设备/设备在需要时如何吸收更多电流？

假设我有一台台式计算机，并且决定做一些需要更多处理能力的事情。在这种情况下，我的计算机将消耗更多电流以增加功率。电流的增加如何执行？我的计算机是否打开了更多的并行电路，所以总电阻减小了？或者他们有电子电位器或其他完全没有的东西。台式计算机中使用的技术是否与更改烤箱温度相同？

任何帮助是极大的赞赏。

我决定做一些需要更多处理能力的事情。在这种情况下，我的计算机将消耗更多电流以增加功率。

反之亦然：计算机将做更多的事情，因此将消耗更多的电量。

我的计算机是否打开了更多的并行电路，所以总电阻减小了？

大致上是这样。除了计算机不是真正在连续电流下运行外，它们都是由内部时钟驱动的。每个动作都涉及汲取一些电流以导通晶体管，或者吸收一些电流以将其再次关断。乘以十亿个晶体管，每秒十亿次。更多的计算涉及更多的晶体管。

总体来说，是的，您是对的，当计算机消耗更多的电流时，计算机会打开更多的晶体管或至少切换更多的晶体管。例如，如果您有一个硬件乘法器，并且通常不使用它，则乘法器中的晶体管将不会导通，因此不会消耗太多电流。如果该代码现在请求乘法，则其中的晶体管开始切换，这将降低VDD与地之间的电阻。这将吸收更多电流。电流消耗将降低VDD电压。现在，开关稳压器将检测到该电压下降并以较高的占空比启动，以提供高电流能力和近似恒定的电压。

在广泛的高水平下，电路会通过降低其电阻来请求更多电流，因为大多数电路都使用恒定电压源工作。

现代计算机使用逻辑门，这些逻辑门被设计为在稳态时仅消耗很少的功率，但是需要大量的功率才能将它们从一种状态切换到另一种状态。

如果计算机空闲，则处理器将在很多时间处于睡眠状态。大多数电路将无所事事，因此功耗很小。其他组件（例如图形卡的GPU）也是如此。

如果您再给它做点事情，那么突然间它会执行更多的工作。门的开关频率更高，因此它们消耗的功率更多。

此外，许多计算机，尤其是笔记本电脑，如果不使用计算机，则可以关闭整个计算机的电源。例如，笔记本电脑中的网络摄像头将被关闭，直到您打开使用它的应用程序为止。

芯片级有几种功耗机制。

电路切换时，所有晶体管和互连（内部在芯片上和外部）都具有内部寄生电容器。当电路节点从关闭切换到开启（或从开启切换到关闭）时，必须对这些电容器进行充电和放电。电容器很小，但是当您有数十亿个电容器每秒切换数十亿次时，它们的总和就增加了。（此功率实际上是由电路元件电阻（包括寄生电容器中的寄生电阻）耗散的）

所有电路元件都具有电阻，因此电路中任何地方流动的电流都会产生热量并消耗功率。当电路节点切换时，负载侧设备上的寄生电容器必须更换或放电，这需要电流流动，从而产生热量并消耗功率。

与这两种影响相关的功耗随内部节点切换操作的数量而变化，这意味着功耗随处理器和其他元件的活动（和时钟速度）而变化。

集成电路内部的晶体管和其他组件也具有泄漏电流。这将创建基准（静态）功耗，当处理器处于非活动状态时，该功耗仍会发生。许多现代的低功耗系统会在睡眠或非活动状态时关闭处理器和其他芯片上整个子系统的电源，以最大程度地减少此静态功耗。

计算机中还有其他功耗机制（电源静态功耗等），但是这些机制应该可以帮助您了解功耗为何会变化以及为什么在不进行任何工作的情况下仍然会有一些功耗。

计算机中的不同IC各自具有不同的电流消耗。以下是Atmega328P的一些数据，Atmega328P是Arduino Uno和其他类似板卡中使用的简单8位16 MHz微控制器。

计算机中的不同IC各自具有不同的电流消耗。以下是Atmega328P的一些数据，Atmega328P是Arduino Uno和其他类似板卡中使用的简单8位16 MHz微控制器。

示例：在VCC = 2.0V和F = 1MHz的情况下启用TIMER1，ADC和SPI的情况下，计算空闲模式下的预期电流消耗。从上一节第三列的“活动和空闲”模式下的“额外电流消耗（百分比）”表中，我们看到需要为TIMER1增加14.5％，为ADC增加22.1％，为SPI模块增加15.7％。从图Idle的电源电流与低频（0.1-1.0MHz）对比中可以看出，在VCC = 2.0V和F = 1MHz时，空闲电流消耗约为0.045mA。启用TIMER1，ADC和SPI的空闲模式下的总电流消耗为：ICCtotal≃0.045mA⋅（1 + 0.145 + 0.221 + 0.157）≃0.069 mA

（有助于打开数据表以查看各个表）。

对于一台运行3.2 GHz（快200倍）的计算机，也许是1.8V内核逻辑电压（以及用于多线程的4或8个内核），3.3V IO电压，与内存和视频芯片以及硬盘控制器和USB通讯控制器和以太网或无线控制器，计算结果将相似，每个芯片的总数将增加自己的数量。您会看到为什么计算机处理器的顶部有一个很大的散热器，而冷却风扇则在上面吹着空气。

发生的情况是计算机没有增加电源输入，而是计算机消耗了更多可用电源。您计算机中的每个部件都有微型晶体管，它们的作用就像开关。为了使它们保持打开状态或更改其状态，需要一点电源。

当添加更好或更复杂的组件时，切换这些晶体管所需的能量会增加，因为还有更多的能量。当然，还有更多的因素，例如晶体管的尺寸，泄漏等，但是从最基本的角度来看，这就是发生的情况。

通常，由您的电源确定可以输出多少功率也有一个限制。打个比方，可以想象一下：骑自行车时，您必须向其中投入一定量的能量。现在，您将获得一辆具有更好轮毂的新自行车，但这需要您投入更多的力量。不是车轮“要求”更多的动力。只是需要不断前进并继续前进。当然，在它变成太多之前，您可以投入多少能量也有一个限制。如果继续前进，您会感到肌肉酸痛。

在计算机中，如果消耗过多的能量，它将变得不稳定，就像您将无法使用一辆耗费太多能量的自行车来跟上它。简而言之，不是由计算机决定应消耗多少功率，而是由组件将这些功率从电源中拉出，并且会提供尽可能多的功率。

让我们画一个图（接线图，示意图）来说明

^{模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

随着负载电流的增加，电源线电压确实会从99.999伏特变化到99.998伏特。

请注意，电源线的电阻非常低是电源线电压几乎恒定的原因。