Фазовый регулятор мощности на полевом транзисторе: Регулятор мощности на MOSFETах

Регулятор мощности на MOSFETах

электроника для дома

Регуляторы мощности переменного тока с фазоимпульсным управлением получили широкое распространение как в устройствах промышленной автоматики, так и в радиолюбительских конструкциях. Регулирующим элементом таких устройств является триодный тиристор, момент (угол) открывания которого регулируется подачей импульса или уровня напряжения на управляющий электрод,

а закрывание происходит в момент уменьшения тока, протекающего через тиристор, до нуля (при активной нагрузке — в момент перехода сетевого напряжения через ноль). Такое управление называется неполным, поскольку можно регулировать только угол открывания тиристора, а момент закрывания не регулируется. Разработанные в последние годы мощные полевые транзисторы с изолированным затвором (MOSFET) позволяют построить несложный ключ для коммутации переменного тока с полным управлением, т. е. открыванием и закрыванием ключа.

Схема регулятора мощности представлена на рис.1. Силовой ключ выполнен на транзисторах VT1, VT2, включенных встречно-последовательно. Наличие в каждом транзисторе внутреннего защитного диода, включенного параллельно каналу в обратной полярности (анодом к истоку, катодом к стоку), позволяет обеспечивать протекание тока в нагрузке при положительных и отрицательных полупериодах сетевого напряжения.

На трех логических элементах микросхемы DD1 выполнен генератор импульсов с регулируемой скважностью. Частота импульсов — около 2 кГц (значительно выше частоты сетевого напряжения). При наличии высокого уровня на выходе инвертора DD1.3 транзисторный ключ открыт, и ток протекает через нагрузку. При этом в положительный полупериод ток протекает через открытый канал транзистора VT1 и защитный диод транзистора VT2, а в отрицательный полупериод — наоборот, через защитный диод транзистора VT1 и открытый канал транзистора VT2. Если же на выходе DD1.3 — низкий уровень, то оба транзистора закрыты, и нагрузка обесточена. Временные диаграммы работы регулятора показаны на рис.2. Очевидно, что изменение скважности импульсов позволяет изменять мощность нагрузки от нуля до максимального значения, соответствующего полному напряжению сети.

Питание микросхемы DD1 производится от однополупериодного выпрямителя с параметрическим стабилизатором, собранным на элементах R2 VD3, VD4, С2 Следует обратить внимание, что стабилизатора напряжения соединен с истоками полевых транзисторов и с общим проводом микросхемы, поэтому напряжение на затворы транзисторов подается относительно их истоков

Преимущество данного способа регулирования мощности перед фазоимпульсным состоит в том, что коммутация нагрузки происходит со значительно большей частотой, чем в регуляторах на тиристорах, это позволяет регулировать мощность для малоинерционных нагрузок.

Указанные на схеме полевые транзисторы IRF840 имеют следующие параметры: ток стока — 8 А, максимальное напряжение между стоком и истоком — 500 В, сопротивление канала в открытом состоянии — 0,85 Ом, рассеиваемая мощность — 125 Вт. Эти транзисторы можно заменить на IRF740, IRFP450, IRFP460, IRFPC50, IRFPC60, IRFP350, IRFP360 BUZ80. Перед установкой в устройство следует убедиться, что транзистор имеет защитный диод (это легко сделать с помощью омметра). Максимальная мощность нагрузки определяется предельным током открытого транзистора, при этом мощность, выделяющаяся на открытом канале, не должна превышать предельно допустимую Частота генератора в случае необходимости может быть изменена подбором емкости С1.

 

Литература

1. Колдунов А Транзисторы MOSFET. — Радиомир, 2004, N4 С 26

2 Семенов Б.Ю Силовая электроника для любителеи и профессионалов — М. СОЛОН-Р 2001

А.ЕВСЕЕВ,

г.Тула.


Мастер Винтик. Всё своими руками!Мощный лабораторный блок питания с MOSFET транзистором на выходе своими руками

Мощный лабораторный блок питания с MOSFET транзистором на выходе своими руками

В предыдущей статье мы рассматривали схемы ЗУ с использованием в качестве силового ключа мощные p-n-p или n-p-n транзисторы. Они позволяли получить достаточно большой ток при небольшом количестве радиодеталей, но  у используемых биполярных транзисторов имеется существенный недостаток…

— это большое падение напряжения коллектор-эмиттер в режиме насыщения, достигающее 2 … 2,5 В у составных транзисторов, что приводит к их повышенному нагреву и необходимости установки транзисторов на большой радиатор.

Гораздо экономичней вместо биполярных транзисторов устанавливать силовые МОП (MOSFET) транзисторы, которые при тех же токах имеют гораздо меньшее (в 5 -10 раз) падение напряжения на открытом переходе сток-исток. Проще всего вместо силового p-n-p транзистора установить мощный p-канальный полевой транзистор, ограничив с помощью дополнительного стабилитрона напряжение между истоком и затвором на уровне 15В. Параллельно стабилитрону подключается резистор сопротивлением около 1 кОм для быстрой разрядки ёмкости затвор-исток.

Гораздо более распространены и доступней силовые n- канальные МОП транзисторы, но принципиальная схема устройства с такими транзисторами несколько усложняется, т. к. для полного открытия канала сток-исток на затвор необходимо подать напряжение на 15 В выше напряжения силовой части. Ниже рассмотрена схема такого устройства.

Мощный лабораторный блок питания 1,5 -30В, 0-5А на MOSFET транзисторе

Основа конструкции мало отличается от ранее рассмотренных устройств на биполярных силовых транзисторах. С помощью конденсаторов С1-С3 и диодов VD1-VD5 в схеме формируется повышенное на 15 В напряжение, которое с помощью транзисторов VT2, VT3 подаётся на затвор полевого транзистора VT1.

В схеме желательно использовать MOSFET с наиболее низким сопротивлением открытого канала, но максимальное допустимое напряжение этих транзисторов должно быть в 1,5 — 2 раза выше напряжения силовой цепи. В качестве диода VD8 желательно использовать диоды с барьером Шоттки с рабочим напряжением выше максимального в силовой цепи, в крайнем случае можно использовать КД213А или КД2997, КД2799, но их придётся установить на небольшой радиатор. Требования к изготовлению накопительного дросселя DR1 такие же как и в зарядных устройствах с биполярными ключевыми транзисторами.

При отсутствии подходящего проволочного резистора, используемого в качестве токового шунта R17 схему можно доработать, используя небольшой отрезок манганинового провода диаметром 2 мм или мощные проволочные резисторы сопротивлением 0,01 …0,05 Ом.

Следующая схема имеет нормализацию напряжения на токовом шунте и усилителя на ОУ.

Лабораторный блок питания с усилителем-нормализатором напряжения шунта

Предлагаемая схема отличается от описанной, выше наличием операционного усилителя DA2, что позволяет можно использовать как любой проволочный резистор сопротивлением 0,01 … 0,05 Ом и мощностью 1 — 2 Вт, так и кусок подходящего нихромового или манганинового провода диаметром 1,5 … 2 мм.

Операционный усилитель усиливает напряжение шунта до уровня, необходимого для нормальной работы компаратора микросхемы DA1. Коэффициент усиления ОУ DA2 определяется соотношением сопротивлений резисторов R15 и R18 и определяется из условия получения на выходе ОУ напряжения 0,5 … 3 В при выбранном максимальном выходном токе устройства.

Выходной ток регулируется переменным резистором R4, максимальное напряжение на движке которого должно быть равно напряжению на выходе ОУ DA2 при максимальном рабочем токе. Сопротивление переменного резистора R4 может быть любым в пределах 1 … 100 К, а максимальное напряжение на его движке определяется сопротивлением резистора R6.

Схема позволяет получить гораздо больший выходной ток, чем выбранный автором — максимальная величина тока определяется мощностью силового трансформатора, элементами силовой цепи и настройкой узла ограничения выходного тока. В качестве DA2 может быть использован практически любой доступный операционный усилитель, например КР140УД1408, КР140УД608, КР140УД708, mA741 и т.д.

Конденсатор частотной коррекции C9 может отсутствовать при использовании ОУ, не требующих его использования. В случае использования ОУ типа КР140УД1408 (LM308) его припаивают между выводами 1 и 8, у других ОУ выводы могут быть иными.

Лабораторный блок питания отличается от ранее описанного зарядного устройства гораздо большим максимальным выходным напряжением. Автором выбрано напряжение 30В, но если использовать трансформатор с большим выходным напряжением и применить более высоковольтные силовые элементы, можно получить гораздо более высокие значения.

Регулировка выходного напряжения осуществляется переменным резистором R16, сопротивление которого может быть в пределах 3,3 … 100кОм. Верхний предел выходного напряжения определяется сопротивлением резистора R17 из расчёта получения напряжения 1,5 В на движке переменного резистора R16 в его нижнем, по схеме, положении.

Схему можно упростить, исключив регуляторы тока и напряжения, а также измерительную головку, если устройство будет использоваться только для зарядки одного типа аккумуляторов. Вместо переменного резистора — регулятора выходного напряжения на печатной плате установлен многооборотный подстроечный резистор R15, а ограничение выходного тока задаётся делителем на резисторах R4, R5.

Для исключения выхода из строя диода VD11 при случайной переполюсовке аккумулятора установлен предохранитель FU2. В качестве транзисторов VT2, VT3 можно использовать любые маломощные транзисторы соответствующей структуры на напряжение 60В и ток коллектора 100мА, например КТ209Е, КТ3102Б и т.д.

В авторском варианте схема настраивалась на выходной ток 3,0 А, но его легко повысить до 6А и более, уменьшив номинал резистора R13 до 5,0 кОм.

Внешний вид платы и расположение элементов:

Предложенная схема лабораторного блока питания можно дополнить узлом защиты нагрузки от неконтролируемого повышения выходного напряжения, например, при пробое выходного транзистора или неисправности в схеме. Смотрите следующую схему:

ЛАБОРАТОРНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ С ЗАЩИТОЙ

Предлагаемый лабораторный блок питания отличается от схемы, выше наличием узла защиты нагрузки от повышенного напряжения. При включении блока питания напряжение на его выходе отсутствует, что исключает случайный выход из строя подключенной нагрузки из-за начального несоответствия установленного напряжения и требуемого. Узел ручного включения / отключения нагрузки собран на транзисторах VT5, VT7 и реле K1.

Узел работает следующим образом: в исходном состоянии транзисторы VT5, VT7 заперты и реле К1 обесточено. При кратковременном нажатии на кнопку SB1 высокий потенциал на коллекторе VT7 через резистор R30 и конденсатор С11 открывает VT7 — реле К1 срабатывает, а протекающий через резистор R33 ток катушки реле открывает тр

Регулятор мощности - RadioRadar

Описываемое ниже устройство предназначено для плавного регулирования мощности нагрузки, которой могут быть лампа накаливания, электропаяльник, коллекторный электродвигатель. Особенность регулятора в том, что он может управлять нагрузкой мощностью менее 0,5 Вт. Обычные симисторные и тринисторные фазовые регуляторы редко способны корректно работать с нагрузкой мощностью менее 5...15 Вт.

Схема предлагаемого фазового регулятора мощности показана на рис. 1. Напряжение сети переменного тока 220 В поступает на нагрузку через плавкую вставку FU1, дроссель L1 и мощный высоковольтный симистор VS1. Фаза открывания симистора зависит от положения движка переменного резистора R11: чем меньше его введённое сопротивление, тем раньше открывается симистор в каждом полупериоде сетевого напряжения и тем большая мощность поступает в нагрузку.

Рис. 1. Схема фазового регулятора мощности

 

На транзисторах VT3-VT5 и резисторах R10, R12 собран аналог низковольтного динистора. Когда напряжение на конденсаторе C2 становится больше 9 В, через эмиттерный переход транзистора VT4, работающего в режиме обратимого пробоя, начинает протекать ток, в результате чего транзисторы VT3, VT5 лавинообразно открываются, конденсатор С2 разряжается через токоограничивающий резистор R8 и эмиттерный переход транзистора VT1. Высоковольтные транзисторы VT1, VT2 включены по схеме аналога маломощного тринистора с малым током удержания. При разрядке конденсатора C2 через открытые транзисторы VT3, VT5 лавинообразно открываются транзисторы VT1, VT2 и ток в цепи управляющего электрода симистора VS1 резко возрастает.

В результате он открывается, и напряжение питания поступает на нагрузку. Если её мощность относительно небольшая, то симистор закроется, а напряжение на нагрузку будет поступать через открытые транзисторы VT1, VT2, токоограничивающий резистор R4 и диоды выпрямительного моста VD5. Когда движок резистора R11 установлен в положение минимального сопротивления и на нагрузку поступает максимальная мощность, действующее напряжение на нагрузке меньше сетевого на 2,5 В.

Большинство деталей устройства размещены на монтажной плате размерами 36x25 мм (рис. 2), монтаж двусторонний навесной. В конструкции можно применить постоянные резисторы МЛТ, С1-4 и другие, в том числе для поверхностного монтажа. Резистор R4 составлен из четырёх соединённых параллельно резисторов типоразмера 1206 (для поверхностного монтажа) сопротивлением 1 кОм. Переменный резистор R11 - любой малогабаритный сопротивлением 330-470 кОм с линейной зависимостью сопротивления от угла поворота движка. Конденсатор C1 - высоковольтный керамический, C2 - оксидный, керамический или малогабаритный плёночный. Его ёмкость подбирают такой, чтобы поступающее на нагрузку минимальное действующее напряжение переменного тока находилось в пределах30...50 В. При избыточной ёмкости этого конденсатора и максимальном сопротивлении резистора R11 подключённая к выходу устройства в качестве нагрузки лампа накаливания может мигать.

Рис. 2. Монтажная плата устройства

 

Диоды 1N914 заменимы любыми из 1 N4148, 1SS244, КД521А-КД521Д, КД522А,    КД522Б, диодный мост КЦ407А - мостом Кц422Г или собранным из четырёх диодов с прямым током 1 А и обратным напряжением не менее 600 В (1 N4007, КД243Д, КД247Д). Вместо светодиода L-383SGWT (в плоском корпусе) подойдёт любой другой общего применения непрерывного свечения, желательно с повышенной светоотдачей. Яркость свечения этого светодиода меняется в зависимости от положения движка резистора R11 даже в отсутствие нагрузки.

Вместо высоковольтного транзистора BF420 можно применить BF393, MJE340, KF13001, MJE13001, MPSA-42,2N6517, а вместо BF421 - BF493, MJE350, 2N6520. Транзисторы 2SC3199 заменимы любыми из 2SC2787, 2SC3488, 2SD1020, а также серий КТ315, КТ358, а транзистор 2SA1048 - любым из 2SA1150, 2SA1378 и серий КТ361, КТ209. Возможная замена симистора BT138-800 - MAC320A8FP MAC320A6FP MAC320A10FP, MAC228-6FP, MAC228A6FP, MAC228-8FP, MAC228A8FP, MAC212A8FP, MAC212A10FP. Симистор работает без теплоотвода. Дроссель L1 - малогабаритный промышленного изготовления с обмоткой сопротивлением не более 0,1 Ом.

После проверки смонтированной платы на работоспособность монтаж с обеих сторон покрыт лаком (можно использовать лак ХВ-784). В качестве основы конструкции автор применил миниатюрный корпус размерами 55x28x20 мм (без выступающих штырей вилки) от зарядного устройства для мобильных мультимедийных аппаратов (рис. 3). Плавкая вставка FU1 размещена между штырями сетевой вилки. Там же установлен конденсатор C1, на который надет изоляционный чехол. Светодиод HL1 приклеен клеем "Квинтол" к внутренней поверхности верхней крышки корпуса. Переменный резистор R11 закреплён на боковой стенке корпуса устройства. На вал резистора надета ручка из изоляционного материала, металлический корпус оставлен неподключённым. Если в корпусе устройства найдётся достаточно места, можно применить переменный резистор, совмещённый с выключателем питания.

Рис. 3. Основа конструкции

 

Незначительно изменив конструкцию, с помощью такого регулятора можно управлять нагрузкой мощностью до нескольких киловатт. Для этого симистор VS1 устанавливают на теплоотвод, а плавкую вставку и сетевой фильтр рассчитывают на соответствующий нагрузке максимальный ток. Для уменьшения электрических помех, создаваемых работающим регулятором, следует применить более совершенный сетевой LC-фильтр.

Собирая регулятор в другом корпусе, следует помнить, что все его элементы находятся под опасным напряжением сети 220 В, поэтому необходимо принять меры, исключающие возможность случайного прикосновения к ним.

Автор: А. Бутов, с. Курба Ярославской обл.

[Учебное пособие] Описание модуля регулятора напряжения (VRM) видеокарты


Указатель статей

1 - Знакомство с VRM

Сегодня небольшая статья о VRM. Я написал это несколько месяцев назад в связи с проблемами разгона Radeon HD 5970 (см. ЗДЕСЬ и ЗДЕСЬ) с помощью FurMark.

Эти проблемы с разгоном имеют общий источник: VRM с. По сути, VRM - это блоки питания. Концепция таких устройств - сложная работа (стабильность напряжения и тока, размер радиаторов, OCP (защита от сверхтока) и т. Д.), а иногда некоторые детали могут иметь меньший размер. VRM меньшего размера может привести к неисправности карты, если ток, который VRM должен подавать, слишком высок (из-за высокой нагрузки на графический процессор). Последние карты, такие как серия Radeon HD 5000, поставляются с расширенным управлением OCP (графический процессор снижен до , чтобы уменьшить ток, который должны обеспечивать VRM, см. ЗДЕСЬ), но на других картах перегрузка по току может привести к перезагрузке системы ( может быть, из-за установки PSU OCP тоже) или даже убить карту (см. ЗДЕСЬ - в этом случае OCP вообще не работала…).В этой статье я попытаюсь объяснить основные понятия VRM и их расположение на печатной плате HD 5970.

Эти принципы более или менее одинаковы для всех видеокарт (компоненты могут быть разными, но выполнять одну и ту же функцию).

Как обычно, если у вас есть дополнительная информация и ресурсы или вы обнаружили какие-то ошибки, просто оставьте комментарий.


2 - VRM: Теория

Модуль регулятора напряжения или VRM - это устройство, которое выполняет преобразование DC-DC (DC = постоянный ток).Это преобразование является фундаментальным, потому что многие микросхемы, такие как GPU в нашем случае, работают не при напряжении 12 В или 5 В, а при более низком напряжении, например 1 В. Затем требуются устройства для снижения напряжения, и эти устройства являются известными VRM. Итак, VRM - это преобразователь постоянного тока . Другая цель VRM - обеспечить постоянное выходное напряжение постоянного тока, а также большую силу тока (в амперах) для графического процессора.

VRM также называют понижающим преобразователем.

Вот базовая схема VRM:


SW1 - это транзистор, который коммутирует входное напряжение, L1 - это катушка индуктивности, которая накапливает и выделяет энергию в конденсатор Cout, позволяя сглаживать сигнал напряжения.SW2 - это свободно вращающийся транзистор, который закрывается при открытии SW1. В понижающих преобразователях малой мощности вместо транзистора используется диод.

VRM можно разделить на три части: логическое устройство, устройство питания и устройство фильтрации.

Логическое устройство, также называемое контроллером напряжения , управляет устройством питания, чтобы обеспечить GPU правильным напряжением и током. Контроллер напряжения - это мозг VRM.

Силовым устройством являются мышцы VRM и составляют до силовых полевых МОП-транзисторов (металл-оксидный полупроводниковый полевой транзистор).MOSFET - это силовой переключающий элемент, один из наиболее распространенных типов транзисторов в электронике.

Фильтрующее устройство позволяет сглаживать выходной ток полевого МОП-транзистора и состоит из катушек индуктивности и конденсаторов.

Фаза состоит из устройства питания и фильтрующего устройства. Фаза позволяет упростить описание VRM: VRM состоит из контроллера напряжения и нескольких фаз.

На следующих изображениях показан VRM Asus EAH 5830 DirectCU:


Asus EAH 5830 DirectCU PCB с фазами VRM и контроллером напряжения (VC) - источник


Asus EAH 5830 DirectCU PCB - сведения о VRM


Asus EAH 5830 DirectCU - детали контроллера напряжения


Судя по общему мнению PCB, эта Radeon HD 5830 имеет 8-фазный VRM.Есть одна или две фазы для питания памяти (да, графическая память также питается от VRM), а другие фазы используются для питания GPU (6 или 7 фаз).

Почему VRM состоит из нескольких этапов?

Потому что современным графическим процессорам требуется большой ток: до 80 А для некоторых графических процессоров. Да, дорогие читатели, 80 ампер! Такой большой ток может обеспечить только VRM с несколькими фазами. Такой тип VRM называется многофазным преобразователем VRM или многофазным преобразователем . Многофазный может быть заменен на n-фазный .

Фактически все современные видеокарты поставляются с многофазным VRM.

В многофазном VRM каждый полевой МОП-транзистор (на самом деле есть два полевых МОП-транзистора на фазу) приводится в действие ШИМ-сигналом, генерируемым контроллером напряжения. Командный сигнал ШИМ управляет открытием и закрытием этих силовых полевых МОП-транзисторов.

Выход n-фазного VRM - это сумма каждой фазы.

PWM означает широтно-импульсная модуляция и представляет собой просто сигнал с прямоугольным импульсом, ширина которого может варьироваться.

На следующем изображении показаны сигналы ШИМ для 4-фазного VRM:


4-фазный VRM - сигналы ШИМ

Принцип ШИМ довольно прост: природа не поддерживает резких изменений (напряжения, скорости, какой угодно величины) и предпочитает плавные. Просто сбросьте прямоугольную импульсную волну (напряжение), ширина импульса которой модулируется, в фильтрующее устройство, которое допускает только плавное изменение сигнала, и результатом будет среднее значение формы волны.И это среднее значение связано с шириной импульса.

В n-фазном VRM каждая пара полевых МОП-транзисторов обеспечивает только 1 / n от общей выходной мощности, что позволяет использовать полевые МОП-транзисторы и катушки индуктивности меньшего размера. Более того, рассеиваемая мощность распределяется по всем полевым МОП-транзисторам, избегая уникальной горячей точки , которая существует в однофазном VRM.

Существует два типа генераторов ШИМ: аналоговые и цифровые. Короче говоря, аналоговые генераторы ШИМ используют простые электронные компоненты (генератор непрерывных сигналов, компаратор и т.) для генерации сигнала ШИМ.

Генераторы

Digital PWM основаны на микроконтроллере и предлагают возможности программирования.

Таким образом, мощность, которую может выдать VRM, пропорциональна количеству фаз. MSI поняла этот простой принцип и оснастила свою высокопроизводительную Radeon HD 5870 Lightning 15-фазным VRM (12 фаз для графического процессора и 3 для памяти)!

Фильтрующее устройство на каждой фазе фактически является способом хранения (когда полевые МОП-транзисторы закрыты) и передачи (когда полевые МОП-транзисторы открыты) энергии, необходимой для графического процессора.Существует два основных типа VRM:

- VRM на основе индуктора
- VRM на основе конденсатора

VRM на основе конденсаторов подходят для управляемых устройств (малой мощности), в то время как VRM на основе индукторов подходят при наличии высокого тока при низком напряжении. В этом случае индукторы называются сильноточными индукторами . Эти сильноточные катушки индуктивности имеют низкую индуктивность (обычно 2,0 мкГн и ниже) и высокий номинальный ток (от 15 до 100 А).

Дроссель - это общее название силового дросселя, используемого в фильтрующем элементе.

Имейте в виду, что графический процессор работает с очень низким напряжением и сильноточным сигналом (ток на фазу может достигать 20 А и более). В этой ситуации индуктор действует как резервуар для тока, избегая резких колебаний тока (дроссели индуктора - это пассивные компоненты, которые предназначены для сопротивления изменениям тока). Катушка индуктивности хранит энергию в виде магнитного поля. Этот фильтр можно также рассматривать как фильтр нижних частот для тока.

3 - VRM: Radeon HD 5970


Radeon HD 5970 VRM - Нажмите, чтобы увеличить


Radeon HD 5970 - это видеокарта с двумя графическими процессорами, и для питания обоих графических процессоров используются два VRM.

Вот схема HD 5970 VRM:

Контроллер напряжения HD 5970 - это Volterra VT1165MF . Этот компонент позволяет регулировать напряжение GPU до 2.0V (теоретически возможно регулирование напряжения каждого GPU по отдельности…). Напряжение по умолчанию - 1 В. HD 5970 совместим с softmod: напряжение можно изменить программно.

VT1165MF управляет тремя силовыми полевыми МОП-транзисторами с помощью сигнала ШИМ. Каждый силовой полевой МОП-транзистор реализован на базе Volterra VT1157SF .На HD 5970 каждый графический процессор получает питание от 3-фазного VRM .

Каждый графический процессор Radeon HD 5970 требует меньше энергии, чем графический процессор Radeon HD 5870. Вот почему есть только 3 фазы для питания каждого графического процессора (vGPU для напряжения графического процессора) на Radeon HD 5970, в то время как у Radeon есть 4 фазы. HD 5870:


Radeon HD 5870 и 4-фазный VRM (источник)


AMD зарезервировала место для добавления еще одной фазы в HD 5970. Ультра-высокопроизводительные карты на базе Cypress, такие как Asus Ares (настоящий Dual-HD5870), нуждаются в 4-фазных VRM на каждый графический процессор.

Эти силовые компоненты рассеивают много энергии, поэтому на современных высокопроизводительных видеокартах, таких как Radeon HD 5970 (или GTX 480), они оснащены радиаторами, такими как Radeon HD 5850:


Radeon HD 5850 с радиатором Thermalright VRM-R5 (источник)

VRM в Radeon HD 5970 - это VRM на основе индуктора. Для такого типа VRM требуются внешние индукторы.

Эти внешние индукторы материализованы Coiltronics CPLA-3-50 , 3-фазным силовым индуктором (который был разработан исключительно для использования с устройствами Volterra).CPLA-3-50 представляет собой трехфазный компонент с низким уровнем шума (да, индуктор иногда может генерировать гудящий шум в зависимости от величины тока, который проходит через…), каждая фаза имеет индуктивность 50 нГн (нано -Генри).

Если вы впервые открыли для себя термин Генри, просто знайте, что Генри - это единство, которое позволяет описать индуктор. Конденсатор обозначается Фарад , а резистор Ом . Резистор, конденсатор и индуктор - три основных пассивных компонента электроники.Любую электронную систему можно описать расположением этих трех компонентов.

Мы забыли упомянуть два других полевых МОП-транзистора на плате Radeon HD 5970:


Эти два полевых МОП-транзистора в сочетании с двухфазным разрядником (CLP-2-50) и управляются VT1165MF, питают GPU uncore I / O. Обе фазы используются обоими графическими процессорами.

TDP платы Radeon HD 5870 составляет 188 Вт. При напряжении около 1 В графический процессор не является единственным устройством, которое потребляет энергию, в противном случае это означало бы ток около 188 А для графического процессора, что невозможно (возможно, в будущем 😉).Предположим, GPU требует 78A для своих нужд (ой! FurMark определенно работает…). Это приводит к 78 Вт для графического процессора и 188-78 = 110 Вт для остальной платы. Эти 110 Вт по существу рассеиваются VRM (особенно MOSFET), памятью и вентиляторами. Имейте в виду, что эти цифры являются лишь предположениями, но в экстремальных условиях мы недалеко от реальности.

MOSFTET (VT1157SF) в серии Radeon HD 5000 теперь аппаратно защищен специальным чипом (что является большим отличием от предыдущего поколения HD 4000 - подробнее см. ЗДЕСЬ).Затем, если мощность, рассеиваемая полевыми МОП-транзисторами, превышает предел, микросхема защиты регулирует скорость работы видеокарты, чтобы вернуться в установленные пределы. Недавние стресс-тесты FurMark с разогнанной HD 5970 (Legion Hardware или AnandTech) показали, что защита полностью работоспособна. Может, многовато, но это уже другая история.

4 - VRM: GeForce GTX 480

GeForce GTX 480 имеет 6-фазный VRM для питания GPU и одну фазу для памяти. В отличие от Radeon HD 5970, GTX 480 не имеет регуляторов напряжения VT1165, но использует контроллер напряжения CHiL CHL 8266 .CHiL CHL 8266 расположен на задней стороне печатной платы GTX 480. Графический процессор GF100 работает при фиксированном напряжении (0,990 или 0,995 В).


GTX 480 PCB передняя


GTX 480 Подробная информация о фазах VRM графического процессора (источник)


GTX 480 GPU Подробная информация о фазах VRM


GTX 480 PCB задняя с регулятором напряжения


GTX 480 деталь контроллера напряжения (источник)


Каждая фаза VRM графического процессора GTX 480 состоит из трех полевых МОП-транзисторов, одного дросселя и одного конденсатора.

Ссылки и полезные ссылки

,

А

ABC (автоматический контроль луча) -

ABC (Абсолютный двоичный код) -

переменного тока (переменного тока) -

ACC (автоматический контроль цвета) -

ACT (автоматическое отслеживание цвета) -

АЦП (аналого-цифровой преобразователь) - - ()

АЦП (схема автоматического размагничивания) -

ADRES (система автоматического расширения динамического диапазона) -

AF (звуковая частота) -

AFBS (система акустической обратной связи) -

AFC (автоматический контроль частоты) -

AFD (плоская акустическая диафрагма) -

AFT (автоматическая точная настройка) -

AGC (автоматическая регулировка усиления) - ()

ALC (автоматический контроль уровня) -

ALU (Арифметико-логический блок) - -

AM (амплитудная модуляция) -

И - ""

ANSI (Американский национальный институт стандартов) -

ASA (Американская ассоциация стандартов) -

ASCII (Американский стандартный код для обмена информацией) -

ASD (Дискретные устройства для конкретных приложений) -

ATR (ответ на сброс) -

ATM (асинхронный режим передачи) -

AWB (автоматический баланс белого) -

В

BLC (компенсация задней засветки) -

BNC (Baby N-Connector) - "N"

К

CAI (Улучшение цветопередачи) -

CCD (устройство с зарядовой связью) - ()

CCIR (Международный консультативный комитет по радио) - ()

CD (конденсаторный диод) -

CD (компакт-диск) - -

CDT (Трубка цветного дисплея) -

CMOS (дополнительная металлооксидная система) - - ()

ЦП (центральный процессор) -

CRC (циклическая проверка избыточности) -

ЭЛТ (электронно-лучевая трубка) - -

CSMA / CD (множественный доступ с контролем несущей / обнаружение коллизий) -

CSP (Пакет масштабирования микросхемы) -

КТ (компьютерная томография) -

CTI (Улучшение переходных цветов) -

D

ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь) - ()

DAQ (сбор данных) -

DC (постоянный ток) -

DC (двойной конус) -

DCP (Цифровая обработка контура) -

DF (коэффициент демпинга) -

DIAC (Диодный переключатель переменного тока) - ()

DIMM (модуль памяти на линии) -

DIP (двойной корпус) -

DMA (прямой доступ к памяти) -

DNR (динамическое шумоподавление) -

DP (динамическая мощность) -

dpi (точек на дюйм) -

DPO (динамическая выходная мощность) -

DRA (поглотитель динамического резонанса) -

DRIE (Глубокое реактивное ионное травление) -

DSL (динамическая сверхвысокая громкость) -

DTL (диодно-транзисторная логика) - - ()

DTTV (цифровое наземное телевидение) -

E

EAROM (электрически изменяемая постоянная память) -

EBU (Европейский вещательный союз) -

ECL (эмиттерная логика) - ()

EIAJ (Японская ассоциация электронной промышленности) -

ELSI (сверхбольшая интеграция) -

EMI (электромагнитные помехи) -

EMIF (интерфейс внешней памяти) -

ENG (генератор эквивалентного шума) -

ESD (электростатический разряд) -

ETC (Электронное управление опрокидыванием) -

ETANN (Искусственная сеть с электронным обучением) -

EVF (Электронный видоискатель) -

EVR (Электронное кодирование видео) -

ф

FAPS (Гибкая автоматизированная производственная система) - ()

FAMOS (MOS с плавающей заслонкой для лавинного впрыска) - - ""

FCC (Федеральная комиссия по связи) -

FET (полевой транзистор) -

FF (Вьетнамки) -

FG (Генератор частоты) -

FIR (конечный ответ на входе) -

FLOTOX (туннель с плавающими затворами - оксид) - ""

FM (частотная модуляция) -

FPM (режим быстрой страницы) -

FSO (выход полного диапазона) -

г

GMSK (манипуляция с минимальным сдвигом по Гауссу) -

GPS (Глобальная система позиционирования) -

H

HDTV (Телевидение высокой четкости) -

HF (высокая частота) -

HQ (высокое качество) -

HTL (логика высокого порога) -

я

IA (встроенный адаптер) -

IAC (Схема поглощения помех) -

IC (интегральная схема) -

ICC (карта с интегральной схемой) - -

IEEE (Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике) -

IIR (бесконечная импульсная характеристика) -

IF (промежуточная частота) -

IIL (Интегрированная логика впрыска) -

IP (Интеллектуальная собственность) -

IP (Интернет-протокол) -

IPM (Интеллектуальный силовой модуль) - "" ()

ИК (инфракрасный) -

ИК (внутреннее сопротивление) -

ISA (архитектура промышленного стандарта) -

ISDN (цифровая сеть с интегрированными услугами) -

ISO (Международная организация по стандартизации) -

ITL (без преобразования) -

I2 / L (Интегрированная логика впрыска) - (2 /)

Дж

JIS (Японский промышленный стандарт) -

л

LAN (локальная сеть) -

LCD (жидкокристаллический дисплей) - ()

LDO (с малым падением напряжения) -

Светодиод (светоизлучающий диод) -

LISA (Боковой интегрированный кремниевый акселерометр) -

LPC (Компонент защиты линии) -

LSI (крупномасштабная интеграция) -

млн

MAC (контроллер доступа к среде) -

MAC (множитель-накопитель) - -

MAC (умножение и накопление) -

MCC (управляемый микрокомпьютером) -

MDT (Магнитострикционный датчик перемещения) -

MF (Средняя частота) -

MLC (многослойный конденсатор) -

MMI (человеко-машинный интерфейс) -

MMIC (монолитная ИС СВЧ) - ()

MML (максимальный уровень модуляции) -

MOL (максимальный выходной уровень) -

МОП (металл-оксид-полупроводник) - - ()

MOSFET (Полевой транзистор на основе оксида металла и полупроводника) - (-)

MOV (Металлооксидный варистор) -

MPO (максимальная выходная мощность) -

MPU (микропроцессорный блок) -

МРТ (магнитно-ренонансная томография) -

MSG (защита памяти) -

MSI (интеграция масштабирования памяти) -

N

NA (пронумерованная апертура) -

NAND - "-"

NFB (отрицательная обратная связь) -

NIC (карта сетевого интерфейса) -

NMOS (металлооксидный полупроводник с N каналом) - - () N-

НОР - "-"

НЕ - ""

NPC (Схема защиты от шума) -

NTSC (Национальный телевизионный стандартный код) -

O

OFDM (мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов) -

OB (оптический черный) -

OCL (без выходного конденсатора) -

OPC (оптическое управление изображением) -

OTL (Выход без преобразования) -

ИЛИ - ""

П

PAL (линия с чередованием фаз) -

PCB (печатная плата) -

PCI (соединение периферийных компонентов) -

PCM (импульсная кодовая модуляция) - - ()

PCS (Услуги персональной связи) -

КПК (персональный цифровой помощник) -

PEM (модуль расширения процессора) -

PGA (усилитель с программируемым усилением) -

PIP (картинка в картинке) -

PLCC (Держатель микросхемы с пластиковыми выводами) -

PLL (ФАПЧ) - ()

PMOS (металл-оксидный полупроводник P chanel) - - () P-

ppm (частей на миллион) - ()

страниц в минуту (страниц в минуту) - ()

PPS (полифениленсульфид) -

фунтов на квадратный дюйм (фунт на квадратный дюйм) -

PSTN (коммутируемая телефонная сеть общего пользования) -

PTC (положительный температурный коэффициент) -

PTS (Выбор типа протокола) -

PWD (искажение ширины импульса) -

PWM (широтно-импульсная модуляция) - - ()

R

RC (Пульт дистанционного управления) -

RF (Радиочастота) -

RFI (радиочастотные помехи) -

RISC (Компьютер с сокращенным набором команд) -

RIT (инкрементная настройка приемника) -

RMS (среднеквадратичное значение) -

об / мин (оборотов в минуту) -

RPS (оборотов в секунду) -

RTL (резистор-транзисторная логика) - -

ю.

SA (отдельные усилители) -

SAW (поверхностная акустическая волна) - ()

SBC (одноплатный компьютер) -

SCSI (интерфейс малых компьютерных систем) -

SCR (Асимметричный тиристор) -

SDN (услуги цифровой сети) -

SDH (синхронная цифровая иерархия) -

SDS (система распределения сигналов) -

SEC (Вторичная электронная проводимость) -

SLIC (Схема интерфейса абонентской линии) -

SLTS (система настройки сервопривода) -

SMPTE (Общество инженеров кино и телевидения) - -

SPD (Обнаружение последовательного присутствия) -

SPDT (однополюсный, двусторонний) -

SPI (протокол последовательного периферийного интерфейса) -

SPL (уровень звукового давления) -

SSI (небольшая интеграция) -

SSR (твердотельное реле) - ()

STP (экранированная витая пара) -,

КСВ (уровень стоячей волны) -

т

TFT (Тонкопленочный транзистор) -

THD (полное гармоническое искажение) -

TP (прием телефона) -

TSOP (Тонкий маленький контурный корпус) -

TTL (транзисторно-транзисторная логика) - -

TVS (подавление переходного напряжения) -

U

UART (универсальный асинхронный приемник / передатчик) -

UHF (сверхвысокая частота) - ()

UJT (однопереходный транзистор) -

ULM (сверхнизкая масса) -

UNI (сетевой интерфейс пользователя) -

UTP (неэкранированная витая пара) -

В

VCP (процессор видеосвязи) -

Видеомагнитофон (кассетный видеомагнитофон) -

VF (видоискатель) -

VFD (вакуумный флуоресцентный дисплей) -

VHDCI (Кабельный интерфейс очень высокой плотности) -

VHF (очень высокая частота) - ()

VLF (очень низкая частота) -

СБИС (очень крупномасштабная интеграция) - ()

VRM (модуль регулятора напряжения) -

VSOP (очень маленький контурный пакет) -

VSWR (коэффициент стоячей волны по напряжению) - ()

VTR (Видеомагнитофон) -

VU (Единица объема) -

Вт

WAAS (Широкозонная система расширения) -

WBL (широкий импульс гашения) -

WRMS (среднеквадратическое значение) -

Z

ZD (нулевой привод) -

ZIF (нулевое усилие вставки) -

Регуляторы тока, регуляторы напряжения и мощности. Бесплатные статьи

Все статьи бесплатного энциклопедии электроники и электротехники перечислены в Алфавитный порядок. За автоматический перевод статей на ваш родной язык, используйте Переведите! форма в левый верхний угол страницы.

Регуляторы тока, Vage и регуляторы мощности

Регуляторы тока, Vage и регуляторы мощности.Статьи с иллюстрациями и подробными пояснениями:

Регулятор мощности 2 кВт

Миниатюрный симисторный регулятор Vage

Простой регулятор мощности нагрузки на базе регулятора электродрели

Простой регулятор мощности для электрических нагревателей

Простая регулировка мощности на тринисторах

Простой двухступенчатый регулятор Vage на базе повышающего трансформатора

Симисторный диммер с импульсно-фазовой регулировкой

Регулируемый блок питания с импульсным регулятором Vage, 3.3-9 В 0,5 А

Стабилизатор регулируемый, 30 / 3-25 В 2 А

Трансформатор регулируемый на базе автотрансформатора

Регулируемый регулятор напряжения / тока, 220 / 1,25-25 В 15-1200 мА

Регулируемый регулятор Vage, 1,2-30 В 1 A

Регулируемые регуляторы Vage, 2,5-30 В

Регулировка Uвых. Бестрансформаторного блока питания (1)

Регулировка Uвых. Бестрансформаторного блока питания (2)

Автоматический регулятор напряжения сети

Комбинированный регулятор мощности

Компактный регулятор мощности

Блок управления для больших выпрямленных токов

Стабилизатор тока от 0 до 150 А

Цикл-генератор Регулятор Vage

Цифровое управление мощностью

Цифровой регулятор мощности паяльника

Управление мощностью дискретной фазы

Дискретное управление мощностью

Двухканальный симистор

Электронное управление фазорегулятором

Характеристики тринисторных регуляторов мощности

Повышающий регулятор мощности паяльника

Регулятор тока малой нагрузки, 2.5-4,5 В 20-200 мА

Регулятор мощности малой нагрузки

Опускание Vage на индуктивную нагрузку с конденсаторами

Контроллер питания микроконтроллер

Бесшумный регулятор Vage, 220 / 0-220 В 60 Вт

Управление мощностью без помех

Управление фазной мощностью

Регулировка фазной мощности на ключевом полевом транзисторе

Регулировка фазной мощности на некачественных симисторах

Фазовый регулятор мощности для цепи переменного тока 12 В

Регулятор мощности (1)

Регулятор мощности (2)

Регулятор мощности (3)

Регулятор мощности паяльника (1)

Регулятор мощности для паяльника (2)

Регулировка мощности для активно-индуктивных нагрузок до 15 кВт

Регулятор мощности электрических нагревателей

Регулятор мощности электроплиты

Контроль мощности на микросхеме (1)

Контроль мощности на микросхеме (2)

Регулятор мощности для паяльника

Регулятор мощности 110-215 В до 2 кВт для активной нагрузки

Регулятор мощности на HRH-1-220, 400-2000 Вт

Регуляторы мощности для активных нагрузок

Регуляторы мощности на тиристорно-транзисторном генераторе

Мощный сетевой регулятор Vage, 0-218 В 100 Вт

Регулятор мощности

Мощный регулятор мощности на симисторе

Пропорциональный регулятор Vage

Импульсный регулятор Vage для низковольтных электрических паяльников, 5-14 В 2 А

Выпрямители с электронным регулятором для зарядки аккумуляторов

Замена регулятора Vage

Регулятор резистивной нагрузки со стабилизацией тока, 8-28 В 0. 2-3 А

Регулятор резистивной нагрузки, 8-20 В 0,2-3,0 А

Простые бустерные устройства

Простое управление током

Регулятор мощности стабилизированный

Стабилизированный стабилизированный источник питания с защитой от перегрузки, 220 / 0-30 В 7,5 А

Импульсный источник питания с регулятором Vage, 1-32 В 200 Вт

Регулятор Vage с температурной компенсацией

Регулятор тока на тринисторе

Регулятор мощности общего назначения

Трехканальный регулятор мощности

Регулятор мощности трехфазной нагрузки

Тиристорные регуляторы Vage

Сенсорное управление питанием

Симисторный регулятор с обратной связью

Симисторный регулятор с защитой от перегрузки

Контроль тока симистора для активной и индуктивной нагрузки

Управление высокой мощностью симистора

Регулятор мощности симистора (1)

Регулятор мощности симистора (2)

Регулятор мощности симистора (3)

Симисторный регулятор мощности с низким уровнем шума

Регуляторы мощности симистора

Симисторный регулятор

Симистор стабилизированный регулятор мощности

Универсальный выпрямитель с электронным регулированием для зарядки аккумуляторов

Регулятор напряжения

Регулятор напряжения с небольшой разницей входных и выходных параметров

Регулятор напряжения с ограничителем тока, 12-15 В 3 А

Регулятор напряжения с импульсно-фазовым управлением

Все статьи раздела Электроснабжение:

Электроснабжение.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *