VRM là gì và tại sao cần làm mát cho chúng?

11-06-2019 08:58

MOSFET là các thành phần điện nhỏ, cùng với các thành phần khác, tạo nên VRM. VRM, hay còn gọi là Module điều chỉnh điện áp, như tên gọi của nó, là phần điều chỉnh điện áp cho các thành phần quan trọng nhất, chẳng hạn như CPU ​​và GPU.

Chúng ta đều biết rằng những bộ PC hiện nay đều chạy trên các bộ nguồn cổ điển và một số bạn có thể biết rằng chúng chỉ có thể tạo ra ba điện áp không đổi là 3,3V, 5V và 12V. Các thành phần quan trọng trong máy tính như CPU ​​và GPU, thường có điện áp hoạt động trong khoảng 0,5 đến 1,5V. Vì vậy, nếu CPU hoặc GPU cần một điện áp xung quanh 1V, bạn có thể thấy vấn đề mà chúng ta đang gặp phải là điện áp cao hơn cần được chuyển đổi thành điện áp thấp hơn .

Bộ phận thực hiện chuyển đổi được gọi là bộ chuyển đổi DC-DC, nó chuyển đổi dòng điện một chiều sang dòng điện một chiều khác. Để cụ thể hơn một chút, điện áp cao hơn cần được chuyển đổi thành giá trị thấp hơn và bộ chuyển đổi DC-DC mà chúng ta quan tâm, được gọi là bộ chuyển đổi giảm dần (buck).

Hầu như mọi bo mạch chủ cao cấp đều có nhiều hơn một bộ tản nhiệt kéo dài gần đế CPU. Trang bị này là để làm mát phần VRM, hoặc cụ thể hơn, để làm mát chính các MOSFET, có xu hướng trở nên nóng hơn khi chạy những tác vụ nặng. Nhiệt độ cao điểm có thể dao động từ 80°C đến 100°C và trong trường hợp card đồ họa cao cấp hay CPU cao cấp thì nhiệt độ có thể lên tới 120°C.

Tại sao chúng ta cần làm mát những phần này, lợi ích của nó là gì? Trong MOSFET tất cả tổn thất điện được chuyển thành nhiệt và nhiệt do toàn bộ VRM tạo ra gần như có thể được liên kết trực tiếp với hiệu quả của các MOSFET đang được sử dụng. Hiệu quả của MOSFET luôn được thể hiện bằng một đường cong phụ thuộc vào lượng dòng điện đi qua và tất nhiên là chất lượng của chính MOSFET.

Khối lượng công việc lớn hoặc ép xung trên CPU và GPU, làm cho MOSFET trong VRM nóng. Vì vậy, nếu bạn muốn làm việc trong một môi trường ổn định, có khả năng ép xung an toàn hoặc chỉ muốn kéo dài tuổi thọ của phần cứng, bạn cần giữ cho VRM mát mẻ! VRM là một loại bộ chuyển đổi DC-DC bao gồm ba phần chính: đơn vị logic, đơn vị năng lượng và phần lọc.

Đơn vị logic được tạo thành từ một controler (hiếm khi nhiều hơn một) được gọi là bộ điều khiển điện áp hoặc chip PWM hoặc Bộ điều chế độ rộng xung. Vai trò của chip PWM là chi phối các trình điều khiển và bộ Double (nếu có). Các trình điều khiển và bộ Double được kết nối với MOSFET và chúng đều là một phần của đơn vị năng lượng. Phần cuối cùng của VRM là nơi thực hiện quá trình lọc và làm mịn điện áp. Điều này xảy ra thông qua cuộn cảm, thường được gọi là cuộn cảm và tụ điện. Một tập hợp các trình điều khiển, MOSFET, cuộn cảm và tụ điện tạo thành một pha của VRM. Chất lượng của bo mạch chủ thường được thể hiện bằng cách có bao nhiêu pha VRM.

Trong trường hợp của CPU, toàn bộ điểm của bộ điều chỉnh điện áp là lấy 12V từ đầu nối nguồn 8 chân và giảm xuống 1,2V, và điều đó được thực hiện bằng cách đập dòng điện từng giai đoạn của VRM.

Đây là sơ đồ khối của VRM có tám pha thực và đường đứt nét đánh dấu cho là một pha riêng lẻ. Thông thường, bằng cách đếm số lượng Choke (cuộn cảm), bạn có thể xác định VRM có bao nhiêu pha.

Số lượng và loại tụ điện không tuân theo bất kỳ quy tắc nào và được đặt bởi nhà sản xuất. Một số giải pháp cao cấp thậm chí còn triển khai các loại tụ điện khác nhau để lọc nguồn điện được cung cấp cho CPU.

Các MOSFET hay Transitor hiệu ứng trường bán dẫn Metal-Oxyd, về cơ bản là các công tắc nhỏ. MOSFET được điều chỉnh bởi tín hiệu tần số cao đến từ đơn vị PWM. Tóm lại, MOSFET bật và tắt rất nhanh, truyền dòng điện cao qua các xung ngắn. Bằng cách kết hợp các xung này trong các pha VRM nhiều hơn, dòng điện cho CPU/GPU sẽ trơn tru và ổn định hơn. Chúng ta cũng đã nói về hiệu quả MOSFET trước đó. Dòng điện càng cao, MOSFET càng nóng. Nếu nó bị nóng, nó ảnh hưởng đến điện trở của chất bán dẫn, hiệu suất giảm xuống và từ đó, một vòng lặp không bao giờ kết thúc sẽ chỉ tạo ra nhiều nhiệt hơn.

Thiết kế của VRM có thể khác nhau, nhưng tất cả chúng đều có cùng chức năng, vì vậy chúng tôi nghĩ rằng chúng tôi không cần thiết phải đi sâu và bắt đầu giải thích một số kỹ thuật điện tiên tiến. Điều quan trọng mà bạn cần biết, đó là việc chuyển đổi điện áp bắt đầu từ MOSFET và nó đang xử lý khối lượng công việc lớn nhất.

Việc làm mát bên trên các bộ phận này thường sẽ sử dụng những khối nhôm lớn và giải nhiệt bằng khí, nhưng việc làm mát bằng nước hiệu quả hơn. Làm mát không khí cổ điển thường cố gắng làm mát các thành phần chính, nhưng chủ yếu nó chỉ tuần hoàn không khí nóng bên trong vỏ máy tính. Mặt khác, làm mát bằng chất lỏng, truyền nhiệt đi và giải nhiệt qua bộ tản nhiệt.

Nhận xét bài viết
097.111.3333

© Bản quyền thuộc về nguyencongpc.vn

Facebook Messenger