显卡供电电路详解 _显卡供电电路

显卡是电脑主机内集成度最高的配件之一，显卡的稳定运行，很大限度保证了整机的稳定工作，而且显卡在游戏、视频应用中起着至关重要的作用，因此显卡想要很稳定工作就必须要有稳定、纯净的供电才行。稳定就是在显卡在满负荷运作时，电源可以提供相对稳定的电压，保证充足电流供应，而不会因为显卡负荷卡而导致电压也跟着一起变化，这就是稳定供电。

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那什么是纯净电流呢？纯净就是指提供的电流没有太多的杂质，比如尖峰的毛刺、高频的杂波等等。这些东西有什么危害呢？就拿尖峰的毛刺来说，大家都知道显卡GPU其实是比较脆弱的，里面几亿个的晶体管，倘若因为一些尖峰的毛刺导致一些晶体管被击穿，显卡就不能正常稳定的工作了，经常出现这种情况会大大影响显卡的寿命。因此在电流入口，通过使用电容进行滤波，提高电流的纯净性。
显卡供电电路原理
显卡的供电电路通常是由电容、电感线圈、场效应管（MOSFET管）这三大部分所组成开关电源。开关电源的主要工作原理就是上桥和下桥的MOS管轮流导通，首先电流通过上桥Mos管流入，利用线圈的存储功能，将电能集聚在线圈中，最后关闭上桥Mos管，打开下桥的MOS管，线圈和电容持续给外部供电。然后又关闭下桥MOS管，再打开上桥让电流进入，就这样重复进行。利用开关电源供电，除了能够为核心和显存提供更加纯净稳定的电流之外，还起到了降压限流的作用，以此来保证显卡的正常工作。
目前显卡供电最常见的组合方案是由“电容+电感线圈+场效应管”组成一组相对独立的单相供电电路（图1），这样的电路模组通常会在供电部分出现1～4组，目前显存多采用一相供电，而核心则会采用两相供电、三相供电甚至是四相供电。
单相供电电路组成部分
在单相供电电路中，电容和电感线圈的规格越高以及场效应管的数量越多，就代表了供电电路的品质越好。一般情况下，日系的三洋、Rubycon（红宝石）、富士通、nichicon电容比较优秀，而目前很多高频显卡都会采用化学稳定性极好的固态电容（图3），有些什么不惜工本使用电气性能更佳的钽电容，彻底杜绝了电容爆浆现象的发生。

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日系固态电容

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钽电容
对于电感线圈好坏辨别不能单凭外表判断，有些显卡采用的线圈线径很细，绕组很多的电感线圈。有些则采用了绕线圈数较少，线径很粗的线圈。线径很粗的线圈采用的是高导磁率、不易饱和的新型磁芯，所以不需要很多的绕线圈数就可以得到足够的磁通量，被越来越多的显卡生产商所采用。目前很多显卡都已经选用屏蔽式电感线圈，能更加有效屏蔽电磁干扰，其性能也更加优秀。

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高导磁率电感线圈

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屏蔽式电感线圈
MOS管（场效应管）在供电中起着稳压作用，优质的MOS管能够承受的电流峰值更高。一般情况下显卡上MOS管的质量高低，可以看它能承受的最大电流值。影响MOS管质量高低的参数非常多，像极端电流、极端电压等。但在MOS管上无法标注这么多参数，所以在MOS管表面一般只标注了产品的型号，可以根据该型号上网查找具体的性能参数。目前市面上质量较好的有意法半导体、英飞凌生产的MOS管，为大多数厂家所采用。
另外温度也是MOS管一个非常重要的性能参数。由于GPU频率的提高， MOS管需要承受的电流也随着增强，提供近百A的电流已经很常见了。如此巨大的电流通过时产生的热量容易使供电电路温度升高。为了MOS管的安全，除了加装散热片了外，不少厂商通过增加MOS管数量来分担电流负载，使得电压更稳定，并有效减少供电电路的发热量。