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电源你真的了解么?!

2017-04-01   

中国电源产业网

导语:电源一直都是DIY玩家们关注的重点,尤其是随着80PLUS标准在国内逐渐得到认可并到现在的流行,各种标称通过80PLUS认证的电源在市场上层出不穷,但大部分玩家对电源的认知仅仅停留在通过电源的铭牌参数来了解这款电源,电源采用什么方案?电源用料足不足,好不好?甚至是电源各个部分都是用来干嘛的恐怕很大一部分玩家还不太了解。

电源你真的了解么?

    电源一直都是DIY玩家们关注的重点,尤其是随着80PLUS标准在国内逐渐得到认可并到现在的流行,各种标称通过80PLUS认证的电源在市场上层出不穷,但大部分玩家对电源的认知仅仅停留在通过电源的铭牌参数来了解这款电源,电源采用什么方案?电源用料足不足,好不好?甚至是电源各个部分都是用来干嘛的恐怕很大一部分玩家还不太了解。

电源有必要去了解么?

     既然电源不能直观的了解到内部结构和用料,并且复杂的内部结构和用料也不懂,是否就无需了解电源了呢?答案是否定的。

    想必很多玩家在选购电源的时候都会去看一些电源的参数或者评测介绍,这些文章里或多或少的都能将电源的内部架构照片清晰的展示出来,对于了解和选购电源都非常具有参考意义,如果玩家能够懂一点电源知识,也就能够做到有的放矢,看清电源,从而选择一款称心的好电源。

完整的一、二级EMI滤波很有必要

    EMI滤波电路作为电源中的第一道滤波电路,也可以说是电源的第一道屏障。它的主要作用就是滤除电网中的高频杂波和干扰信号,同时还要避免电源中产生的电磁辐射泄漏到外面,以减少电源开关本身对外界的干扰。

一级EMI

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    电源AC输入端都会设计第一道滤波电路,但往往并不能够完全滤除电路中的高频杂波,因此完善的电路设计都会引入二级EMI电路来满足滤波需要。二级EMI相对一级EMI用料相对豪华,基本上都会采用电感+X电容+Y电容的组合,电流经过二级滤波,已经变得比较纯净了。

二级EMI

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    一般电源都会有一级EMI,对于二级EMI其实也是很好辨认的,从电源输入端进来后,看到的黄色方块+铜线圈就是二级EMI电路,并且这个模块一般独立出来。选择电源,二级EMI是必备,不能忽视。

主动PFC还是被动PFC?

     计算机开关电源是一种电容输入型电路,其电流和电压之间的相位差会造成交换功率的损失,此时便需要PFC电路提高功率因数。而高功率因数则又代表了对电力的利用率比较高,因此高规格的PFC设计能够有效提升电源利用率。

被动式PFC

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    PFC根据用料和做工又分为了主动式PFC和被动式PFC,被动式PFC通过简单的电感补偿来提高功率因数,一般保持在0.6-0.75之间,多为小功率入门级电源采用;而主动式PFC通过电感电容和控制IC再加上一系列开关管等高规格的用料,能够将功率因数提高到98%以上,高品质电源均采用主动式PFC设计。

主动式PFC

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    主动式PFC和被动式PFC还是非常好辨认的,主动式PFC的电感线圈非常明显,同样的被动式PFC采用的黄色绝缘胶带包裹的“大铁块”也非常好辨认,而这些也能够从电源的散热网孔看到这些。

双管正激&LLC谐振是主流方案

    半桥拓扑电路已经成了明日黄花,目前的被动式PFC电源也多采用正激架构了,目前主流中高端电源大部分采用了双管正激架构或LLC谐振架构。

LLC谐振

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     LLC谐振是现在开始流行的一种新设计,其最大的特点就是能轻而易举地用较低的成本做到很高的转换效率,电路上包含有一个谐振电感与谐振电容。LLC可以做到充分提升转换效率,稳定性也有保障,很多金牌电源都采用了这样的结构。这种结构的电路上包含有一个谐振电感和谐振电容,一般还会有一大两小三个变压器组成。

双管正激

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    正激结构可以分为单管正激、双管正激和有源钳位正激。正激拓扑结构是现在主流电源所使用的结构,正激电源有一个大的变压器和一个小的变压器,大变压器是住主变压器,小变压器是辅助变压器。尤其是采用双管正激结构简单,电路品质便于控制,效率更高,动态性能更好,可以自驱动同步整流。

    LLC谐振成本较低,可以用低成本实现高转换效率,但是其对电源的纹波控制能力不强,动态性能较弱。

    双管正激是很多大厂商都在推行的一个方案,既能够实现高效率也能让电源实现稳定的输出,尤其是宽电压输入电源多采用这种结构。

同步整流与DC-DC

    电流通过高压滤波、整流在通过降压之后变成了低压高频电流,采用同步整流MOSFET能够最大限度的降低电路损耗,提高电流的利用率,这表现在电路上就是二次侧散热片上的开关管。

同步整流

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    DC-DC输出简单的理解就是直流对直流降压输出,通过使用单独的控制器来进行降压,设计在二次侧,将电压较高的12V电流转换成5V和3.3V电流输出。DC-DC模块在电路上一般呈现为两款单独的PCB板,上面设计了电感电容及控制IC来控制输出。

DC-DC模块

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    电源结构发展到现在已经有了较为成熟的方案设计,无论高低端电源均有固定的模块,笔者今天向大家介绍的也主要为中高端电源内部的结构,基本上能够完善的展现一款电源的设计。因此在固定化模块的情况下电源的用料更能够影响一款电源的品质。


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