什么是VRM?VRM如何工作?

2020.03.18 -

   

电压调节器模块(Voltage Regulator Module-VRM)是主板系统总体结构中的重要硬件组件之一。但是人们对VRM在很长一段时间内都没有足够重视。从理论上讲,VRM可确保您的CPU或GPU在恒定电压水平下获得电力。

什么是VRM?

VRM是将直流电压从该值转换为较低值,同时在不同负载水平下将其保持在允许范围内的电路。 另一个名字叫’DC to DC Converter’,很难说这个转换功能是一项新技术,因为它的寿命等于电子和电子工业的寿命,很容易看到有很多计算机主板上的电路使用了VRM ,它为CPU和RAM提供电源,电压从+ 5VDC或+ 12VDC电源电压到CPU和RAM的较低电压都能行得通。

VRM怎么工作?

电脑电源中的VRM是直流稳压器,类似于主电源PWM电路,它根据PWM调制方法运行,还具有等效组件,例如振荡器IC,Mosfet,PWM线圈和滤波电容器。

VRM的第一项工作是将计算机电源中的12伏电源转换为电压,以便可以使用微处理器。对于微处理器,该电压通常在1.1V至1.3V范围内。每个微处理器中的复杂电子设备很容易发生故障出于电源原因而获得必要的效果。为处理器供电时精度也很重要,所需的电压必须尽可能准确地分配。这就是VRM的结构比简单的线段复杂得多的原因。但是,“ VRM的心脏”基本上是一个降压转换器-一种将电压准确降低到适当水平的设备。

VRM使用以下三个组件来执行其工作:

1.MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管的缩写,意思是“金属氧化物效应晶体管-半导体”)。

2.电感器(也称为电感器)。

3.电容器

4.还有一个集成电路(IC)来控制它们,有时也称为PWM控制器。这是单相VRM系统的简单示意图:

多相VRM

现代计算机系统上微处理器的功能不仅仅需要单相VRM,因此制造商在其处理器上配备了多相VRM系统。多相有助于在更宽的物理区域上传输功率,降低温度产生,降低功耗。 给系统中的组件施加压力,并带来相关的功率改进。 主板各部分的性能和运营成本。

先进的多相VRM系统中的每个阶段都将提供必要的电源,并轮流为CPU供电。这些会话将单独完成,每个阶段都在很短的时间内提供能量。您可以想象这个过程 如下图所示为方波:

每相中的能量都“泵送”到交错的处理器中,因此即使一次只有一个相处于活动状态,总电源也始终保持稳定。 创建稳定,可靠的能源,可以将其视为CPU在最佳条件下运行所需的“清洁”能源。您可以在下图中看到描述VRM阶段运行的模型。

VRM如何提高性能?

VRM的目标是为主板提供清洁,稳定的能源。但是,即使是基本的VRM也可以提供足够的性能,以将中档CPU保持在基本速率,但是当超频或推动组件极限时, VRM变得更重要。

想象一下,电源的主电源变压器是一个水箱,普通电源有3个隔室,分别对应3个喷嘴,3条主电源线,因此每个隔室(每条线的容量)将低于总容量对于VRM电源,该容器只有1个隔室和1个12V供水,因此可以说总存储容量将等于12V线路,12V的总容量其余2条线的电源通过VRM电路供电,可以说其他2条线为12V线的负载。

PSU容量=容量12V =电源5V = 3.3V容量,前提是3条线中的2条负载为零。

因此,如果您有2个具有相同功率水平的电源,则VRM电源将始终为您提供每条线路更高的功率水平。基于新系统的需求,该系统目前使用12V的大量电能线路,这将帮助您无需购买更大的电源。

为了更容易理解,我们可以比较AcBel的两种不同电源R8 607W,它们在5V和3.3V线路上均不具有VRM和R88具有VRM功能。

我们看到虽然相同的功率水平为600W,但是每条电源线的总输出(最大输出),R88具有更高的容量.12V R88线在540W @ 45A时为540W @ 40A,当您需要12V电源且容量为40A而无VRM时电源您必须选择购买容量超过680W但使用VRM电源的电源,仅600W电源就足够了。

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