesi ve iyileştirilmesi ve hız aşırtma veya aşırı voltaj gibi olağanüstü senaryolarda güç dağıtımını düzenleme yeteneği.
Ayrıca her bobinin anakartınızdaki bir güç fazına karşılık geldiğine dikkat edilmelidir. Faz sayısı ne kadar yüksek olursa, CPU'nuza voltaj iletimi o kadar kararlı olur.
Bobinlerin aksine, kapasitörler enerjiyi bir elektrik alanı içinde depolar ve gerektiğinde biriken akımı bağlı devrelere hızla boşaltır. Bu silindirik bileşenlerin temel amacı ani voltaj yükselmelerini önlemek ve voltaj regülasyon devresindeki dalgalanmaları en aza indirmektir.
Anakart VRM'leri ve bunlara karşılık gelen fazlar bağlamında, geçici depolama birimleri olarak işlev gören kapasitörler bobinlerden alınan elektrik akımını toplar ve CPU'nuza gerekli gücü sağlar. Bu cihazlardan gelen aşırı şarj, devre topraklaması yoluyla emilir veya serbest bırakılır.
4.PWM Kontrolörleri https://galeri.uludagsozluk.com/r/2348713/+
PWM (darbe genişliği modülasyonu) kontrolörleri veya Sürücü IC'leri (entegre devreler), daha sonra bir voltaj düzenleme devresinin temel analog bileşenlerine (MOSFET'ler ve bobinler) kanalize edilen PWM darbeleri üretir. izlemenin yanı sıra, bu çok fazlı kontrolörler CPU'ya güç dağıtımını dinamik olarak ayarlayarak yoğun iş yükleri sırasında verimliliğin en üst düzeyde tutulmasını sağlar.
Temelde, PWM denetleyicisi CPU'nuzun referans voltajını (BIOS'ta VRef olarak da anılır) alır ve bunu anakartınızın VRM'sinden gelen geçerli voltajla ölçer. VRef ile gerçek voltaj arasındaki herhangi bir fark, bu cihazın sinyalleri yeniden kalibre etmesini ve çıkış voltajını anında modüle etmesini sağlar.
Bir VRM'nin temel bileşenleri aynı zamanda bu cihazlara akan elektrik akımının belirlenen eşikleri aşmasına karşı koruma sağlayan diyotlar ve dirençlerle de tamamlanır.
Anakart Üzerindeki Çok Fazlı VRM'ler
Modern CPU'lar ve GPU'lar, tek fazlı bir VRM'nin yeteneklerinin ötesine geçen sağlam bir güç dağıtım sistemi gerektirir. Nispeten istikrarlı ve verimli bir iletim prosedürü elde etmek için anakart üreticileri neredeyse her zaman birden fazla Buck dönüştürücüyü paralel olarak dahil ederek çok fazlı bir VRM çözümü oluşturur.
Yeni başlayanlar için, çok fazlı bir VRM kurulumunun kademeli düzenlemesi, yükü ayrı güç aşamalarına bölerek daha geniş bir fiziksel alana dağıtır. Bu gelişmiş güç yönetimi yaklaşımı, CPU'ya temiz ve hassas şekilde düzenlenmiş bir çalışma voltajı sağlar ve çekirdek bileşenlerdeki ısı üretimini ve stresi azaltır.
Yepyeni bir anakart için alışveriş yaparken muhtemelen pazarlama materyalinde fazların PCB'ye (baskılı devre kartı) tahsisini gösteren faz güç tasarımı terminolojisiyle karşılaşacaksınız . Bu spesifikasyon genellikle üreticiler tarafından "A+B" (8+2) veya "X+Y+Z" (16+2+2) formatında övülür; "+" işaretinden önceki başlangıç değeri, faz sayısını belirtir CPU'ya adanmıştır, artı işaretini takip eden kombinasyon ise anakarttaki diğer kritik bileşenlerle ilgilidir. (RAM, Yonga Seti, iGPU vb.).
ununla birlikte, CPU için ayrılan gerçek faz sayısının sekizi aştığı durumlarda, "18+2" veya daha yüksek tanımlamalarda görüldüğü gibi, anakart üreticileri çiftleyici adı verilen kandırılmış bir cihazı dahil etme eğilimindedir. Basitçe söylemek gerekirse, VRM çiftleyiciler üreticilerin kontrol sinyallerini bir faza ayırmasına olanak tanıyarak, kontrol açısından faz sayısını etkili bir şekilde iki katına çıkarır. Ancak faydalar gerçek ek aşamalar kadar önemli olmayabilir.
Üstelik "Gerçek" 8 fazlı VRM kurulumuna çiftleyicilerin dahil edilmesi, daha düşük üretim maliyetiyle güç fazlama sürecinde önemli iyileştirmeler sağlar.
Yüksek Kaliteli ve Kötü Tasarlanmış VRM Yapılandırmasını Nasıl Ayırt Edebilirsiniz?
Anakartları VRM yapılandırmalarının kalitesine göre değerlendirirken çeşitli faktörler devreye girer. CPU'nuza hız aşırtmayı planlamıyor olsanız bile, kötü tasarlanmış bir VRM çözümü, güç dağıtım mekanizmasını önemli ölçüde bozabilir ve sistem kararsızlığına, çökmelere, BSOD'lara ve diğer göze çarpan sorunlara yol açabilir.
Üst düzey bir VRM yapılandırması ile beklentilerin çok gerisinde kalan bir VRM yapılandırmasını nasıl ayırt edebileceğiniz aşağıda açıklanmıştır.
Faz Güç Tasarımı: Bir VRM yapılandırmasının kalitesini belirlemenin en kolay yöntemlerinden biri, anakartınızda görünen toplam bobin sayısını fiziksel olarak incelemektir. AMD A620 gibi giriş seviyesi bir yonga seti için , bir ısı emicinin altına gizlenmiş maksimum dört ila altı güç fazını bulabilmelisiniz. Buna karşılık, orta sınıf veya üst düzey bir anakart, çok fazla güç tüketen bileşenleri yönetmek için çok daha büyük bir faz sayısından yararlanır.
Sızıntıya Dayanıklı Kapasitörler: Yüksek kaliteli VRM'ler, genellikle "Japon Kapasitörleri", "Karanlık Kapasitörler" veya "Hi-C kapakları" olarak pazarlanan katı hal kapasitörlerini kullanır. Elektrolitik muadilleriyle karşılaştırıldığında katı kapasitörler çok daha yüksek tolerans oranına sahiptir ve eskimeye daha az eğilimlidir.
Birinci Sınıf Alaşımlı Bobinler: Daha az güç tükettikleri, korozyona karşı direnç gösterdikleri ve daha az elektromanyetik girişim oluşturdukları için SFC (Süper Ferrit Bobinler) veya Birinci Sınıf Alaşımlı Bobinler kullanan bir anakarta yatırım yapmanızı öneririz.
Elbette bir anakartı satın almadan önce incelemek kolay değildir. Ancak, geldiğinde her zaman iyice inceleyebilir, daha sonra eğer eskisi gibi değilse geri gönderebilirsiniz.
Anakart VRM'leri: Modern Bilgi işlemin isimsiz Kahramanı
Temel olarak, VRM kavramı oldukça karmaşık olabilir çünkü ortalama bir PC meraklısına yabancı olabilecek çok sayıda teknik jargon (MOSFET'ler, bobinler, kapasitörler, PWM kontrolörleri vb.) içerir. Bu tür karmaşıklıklara rağmen anakart VRM'leri, CPU'ya ve bilgisayarınızdaki diğer önemli bileşenlere verimli voltaj iletimi için omurga görevi görür.
