Mother Board.

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1 Mother Board

2 Motherboard M/B Power Map M/B常用電路 CPU Vcore電源設計 MOSFET的功率損耗
M/B Power Solution

3 M/B Power Map ATX 12V POWER SUPPLY 3.3V 5V 5VSB 12V PROCESSOR VRM
Core & Vtt (0.8375v~1.6v) VID (1.2v) GMCH Core (1.5v)/Agp (1.5v) Vtt DDR System Memory (2.5v) DDR Vtt (1.25v) ICH5R Ich5r Core (1.5v) Ich5r I/O (1.5V) Ich5r Resume (1.5v) Ich5r Resume I/O (3.3v)/ Ich5r Rtc (3.3v) Ich5r (3.3v) VRM VID VREG 1.5V VREG 2.5V VREG 1.25V VREG 3.3V VSB 3.3V VREG 1.5VSB

4 M/B 常用電路 降壓轉換器 ( Step Down Regulator ) 線性轉換器 ( Linear Regulator )
切換式的轉換器 ( Buck Regulator ) 圖(一) 圖(二)

5 CPU Vcore 電源設計 目前使用 Vcore PWM 有 On Semiconductor, Intersil, Semtech
Analog Devices 等等. 多相式電源轉換是現階段CPU 電源主流方案 圖三.Typical Application MOSFET 的功率損耗 一般區分兩大類: 1.導通損耗 (conduction losses) 2.切換損耗 (switching losses) 選用MOSFET要求條件: a. 低導通內阻 (low-rds-on) b. 低輸入電容 (low- gate-charge) c. 工作電壓,電流須在規格內

6 MOSFET 的功率損耗 1.導通損耗 (Conduction Losses) 2.切換損耗 (switching losses) 切換損耗
VDS ID VGS T0 T2 T1 T3 T4 ( TIME ) CURRENT ( A ) 1.導通損耗 (Conduction Losses) MOSFET 本身之導通內阻(Rds_on) , 在同步降壓(buck)電路中, 導通損 耗與MOSFET導通時間 (D, duty Cycle) 有關, 導通損耗等式如下 : Phi_side_on = IOUT2 * Rds_on * D Plow_side_on = IOUT2 * Rds_on * (1-D) 2.切換損耗 (switching losses) MISFET Turn On/Off 切換, Vds 與 Id 重疊產生功率損耗, 其值由輸入電壓, 輸出負載電流及切換頻頻決定, 同步降壓 (buck)電路中, 切換損耗等式如下 : Phi_side_sw = Iout * Vin * Ton * F/2 + Cds * Vin2 * F/2 Plow_side_sw = Iout * Vin * Ton * F/2 切換損耗 導通損耗 VOLTAGE ( V ) VOLTAGE ( V )

7 M/B Power Solution (1) 1. Function
<1> Vcore : 在此場合, MOSFET是當同步整流, 用以將+12V的電源轉換成+0.85V 至+1.60V給 CPU 用, PWM IC 約操作在 180KHz 以上, 對於 Rds, Qg, Tr, Tf 很在乎, 故需使用 Rds, Qg, Tr, Tf 皆小的, 若依包裝選擇 可以建議使用 CET以下幾種的搭配組合. TO-252 : CEU63A3 (High side), CEU85A3 (Low side) CEU75A3 (High side) , CEU85A3 (Low side) TO-263 : CEB63A3 (High side), CEB85A3 (Low side) CEB75A3 (High side), CEB85A3 (Low side) 1. Function

8 M/B Power Solution (1) ASUS M/B Vcore

9 M/B Power Solution (1) ASUS M/B Vcore Temperature compare

10 M/B Power Solution (1)

11 M/B Power Solution (1) ASUS M/B Vcore Efficiency compare

12 M/B Power Solution (1)

13 M/B Power Solution (2) <2> DDR : 在此場合 MOSFET若是以 Linear regulator的方式設計, 將+3.3V的 電源轉換成+2.5V及+1.25V給 DDR用, 對於 Qg則較不在乎. 但若是 以同步整流的方式設計, 則 Rds, Qg, Tr, Tf 皆需選擇較小的. 依包裝 選擇可以使用 CET以下幾種產品. TO-252 : CEU3055LA, CEU21A3, CEU603AL, CEU61A3 CEU51A3 TO-263 : CEB21A3, CEB603AL, CEB61A3, CEB51A3, CEB703AL

14 M/B Power Solution (3) <3> USB : 主要當+5V Power 的開關, 應用上較在乎 Rds(on), 所以在此應用場合] 可以使用 CET 以下的 MOSFET. SO-8 : CEM2030, CEM4501, CEM8401A, CEM9939A, CEM8938 CEM2939 TO-252 : CEU21A3, CEU603AL, ,CEU51A3

15 M/B Power Solution (4) <4> AGP : 在此場合是作 Linear regulator 將+3.3V的電源轉換成+1.8V及+1.5V 給 VGA 用, CET適合的 MOSFET若依包裝, 有以下幾種. TO-252 : CEU3055LA, CEU21A3, CEU603AL, CEU61A3 TO-263 : CEB21A3, CEB603AL, CEB703AL,CEP61A3

16 M/B Power Solution (4) <5> PCI Express : 在此場合是提供+12v及+3.3V的電源,再轉換成+5V,+3.3V , +2.5V,+1.8V,+1.5V 給 VGA 使用. CET適合的 MOSFET若依包裝, 有以下幾種. TO-252 : CEU3055LA, CEU21A3, CEU603AL, CEU61A3 CEU75A3,CEU85A3 TO-263 : CEB21A3, CEB603AL, CEB703AL,CEB75A3 SOT-23: CES2312,CES2324,CES2302

17 M/B Power Solution (5) 2. CET MOSFET selection guide

18 M/B Power Solution (6)

19 THANK YOU !