性能我做主 PC能源架构一锤定音
2010年南非世界杯小组赛已接近尾声，与冷门不断的2002年韩日世界杯相比，南非世界杯则显得略微苦涩，从亚洲球迷的角度出发不论是为荣誉而战的朝鲜队还是挺近16强的韩国队与日本队，都给球迷带来一种一雪前耻的感觉。而回首2006年德国世界杯决赛中的两支劲旅今年的表现则要黯然失色的多，冠亚军同时小组及遭淘汰，各种丑闻也接踵而至……
回到我们今天讨论的电源产品来看，大腕儿品牌早已是数不胜数，国内有航嘉、长城当道，外国则群星云集，安耐美、银欣、Antec等等等笔者就不一一列举，他们拥有成熟的设计方案与多年的开发经验，对于各个应用级的产品更是烂熟于心，而在前两篇如何识别优劣电源之后，今天将带着大家一同看看其电源内部结构是如何的。
从芯开始 看PC能源如何构成
对于电源方案的介绍，我们经常会接触到其内部使用到的PWM和PFC控制芯片，换言之设计一个电源最先是从确定芯片开始。尤其是核心控制芯片。例如APFC的控制芯片、PWM控制芯片等、确定了采用的控制芯片，与之结合的功率管也就确定了，这样一来电源的总体性能和结构雏形便形成，在此需要强调的是PWM控制芯片是重中之重的考虑元件。
确定了整体框架再配上电感电容光耦之类的元件便完成一款完整的电源产品，而今天我们的任务就是了解开关电源的内部结构以及如何区分，至于每一部分的功能我们也会进行讲解。
在上一篇性能揭秘中我们提到了主动PFC电路与被动PFC电路设计，在拆开电源之后区分的基本方式便是看看是否存在如图中所示的电感，通常电感呈黄色，用胶条裹得非常严实。主动PFC电源则没有这样的累赘。
用料叫板之一 各种电源一次侧
电源的功能在于将市电110V或220V电压转变为适合各种硬件需要的12V、5V、3V电压，这一进一出的关系则需要不同的结构来实现。在给别人提供能源的时候，电源首先做的是整顿市电。
市电突波的侵害对电源本身是一种危险，瞬变滤波电路便是第一部分结构，在交流输入端的滤波电路实际上分为两级，一级负责交流滤波而另一级负责抑制电压突波。在这里我们通常为一次侧，下面指示的部分便是一次侧电路，在一级滤波电路上通常由一个X电容、一对Y电容和若干共模电感组成，不同的产品用料均有不同，但是X电容和Y电容是必不可少的。
一次侧的二级滤波电路包括了一次侧剩余的部分，一般包括一对Y电容，若干X电容和共模电感，值得注意的是一个被称为MOV的元器件，它负责抑制市电的电压尖峰，问题在于一些廉价电源为了节省成本不会搭载MOV，这对电源的安全性造成一定威胁。不过从另一方面来说同时让厂商有了一展自己实力的空间，有用料超级奢侈以至于吓人的，也有空空如也的山寨产品。
接下来进入倍压电路部分，这部分电路只针对被动PFC电路而言，倍压电路部分一般由两颗大号电解电容构成，同时它们也是电源内部最大的两颗电容，在它们的身边可以看到一颗全桥整流器，通常是采用四颗二极管或者单一封装的元件组成。
PC能源基石 PWM&PFC控制电路
对于主动PFC电路来说，在经过整流桥到进入变压器部分略有不同，不同之处也就是PFC电路，主动PFC电路通常使用两个功率MOSFET开关管。这两个开关管固定在电源一次侧的散热片上。
PFC线圈以及内部最大的电容都属于PFC电路，在一些用料比较奢侈的产品中也会出现两颗电容的情况。
开篇我们便说道芯片是一款电源的根基所在，现在流行的做法是将PWM和PFC的控制芯片集成在一起并用胶布过的很严实，一方面省料另一方面故弄玄虚也可避免一些较差用料对其品牌形象的负面影响。
高变低供需求 观电源变压器
相比一次侧用料变压器部分的设计完全都由各家厂商喜好来决定，我们只需要了解一台典型的电源具有三个变压器，他们都被夹在两片较大的散热片中间，与主变压器相连的有一次侧开关管以及二次侧次级整流与滤波电路相连。提供直流输出+12V，+5V，+3.3V，-12V，-5V。
第二个变压器用来产生+5Vsb输出，一个独立的称作“待机电源”的电路产生这一路输出。这么做的原因是这组输出要一直开着，即便你的主机电源“已经关闭”（也就是说处于待机状态）。
第三个变压器是隔离变压器，将PWM控制信号耦合到开关管上。这个第三组变压器可能不会存在，而是被一组或多组看起来像是集成电路的光耦取代。
各取所需 PC能源二次侧输出
最后终于到了用于供电的二次侧，这一级电路负电压输出（-5V和-12V）的各组的整流由普通二极管完成，因为它们不需要输出很高功率和电流。但各组正电压（+3.3V，+5V和+12V）的输出就要由大功率肖特基整流管完成。
所有的电源的+12V和+5V电路都有完整的整流和滤波电路，唯有+3.3V输出有三种方案可选：
一：从+5V输出接一个+3.3V线性稳压器产生+3.3V电压，这是低端电源最常见的一种方案；
二：为+3.3V做一组完整的整流与输出电路，但与+5V共享一个变压器绕组输出。这是高端电源最常见的方案。
三：为3.3V做一组完全独立的整流与输出电路，也包括独立的变压器绕组。这种方案极其罕见，仅在非常高端且昂贵的电源上才能见到。
孰强孰弱见分晓 电源结构分析结束语
到此为止，电源内部的各个部分电路的区分以及功能介绍也告一段落，出于产品质保的限制很多用户都不能将自己的电源拆开以管其内部用料，笔者在此也为大家提供了一些典型产品作为参考，无论铭牌标的如何强悍，只有见到其内部的用料才可以判断其真正的输出能力。
目前各大电源品牌并没有自己真正的生产工厂，一线品牌的低中高三个级别的产品则分别交给了不同的代工厂，由于方案已经成型并且区域成熟，所以在多年积累下并没有出现较大的事故，下一篇我们将围绕代工厂信息来继续探讨。
网友评论