电源选购之电源工作原理篇(1)
很多消费者对电源的态度都是抱着能用则用的想法去购买,可是你知道吗?电源是非常重要的电脑配件产品,一台计算机除了显示器直接由市电供电外,其他配件的电力供应全部来自电源。伪劣或搭配不合理的电源将对主板、显卡、硬盘等配件造成极大损害,机器出现的很多问题就是由它引起的,令人欣慰的是在DIY市场大家越来越重视对电源的选购,那么怎样才能为自己选购一台合适的电源呢?
一、电源的工作原理
简单的说,电源的作用就是把220V交流变成低压直流输出,目前市场上常见的ATX电源的内部结构原理如下:
EMI滤波电路部份--- 市电进入电源后,首先经过是最前级的EMI滤波电路部份,EMI滤波的主要作用是滤除外界电网的高频脉冲对电源的干扰,同时还有减少开关电源本身对外界的电磁干扰。实际上它是利电感和电容的特性,使频率为50Hz左右的交流电可以顺利通过滤波器,而高于50Hz以上的高频干扰杂波将被滤波器滤除。
PFC电路--- 第二部分是PFC电路,PFC电路称为功率因素校正电路,功率因素越高,电能利用率就越大,目前PFC电路有两种方式即:无源PFC(被动式PFC)和有源PFC(主动式PFC)。无源PFC(打开ATX电源机壳会发现上盖或下盖有一类似变压器的元件)是通过一个工频电感来补尝交流输入的基波电流与电压的相位差,强迫电流与电压相位一致, 可以降低电源对电网谐波干扰和电网对电源干扰。
无源PFC可靠性比较高。但效率较低,一般只有65%-70%,且所用工频电感又大又笨重,但由于其成本低,许多ATX电源都采用这种方式。当电源输出超过300W以上,无源PFC在材料成本及产品性能方面就越不具竞争力。有源PFC由电子元器件组成,其AC部分有一大的环形电感,体积小重量轻,通过专用的IC去调整电流波形的相位,效率大大提高,达95%以上。
采用有源PFC的电源通常输入端只有一只高压滤波电容,同时由于有源PFC本身可作辅助电源,因而可省去待机电源,而且采用有源PFC的电源输出电压纹波极小。但由于有源PFC成本较高,所以通常只有在高级应用场合才能见到。
电源选购之电源工作原理篇(2)
整流电路--- 第三部份是整流电路,经过EMI滤波及电路PFC电路的处理,所得到较为平整的正弦波交流电被送入前级整流电路进行整流,整流工作都由全桥式整流二极管来担任。
经过全桥式整流二级管整流后,电压全部变成正相电压。不过此时得到的电压仍然存在较大的起伏,这就必须使用高压滤波电容进行初步稳压,将波形修正为起伏较小的波形。接下来,经过高压滤波电容初步稳压的电源分为两路,一路送往5VSB电压生成电路,另一路则送往12V,5V,3.3V电压生成电路。
开关电路--- 下面是开关电源的核心部分。此部分是通过PWM控制芯片或简单的自激振荡电路通过变压器耦合的方式来精密控制负责功率生成部分的开关电路,再由开关电路通过变压器耦合的方式将功率传递给后级的整流、滤波电路。
这部分电路由于电流的数值和变化频率很大,所以关键部件发热量极大,必须使用散热片。通常前端的散热片上固定开关电路的开关管;而后端的散热片上则固定后级整流电路中的整流管。
两块散热片中间则分别是体积较大的负责耦合主开关电路与后级整流电路的开关变压器;体积较小的负责耦合副开关电路与后级整流稳压电路的开关变压器以及负责耦合PWM控制芯片与主开关电路的互感线圈。这就是电源中常见的两块散热片以及三个变压器。
最后,稳压管再将最后的直流电压调整为所需要的各种电压,供给各种不同的电脑部件。
生成不同直流电压值--- 电源最后会输出多组不同的直流电压值,采用这样设计的原因就是由于电脑内部的各个用电器所需要的电压是不同的,一个电压是无法满足需求的。电源提供稳定的六个输出电压值是+12V、+5V、+3.3V、-5V、-12V和+5VSB。在这六个电压中,每个电压所能提供的功率也是不同的。
一台电源的绝大部分功率都是由+12V、+5V和+3.3V这三个电压提供的,而-5V、-12V和+5VSB三个电压由于并没有接到大功耗的设备上,所以它们的功率一般不超过20W。
本文出处:天极网
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