電源的內部構造及功能詳解

PC電源內部構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為PC市用的低壓直流電。目的是為了驅動機箱內部的各種PC設備，大致的轉化過程為：高壓市頻交流輸入→一、二級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→開關三極管→高頻率的脈沖直流電→開關變壓器（變壓）→低壓高頻直流電→低壓濾波電路（整流、濾波）,,,,,,

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二、電源的部件構成,,,,,,

"1、EMI濾波電路

作用：濾除外界電網中的高頻雜波和干擾電流,同時也防止電源本身產生的電磁輻射干擾電網.以及防止泄漏到電源外部的電磁輻射不至于對人體和其它設備造成影響，其功能就是一個低通濾波器，將交流電中所含高頻的噪聲旁路或是導向接地線，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。

組成：1、插座、零線（O）、火線（L）、地線、X（方形黃色）和Y（藍橙或者黃色扁平狀）電容、共態(tài)扼流圈電源中一般設計為二級EMI電路,一路設計在電源插座處,一路設計在電源主PCB板上,每級EMI包含一個X電容并搭配成對的Y電容,和一個電感線圈.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，會有纏繞在磁芯上的設計，也可以當作是簡單的共態(tài)扼流圈。

通過實物看電路：說了這么多，到底這些電容和電感在電源中個對應哪些實物電路呢？打開電源，一起看看EMI濾波電路的實物，讓大家有更加直觀的感受。

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

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

3.電路完整與否，很多劣質電源的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，所以在本應該設計成EMI電路的PCB板上除了光禿禿的板子，什么都沒有。

總結：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認證中的一個重要檢測項目。優(yōu)質電源會采用完整的EMI濾波電路；而劣質的電源通常在這部分偷工減料，最長見的做法是省掉一級濾波電路，更過分的甚至連二級也沒有，消費者在購買電源產品時，最好選購那些正規(guī)廠商的產品，對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.它是電源產品能通過國家強制性3C認證的必需條件.

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

比方：吃飯

組成：1.無源PFC其實就是用一個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

識別：主動：單電容、有PFC大線圈；被動：雙電容，無PFC大線圈

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

如何區(qū)分：1.看文字敘述：準確率90％以上，以為PFC是很有用的功能，廠商當然希望能夠借此吸引消費者，所以由此功能的必定會用文字描述，所以有這些字眼的正規(guī)產品，一般都是有此功能的。同理，主動式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式功率校正產品的一般都是被動式的。2.看規(guī)格書準確率100％。若有功率因素校正功能，在其產品規(guī)格書中，應該可以看到功率因素（POWERFCATOR,PF）的值，高于90％的就是主動式的了。3.看電源外觀。準確率50％。具有主動式功率因素校正的電源，是不會有電壓切換開關的，，所以如果你看到有電壓切換開關，就不會有PFC功能。

備注：現(xiàn)在電源廠家和媒體大肆宣傳采用主動PFC的電源轉換效率高,省電,其實有誤導消費者之嫌.PFC功率因數(shù)表征的是電源對電網電能的利用率,和電源的轉換效率是兩碼事,雖然PFC對電源轉換效率有一定的影響,但是兩者之間沒有直接聯(lián)系.電源內部拓撲結構設計的合理性和用料的檔次才真正決定電源的轉換效率。",,,,,,

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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)橹绷麟姡@樣的直流電電壓很不穩(wěn)定，為了得到穩(wěn)定的電壓，需要對其進行濾波然后經過高壓電容對其進行高壓濾波，最后輸出較為平滑的直流電。

組成：由一個橋式整流管（整流橋）和1到2個電容組成，或者說由4個二極管封裝在一起再配上1到2個電容。

優(yōu)劣對比：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.大家對我們國家用電情況應該也是是深有感觸吧，一到用電高峰期的時候，電壓往往都是偏低的，由標準220V可能會降到180V~190V，如果電源的低壓特性做的不夠好，會造成電腦頻繁死機重啟等各種原因。",,,,,,

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"4、待機輔助電路

市頻220V交流電接通之后，待機輔助電路立即工作，輸出+5VSB待機電壓。輔助電路可以看作是一個獨立的開關電路。

作用：為主板提供+5VSB待機電壓，為主控IC提供+12V工作電壓。

組成：輔助電源開關管，輔助變壓器，穩(wěn)壓管，光耦，脈寬調制三級管。",,,,,,

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"5、開關電路

作用:通過高頻脈沖信號控制開關管的導通和截止，使主變壓器上感應出脈沖電壓，從次級輸出低頻脈沖直流電。

組成:主電源開關管，主變壓器，PWM脈沖控制IC，驅動管，驅動變壓器，穩(wěn)壓控制電路。

識別：位于兩個散熱片中間，最顯眼的標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知識么？一個變壓器轉換的能量是與它線圈的匝數(shù)成正比的，匝數(shù)越多，變壓器轉換的能量越多，轉換出來的電壓也越穩(wěn)定，電源整體質量也越好，，顯而易見，較多的匝數(shù)就意味著較好的電源質量，也就意味著較高的制作成本，因此，一個好的電源，一定是一個分量十足的電源。",,,,,,

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"6、低壓整流和濾波電路

作用:將低頻高壓直流轉變?yōu)榈牡蛪褐绷麟?，并且濾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部分用快恢復管，+5V，+3.3V用肖特基管），濾波電容",,,,,,

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"7、控制/保護電路

在電源的高壓輸入端和低壓輸出端都設計了保護電路。

高壓輸入端：1）過壓保護：通過設置一個耐壓值為270V的壓敏電阻，當輸入電壓超過允許范圍。電阻會燒毀。2）過流保護：當輸入電流超過保險管（絲）的額定電流時，保險絲熔斷，切斷交流電，起到保護作用。（壓敏電阻、保險絲）

低壓輸出端：3）過壓保護：IC檢測到輸出電壓偏離基準電壓較大時，穩(wěn)壓管對電壓進行調整。4）過流保護：通過導線反饋，驅動變壓器做相應動作，關閉電源的輸出。5）過載保護：同樣是驅動變壓器做相應動作，關閉電源的輸出。6）短路保護：IC檢測到電流的變化，通過驅動變壓器控制開關管，關閉電源的輸出。7）過熱保護：利用溫度探頭檢測電源內部溫度，智能調節(jié)風扇的轉速。

控制/保護電路是個很奇妙的裝置，就跟保險一樣，就算沒有它，整個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。這個部分就好比電源的大腦一樣，它負責啟動電源并進行電壓檢測和及時調整。當電路供電不穩(wěn)定出現(xiàn)不正常情況的時候，控制電路都會進行調整以保護電源本身。如果使用了一款劣質電源，其中基本上是沒有保護電路的，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的時候，等待電腦的將是不斷重啟與數(shù)據(jù)丟失的命運！如同汽車里面的安全保護措施一樣，平常好車跟差車差距其實不大，但是一到出事的時候，好車就是能救你一命，而差車~~~",,,,,,

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"8、電源拓撲結構識別和對比

拓撲結構，類似于CPU、主板的布局結構規(guī)劃一樣。

目前市面上有哪些組合？

PFC電路、開關電路、低壓轉換電路是相對獨立的電路，可以任意組合搭配

不常見的組合：

1.被動PFC、雙管正激、單磁大：康舒IP430/IP480

2.主動PFC、雙管正激、DC-DC：安鈦克TPN-550/620

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

"識別：

雙電容、無PFC大線圈

三個變壓器并列

兩個儲能線圈",,,,,,"識別：

單電容、有PFC大線圈

2個變壓器并列，還有一個在前端

兩個儲能線圈"

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半橋結構、諧振半橋對比和識別？,,,,,,

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