DDR的2.5V供電基本電路

wish

上次提到DDR的1.25V負載電壓電路，這次我們來談一下DDR的主供電電路。
我們還是來看一下電路圖︰



主機板上的穩壓電路除了專用的IC除外，基準電壓大多跟LM431有關，為的就是要LM431內部的2.5V標準電壓，DDR的主供電電路也相同，Vcc經過限流電阻R1接往LM431的陰極與MOSFET的閘極(G)，於是MOSFET呈導通狀態，電流由MOSFET的洩極(D)流向源極(S)，源極一路接往DDR另一路經由R2傳回LM431的取樣端與內部的2.5V做比較，如果比2.5V大則降低陰極上的電壓，由於陰極電壓降低，則MOSFET的閘極電壓也同樣降低，當然MOSFET源極電壓也降低，如此循環至MOSFET源極電壓降低至2.5V，與LM431內部2.5V標準電壓相等時才終止。當然MOSFET源極不足2.5V時，LM431就升高陰極電壓讓MOSFET源極上升至2.5V後才終止。

Vdd電壓一般不會跟Vcc接在一起，因為除了避免不必要干擾外，最重要的是Vdd可以是3.3V、5V甚至12V都可以，而且不用修改任何電路，為什麼呢？這點留給大家動動腦，歡迎踴躍討論。

順便提一下大陸廣告的事，我不是無法不讓他們來，只是開放的論壇限制重重好像也不太好，反正我也砍的很快，幾秒鐘就砍精光了，說到這個又讓我想起來了，如果我老眼昏花誤砍你的留言，就請大家原諒我自動再補一下吧！

playx

因為源極的電壓受閘極控制,閘極電壓經LM431比較而來

因此洩極流向源極的電壓也受LM431比較始終保持2.5V

所以VDD可以是3.3V , 5 V , 12V~hm256~

playx

昨天想了一個晚上,感覺是這個放大原理的延伸

但就是想不通,基本功真的很重要,到底本科系應

是從哪裡開始學起？老摸不著路,自己買了2本微

電子電路又好像太進階拿去拜天公,除了電子學是否

還有基礎電學(網路找到的）?那我貼這個圖又是屬於

什麼階段?W大你看得出來嗎?是基礎或是微電子電路?謝謝..

wish

這是電子學的領域，MOSFET基本電路的內容。

playx

謝謝w大,我去yahoo查真有基本電學

難怪我看電子學有點辛苦,但也覺得

基本電學不太好學,蒐集一些資料準備給他

苦讀,不知會不會用到微積分,超怕的早已還給老師....

wish

咦！基本電學概念我有貼過呀！

http://bbs.pigoo.com/viewthread.php?tid=8112&extra=page%3D1

playx

沒有啦,想再更進一步了解

但卻發現有點困難,應該說超難的

不是普通人就學的會,更何況自修n_043|

wei77

努力爬文中...感謝各位大大熱心教導，基本功要先練好，才有辦法維修零件

cakey

原帖由 playx 於 2008-11-27 12:06 AM 發表 http://bbs.pigoo.com/images/common/back.gif
因為源極的電壓受閘極控制,閘極電壓經LM431比較而來

因此洩極流向源極的電壓也受LM431比較始終保持2.5V

所以VDD可以是3.3V , 5 V , 12V~hm256~

在這個DDR線路上 VDD應該不會用5V及12V  如果用了5V或12V  MOS的高溫會讓返修率增加很多

playx

請教前輩為何不會用5v或12v呢？小弟修東西都是根據電壓或順著線路檢查元件是否正常來

修，至於元件在電路上該如何設計或匹配就不行了，私下也一直在補足這方面觀念，但效果

不是很好，不知從何學起？目前只能靠些基本電學跟網友討論或潛水看前輩們文章及討論來提

昇自己功力，希望前輩能多多指導，謝謝..

ffl

橫跨在MOSFET DS端的壓差*負載電流=消耗的功率
所以用5V或12V的話 MOSFET的消耗功率會增加很多~就會發熱
溫度是電子元件的殺手

cakey

原帖由 ffl 於 2009-4-13 10:58 AM 發表 http://bbs.pigoo.com/images/common/back.gif
橫跨在MOSFET DS端的壓差*負載電流=消耗的功率
所以用5V或12V的話 MOSFET的消耗功率會增加很多~就會發熱
溫度是電子元件的殺手

目前的主機板電源產生電路有兩種,一種是linear(線性,如下圖DDR power所示,7805也是),一種是switch(切換式,交換式,像CPU的電源),
相對於switch而言,linear的特點是簡單便宜(零件數目少),轉換效率差,反應速度慢(這裡是指當負載電流忽然急速增加或減少時,控制電路反應的速度)

如DDR power 電路圖所示,電流方向由VDD透過MOS至2.5V,假設2.5V需要供給DDR 2A的電流
那麼VDD自然就要輸出2A的電流,若VDD=5V時,VDD輸出5X2=10W,DDR接收了2.5X2=5W,
依據能量守恆 輸入能量=輸出能量  10 - 5 =5W(效率為50%), 那剩下的5W會變成其它方式消耗掉(大部分是熱)

http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1006122804164
(Tj-Ta)/P =θja  是 die面與周圍環境間的熱阻
其中, P是IC的發熱功率, 單位是W(瓦); Tj : die面的溫度 ; Ta: 周圍環境的溫度;

http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/NTD4809N-D.PDF
Page 2 有熱阻值
θja =74 =(Tj-35)/5  (Ta:設定為機箱溫度 35度)(P=5是假設全部的能量都轉變為熱能了,worst case的情況下)
Tj=405度

(Tj-Tc)/P= θjc  是 die面與IC表面間的熱阻
Tc : IC表面的溫度.

θjc=2.9=(405-Tc)/5
Tc=390.5度

當然 以上的算法是用worst case來計算
實際溫度是不會這麼高的
而且pcb板也可以幫助mos散熱

HappyMaChi

感謝試算出溫度的算法, 很好的參考計算方式!

感恩!~hm375~

b1206

W大的意思應該是這種設計它可以適用的電源範圍較大，實際使用時當然不會是用12V吧！~hm256~

lwang

謝謝 W大無私的分享，感恩！

ruqoo

受益良多啊!小弟我也是初學，也因為這個問題一直以為主機板DDR供電有問題，原來是這樣的原理!
爬過一些文後~發現主機板其實有很多保護元件的機制，在這邊真的事讓我受益良多。

wish

你好！首先歡迎你加入阻礙資訊業蓬勃發展的行列。
你很謙虛的自稱是初學，不過你的學習態度是很正確，先看舊文裡有什麼東西是自己不知道的，也就是先把舊文裡的文章吸收，這樣你才可能很清楚的知道大家在講什麼。
如果這裡真的讓你有所收穫，未來也請你能回應後面進來的朋友就可以了。

westkimi

回復 wish 的帖子

Wish大,這篇有舊的公司名稱!

shamash

回復 wish 的帖子

大家都圍繞在vdd該用幾v
否則會產生多少熱量上討論
其實用3.3v壓降最少
產生的熱量最少
我想大家應該都知道

wish大大問的是為什麼vcc和vdd要分別接的道理吧

我想如果vcc和vdd都接3.3v
壓降少產生熱量低是ok的
但是mos的gate與source間的電壓差則會不夠
個人的經驗一般mos的drain電流若要到2~3A
VGS可能要達到3v左右或是更高
倘若同接3.3v
那就無法成立
所以vcc要接比較高的電壓
因為mos是電壓控制的零件(電晶体是電流控制的零件)
mos不需要電流來驅動只要電壓即可驅動
所以vcc迴路電流基本上都很小 並不用考慮會產生熱量的問題
反而要注意VGS的電壓問題
所以VCC接12V也是合理的

以上是個人的淺見 不知是否正確

請 wish 大大指正