電源的內(nèi)部構(gòu)造及功能詳解

PC電源內(nèi)部構(gòu)造及功能詳解及新式電源介紹,,,,,,

一、電源的作用:,,,,,,

電源的作用就是把市用高壓交流電轉(zhuǎn)為PC市用的低壓直流電。目的是為了驅(qū)動(dòng)機(jī)箱內(nèi)部的各種PC設(shè)備，大致的轉(zhuǎn)化過程為：高壓市頻交流輸入→一、二級(jí)EMI濾波電路（濾→穩(wěn)定的低壓直流輸出。波）→PFC電路→高壓整流（整流）+大容量高壓濾波電容（濾波）→高壓直流→開關(guān)三極管→高頻率的脈沖直流電→開關(guān)變壓器（變壓）→低壓高頻直流電→低壓濾波電路（整流、濾波）,,,,,,

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二、電源的部件構(gòu)成,,,,,,

"1、EMI濾波電路

作用：濾除外界電網(wǎng)中的高頻雜波和干擾電流,同時(shí)也防止電源本身產(chǎn)生的電磁輻射干擾電網(wǎng).以及防止泄漏到電源外部的電磁輻射不至于對(duì)人體和其它設(shè)備造成影響，其功能就是一個(gè)低通濾波器，將交流電中所含高頻的噪聲旁路或是導(dǎo)向接地線，只讓60Hz左右的波型通過。

比方：如同廚師做菜前先洗菜一樣，去掉菜里面的雜質(zhì)。

組成：1、插座、零線（O）、火線（L）、地線、X（方形黃色）和Y（藍(lán)橙或者黃色扁平狀）電容、共態(tài)扼流圈電源中一般設(shè)計(jì)為二級(jí)EMI電路,一路設(shè)計(jì)在電源插座處,一路設(shè)計(jì)在電源主PCB板上,每級(jí)EMI包含一個(gè)X電容并搭配成對(duì)的Y電容,和一個(gè)電感線圈.X電容：稱為跨接線路濾波電容，用來跨接火線(L)與中性線(N)間的電容，用途是消除來自電力線的低通常態(tài)噪聲。Y電容：又稱為線路旁通電容器，跨接于浮接地(FG)和火線(L)/中性線(N)之間，用來消除高通常態(tài)及共態(tài)噪聲。共態(tài)扼流圈（交流電感）：共模態(tài)扼流圈在濾波電路中為串聯(lián)在火線(L)與中性線(N)上，用來消除電力在線低通共態(tài)以及射頻噪聲。有些電源的輸入端線路，會(huì)有纏繞在磁芯上的設(shè)計(jì)，也可以當(dāng)作是簡單的共態(tài)扼流圈。

通過實(shí)物看電路：說了這么多，到底這些電容和電感在電源中個(gè)對(duì)應(yīng)哪些實(shí)物電路呢？打開電源，一起看看EMI濾波電路的實(shí)物，讓大家有更加直觀的感受。

優(yōu)劣對(duì)比：1.電路要穩(wěn)定、正常的工作，電容和電感的質(zhì)量是很重要的，電容體積小就意味著電容的容量不會(huì)太大，所以一方面我們可以從電容大小上面去判斷一個(gè)電源的優(yōu)劣。

2.電感線圈纏繞密實(shí)與否，好地電源做工用料扎實(shí)、精細(xì)，更為細(xì)心的廠商比如我們航嘉還會(huì)在電容線圈之間裹上橡膠墊，以防止工作時(shí)相互干擾。

3.電路完整與否，很多劣質(zhì)電源的EMI濾波電路，根本找不到電子元件，不要奇怪，很多“黑電源”根本就不具備完整的EMI電路，所以在本應(yīng)該設(shè)計(jì)成EMI電路的PCB板上除了光禿禿的板子，什么都沒有。

總結(jié)：完整的EMI濾波電路，一部分在電源與市電連接的入口處，另一部分則坐在PCB板上。目前PC電源的EMI檢測是國家3C認(rèn)證中的一個(gè)重要檢測項(xiàng)目。優(yōu)質(zhì)電源會(huì)采用完整的EMI濾波電路；而劣質(zhì)的電源通常在這部分偷工減料，最長見的做法是省掉一級(jí)濾波電路，更過分的甚至連二級(jí)也沒有，消費(fèi)者在購買電源產(chǎn)品時(shí)，最好選購那些正規(guī)廠商的產(chǎn)品，對(duì)分量不足的電源要格外小心。

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"2、PFC電路（PowerFactorCorrect)

作用：功率因數(shù)校正電路,功率因數(shù)越高,電能的利用率就越大.它是電源產(chǎn)品能通過國家強(qiáng)制性3C認(rèn)證的必需條件.

PFC電路有2種方式:無源式(被動(dòng)式PFC)和有源式(主動(dòng)式PFC），抑制AC輸入電流產(chǎn)生嚴(yán)重的波形畸變,防止電源對(duì)電網(wǎng)和其它電氣設(shè)備造成嚴(yán)重諧波污染與干擾.提高電源對(duì)市電的利用率。

比方：吃飯

組成：1.無源PFC其實(shí)就是用一個(gè)笨重的電感直接串聯(lián)在電路中；成本低，EMI性能也較差，功率因數(shù)一般只有70％左右。

2.有源PFC由IC,電感（線圈）,電容等器件組成

識(shí)別：主動(dòng)：單電容、有PFC大線圈；被動(dòng)：雙電容，無PFC大線圈

優(yōu)劣對(duì)比：1.被動(dòng)PFC電路簡單，成本低，可靠性高，在網(wǎng)吧與公司這樣電腦集中使用的場合，效果非常好但是構(gòu)造笨重，工作時(shí)常帶有低頻震動(dòng)并引發(fā)低頻噪音，功率因素只有70％，2.主動(dòng)PFC成本高，體積小，重量輕，工作時(shí)也會(huì)有噪音但是是高頻噪音，人耳聽不到，功率因素高達(dá)98％以上。競爭力強(qiáng)。校正效果遠(yuǎn)優(yōu)于發(fā)達(dá)國家諧波規(guī)范，即使未來規(guī)格更加嚴(yán)格也都能符合。

如何區(qū)分：1.看文字?jǐn)⑹觯簻?zhǔn)確率90％以上，以為PFC是很有用的功能，廠商當(dāng)然希望能夠借此吸引消費(fèi)者，所以由此功能的必定會(huì)用文字描述，所以有這些字眼的正規(guī)產(chǎn)品，一般都是有此功能的。同理，主動(dòng)式PFC功率因素高，廠商更加沒有理由不大書特書，所以基本上沒說明為主動(dòng)式功率校正產(chǎn)品的一般都是被動(dòng)式的。2.看規(guī)格書準(zhǔn)確率100％。若有功率因素校正功能，在其產(chǎn)品規(guī)格書中，應(yīng)該可以看到功率因素（POWERFCATOR,PF）的值，高于90％的就是主動(dòng)式的了。3.看電源外觀。準(zhǔn)確率50％。具有主動(dòng)式功率因素校正的電源，是不會(huì)有電壓切換開關(guān)的，，所以如果你看到有電壓切換開關(guān)，就不會(huì)有PFC功能。

備注：現(xiàn)在電源廠家和媒體大肆宣傳采用主動(dòng)PFC的電源轉(zhuǎn)換效率高,省電,其實(shí)有誤導(dǎo)消費(fèi)者之嫌.PFC功率因數(shù)表征的是電源對(duì)電網(wǎng)電能的利用率,和電源的轉(zhuǎn)換效率是兩碼事,雖然PFC對(duì)電源轉(zhuǎn)換效率有一定的影響,但是兩者之間沒有直接聯(lián)系.電源內(nèi)部拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和用料的檔次才真正決定電源的轉(zhuǎn)換效率。",,,,,,

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"3、高壓整流和濾波電路

作用：將輸入的交流電通過橋式整流管（整流橋）變?yōu)橹绷麟?，這樣的直流電電壓很不穩(wěn)定，為了得到穩(wěn)定的電壓，需要對(duì)其進(jìn)行濾波然后經(jīng)過高壓電容對(duì)其進(jìn)行高壓濾波，最后輸出較為平滑的直流電。

組成：由一個(gè)橋式整流管（整流橋）和1到2個(gè)電容組成，或者說由4個(gè)二極管封裝在一起再配上1到2個(gè)電容。

優(yōu)劣對(duì)比：1.電容容量直接影響著電源的低壓特性。因此一款好的電源里面的電容容量都是偏大的。最直觀的就是電容的體積偏大。2.大家對(duì)我們國家用電情況應(yīng)該也是是深有感觸吧，一到用電高峰期的時(shí)候，電壓往往都是偏低的，由標(biāo)準(zhǔn)220V可能會(huì)降到180V~190V，如果電源的低壓特性做的不夠好，會(huì)造成電腦頻繁死機(jī)重啟等各種原因。",,,,,,

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"4、待機(jī)輔助電路

市頻220V交流電接通之后，待機(jī)輔助電路立即工作，輸出+5VSB待機(jī)電壓。輔助電路可以看作是一個(gè)獨(dú)立的開關(guān)電路。

作用：為主板提供+5VSB待機(jī)電壓，為主控IC提供+12V工作電壓。

組成：輔助電源開關(guān)管，輔助變壓器，穩(wěn)壓管，光耦，脈寬調(diào)制三級(jí)管。",,,,,,

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"5、開關(guān)電路

作用:通過高頻脈沖信號(hào)控制開關(guān)管的導(dǎo)通和截止，使主變壓器上感應(yīng)出脈沖電壓，從次級(jí)輸出低頻脈沖直流電。

組成:主電源開關(guān)管，主變壓器，PWM脈沖控制IC，驅(qū)動(dòng)管，驅(qū)動(dòng)變壓器，穩(wěn)壓控制電路。

識(shí)別：位于兩個(gè)散熱片中間，最顯眼的標(biāo)志就是最大的主變壓器。不知道大家還記得高中物理課上聽過的電學(xué)知識(shí)么？一個(gè)變壓器轉(zhuǎn)換的能量是與它線圈的匝數(shù)成正比的，匝數(shù)越多，變壓器轉(zhuǎn)換的能量越多，轉(zhuǎn)換出來的電壓也越穩(wěn)定，電源整體質(zhì)量也越好，，顯而易見，較多的匝數(shù)就意味著較好的電源質(zhì)量，也就意味著較高的制作成本，因此，一個(gè)好的電源，一定是一個(gè)分量十足的電源。",,,,,,

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"6、低壓整流和濾波電路

作用:將低頻高壓直流轉(zhuǎn)變?yōu)榈牡蛪褐绷麟姡⑶覟V除其中的高頻交流雜波部分，得到穩(wěn)定的低壓直流電組成:整流管（+12部分用快恢復(fù)管，+5V，+3.3V用肖特基管），濾波電容",,,,,,

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"7、控制/保護(hù)電路

在電源的高壓輸入端和低壓輸出端都設(shè)計(jì)了保護(hù)電路。

高壓輸入端：1）過壓保護(hù)：通過設(shè)置一個(gè)耐壓值為270V的壓敏電阻，當(dāng)輸入電壓超過允許范圍。電阻會(huì)燒毀。2）過流保護(hù)：當(dāng)輸入電流超過保險(xiǎn)管（絲）的額定電流時(shí)，保險(xiǎn)絲熔斷，切斷交流電，起到保護(hù)作用。（壓敏電阻、保險(xiǎn)絲）

低壓輸出端：3）過壓保護(hù)：IC檢測到輸出電壓偏離基準(zhǔn)電壓較大時(shí)，穩(wěn)壓管對(duì)電壓進(jìn)行調(diào)整。4）過流保護(hù)：通過導(dǎo)線反饋，驅(qū)動(dòng)變壓器做相應(yīng)動(dòng)作，關(guān)閉電源的輸出。5）過載保護(hù)：同樣是驅(qū)動(dòng)變壓器做相應(yīng)動(dòng)作，關(guān)閉電源的輸出。6）短路保護(hù)：IC檢測到電流的變化，通過驅(qū)動(dòng)變壓器控制開關(guān)管，關(guān)閉電源的輸出。7）過熱保護(hù)：利用溫度探頭檢測電源內(nèi)部溫度，智能調(diào)節(jié)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。

控制/保護(hù)電路是個(gè)很奇妙的裝置，就跟保險(xiǎn)一樣，就算沒有它，整個(gè)電源依舊也可以正常的工作，不過也就僅限于基本的工作了。這個(gè)部分就好比電源的大腦一樣，它負(fù)責(zé)啟動(dòng)電源并進(jìn)行電壓檢測和及時(shí)調(diào)整。當(dāng)電路供電不穩(wěn)定出現(xiàn)不正常情況的時(shí)候，控制電路都會(huì)進(jìn)行調(diào)整以保護(hù)電源本身。如果使用了一款劣質(zhì)電源，其中基本上是沒有保護(hù)電路的，那么在一些特殊情況下比如暴雨雷擊，或者平常夏天開空調(diào)的時(shí)候，等待電腦的將是不斷重啟與數(shù)據(jù)丟失的命運(yùn)！如同汽車?yán)锩娴陌踩Ｗo(hù)措施一樣，平常好車跟差車差距其實(shí)不大，但是一到出事的時(shí)候，好車就是能救你一命，而差車~~~",,,,,,

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"8、電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)識(shí)別和對(duì)比

拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，類似于CPU、主板的布局結(jié)構(gòu)規(guī)劃一樣。

目前市面上有哪些組合？

PFC電路、開關(guān)電路、低壓轉(zhuǎn)換電路是相對(duì)獨(dú)立的電路，可以任意組合搭配

不常見的組合：

1.被動(dòng)PFC、雙管正激、單磁大：康舒IP430/IP480

2.主動(dòng)PFC、雙管正激、DC-DC：安鈦克TPN-550/620

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被動(dòng)PFC+半橋+單磁放的組合,,,,,,主動(dòng)PFC+雙管正激+單磁放的組合

"識(shí)別：

雙電容、無PFC大線圈

三個(gè)變壓器并列

兩個(gè)儲(chǔ)能線圈",,,,,,"識(shí)別：

單電容、有PFC大線圈

2個(gè)變壓器并列，還有一個(gè)在前端

兩個(gè)儲(chǔ)能線圈"

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半橋結(jié)構(gòu)、諧振半橋?qū)Ρ群妥R(shí)別？,,,,,,

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