Zo werkt de stroomvoorziening (VRM) op een moederbord

19 reacties
Inhoudsopgave
  1. 1. Inleiding
  2. 2. Van 230 naar (vooral) 12 volt
  3. 3. Opbouw CPU-stroomvoorziening
  4. 4. De basis: pwm-controller
  5. 5. Eén controller, veel fasen? Geen probleem!
  6. 6. Drivers, mosfets en spoelen
  7. 7. Meer ‘fasen’ niet per se beter
  8. 8. VRM-koeling
  9. 9. Meten is weten
  10. 19 reacties

Eén controller, veel fasen? Geen probleem!

Het komt vaak voor dat er een controller wordt gebruikt die minder fasen kan aansturen dan er aanwezig zijn, al is het maar omdat er tot begin dit jaar simpelweg geen controllers voor consumentenplatforms beschikbaar waren die meer dan acht fasen konden aansturen. Om de belasting toch over meer fasen te kunnen verdelen, heeft een moederbordfabrikant meerdere opties.

De simpelste aanpak is het aansluiten van meerdere sets componenten op één kanaal van de pwm-controller. Ga maar na: als je twee sets van driver, mosfet en choke aansluit op één fase, wordt de belasting min of meer verdeeld over de twee sets. Deze methodiek wordt met een mooi woord ‘teaming’ genoemd, al zijn de losse onderdelen zich er niet van bewust dat ze een team vormen. In theorie heeft het aansturen van meerdere sets componenten een nadelig effect op de ripple van de stroomtoevoer naar de processor. Bovendien heeft de pwm-controller slechts beperkte mogelijkheden om met slimme trucjes de belasting zo optimaal mogelijk te spreiden: die controller heeft immers geen idee dat hij in feite twee losse fasen met één kanaal aanstuurt.


Veel Asus-borden maken gebruik van 'teaming' voor het aansturen van meer fasen.

Een van oudsher te prefereren alternatief is de inzet van zogenaamde doublers. Deze chips ‘verdubbelen’ het signaal van de pwm-controller naar de twee sets componenten en zijn zich dus wél ‘bewust’ van het feit dat ze die aansturen. Doublers bestaan in diverse niveaus van ‘intelligentie’ en kunnen bovendien op verscheidene manieren worden ingezet. Vaak schakelt een doubler om en om een van de fasen uit en in om de belasting te splitsen. Dat kan ‘dom’ met een vaste interval, of ‘slim’ door het schakelen op basis van data (stroomsterkte, temperatuur) van de mosfets te doen. Sommige doublers bieden zelfs de mogelijkheid om effectief níét te ‘verdubbelen’, maar uitsluitend de verdeling te managen op basis van dergelijke data.

Een opstelling met doublers heeft niet de nadelen van een met teaming verdubbelde fase. Asus is op het moment echter de meest fervente voorstander van teaming en het is dan ook deze fabrikant die wijst op de vertraging die een doubler toevoegt aan de zogenaamde transient response, oftewel de tijd die het duurt voordat de vrm’s reageren op een sterke toename van het gevraagde vermogen. We kunnen het echter niet nalaten om te constateren dat teaming bovenal een goedkopere wijze is; je spaart tenslotte de doublerchips uit. Merk je in de praktijk iets van de nadelen van een van beide methoden? We zijn vrijwel zeker van niet – maar onze belofte was dan ook een idee te geven van hoe vrm’s werken, niet te bepalen welke werkingsmethode de beste is.

0
*