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的電子元件，其實，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，那就是電感線圈(簡稱電感)和MOSFET管(場效應管簡稱MOS管)。

電感線圈

在主板CPU插槽附近或顯卡上，除了一個個直立的圓柱形電容特別引人注目外，我們還能看到三四個用銅線纏繞起來的線圈，這種線圈就是我們常說的電感，根據(jù)它的結(jié)構(gòu)，人們也稱它為電感線圈。

一、電感的作用是什么?

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

一個好的電感線圈，如果采用單線繞制,那銅線應該粗大一些, 同時纏繞的間隔也應該很均勻，如果采用的是多股銅線繞制,每股銅線之間要相隔均勻,同時在圓周上分布也盡量均勻。

隨著技術(shù)的不斷進步，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封裝的立式線圈電感或是黑色塑料封裝的屏蔽式電感。

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

二、電感的性能參數(shù)有哪些?

電感的基本參數(shù)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(shù)是不標在線圈上的，而是用特定的名稱標注。

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

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

MOS管

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

因此,MOS管有時被稱為場效應管在一般電子電路中，MOS管通常被用于放大電路或開關(guān)電路。而在主板上的電源穩(wěn)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(shù)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(wěn)定的電壓,所以它一般使用在CPU、AGP插槽和內(nèi)存插槽附近其中在CPU與AGP插槽附近各安排一組MOS管，而內(nèi)存插槽則共用了一組MOS管, MOS管一般是以兩個組成一組的形式出現(xiàn)主板上的。

電感與MOS管是如何合作的?

通過上面的介紹，我們知道MOS管對于整個供電系統(tǒng)起著穩(wěn)壓的作用，但是MOS管不能單獨使用,它必須和電感線圈、電容等共同組成的濾波穩(wěn)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(diào)制器)芯片產(chǎn)生一個寬度可調(diào)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，這時MOS管的開關(guān)作用開始生效,外部電源對電感進行充電并達到所需的額定電壓。

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

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

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