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Tudo o Que Você Precisa Saber Sobre o Circuito Regulador de Tensão da Placa-Mãe


         460.664 visualizações    Placas-mãe    47 comentários
Tudo o Que Você Precisa Saber Sobre o Circuito Regulador de Tensão da Placa-Mãe

Fases (Canais)

O circuito regulador de tensão pode ter circuitos de potência trabalhando em paralelo para oferecer a mesma tensão de saída – a tensão do núcleo do processador, por exemplo. Eles, no entanto, não funcionam ao mesmo tempo: eles trabalham fora de fase e daí o nome “fase” para descrever cada circuito. Nós explicaremos em detalhes na próxima página como isto funciona, não se preocupe. Nós queremos fazer uma introdução a este assunto, já que fabricantes e entusiastas gostam muito de discutir a quantidade de “fases” que uma placa-mãe tem.

Vamos pegar o circuito regulador de tensão do processador. Se este circuito tem duas fases (ou canais), cada fase estará operando 50% do tempo de modo a gerar a tensão do processador. Se este mesmo circuito for construído com três fases, cada fase trabalhará 33,3% do tempo. Com quatro fases, cada fase trabalhará 25% do tempo. Com seis fases cada uma delas trabalhará 16,6% do tempo, e assim por diante.

Existem várias vantagens em ter um circuito regulador de tensão com mais fases. A mais óbvia é que os transistores ficarão menos carregados, o que aumenta a vida útil desses componentes e reduz a temperatura de funcionamento deles. Outra vantagem é que com mais fases a tensão de saída é normalmente mais estável, além do nível de ruído ser menor.

A adição de mais fases requer a inclusão de mais componentes, o que aumenta o custo da placa-mãe: placas-mães baratas têm menos fases, enquanto que placas-mães mais caras têm mais fases.

Além disso, é muito importante esclarecer que quando um fabricante diz que uma placa-mãe tem um regulador de tensão de seis fases ele está se referindo apenas a tensão de alimentação principal do processador (Vcore). Na próxima página explicaremos em mais detalhes o que acontece quando o processador requer mais de uma tensão.

Cada fase de tensão ou canal usa uma bobina, dois ou três transistores (ou um único circuito integrado substituindo esses transistores), um ou mais capacitores eletrolíticos e um circuito integrado “driver” MOSFET – este último componente pode ser substituído por um transistor, como acontece em placas-mães mais simples. Como você pode ver, a quantidade exata de componentes varia. O único componente que está presente sempre na mesma quantidade é a bobina, e por isso a melhor maneira para você saber quantas fases um determinado circuito regulador de tensão tem é contando a quantidade de bobinas (preste atenção porque existem exceções; nós falaremos sobre elas a seguir). Por exemplo, a placa-mãe mostrada na Figura 11 (a mesma placa mostrada antes nas Figuras 1 e 2) tem três fases.


Figura 11: Fases.

Mas há um porém. Em algumas placas-mães a fase que fornece a tensão da memória ou do chipset está localizada próxima às demais fases, induzindo você a um erro na hora de contar caso você simplesmente conte a quantidade de bobinas localizadas próximo ao soquete do processador. Nós mostramos este caso na Figura 12: apesar de a placa-mãe da foto ter quatro bobinas ela é uma placa-mãe de três fases, já que apenas três das fases são usadas para gerar a tensão principal do processador (Vcore); nesta placa-mãe a quarta fase é usada para gerar a tensão da memória. Nós o ensinaremos como obter a exata quantidade de fases.


Figura 12: Placa-mãe com três fases, não quatro, como você poderia supor.

É errado assumir que apenas as bobinas localizadas próximas à parte traseira da placa-mãe devem ser contadas, ignorando as bobinas localizadas na lateral da placa: na Figura 11 você pode ver uma placa-mãe com uma bobina localizada na lateral da placa e que pertence ao circuito regulador de tensão do processador.

Como todas as bobinas que estão produzindo a mesma tensão de saída têm suas saídas conectadas juntas, apenas as bobinas que têm suas saídas conectadas devem ser contadas. Isto pode ser feito seguindo a saída de cada bobina no lado de solda da placa-mãe. Na Figura 13 nós mostramos o lado de solda da placa-mãe da Figura 12. Como você pode ver apenas três bobinas são conectadas ao mesmo local; a saída da quarta bobina está indo para os soquetes de memória (nós sabemos disto porque esta é uma placa-mãe soquete LGA775, onde o processador requer apenas uma tensão; informações mais detalhadas serão apresentadas na próxima página).


Figura 13: Modo correto de se contar as bobinas.

Em algumas placas-mães você não conseguirá ver claramente a conexão entre as fases, diferentemente do que ocorre no exemplo da Figura 13. Neste caso você deverá usar um multímetro para verificar quais bobinas estão conectadas juntas. Você pode configurar o seu multímetro na escala de continuidade (se ele tiver – normalmente ele emite um bipe quando as pontas de prova estão em “curto-circuito”, o que indica a presença desta conexão) ou na escala de resistência (que mostrará zero ohm quando há esta conexão). Nas Figuras 14 e 15 nós mostramos outra placa-mãe com quatro bobinas e onde as conexões das bobinas não estão claras como na placa-mãe da Figura 13. Com um multímetro nós descobrimos que três das bobinas estavam conectadas juntas e, portanto, esta é uma placa-mãe com “três fases”. A quarta bobina estava alimentando outra coisa (o controlador de memória integrado no processador, como explicaremos na próxima página).


Figura 14: Essas duas bobinas estão conectadas juntas.


Figura 15: Essas duas bobinas não estão conectadas juntas.

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Comentários de usuários

Respostas recomendadas



Excelente artigo.

Obrigado ao CdH por mais esse serviço prestado para caras, como eu, que não entendem nada de eletrônica.

Agora posso pelo menos procurar um equipamento de qualidade. Será levado em conta quando da compra de minha nova MoBo.

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excelente Artigo! Até eu q não manjo muuuuiiiiito de eletrônica entendi :)

Valeu pela aula!

Parabens!

Abs.

também reparei nisso, simplicidade.

reparei que não tem muitos links.

mas gostei mesmo da questão da modulação de pulso, to estudando modulação am/fm/pm e achei interessante esse gancho.

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Excelente artigo, parabéns!

Depois desse artigo e o que explica sobre os modos de economia de energia do processador, só falta um que explique sobre os sensores de temperatura do processador/placa-mãe/pwm/chipset/hd/etc, já que isso também gera muita dúvida.

T+

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  • Administrador
Excelente artigo, parabéns!

Depois desse artigo e o que explica sobre os modos de economia de energia do processador, só falta um que explique sobre os sensores de temperatura do processador/placa-mãe/pwm/chipset/hd/etc, já que isso também gera muita dúvida.

T+

Excelente sugestão. Está anotada aqui na minha lista. Pode deixar que este será possivelmente o próximo tutorial que escreverei!

Abraços,

Gabriel.

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Excelente artigo, muito bom mesmo!!! Super bem escrito, fácil de entender e muito bem ilustrado!

Agora, explorando mais esse assunto, algumas duvidas praticas:

Como esse circuito é critico, já que recebe a alimentação direto da fonte e eu acredito que em todos os casos vale a pena recuperar uma placa mãe com defeito:

1 - Como testar essa parte do circuito, e quais anormalidades ele dá?

2 - Como testar individualmente os componentes desse circuito?

3 - É fácil achar esses componentes para substituir ? (Mosfets)?

4 - Eles costumam ser danificados quando os capacitores estufam???

5 - Medindo no Osciloscópio vocês poderiam dizer se ao colocar um dissipador de calor nos mosfets deu alguma diferença (Procurar por diminuição do consumo e melhora contra ruidos)? (É claro que em teoria aumenta a vida útil, mas seria interessante essa experiência, e também vamos saber se a não inclusão desses dissipadores é uma má economia por parte dos fabricantes.)

Muito obrigado mais uma vez!

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Otima explicação, vai ser muito util na escolha das peças da minha proxima maquina...

agora apareceu uma duvida, imadiatamente apos ler o artigo olhei na minha atual placa mãe qual seria a quantidade de fases que ela tem, infelizmente só 2, mas tenho que levar em consideração que é uma placa mãe antiga, uma intel D865PERL, na epoca q comprei era top de linha... mas isto não vem ao caso agora...

a questão é: é possivel trocar os componentes por melhores, como os capacitores e as bobinas?

não sei se isto acontece na maquina de vocês, como a minha já ta um pouco antiga, toda vez q o processador requer uma carga maior de energia, ouço o ruido que aparentemente vem das bobinas, isto mesmo, o ruido é tão alto que dá para ouvir-lo.

embora a maquina mesmo antiga e com este ruido q as vezes chega a incomdar, assim que tiver uma oportunidade vou gravar este ruido para vocês, pensei se seria possivel trocar estes componentes por similares mais novos e mais eficientes.

abraços!

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Otima explicação, vai ser muito util na escolha das peças da minha proxima maquina...

agora apareceu uma duvida, imadiatamente apos ler o artigo olhei na minha atual placa mãe qual seria a quantidade de fases que ela tem, infelizmente só 2, mas tenho que levar em consideração que é uma placa mãe antiga, uma intel D865PERL, na epoca q comprei era top de linha... mas isto não vem ao caso agora...

a questão é: é possivel trocar os componentes por melhores, como os capacitores e as bobinas?

não sei se isto acontece na maquina de vocês, como a minha já ta um pouco antiga, toda vez q o processador requer uma carga maior de energia, ouço o ruido que aparentemente vem das bobinas, isto mesmo, o ruido é tão alto que dá para ouvir-lo.

embora a maquina mesmo antiga e com este ruido q as vezes chega a incomdar, assim que tiver uma oportunidade vou gravar este ruido para vocês, pensei se seria possivel trocar estes componentes por similares mais novos e mais eficientes.

abraços!

Isso também acontece aqui, se a CPU estiver em trabalho intenso eu consigo ouvir um ruído também, para ouvir preciso desativar quase todos os FANs, mas analisando de forma minunciosa parece que é o próprio processador que faz esse ruído. Já reparei também em alguns micros que ao rodar um programa de teste que consuma muito da memória RAM(como prime95 por exemplo), o ruído parece que vem das memórias.

Agora não sei se nessas essas situações o ruído seria dos reguladores de tensão ou não.

Uma coisa que vejo nos reguladores é que eles esquentam muito, e necessitam de uma boa ventilação, por isso as vezes questiono a utilização de WC ou aqueles coolers torre, já que não jogam ar direto nessa região dos reguladores de tensão. Um exemplo foi um amigo que ao comprar um WC, obteve uma boa temperatura com seu processador em overclock, em compensação o sensor de temperatura PWM foi as alturas, chegando até 90ºC, simplesmente pela falta de ventilação da região dos reguladores e isso simplesmente pode estragar o overclock, ou mesmo queimar, já que a altas temperaturas sua eficiência acaba sendo baixa.

T+

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já que estamos falando de circuitos de reguladores de tensão e MB baratas.

sempre verifico na minha loja de info as mbs que chegam na questão das qualidades dos componentes da mesma.

E verificando várias marcas PC-Chips, ECS, Foxconn, PCWare etc, das MOBOs baratinhas, as que tem melhores componentes são as Gigabytes (Digitron), faz algum tempo que elas vem com bobinas de ferrite, capacitores solidos (pelo menos os da parte dos reguladores), só nunca reparei se vem com o "driver" MOSFET ou outro transistor MOSFET fazendo isso.

Vou analisar e comentarei aqui.

Uma coisa que eu gostaria que o Mestre Gabriel um dia fizesse um artigo é como medir/identificar/substituir todos os componentes dos regulares, para modo as pessoas interessadas possam fazer isso em casa ou no trabalho.

Um amigo nos posts acima tem algumas duvidas ref. a isso tb, acredito que seria um artigo complementar a este.

O que acha Gabriel?

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  • Administrador

Uma coisa que eu gostaria que o Mestre Gabriel um dia fizesse um artigo é como medir/identificar/substituir todos os componentes dos regulares, para modo as pessoas interessadas possam fazer isso em casa ou no trabalho.

Um amigo nos posts acima tem algumas duvidas ref. a isso tb, acredito que seria um artigo complementar a este.

O que acha Gabriel?

Sugestão anotada no meu caderninho!

Gabriel.

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possuo uma mb da gigabyte que nao me lembro o modelo agora.....ela é am2 , uso ela sem gabinete na minha bancada, ou seja, aberta...dependendo da tarefa que estou fazendo no windows, ela emite um ruido muito chato e que se observado vem do circuito regulador de tensão ao lado do processador, é raro mas faz o ruido....isso significa q ele é mau projetado ou de má qualidade ?

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  • Membro VIP
po, ninguem ai vai responder sobre a troca de resistores velhos por novos, se isto vai funcionar ou não???

será que vou ter q fazer esta terrivel experiencia???

Que tal perguntar isso no setor de eletrônica ?

Acho mais provável alguém saber disso por lá. ;)

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  • Membro VIP
Eu queria saber as vantagens e as desvantagens das placas como a nova EVGA 790I FTW PWM que ao invés do circuito com bobinas e capacitores, é todo em PWM.

Seria uma tendência ou modismo temporário??

Do que eu sei eles são mais estáveis, eficientes e bem mais ágeis para contrabalançar as flutuações da tensão na linha.

Como são novidade e ainda só presentes em placas mais caras eu acho que o Gabriel preferiu deixar pra depois ;)

Mas vou repassar. :)

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Do que eu sei eles são mais estáveis, eficientes e bem mais ágeis para contrabalançar as flutuações da tensão na linha.

Como são novidade e ainda só presentes em placas mais caras eu acho que o Gabriel preferiu deixar pra depois ;)

Mas vou repassar. :)

Grande XITA!

Thanks man...

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já que estamos falando de circuitos de reguladores de tensão e MB baratas.

sempre verifico na minha loja de info as mbs que chegam na questão das qualidades dos componentes da mesma.

E verificando várias marcas PC-Chips, ECS, Foxconn, PCWare etc, das MOBOs baratinhas, as que tem melhores componentes são as Gigabytes (Digitron), faz algum tempo que elas vem com bobinas de ferrite, capacitores solidos (pelo menos os da parte dos reguladores), só nunca reparei se vem com o "driver" MOSFET ou outro transistor MOSFET fazendo isso.

Vou analisar e comentarei aqui.

Uma coisa que eu gostaria que o Mestre Gabriel um dia fizesse um artigo é como medir/identificar/substituir todos os componentes dos regulares, para modo as pessoas interessadas possam fazer isso em casa ou no trabalho.

Um amigo nos posts acima tem algumas duvidas ref. a isso tb, acredito que seria um artigo complementar a este.

O que acha Gabriel?

eu tambem acho, e gostaria q ele esplicasse pra que serve todos aqueles fios da fonte, onde sao usados 20+4... os 4 ele ja falou q usa no regulador e tal...

mas tem outros 20 fios, onde muitos sao da mesma cor..

então é o seguinte: pra que serve todas as tensoes da fonte? porque notebook so tem 2 fios na fonte? pra que 3.3v? se é o ATX12v que fornece alimentaçao pro proc, como era feita nos durons e pentium 3? porque foi necessario criar o EPS12V ou atx12v?

é isso..

t+

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  • Membro VIP
eu tambem acho, e gostaria q ele esplicasse pra que serve todos aqueles fios da fonte, onde sao usados 20+4... os 4 ele ja falou q usa no regulador e tal...

mas tem outros 20 fios, onde muitos sao da mesma cor..

então é o seguinte: pra que serve todas as tensoes da fonte? porque notebook so tem 2 fios na fonte? pra que 3.3v? se é o ATX12v que fornece alimentaçao pro proc, como era feita nos durons e pentium 3? porque foi necessario criar o EPS12V ou atx12v?

é isso..

t+

Isso é assunto para outro artigo, vou repassar, mas acho que já existe.

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