深度刨析CPU供電原理及上下管為何要一起更換
深度刨析CPU供電原理及上下管為何要一起更換
來(lái)源：迅維網(wǎng) 原創(chuàng)經(jīng)驗(yàn)自從和老板打官司以來(lái)，哥就沒(méi)了在寫字的心情。今天看到基地在兌換禮品，哥一下兌換了兩個(gè)，現(xiàn)在沒(méi)分了，等級(jí)也降為正式維客。 為了賺點(diǎn)積分，把等級(jí)早點(diǎn)提上去，只好又賣一把子力氣。如果大家還認(rèn)可哥寫的東西，就希望大家多多加分。好了先上圖，保持哥一貫的作風(fēng)，為了方便解說(shuō)，還是作了簡(jiǎn)化。用兩個(gè)開(kāi)關(guān)代替了上管和下管。
相信大家都知道在更換這個(gè)電路的時(shí)候，最好是兩只MOS管一起更換。那么為什么要兩只管子一起換呢，原理上怎么解釋呢？相信大家聽(tīng)完下面的分析就知道了！說(shuō)道CPU供電電路原理，我相信很多人都會(huì)說(shuō)，這有什么難得，我早就清楚了。呵呵確實(shí)是這樣嗎？先聽(tīng)哥講完你在說(shuō)好了下面就來(lái)說(shuō)說(shuō)上面這個(gè)電路的原理，看看你和哥說(shuō)的是不是一樣的。該電路的原理就是：“當(dāng)K1導(dǎo)通，K2截止時(shí)，VCC通過(guò)K1和L向負(fù)載RL供電，并且向電容EC充電，當(dāng)K2導(dǎo)通，K1截止時(shí)，電容向負(fù)載RL放電形成回路”看看就這么簡(jiǎn)單，不知道有多少人理解的和這個(gè)敘述的是一樣的，如果你和這個(gè)理解的是一樣的，那么哥要恭喜你。你答錯(cuò)了，并且是大錯(cuò)特錯(cuò)。至于為什么呢，接下來(lái)咱們就講這個(gè)問(wèn)題。其實(shí)這個(gè)電路真正的工作原理是這樣的：“當(dāng)K1導(dǎo)通，K2截止時(shí)，VCC就通過(guò)K1想負(fù)載L提供電流，同時(shí)在L上感應(yīng)一個(gè)左正右負(fù)的電壓，當(dāng)K2導(dǎo)通，K1截止時(shí)，電感L兩端的電流不能突變，也就是說(shuō)他要維持之前的電流，那么這個(gè)之前的電流是怎么樣的呢？這個(gè)之前的電流，也就是K1導(dǎo)通，K2截止時(shí)的電流，是從A流到B的。為了維持這個(gè)電流，所以電感L上存儲(chǔ)的磁能就會(huì)感應(yīng)一個(gè)右正左負(fù)的電壓，這個(gè)在電源上有一個(gè)專有名詞叫”電壓突變“也就是電感在K1導(dǎo)通，K2截止時(shí)電壓本來(lái)是左正右負(fù)的，但是在K1和K2的狀態(tài)轉(zhuǎn)換的瞬間，電感L上的電壓就變成右正左負(fù)了。所以K2導(dǎo)通，K1截止時(shí)電感上產(chǎn)生的這個(gè)右正左負(fù)的感應(yīng)電壓就通過(guò)B點(diǎn)，負(fù)載RL，K2，A點(diǎn)，形成在K2導(dǎo)通時(shí)的電流回路。也就是說(shuō)K2導(dǎo)通時(shí)并不是由電容EC向負(fù)載提供電流的，而是由電感提供在K2導(dǎo)通時(shí)的電流，電感在這里主要的作用就是和L形成低通濾波器以使在A點(diǎn)的PWM波變成平緩的直流“好了，接下來(lái)在說(shuō)兩只MOS管一起更換的原理?！毕嘈糯蠹叶贾?，MOS損害一般說(shuō)來(lái)只有兩種情況：1 開(kāi)路；2 短路，下面分別討論，當(dāng)然只討論下管，因?yàn)樯瞎苋绻且驗(yàn)樗陨碣|(zhì)量不良損壞的話對(duì)下管是沒(méi)影響的，這個(gè)相信大家都看的出來(lái)，所以就不用多說(shuō)1 當(dāng)下管短路時(shí)，通過(guò)上圖可以看出，VCC提供的電流就全部經(jīng)過(guò)短路的K2到地，這個(gè)電流顯然比K2截止時(shí)VCC提供的電流經(jīng)過(guò)電感，負(fù)載RL到地大的多，同時(shí)K1的管壓降等于VCC。根據(jù)W=V*I，雖然V并沒(méi)增加，但電流增加，W也增加，所以K2一但短路是有可能會(huì)損害K1的，但這時(shí)只要不是長(zhǎng)時(shí)間的工作，上管K1一般是不會(huì)損壞的因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)師都留有很大的余量。也就是說(shuō)當(dāng)下管K2短路，短時(shí)間通電，上管不是一定就會(huì)損壞的，甚至只要上管的功耗足夠大，就算長(zhǎng)時(shí)間通電，上管也不會(huì)損壞。2 當(dāng)當(dāng)下管開(kāi)路時(shí)，根據(jù)上面原理的分析可以得知從K1導(dǎo)通，K2截止，轉(zhuǎn)換到K2導(dǎo)通，K1截止時(shí)，電感兩端的感應(yīng)電壓發(fā)生了突變，也就是上圖中A點(diǎn)為負(fù)，B點(diǎn)為正，這時(shí)可以看出K1兩端的電壓是等于（VCC-（-A點(diǎn)電壓）），所以當(dāng)電路轉(zhuǎn)換到K1導(dǎo)通時(shí)，流過(guò)K1的電流就會(huì)大增，還是根據(jù)W=V*I，這是可以看出K1的功耗在極端時(shí)能達(dá)到正常工作時(shí)的4倍左右，所以K1損壞就是很自然的事了。那么為什么只要K2正常工作，上管就不會(huì)損壞了呢？根據(jù)上圖，A點(diǎn)為負(fù)時(shí)，當(dāng)電路從K1導(dǎo)通，K2截止，轉(zhuǎn)換到K2導(dǎo)通，K1截止時(shí)因?yàn)镵2導(dǎo)通，就把A點(diǎn)的電位嵌位在K2的導(dǎo)通管壓降了，也就是說(shuō)，這時(shí)A點(diǎn)的電壓就=地電壓（0V）+（-K2的管壓降），以三極管為列說(shuō)明，三極管的導(dǎo)通管壓降比如取0.3V，那么此時(shí)因?yàn)镵2的導(dǎo)通作用。此時(shí)A點(diǎn)電壓=0V+（-0.3V）=-0.3V，那么此時(shí)K1的管壓降=VCC-（-0.3V）=VCC+0.3V，電流還是從K1經(jīng)過(guò)L，負(fù)載RL到地，可見(jiàn)這時(shí)K1的功耗W=（VCC+0.3）V*I，因?yàn)镮并沒(méi)增加，而電壓也只增加了0.3V，所以K1自然就不會(huì)損壞了
[size=5]多謝紅塵一笑兄弟的提醒，輸入波形畫錯(cuò)了，兩個(gè)波形因該是相差180度的。
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