بارك الله فيه
شرح مبسط لدائرة Voltage Regulator
توضيح للدائرة انظر الصورة التالية
وظيفة الدائرة تنظيم وتوزيع الفولت للدوائر التالية
1-تنظيم وتوزيع الجهد للبرسسور
2-الرامات
3-الدوائر التمكاملة الموجودة بالمازربرود مثل الشيبات وITE وغيرها
4- كارت الفيجا سواء المدمج او الفري
وغيرها من المكونات الموجودة على البرده
صورة توضيحية لمسار الفولت من كابل البور للبرسسور
مكونات الدائرة
كما توضح الصورة
1-الملفات(COILS) او ما تسمى علميا (mentioned chokes) او مكونات الخنق والمقصود بها خنق التيار الكهربي
وهي نوعان
1-الملفات ذات القلب الحديدي (iron)
كما بالصورة
2-ملفات ذات قلب فيريت(Ferrite chokes )
كما بالصورة
وهي أفضل من سابقتها حيث توفر على الإقل 25% من استهلاك الطاقة
طبقا لموقع الجيجا بيت
*****************MOSFET********************
من أهم العناصر الموجودة بالدائرة
الشكل المعتاد لها والمشابه للترانزسستور
كما توضح الصورة
وهناك نوع اخر لا نراه كثيرا هنا نظرا للتكلفه المادية للبرد التي تحتوي عليه
كما بالصورة
ومن أهم مميزاته أنه يستهلك طاقة أقل وحرارة سطحة تقل عن الموسفت العادي حوالي 16%
طبقا لموقع الجيجابيت
يتبع
مصدر المقال من الخبرة العملية وشروحات مختلفة من النت __________________
The voltage regulator circuit “phase” or “channel
The voltage regulator circuit “phase” or “channel.
من المعروف ان كل قناة تحتوي على عدد (2 موسفت+موسف درايفر (دائرة متكاملة وليس موسفت عادي)) لكل قناة.
لكن الانواع الرخيصة فقط هى التي تحتوي على عدد (2 موسفت+ 1 موسف اضافي بديل للموسف درايفر(موسفت عادي وليس دائرة متكاملة).
وبناءا على ذلك فان المزبورد تحتوي على عدد (3 موسفت لكل قناة(CHANNEL).
ولذلك كي نستطيع تحديد عدد القنواة (CHANNELS) للمزبورد يفضل ان نحددها عن طريق الملفات(COILS) وليس عدد الموسفت.
يتبع
تحديد عدد القنوات ( channels or phases) على المازربورد
تحديد عدد القنوات ( channels or phases) على المازربورد
نقوم بتحديد الملفات كما بالصورة
لكن النظر للملفات ليس كافيا على وجة الدقة لأن بعض اللوحات الأم يوجد بها
القنوات التي تتحكم في الرام او الشيب بجوار voltage regulator circuit
مما يجعلنا نقوم بالعد الخاطيء لتلك القنوات كما توضح الصورة التالية
اذا دققنا بالصورة سنجد اربع ملفات وبالتالي سيكون لدينا اربع قنوات لكن بالواقع
هي ثلاث قنوات فقط والاخري قناة لتغذية الرام
ولكي نقوم بالعد بدقة نقيس خرج تلك الملفات سنجد ثلاثة منها لها نفس الخرج
والرابع له خرج مختلف او بشكل اخر سنجد ثلاثة منها خرجها متصل معا والرابع
غير متصل معهم كما توضح الصورة التالية
__________________
__________________
كيفية عمل دائرة voltage regulator circuit
كيفية عمل دائرة voltage regulator circuit
يصل للدائرة جهد 12 فولت من (ATX12V) او من الكابل الريسي للبور في حالة عدم
وجود (ATX12V) كما في البرد القديمة .
وتقوم بتحويل هذا الفولت للدوائر الموجود على البرده على سبيل المثال
1-البرسسور
2-الشيب
3-الرام وغيرها من الدوائر
هذا التحويل يسمى DC-DC converter او ما يسمى switching-mode كما في
البور صبلاي الحديث لمزيد من المعلومات عن هذه الدائرة اضغط على الرابط التالي
Zero Voltage Switching
التحكم في عملية التحويل هو ما يسمى بالكنترولر(ceontrollr) او كما يطلق عليه علميا Pulse Width Modulation.
يقوم الكنترولر بتوليد موجة مربعه تتحكم في كل قناة على حدة مما تنشطها على
العمل كي تقوم باخراج الفولت المطلوب منها على حسب تصميم الدائرة
وعلى حسب طول الموجة تظل القناة مستمرة في اخراج الفولت او ما يسمى بقاء
القناة في حالة higher value
وخرج هذه الدائرة يجب ان يكون على cpu على أحد الأطراف المسماه
voltage ID” (VID) pins
(وهذه القيم هامة جدا لمن يستخدم تستر قياس قاعدة البرسسور بحيث ان تكون الليد (led) الموجودة بالتستر منورة دائما)
والتي بدورها تولد كود ثنائي(binary code)
يحدد بالضبط قيمة الفولت التي يجب ان تصل للبرسسور.
*دائرة DC-DC converter هي مسار مغلق بمعنى ان الكنترولر (controller) بشكل مستمر يراقب خروج دائرة voltage regulator
بمعنى لو زاد او نقص الفولت تقوم الدارة بضبطة تلقائيا ويتم ذلك عن طريق تردد
الموجة المربعه (changing the frequency of the PWM signal) مثل البور صبلاي تماما.
__________________
دائرة الكنترولر (PWM controlle)
دائرة الكنترولر (PWM controlle)
لدينا ثلاث عوامل هامة جدا في دائرة الكنترولر كما توضح الصورة
1-دائرة voltage ID pins وتم شرحها مبسطا في االمشاركة السابقة
2-دائرة the loopback pins ووظيفتها كما هو واضح من اسمها مقارنة الفولت الخارج من الموسفتات ومقارنتة بالفلوت المطلوب ويتم التحكم فيه عن طريق الموجة المربعه او الكود الثنائي او كما يطلق عليها دائرة مقارنة الفولت في البور صبلاي
3-دائرة(G pins) او دائرة الخروج من الكنترولر
وظيفة الكنترولر في الدارة
نعلم ان كل قناة تتكون من 2 موسفت أحدهما اولي والثاني ثانوي او اربع
موسفتات اول اثنين منهما اولي والاخرين ثانويان(ودائما يكون
الموسفت التالف هو الأولي )مع كل قناة يوجد ملف (coil) مرتبط بها.
ومن عيوب الكنترولر انة لا يعطي التيار الكافي لعمل تلك الموسفتات لذلك نجد في
اللوحة الام الجيدة موسفت اخر يسمى دريفر ويكون على شكل دائرة متكاملة
كما في الصورة
او يتم تعويضة بموسف عادي في اللوحات الام الرخيصة
وظيفة هذا الدريفر هو تعويض نقص التيار لكي يجعل الموسفت يقوم بعملية
التشغيل او ما يسمى بـــ( switch )
*الدريفر والموسفيت يم تغذيته ب 12 فولت الناتج من ATX12V.
كل قناة تعمل بالتوازي مع القنوات الاخرى بمعني لو لدينا اكثر من قناة يقسم
عليهم زمن التشغيل بالتساوي مثلا لو لدينا قناتين فقط على اللوحة الام بمعني
ان الاشارة ستقسم بنسبة 50% على كل قناة اي انه في حالة ان تكون القناة
الاولى on ستكون القناة الثانية في نفس الوقت off .
رسم تخطيطي لألية عمل القناة(channel)
مقدمة
لفهم الوظيفة الأساسية لدائرة Voltage Regulator لابد من تشريح الدوائر التي
والقاء نظرة سريعه على مكونات تلك الدائرة وكيف تعمل في حالة الاستقرار كي تنتج
الفولت المطلوب لتغذية باقي الدوائر والبرسسور ( Vcc power ) حيث تقوم الدائرة بتحويل الفولت الداخل الى القيم المطلوبة
للفولت المستهلك داخل البرسسور(consumable Vcc voltage).
من المعروف ان خروج البور صبلاي تترواح ما بين القيم التالية(3.3v,
5v, and 12v DC ) .
****الدوائر الداخلية لدائرة Voltage Regulator****
المصطلحات الواردة بالشكل
ICC - Processor current.
RLL - Load line impedance: Defined as the ratio of voltage droop/current step. This is the load line slope. In this document, the load line is referenced at the socket unless otherwise stated.
TOB - Vcc regulation tolerance band: Defines the voltage regulator’s 3-σ voltage variation across temperature, manufacturing variation, and age factors. Must be ensured by design through component selection. Defined at processor maximum current and maximum VID levels.
VCC - Processor core voltage.
VID - Voltage IDentification: A code supplied by the processor that determines the reference output voltage to be delivered to the processor Vcc lands. At zero amperes and the tolerance
band at +3-σ, VID is the voltage at the processor.
1-القنوات(channels)
كل قناة تحتوي على الأقل عدد 1 switching regulator +two MOSFETs.
وبعض المكونات الداعمة مثل المكثفات والمقومات والبفات والموصلات وغيرها من المكونات السطحية على اللوحة الأم.
ومن الأمثلة على شكل القناة
وكما ذكرت سابقا فان القنوات جميعا لا تعمل بنفس الوقت ولكن تعمل بالتوالي
بمعني عندما تكون القناة الأولى on تكون القناة الثانية off
__________________
[center]
اخر قطعه يتم منها تغذية البروسيسور
المكثف
ام الكويل
ام الموسفيت
وهل يمكن عن طريق قياس الفولت عند اخر قطعه والتي تغذي البروسيسور مباشرة معرفة ان الدائرة تعمل بالكامل
اذا وجدنا الفولت النهائي الموجود على المكثف او الملف سليم فهذا دليل على الدائرة تعمل بكفاءة
ذا كان هناك عطل يتم تتبعه بطريقه عكسيه الي الخلف حتي نصل اليه ؟؟
بكل بساطة اذا وجد الفلولت على الملف سليم فإن الدائرة سليمة وان كان اقل من القيمة المسموحة فان اغلب الشك يرجع الى الدريفر او الكنترولر ان لم يكن هناك عيب واضح وظاهر في احد المكثفات
وماذا يكون العطل الظاهري اذا عطل الدرايفر الخاص بالاثنين موسفيت
في غالب الاحيان لن تجد اي عطل ظاهري واضح غير ان البرسسور لا يسخن
__________________
[/center]
شرح مبسط لدائرة Voltage Regulator
توضيح للدائرة انظر الصورة التالية
وظيفة الدائرة تنظيم وتوزيع الفولت للدوائر التالية
1-تنظيم وتوزيع الجهد للبرسسور
2-الرامات
3-الدوائر التمكاملة الموجودة بالمازربرود مثل الشيبات وITE وغيرها
4- كارت الفيجا سواء المدمج او الفري
وغيرها من المكونات الموجودة على البرده
صورة توضيحية لمسار الفولت من كابل البور للبرسسور
مكونات الدائرة
كما توضح الصورة
1-الملفات(COILS) او ما تسمى علميا (mentioned chokes) او مكونات الخنق والمقصود بها خنق التيار الكهربي
وهي نوعان
1-الملفات ذات القلب الحديدي (iron)
كما بالصورة
2-ملفات ذات قلب فيريت(Ferrite chokes )
كما بالصورة
وهي أفضل من سابقتها حيث توفر على الإقل 25% من استهلاك الطاقة
طبقا لموقع الجيجا بيت
*****************MOSFET********************
من أهم العناصر الموجودة بالدائرة
الشكل المعتاد لها والمشابه للترانزسستور
كما توضح الصورة
وهناك نوع اخر لا نراه كثيرا هنا نظرا للتكلفه المادية للبرد التي تحتوي عليه
كما بالصورة
ومن أهم مميزاته أنه يستهلك طاقة أقل وحرارة سطحة تقل عن الموسفت العادي حوالي 16%
طبقا لموقع الجيجابيت
يتبع
مصدر المقال من الخبرة العملية وشروحات مختلفة من النت __________________
The voltage regulator circuit “phase” or “channel The voltage regulator circuit “phase” or “channel.
من المعروف ان كل قناة تحتوي على عدد (2 موسفت+موسف درايفر (دائرة متكاملة وليس موسفت عادي)) لكل قناة.
لكن الانواع الرخيصة فقط هى التي تحتوي على عدد (2 موسفت+ 1 موسف اضافي بديل للموسف درايفر(موسفت عادي وليس دائرة متكاملة).
وبناءا على ذلك فان المزبورد تحتوي على عدد (3 موسفت لكل قناة(CHANNEL).
ولذلك كي نستطيع تحديد عدد القنواة (CHANNELS) للمزبورد يفضل ان نحددها عن طريق الملفات(COILS) وليس عدد الموسفت.
يتبع
| | تاريخ التسجيل: Feb 2008 الدولة: zieton المشاركات: 620 |
تحديد عدد القنوات ( channels or phases) على المازربورد تحديد عدد القنوات ( channels or phases) على المازربورد
نقوم بتحديد الملفات كما بالصورة
لكن النظر للملفات ليس كافيا على وجة الدقة لأن بعض اللوحات الأم يوجد بها
القنوات التي تتحكم في الرام او الشيب بجوار voltage regulator circuit
مما يجعلنا نقوم بالعد الخاطيء لتلك القنوات كما توضح الصورة التالية
اذا دققنا بالصورة سنجد اربع ملفات وبالتالي سيكون لدينا اربع قنوات لكن بالواقع
هي ثلاث قنوات فقط والاخري قناة لتغذية الرام
ولكي نقوم بالعد بدقة نقيس خرج تلك الملفات سنجد ثلاثة منها لها نفس الخرج
والرابع له خرج مختلف او بشكل اخر سنجد ثلاثة منها خرجها متصل معا والرابع
غير متصل معهم كما توضح الصورة التالية
__________________
__________________
كيفية عمل دائرة voltage regulator circuit كيفية عمل دائرة voltage regulator circuit
يصل للدائرة جهد 12 فولت من (ATX12V) او من الكابل الريسي للبور في حالة عدم
وجود (ATX12V) كما في البرد القديمة .
وتقوم بتحويل هذا الفولت للدوائر الموجود على البرده على سبيل المثال
1-البرسسور
2-الشيب
3-الرام وغيرها من الدوائر
هذا التحويل يسمى DC-DC converter او ما يسمى switching-mode كما في
البور صبلاي الحديث لمزيد من المعلومات عن هذه الدائرة اضغط على الرابط التالي
Zero Voltage Switching
التحكم في عملية التحويل هو ما يسمى بالكنترولر(ceontrollr) او كما يطلق عليه علميا Pulse Width Modulation.
يقوم الكنترولر بتوليد موجة مربعه تتحكم في كل قناة على حدة مما تنشطها على
العمل كي تقوم باخراج الفولت المطلوب منها على حسب تصميم الدائرة
وعلى حسب طول الموجة تظل القناة مستمرة في اخراج الفولت او ما يسمى بقاء
القناة في حالة higher value
وخرج هذه الدائرة يجب ان يكون على cpu على أحد الأطراف المسماه
voltage ID” (VID) pins
(وهذه القيم هامة جدا لمن يستخدم تستر قياس قاعدة البرسسور بحيث ان تكون الليد (led) الموجودة بالتستر منورة دائما)
والتي بدورها تولد كود ثنائي(binary code)
يحدد بالضبط قيمة الفولت التي يجب ان تصل للبرسسور.
*دائرة DC-DC converter هي مسار مغلق بمعنى ان الكنترولر (controller) بشكل مستمر يراقب خروج دائرة voltage regulator
بمعنى لو زاد او نقص الفولت تقوم الدارة بضبطة تلقائيا ويتم ذلك عن طريق تردد
الموجة المربعه (changing the frequency of the PWM signal) مثل البور صبلاي تماما.
__________________
دائرة الكنترولر (PWM controlle) دائرة الكنترولر (PWM controlle)
لدينا ثلاث عوامل هامة جدا في دائرة الكنترولر كما توضح الصورة
1-دائرة voltage ID pins وتم شرحها مبسطا في االمشاركة السابقة
2-دائرة the loopback pins ووظيفتها كما هو واضح من اسمها مقارنة الفولت الخارج من الموسفتات ومقارنتة بالفلوت المطلوب ويتم التحكم فيه عن طريق الموجة المربعه او الكود الثنائي او كما يطلق عليها دائرة مقارنة الفولت في البور صبلاي
3-دائرة(G pins) او دائرة الخروج من الكنترولر
وظيفة الكنترولر في الدارة
نعلم ان كل قناة تتكون من 2 موسفت أحدهما اولي والثاني ثانوي او اربع
موسفتات اول اثنين منهما اولي والاخرين ثانويان(ودائما يكون
الموسفت التالف هو الأولي )مع كل قناة يوجد ملف (coil) مرتبط بها.
ومن عيوب الكنترولر انة لا يعطي التيار الكافي لعمل تلك الموسفتات لذلك نجد في
اللوحة الام الجيدة موسفت اخر يسمى دريفر ويكون على شكل دائرة متكاملة
كما في الصورة
او يتم تعويضة بموسف عادي في اللوحات الام الرخيصة
وظيفة هذا الدريفر هو تعويض نقص التيار لكي يجعل الموسفت يقوم بعملية
التشغيل او ما يسمى بـــ( switch )
*الدريفر والموسفيت يم تغذيته ب 12 فولت الناتج من ATX12V.
كل قناة تعمل بالتوازي مع القنوات الاخرى بمعني لو لدينا اكثر من قناة يقسم
عليهم زمن التشغيل بالتساوي مثلا لو لدينا قناتين فقط على اللوحة الام بمعني
ان الاشارة ستقسم بنسبة 50% على كل قناة اي انه في حالة ان تكون القناة
الاولى on ستكون القناة الثانية في نفس الوقت off .
رسم تخطيطي لألية عمل القناة(channel)
مقدمة
لفهم الوظيفة الأساسية لدائرة Voltage Regulator لابد من تشريح الدوائر التي
والقاء نظرة سريعه على مكونات تلك الدائرة وكيف تعمل في حالة الاستقرار كي تنتج
الفولت المطلوب لتغذية باقي الدوائر والبرسسور ( Vcc power ) حيث تقوم الدائرة بتحويل الفولت الداخل الى القيم المطلوبة
للفولت المستهلك داخل البرسسور(consumable Vcc voltage).
من المعروف ان خروج البور صبلاي تترواح ما بين القيم التالية(3.3v,
5v, and 12v DC ) .****الدوائر الداخلية لدائرة Voltage Regulator****
المصطلحات الواردة بالشكل
ICC - Processor current.
RLL - Load line impedance: Defined as the ratio of voltage droop/current step. This is the load line slope. In this document, the load line is referenced at the socket unless otherwise stated.
TOB - Vcc regulation tolerance band: Defines the voltage regulator’s 3-σ voltage variation across temperature, manufacturing variation, and age factors. Must be ensured by design through component selection. Defined at processor maximum current and maximum VID levels.
VCC - Processor core voltage.
VID - Voltage IDentification: A code supplied by the processor that determines the reference output voltage to be delivered to the processor Vcc lands. At zero amperes and the tolerance
band at +3-σ, VID is the voltage at the processor.
1-القنوات(channels)
كل قناة تحتوي على الأقل عدد 1 switching regulator +two MOSFETs.
وبعض المكونات الداعمة مثل المكثفات والمقومات والبفات والموصلات وغيرها من المكونات السطحية على اللوحة الأم.
ومن الأمثلة على شكل القناة
وكما ذكرت سابقا فان القنوات جميعا لا تعمل بنفس الوقت ولكن تعمل بالتوالي
بمعني عندما تكون القناة الأولى on تكون القناة الثانية off
__________________
[center]
اخر قطعه يتم منها تغذية البروسيسور
المكثف
ام الكويل
ام الموسفيت
وهل يمكن عن طريق قياس الفولت عند اخر قطعه والتي تغذي البروسيسور مباشرة معرفة ان الدائرة تعمل بالكامل
اذا وجدنا الفولت النهائي الموجود على المكثف او الملف سليم فهذا دليل على الدائرة تعمل بكفاءة
ذا كان هناك عطل يتم تتبعه بطريقه عكسيه الي الخلف حتي نصل اليه ؟؟
بكل بساطة اذا وجد الفلولت على الملف سليم فإن الدائرة سليمة وان كان اقل من القيمة المسموحة فان اغلب الشك يرجع الى الدريفر او الكنترولر ان لم يكن هناك عيب واضح وظاهر في احد المكثفات
وماذا يكون العطل الظاهري اذا عطل الدرايفر الخاص بالاثنين موسفيت
في غالب الاحيان لن تجد اي عطل ظاهري واضح غير ان البرسسور لا يسخن
__________________
[/center]