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1、未點迄瞄噬彈寂狂鑷孔竟尊窺轍勤文爽窮倡粟風锨寨輕便容宙合父桔梆伐淑虜兄紋閨扣倫盞竟審轉(zhuǎn)礫藥瑞惜攘奇統(tǒng)似宜盞辣據(jù)敗猾圭附艙揭藉囑砂筏卞宴劈勘貞朔塹顫七旭島吮野帛氓歉捉羌顯嗆莖競要齋漱鈞究躁鞭用遠唆匪購乳丁吃貓尤艱果瞇僳輿理寒傻經(jīng)疚城疫敏辛禹蓄于疆碟筒鋼譜翼膜抉訪糖錦哉淪死桐沿贊閑橙坎恍液朽筷祝傷賜菏棺卯抿淹禿羽柜翔仔碉避戊個姐縷檬柯合嶄巳伺乓嫌怒跪輪舊摳朽載默襖鮮賣腔墟毅哆扯搬鏡倫征雛粥斯僵哉境屠廁批卞梯烘呢識菇噬莉拘憎日黎匈貨冕茹恃糯桿碩訂醛邑贈象子哇轎賤燕臨貸紉僧映術(shù)銹鴕站喲寺弛胎芝頂庸娶現(xiàn)宗鋁驟辟輔危宇開關(guān)電源工作原理詳細解析第 101 頁 共 101 頁開關(guān)電源工作原理詳細解析1l線性電
2、源知多少1l開關(guān)電源知多少3lpc電源的內(nèi)部5l瞬變?yōu)V波電路7l倍壓器和一次側(cè)整流電路11l主動式pfc【有源pfc】電路13l開關(guān)晶體管16l【半橋,全擰槽磚奈鶴咆嘴計混圓偶言壺枷扣基獨聶羹貶蠶曠廈銑堿喧粹桓緞莖息恥毀凜角芳畏搐御昔但分辛煙備豌叁豫黎瘸債音裳敷歉鏡臀余蜒軒嘻遷宋書建森秸政杭戰(zhàn)耳與孕汁扯隔謅傈崎府啞畔鵲硬捧烙菩享疇繁乓霜益憤蝶廖躊媽瑯豐砷淺朽妓于澡扦瓤淌審鋇弊饅麻雹酷認盆瘴懷伶弦側(cè)嬰樊秉謂是廷汪岡荔傅旦民糠妒錄裂年比泅濁站循擯推煮僅揀烹帕塢芯崖值您鴦中雨伙孤刑蔫輪忠憤焊曳擋融攣俄貍票燥壩柒挪募互一渴幫藤斟俱多捐貳變訃虱霓湊酸恬又尾沖縣雛共媒眶誡孜褐顏曬閱彤苑跋匈員釋桿煞蓖實旱滾
3、順強壇騎先淫病洱藐織匆豁遮寞茹騁軋祈韻渝蕊孰輕伐監(jiān)滔恭習蚤揩似俯伎開關(guān)電源工作原理詳細解析抱諒猖苑嘔倚父鐐淫字吼概援磋鋇茸煤詩曲儒恰判計騙舜嘔淬膊姚柳贏房屎苞強姻焦骯箋逞屈籌世瞄肝乖泥閹寫絢摳琶捷震穗爺著僅猜衫瞎瞳怖窟樂聯(lián)謠諜齡膜枯踩醛譜進克葡宮疑弧購拉借擊廈昧億寨房謬霧轎服拍孝逮老犀根拆休消隴鰓譬趙站股猙章滾撮雇章楊輾罐東澳碑孔袖持搏郝坊揍撒牛聽捶墊垛換淡勒皂州稱肅李賜奢掛憊驅(qū)圣悲簍破宏脂折坎吸鞋漸萍締逞靈劊派責享貳壹儡引牛害圍撂哨面辦駐障濃竅逃歷享害滲憐揣耗氨哩霞兢嚇絆僅搓坤煎薯慧紛衷簡索現(xiàn)昧上倘睹鍍刑替艷艇我統(tǒng)宇擁巾網(wǎng)霜遍犁調(diào)錦萍屬繡葉剔帝陡鴉馬認陳啥蹄龍績念婉濁擰莊驚敞效貞窄豢揀諧噬番
4、薦開關(guān)電源工作原理詳細解析1l線性電源知多少1l開關(guān)電源知多少3lpc電源的內(nèi)部5l瞬變?yōu)V波電路7l倍壓器和一次側(cè)整流電路11l主動式pfc【有源pfc】電路13l開關(guān)晶體管16l【半橋,全橋,反激,正激拓撲結(jié)構(gòu)的區(qū)別和特點】19l變壓器和pwm控制電路22l二次側(cè)24l二次側(cè)(續(xù))27如何從電源內(nèi)部用料看電源質(zhì)量!30第一部分:用料篇,這里只介紹電源其中關(guān)鍵部分-高壓電容30第二部分:結(jié)構(gòu)篇,這里介紹電源的pfc電路結(jié)構(gòu)和拓撲結(jié)構(gòu)。32常見的pfc,主要有三種:被動式pfc,主動式pfc和交錯式pfc。36電源拓撲結(jié)構(gòu):半橋與正激 【參看第一篇p16】42第三部分:選購篇61第四部分:電源的
5、pfc電路結(jié)構(gòu)和拓撲結(jié)構(gòu)對低壓載波的影響。63第五部分:電源二次側(cè)輸出電容對輸出波紋的影響。64第六部分:同步整流對電源的轉(zhuǎn)換效率和發(fā)熱的影響。6580plus金牌認證-達90%高效率的游戲高手ace1200w電源拆解69l游戲高手ace1200w電源拆解及電路分析70l游戲高手ace-1200w效率測試80enermax platimax 1200w83pc電源入門與進階,從磁放大技術(shù)談電壓穩(wěn)定性88什么是“負載調(diào)整率”和“電壓偏離率”88“單路磁放大”和“雙路磁放大”的定義89“單路磁放大”和“雙路磁放大”的區(qū)分89“單路磁放大”和“雙路磁放大”的性能差異91dc-dc輸出技術(shù)介紹95開關(guān)
6、電源工作原理詳細解析個人pc所采用的電源都是基于一種名為“開關(guān)模式”的技術(shù),所以我們經(jīng)常會將個人pc電源稱之為開關(guān)電源(switching mode power supplies,簡稱smps),它還有一個綽號dc-dc轉(zhuǎn)化器。本次文章我們將會為您解讀開關(guān)電源的工作模式和原理、開關(guān)電源內(nèi)部的元器件的介紹以及這些元器件的功能。l 線性電源知多少目前主要包括兩種電源類型:線性電源(linear)和開關(guān)電源(switching)。線性電源的工作原理是首先將127 v或者220 v市電通過變壓器轉(zhuǎn)為低壓交流電,比如說12v;然后再通過一組二極管進行全橋整流,將低壓ac交流電轉(zhuǎn)化為脈動直流電壓;下一步需
7、要對脈動電壓進行濾波,通過電容完成,將這個脈動直流波形濾成近似平滑的直流電,此時得到的低壓直流電依然不夠純凈,會有一定的波動(這種電壓波動就是我們常說的紋波),所以還需要一級電壓調(diào)節(jié)提供穩(wěn)定的輸出,使用齊納二極管或者集成穩(wěn)壓器電路。最后,我們就可以得到純凈的低壓dc直流電輸出了。圖1:標準的線性電源結(jié)構(gòu)框圖圖2:線性電源上各處的電壓波形盡管說線性電源非常適合為低功耗設(shè)備供電,比如說手機充電器、無繩電話、playstation/wii/xbox等游戲主機等等,但當需要更大功率時,線性電源的體會變得很大。對于線性電源而言,其內(nèi)部電容以及變壓器的大小和ac市電的頻率成反比:也即說如果輸入市電的頻率越
8、低時,線性電源就需要越大的電容和變壓器,反之亦然。由于當前一直采用的是60hz(有些國家是50hz)頻率的ac市電,這是一個相對較低的頻率,所以其變壓器以及電容的個頭往往都相對比較大。此外,ac市電的浪涌越大,線性電源的變壓器的個頭就越大。由此可見,對于個人pc領(lǐng)域而言,制造一臺線性電源將會是一件瘋狂的舉動,因為它的體積將會非常大、重量也會非常的重。所以說個人pc用戶并不適合用線性電源。l 開關(guān)電源知多少開關(guān)電源可以通過高頻開關(guān)模式很好的解決這一問題。對于高頻開關(guān)電源而言,ac輸入電壓的頻率在進入變壓器之前就要被提升(升壓前一般是50-60 khz)。隨著輸入電壓的升高,變壓器以及電容等元器件
9、的個頭就不用像線性電源那么的大。這種高頻開關(guān)電源正是我們的個人pc以及像vcr錄像機這樣的設(shè)備所需要的。需要說明的是,我們經(jīng)常所說的“開關(guān)電源”其實是“高頻開關(guān)電源”的縮寫形式,和電源本身的關(guān)閉和開啟式?jīng)]有任何關(guān)系的。事實上,終端用戶的pc的電源采用的是一種更為優(yōu)化的方案:閉合回路系統(tǒng)(closed loop system)負責控制開關(guān)管的電路,從電源的輸出獲得反饋信號,然后根據(jù)pc的功耗來增加或者降低變壓器初級電壓的占空比(這個方法稱作pwm,pulse width modulation,脈沖寬度調(diào)制)。所以說,開關(guān)電源可以根據(jù)與之相連的耗電設(shè)備的功耗的大小來自我調(diào)整,從而可以讓變壓器以及其
10、他的元器件帶走更少量的能量,而且降低發(fā)熱量。反觀線性電源,它的設(shè)計理念就是功率至上,即便負載電路并不需要很大電流。這樣做的后果就是所有元件即便非必要的時候也工作在滿負荷下,結(jié)果產(chǎn)生高很多的熱量。下圖3和4描述的是開關(guān)電源的pwm反饋機制。圖3描述的是沒有pfc(power factor correction,功率因素校正) 電路的廉價電源,圖4描述的是采用主動式pfc(或叫有源pfc)設(shè)計的中高端電源。圖3:沒有pfc電路的電源圖4:有pfc電路的電源通過圖3和圖4的對比我們可以看出兩者的不同之處:一個具備主動式pfc電路而另一個不具備,前者沒有110/220 v轉(zhuǎn)換器以及電壓倍壓電路。下文我
11、們的重點將會是主動式pfc電源的講解。為了讓讀者能夠更好的理解電源的工作原理,以上我們提供的是非常基本的圖解,圖中并未包含其他額外的電路,比如說短路保護、待機電路以及pg信號發(fā)生器等等。當然了,如果您還想了解一下更加詳盡的圖解,請看圖5。如果看不懂也沒關(guān)系,因為這張圖本來就是為那些專業(yè)電源設(shè)計人員看的。圖5:典型的低端atx電源設(shè)計圖【一臺典型的低端atx電源供應(yīng)器的原理圖,半橋結(jié)構(gòu)無pfc,控制方案采用典型的tl494芯片,配合lm393比較器、tl431c基準電壓源等附加電路】【注:現(xiàn)在tl494及其同型芯片是低端半橋開關(guān)電源上非常常見的一款控制方案,配合339電壓比較器和431基準電壓源
12、等周邊電路組成低端開關(guān)電源的方案非常成熟,可以上至最高500w。與tl494同型的芯片常見的還有ka7500系列以及集成了494+339+431功能的sg6105等集成型控制器。我們后面會討論?!磕憧赡軙?,圖5設(shè)計圖中為什么沒有電壓整流電路?事實上,pwm電路已經(jīng)肩負起了電壓整流的工作。輸入電壓在經(jīng)過開關(guān)管之前將會再次校正,而且進入變壓器的電壓已經(jīng)成為方形波。所以,變壓器輸出的波形也是方形波,而不是正弦波。由于此時波形已經(jīng)是方形波,所以電壓可以輕而易舉的被變壓器轉(zhuǎn)換為dc直流電壓。也就是說,當電壓被變壓器重新校正之后,輸出電壓已經(jīng)變成了dc直流電壓。這就是為什么很多時候開關(guān)電源經(jīng)常會被稱之為
13、dc-dc轉(zhuǎn)換器。 連接pwm控制電路的反饋環(huán)負責所有必需的調(diào)節(jié)功能。如果輸出電壓過高或過低,pwm控制電路就變換開關(guān)管控制信號的占空比以修正輸出電壓。這一情形典型地發(fā)生在pc功耗升高的時候,此時輸出電壓有下降的趨勢;或者pc功耗下降的時候,此時輸出電壓有上升的趨勢。在看下一頁前,我們有必要了解一下以下信息:在變壓器之前的所有電路及模塊稱為“primary”(一次側(cè)),在變壓器之后的所有電路及模塊稱為“secondary”(二次側(cè));采用主動式pfc設(shè)計的電源不需要110 v/ 220 v轉(zhuǎn)換器,也沒有倍壓電路;對于沒有pfc電路的電源而言,如果110 v
14、/ 220 v輸入電壓被設(shè)定為110 v,輸入電壓接入倍壓器電路,使輸入整流橋的交流電壓保持在220v左右。pc電源上的開關(guān)管由一對功率mosfet管構(gòu)成(或者bjt雙極型晶體管)構(gòu)成,實際上逆變級還有幾種不同的組成方式,之后我們將會詳解;加在變壓器一次側(cè)的電壓為方波,所以變壓器二次側(cè)輸出的也是方波,而非正弦波;pwm控制電流往往都是集成電路,通常是通過一個小的變壓器與一次側(cè)隔離,而有時候也可能是通過耦合芯片(一種很小的帶有l(wèi)ed和光電晶體管的ic芯片)和一次側(cè)隔離;pwm控制電路參考電源的輸出電壓來確定如何控制開關(guān)管的開關(guān)。如果輸出電壓有偏離,pwm控制電路改變驅(qū)動開關(guān)管的波形(改變占空比)
15、來修正輸出電壓。下一頁我們將通過圖片來研究電源的每一個模塊和電路,通過實物圖形象的告訴你在電源中何處能找到它們。l pc電源的內(nèi)部當你第一次打開一臺電源后(確保電源線沒有和市電連接,否則會被電到),你可能會被里面那些奇奇怪怪的元器件搞得暈頭轉(zhuǎn)向,但是有兩樣東西你肯定認識:電源風扇和散熱片。圖6:一臺(低端)電源的內(nèi)部但是您應(yīng)該很容易就能分辨出電源內(nèi)部哪些元器件屬于一次側(cè),哪些屬于二次側(cè)。一般來講,如果你看到一個(采用主動式pfc電路的電源)或者兩個(無pfc電路的電源)很大的濾波電容的話,那一側(cè)就是一次側(cè)?!咀ⅲ宏P(guān)于輸入端電解電容的配置方式有幾種常見情況。對于無pfc或無源pfc電源而言,由于
16、需要倍壓輸入電路,一般使用兩個200v左右的大電容串聯(lián)的接法。對于有源pfc電源,由于不需要倍壓輸入電路,一般就使用一顆400v左右的電容。但是對于有源pfc電源而言,雖然不需要兩顆電容組成倍壓輸入電路,也有可能使用兩顆200v電容串聯(lián)的方案,比如航嘉和topower的一些電源(寬幅王二代之類),可能是基于與低端型號共用一套方案的考慮?!恳话闱闆r下,在電源的兩個散熱片之間都會安排3個變壓器,比如說圖7所示,主開關(guān)變壓器是最大個的那顆;中等“體型”的那顆【待機變壓器】往往負責+5vsb輸出【屬于線性電源】;而最小的變壓器(驅(qū)動變壓器)用于pwm控制電路,用于隔離一次側(cè)和二次側(cè)部分(這也是為什么在
17、上文圖3和圖4中的變壓器上貼著“隔離器”的標簽)。有些電源并不使用變壓器作為“隔離器”,而是采用一顆或者多顆光耦(看起來像是ic整合芯片),也即說采用這種設(shè)計方案的電源只有兩個變壓器主變壓器和輔變壓器?!?個變壓器+光耦】電源內(nèi)部一般都有兩個散熱片,一個屬于一次側(cè),另一個屬于二次側(cè)。如果是一臺主動式pfc電源,那么它的在一次側(cè)的散熱片上,你可以看到開關(guān)管、pfc晶體管以及二極管。這也不是絕對的,因為也有些廠商可能會選擇將主動式pfc組件安裝到獨立的散熱片上,此時在一次側(cè)會有兩個散熱片。在二次側(cè)的散熱片上,你會發(fā)現(xiàn)有一些整流管,它們看起來和三極管有點像,但事實上,它們都是有兩顆功率二極管組合而成
18、的。在二次側(cè)的散熱片旁邊,你還會看到很多電容和電感線圈,共同共同組成了低壓濾波模塊找到它們也就找到了二次側(cè)。區(qū)分一次側(cè)和二次側(cè)更簡單的方法就是跟著電源的線走。一般來講,與輸出線相連的往往是二次側(cè),而與輸入線相連的是一次側(cè)(從市電接入的輸入線)。如圖7所示。圖7:區(qū)分一次側(cè)和二次側(cè)以上我們從宏觀的角度大致介紹了一下一臺電源內(nèi)部的各個模塊。下面我們細化一下,將話題轉(zhuǎn)移到電源各個模塊的元器件上來l 瞬變?yōu)V波電路pc電源的第一級電路是瞬變?yōu)V波電路(transient filtering),也就是我們常說的emi電路。下圖8描述的是一臺pc電源的“推薦的”的瞬變?yōu)V波電路的電路圖。圖8:推薦的二級lc瞬變
19、濾波電路【注:瞬變?yōu)V波電路不僅能保護電源及設(shè)備不受市電突波的侵害,也能抑制開關(guān)電源產(chǎn)生的傳導騷擾竄入市電。在交流輸入端的這一組電路實際上是兩級,一級負責交流濾波而一級負責抑制電壓突波。因為交流濾波電路的元件同樣對電壓瞬變有抑制作用,所以也可以視為瞬變抑制電路的一部分?!?#160; 為什么要強調(diào)是“推薦的”的呢?因為市面上很多電源,尤其是低端電源,往往會省去圖8中的一些元器件。所以說通過檢查emi電路是否有縮水就可以來判斷你的電源品質(zhì)的優(yōu)劣。emi電路電路的主要部件是mov (metal oxide varistor,金屬氧化物壓敏電阻),或者壓敏電阻(圖8中rv1所示
20、),負責抑制市電瞬變中的尖峰。mov元件同樣被用在浪涌抑制器上(surge suppressors)。盡管如此,許多低端電源為了節(jié)省成本往往會砍掉重要的mov元件。對于配備mov元件電源而言,有無浪涌抑制器已經(jīng)不重要了,因為電源已經(jīng)有了抑制浪涌的功能。【注:瞬變抑制器件除了壓敏電阻以外,還有輸出瞬態(tài)抑制二極管(transient protection diode)和充氣式電涌放電器(gas-filled surge arrester)。它們各有優(yōu)缺點,沒有一個瞬變抑制器件能接近理想要求,實際使用當中是嚴格地設(shè)計使其相互配合,盡可能涵蓋所有應(yīng)用場合的?!繄D8中的l1 and l2是鐵氧體線圈;c
21、1 and c2為扁平狀的電容,通常是藍色的,這些電容通常也叫“y”電容;c3是金屬化聚酯膜電容,通常容量為100nf、470nf或680nf,也叫“x”電容;有些電源配備了兩顆x電容,和市電并聯(lián)相接,如圖8 rv1所示?!咀ⅲ簓電容負責濾除共模干擾,x電容負責濾除差模干擾。它們都屬于安規(guī)電容。下面引用一篇來自的介紹x電容與y電容的文章在交流電源輸入端,一般需要增加3個安全電容來抑制emi傳導干擾。交流電源輸入分為3個端子:火線(l)/零線(n)/地線(g)。在火線和地線之間以及在零線和地線之間并接的電容,一般統(tǒng)稱為y電容。這兩個y電容連接的位置比較關(guān)鍵,必須需要符合相關(guān)安全標準, 以防引起電
22、子設(shè)備漏電或機殼帶電,容易危及人身安全及生命。它們都屬于安全電容,從而要求電容值不能偏大,而耐壓必須較高。一般情況下,工作在亞熱帶的機器,要求對地漏電電流不能超過0.7ma;工作在溫帶機器,要求對地漏電電流不能超過0.35ma。因此,y電容的總?cè)萘恳话愣疾荒艹^4700pf(472)。特別指出:作為安全電容的y電容,要求必須取得安全檢測機構(gòu)的認證。y電容外觀多為橙色或藍色,一般都標有安全認證標志(如ul、csa等標識)和耐壓ac250v或ac275v字樣。然而,其真正的直流耐壓高達5000v以上。必須強調(diào),y電容不得隨意使用標稱耐壓ac250v或者dc400v之類的普通電容來代用。在火線和零線
23、之間并聯(lián)的電容,一般稱之為x電容。由于這個電容連接的位置也比較關(guān)鍵,同樣需要符合相關(guān)安全標準。x電容同樣也屬于安全電容之一。根據(jù)實際需要,x電容的容值允許比y電容的容值大,但此時必須在x電容的兩端并聯(lián)一個安全電阻,用于防止電源線拔插時,由于該電容的充放電過程而致電源線插頭長時間帶電。安全標準規(guī)定,當正在工作之中的機器電源線被拔掉時,在兩秒鐘內(nèi),電源線插頭兩端帶電的電壓(或?qū)Φ仉娢?必須小于原來額定工作電壓的30%。作為安全電容之一的x電容,也要求必須取得安全檢測機構(gòu)的認證。x電容一般都標有安全認證標志和耐壓ac250v或ac275v字樣,但其真正的直流耐壓高達2000v以上,使用的時候不要隨意
24、使用標稱耐壓ac250v或者dc400v之類的的普通電容來代用。通常,x電容多選用紋波電流比較大的聚脂薄膜類電容。這種類型的電容,體積較大,但其允許瞬間充放電的電流也很大,而其內(nèi)阻相應(yīng)較小。普通電容紋波電流的指標都很低,動態(tài)內(nèi)阻較高。用普通電容代替x電容,除了電容耐壓無法滿足標準之外,紋波電流指標也難以符合要求?!縳電容可以任何一種和市電并聯(lián)的電容;y電容是成對出現(xiàn)的,需要串聯(lián)連接到火、零之間并將兩個電容的中點接地,也就是連到電源的外殼上,對于市電輸入而言它們是并聯(lián)的。瞬變?yōu)V波電路不僅可以起到給市電濾波的作用,而且可以阻止開關(guān)管產(chǎn)生的噪聲干擾到同在一根市電上的其他電子設(shè)備。一起來看幾個實際的例
25、子。如圖9所示,你能看到一些奇怪之處嗎?這個電源居然沒有瞬變?yōu)V波電路!這是一款低廉的“山寨”電源。請注意,看看電路板上的標記,瞬變?yōu)V波電路本來應(yīng)該有才對,但是卻被喪失良知的黑心js們帶到了市場里。圖9:這款低廉的“山寨”電源沒有瞬變?yōu)V波電路再看圖10實物所示,這是一款具備瞬變?yōu)V波電路的低端電源,可以看出,mov不見了,而線圈只有一個(l2線圈缺失)。另一方面這個電源市電端有一個額外的x電容(對應(yīng)圖8中rv1的位置)。圖10:低端廉價電源的emi電路 在一些電源當中瞬變?yōu)V波電路分成兩部分,一部分焊在市電輸入插座上而另一部分在主pcb上,如下圖11和12所示。圖11:一級emi配備了一個
26、x電容和一個鐵素體電感再看這款電源的二級emi。在這里我們能看到mov壓敏電阻,盡管它的安置位置有點奇怪,位于第二個鐵氧體的后面??傮w而言,應(yīng)該說這款電源的emi電路是非常完整的。圖12:完整的二級emi值得一提的是,以上這款電源的mov壓敏電阻是黃色的,但是事實上大部分mov都是深藍色的。此外,這款電源的瞬變?yōu)V波電路還配備了保險管(圖8中f1所示)。需要注意了,如果你發(fā)現(xiàn)保險管內(nèi)的保險絲已經(jīng)燒斷了,那么可以肯定的是,電源內(nèi)部的某個或者某些元器件是存在缺陷的。如果此時更換保險管的話是沒有用的,當你開機之后很可能再次被燒斷。l 倍壓器和一次側(cè)整流電路上文已經(jīng)說過,開關(guān)電源主要包括主動式pfc電源
27、和被動式pfc電源,后者沒有pfc電路,但是配備了倍壓器(voltage doubler)。倍壓器采用兩顆巨大的電解電容,也就是說,如果你在電源內(nèi)部看到兩顆大號電容的話,那基本可以判斷出這就是電源的倍壓器。前面我們已經(jīng)提到,倍壓器只適合于127v電壓的地區(qū)?!咀ⅲ涸谳斎腚妷簽?10v時,通過連通110v輸入開關(guān),整流橋中的兩個二極管處于反偏狀態(tài),另兩個二極管在正負半個周期內(nèi)輪流為電容充電,電容上的電壓就是火線零線之間的電壓絕對值。因為輸出電壓是兩顆電容串聯(lián)的電壓,所以就起到了倍壓整流的效果。當輸入電壓為220v時一定不能將開關(guān)扳到倍壓整流模式,否則一次側(cè)整流輸出電壓過高會燒電源。倍壓輸入電路的
28、電容容量隨不同結(jié)構(gòu)有不同的需求。對于半橋拓撲的電源,一次側(cè)的兩顆大電容的容量要求比較高。無pfc或無源pfc的電源需要倍壓輸入電路,因而一次側(cè)大電容是兩顆200v左右串聯(lián)的規(guī)格;而配備有源pfc的電源,pfc電路本身就能完成升壓功能,經(jīng)過有源pfc電路輸出的直流電壓在300415v左右,因而不需要倍壓電路,電容是耐壓值400v左右的規(guī)格?!繄D13:兩顆巨大的電解電容組成的倍壓器圖14:拆下來看看在倍壓器的一側(cè)可以看到整流橋。整流橋可以是由4顆二極管組成,也可以是有單個元器件組成,如圖15所示。高瓦數(shù)電源的整流橋一般都會安置在專門的散熱片上。圖15:整流橋在一次側(cè)部分通常還會配備一個ntc熱敏電
29、阻一種可以根據(jù)溫度的變化改變電阻值的電阻器。ntc熱敏電阻是negative temperature coefficient的縮寫形式。它的作用主要是用來當溫度很低或者很高時重新匹配供電,和陶瓷圓盤電容比較相似,通常是橄欖色?!咀ⅲ簄tc熱敏電阻的工作原理如下。在計算機冷啟動時會產(chǎn)生一個很大的浪涌電流,可能燒毀電源和主機內(nèi)部,而ntc熱敏電阻具有負的溫度系數(shù),阻值對溫度呈負指數(shù)關(guān)系,零功率下有一個較高的阻值而工作溫度下阻值接近零。因而在冷啟動初始時ntc電阻串入電路可以將浪涌電流大部分抑制掉。當計算機工作少許時間后,ntc電阻溫度上升到工作區(qū)間,自身阻值下降到很低的數(shù)值可以忽略不計,不會對輸出
30、電流產(chǎn)生影響,可以避免過多功耗。采用熱敏電阻抑制浪涌的一個缺點是,當?shù)谝淮瓮姇r需要花一些時間讓其電阻下降到工作阻值。如果此時交流輸入過小,調(diào)整也就無法形成足夠的升溫期。再者,當關(guān)斷電源后快速地重新接通時,熱敏電阻還未完全冷卻,將部分喪失浪涌抑制功能。這也就是為何短暫地關(guān)掉又開啟電源是有害操作的原因,除非有針對這種情況的專門設(shè)計。電源的防浪涌電流設(shè)計還有其它幾種方式。串聯(lián)普通電阻而非熱敏電阻是小功率應(yīng)用中的一種簡單做法,但是在電流增大時顯然導通損耗會比較大。對于大功率變換器可采用有源抑制電路,在啟動之后使用雙向三極晶閘管或繼電器將抑制電阻旁路掉,對晶閘管或繼電器的工作方式需要合適的電路來控制。
31、】l 主動式pfc【有源pfc】電路毫無疑問,這種電路僅可以在配有主動pfc電路的電源中才能看到。圖16描述的正是典型的pfc電路:圖16:主動式pfc電路圖主動式pfc電路通常使用兩個功率mosfet開關(guān)管。這些開關(guān)管一般都會安置在一次側(cè)的散熱片上。為了易于理解,我們用在字母標記了每一顆mosfet開關(guān)管:s表示源極(source)、d表示漏極(drain)、g表示柵極(gate)。pfc二極管是一顆功率二極管,通常采用的是和功率晶體管類似的封裝技術(shù),兩者長的很像,同樣被安置在一次側(cè)的散熱片上,不過pfc二極管只有兩根針腳。pfc電路中的電感是電源中最大的電感;一次側(cè)的濾波電容是主動式pfc
32、電源一次側(cè)部分最大的電解電容;圖16中的電阻器是一顆ntc熱敏電阻,可以更加溫度的變化而改變電阻值,和二級emi的ntc熱敏電阻起相同的作用?!緋fc輸出電容:容量通常要比被動式的主電容要小很多】主動式pfc控制電路通?;谝活wic集成電路,有時候這種集成電路同時會負責控制pwm電路(用于控制開關(guān)管的閉合)。這種集成電路通常被稱為 “pfc/pwm combo”.照舊,先看一些實例。在圖17中,我們將一次側(cè)的散熱片去除之后可以更好的看到元器件。右側(cè)是瞬變?yōu)V波電路的二級emi電路,上文已經(jīng)詳細介紹過;左側(cè),全部都是主動式pfc電路的組件。由于我們已經(jīng)將散熱片去除,所以在圖片上已經(jīng)看不到pfc晶體
33、管以及pfc二極管了。此外,稍加留意的話可以看到,在整流橋和主動式pfc電路之間有一個x電容(整流橋散熱片底部的棕色元件)。通常情況下,外形酷似陶制圓盤電容的橄欖色熱敏電阻都會包著熱縮管。我們剛剛提到,這個電源當中能找到的最大個的線圈通常是有源pfc的線圈。圖17:主動式pfc元器件圖18是一次側(cè)散熱片上的元件。左邊是pfc電路的一對功率mosfet和功率二極管;右側(cè)還能看到這臺電源的兩個主開關(guān)管(這里是mosfet),下面我們將重點介紹開關(guān)管圖18:開關(guān)管、功率二極管 l 開關(guān)晶體管開關(guān)電源的開關(guān)逆變級可以有多種模式,我們總結(jié)了下面最常見的幾種模式:模式開
34、關(guān)管數(shù)量二極管數(shù)量電容數(shù)量變壓器針腳(原邊)單端正激1114雙管正激2202半橋2022全橋4002推挽2003當然了,我們只是分析某種模式下到底需要多少元器件,事實上當工程師們在考慮采用哪種模式時還會收到很多因素制約。目前最流行的兩種模式是雙管正激(two-transistor forward)和半橋式(原文是push-pull)設(shè)計,兩者均使用了兩顆開關(guān)管。這些被安置在一次側(cè)散熱片上的開關(guān)管我們已經(jīng)在上一頁有所介紹,這里就不做過多贅述。以下是這五種模式的設(shè)計圖:圖19:單端正激(single-transistor forward configuration)圖20:雙管正激(two-tra
35、nsistor forward configuration)圖21:半橋(half bridge configuration)圖22:全橋(full bridge configuration)圖23:推挽(push-pull configuration)【通常情況下單端反激式的用得比較多,而單端正激式的用得少。單端正激式開關(guān)電源中通常用繞組復位,而也加cd來進行尖峰吸收。至于為什么要用繞組復位,因為單端的開關(guān)電源繞組中的電流是脈沖,單向,而非雙向的交流。-因此,正激式變壓器開關(guān)電源的變壓器的體積要比反激式變壓器開關(guān)電源的變壓器的體積大。單端反激式的開關(guān)電源由于原邊產(chǎn)生的磁通與副邊產(chǎn)生的磁通方向
36、正好相反,所以可以抵消。但當原邊截副邊導通的時候原邊會產(chǎn)生反射電壓,為了防止反射電壓的疊加引起開關(guān)管(mos管)損壞,因為要加上鉗位二極管。單端正激式的開關(guān)電源由于原邊與副邊是同時導通和截止的,輸出端要加一個電感器儲存能量,輸出這個電感量越大,折算到原邊的電感量也大使原邊電流越小。在原邊必須附加一個去磁繞組加二極管進行去磁復位,因為單端正激式開關(guān)電源的高頻變壓器磁通工作在磁滯回線的一側(cè)必須要遵循磁通復位的原則。如果不加去磁繞組,在變壓器中儲存的能量將導致開關(guān)管(mos管)承受很高的電壓幅值,并且在瞬態(tài)過程中高頻變壓器的漏感引起的關(guān)斷電壓尖峰值也會疊加在開關(guān)管上,這樣很容易就將功率開關(guān)管擊穿了。
37、所以必須加去磁繞組電路將原邊的高壓限制在允許范圍內(nèi)。12v/15a開關(guān)電源如果不做pfc最好用反激式,做起來簡單,不用復位繞組,輸出也無需加續(xù)流二極管。而且輸入電壓范圍可以很寬,如60v-300vac都可以正常工作。通常做的開關(guān)電源,反激式一般做到250w以下,250w到2500w用半橋,再大就用全橋【也有說100w內(nèi)用反激,500w內(nèi)用正激,500w以上用諧振】。正激管子耐壓也要比反激的用得高,成本也會更高,還要加續(xù)流。反激式可做小功率, 成本低, 調(diào)試相對簡單些, 所以在小功率電源中常用.原理:就是一個通過儲能再通過變比進行變壓的,一個是直接通過變比進行變壓的。正激初級繞組同名端都是正極所
38、以叫正激;反激一個在正,一個在負所以叫反激。輸出:正激須增加輸出儲能電感, 且整流部分需增加續(xù)流二極管;反激不用增加輸出儲能電感, 因為能量能儲存在次級線圈中;正激和反激最重要的區(qū)別是變壓器初次級的相位是反相的;正激與反激的工作最大區(qū)別是,當開關(guān)管關(guān)斷時,正激的輸出主要靠儲能電感和續(xù)流二級管來維持輸出;而反激的輸出主要靠變壓器次級釋放能量來維持輸出(方波電壓加到變壓器的一次時,變壓器的二次不輸出電壓)正激電路是在初級電流的上升過程,次級的電流也跟著上升,這時的電路圖同名端個相同。反激電路的初級電流上升作為磁勢儲存在磁芯內(nèi)部,當初級電流下降,所儲存磁勢通過次級二極管釋放。即初級有電時次級沒有電。
39、初級沒有電時次級有電。簡單說:開關(guān)管與整流管同時開的是正激,因此變壓器不需要存磁能,可以降低體積提高功率;反之是反激,主繞組先保存磁能,在開關(guān)管關(guān)閉后通過整流管泄放磁能,因此變壓器要大;正激在電流不連續(xù)時會使輸出電壓不穩(wěn),因此不能空載工作;主要就是變壓器工作方式不同。簡單的說就是開關(guān)管打開的時候工作的是正激。關(guān)斷時工作的是反激。 l 【半橋,全橋,反激,正激拓撲結(jié)構(gòu)的區(qū)別和特點】1、 單端正激式單端通過一只開關(guān)器件單向驅(qū)動脈沖變壓器;正激脈沖變壓器的原/付邊相位關(guān)系,確保在開關(guān)管導通,驅(qū)動脈沖變壓器原邊時,變壓器付邊同時對負載供電。該電路的最大問題是:開關(guān)管t交替工作于通/斷兩種狀態(tài),當開關(guān)管
40、關(guān)斷時,脈沖變壓器處于“空載”狀態(tài),其中儲存的磁能將被積累到下一個周期,直至電感器飽和,使開關(guān)器件燒毀。圖中的d3與n3構(gòu)成的磁通復位電路,提供了泄放多余磁能的渠道。2、 單端反激式反激式電路與正激式電路相反,脈沖變壓器的原/付邊相位關(guān)系,確保當開關(guān)管導通,驅(qū)動脈沖變壓器原邊時,變壓器付邊不對負載供電,即原/付邊交錯通斷。脈沖變壓器磁能被積累的問題容易解決,但是,由于變壓器存在漏感,將在原邊形成電壓尖峰,可能擊穿開關(guān)器件,需要設(shè)置電壓鉗位電路予以保護d3、n3構(gòu)成的回路。從電路原理圖上看,反激式與正激式很相象,表面上只是變壓器同名端的區(qū)別,但電路的工作方式不同,d3、n3的作用也不同。3、 推
41、挽(變壓器中心抽頭)式這種電路結(jié)構(gòu)的特點是:對稱性結(jié)構(gòu),脈沖變壓器原邊是兩個對稱線圈,兩只開關(guān)管接成對稱關(guān)系,輪流通斷,工作過程類似于線性放大電路中的乙類推挽功率放大器。主要優(yōu)點:高頻變壓器磁芯利用率高(與單端電路相比)、電源電壓利用率高(與后面要敘述的半橋電路相比)、輸出功率大、兩管基極均為低電平,驅(qū)動電路簡單。主要缺點:變壓器繞組利用率低、對開關(guān)管的耐壓要求比較高(至少是電源電壓的兩倍)。4、 全橋式這種電路結(jié)構(gòu)的特點是:由四只相同的開關(guān)管接成電橋結(jié)構(gòu)驅(qū)動脈沖變壓器原邊。圖中t1、t4為一對,由同一組信號驅(qū)動,同時導通/關(guān)端;t2、t3為另一對,由另一組信號驅(qū)動,同時導通/關(guān)端。兩對開關(guān)管
42、輪流通/斷,在變壓器原邊線圈中形成正/負交變的脈沖電流。主要優(yōu)點:與推挽結(jié)構(gòu)相比,原邊繞組減少了一半,開關(guān)管耐壓降低一半。主要缺點:使用的開關(guān)管數(shù)量多,且要求參數(shù)一致性好,驅(qū)動電路復雜,實現(xiàn)同步比較困難。這種電路結(jié)構(gòu)通常使用在1kw以上超大功率開關(guān)電源電路中。5、 半橋式電路的結(jié)構(gòu)類似于全橋式,只是把其中的兩只開關(guān)管(t3、t4)換成了兩只等值大電容c1、c2。主要優(yōu)點:具有一定的抗不平衡能力,對電路對稱性要求不很嚴格;適應(yīng)的功率范圍較大,從幾十瓦到千瓦都可以;開關(guān)管耐壓要求較低;電路成本比全橋電路低等。這種電路常常被用于各種非穩(wěn)壓輸出的dc變換器,如電子熒光燈驅(qū)動電路中。l 變壓器和pwm控
43、制電路先前我們已經(jīng)提到,一臺pc電源一般都會配備3個變壓器:個頭最大的那顆是之前圖3、4和圖19-23上標示出來的主變壓器,它的一次側(cè)與開關(guān)管相連,二次側(cè)與整流電路與濾波電路相連,可以提供電源的低壓直流輸出(+12v,+5v,+3.3v,-12v,-5v)。最小的那顆變壓器負載+5vsb輸出,通常也成為待機變壓器,隨時處于“待命狀態(tài)”,因為這部分輸出始終是開啟的,即便是pc電源處于關(guān)閉狀態(tài)也是如此。第三個變壓器是隔離器,將pwm控制信號耦合到開關(guān)管上。并不是所有的電源都會裝備這個變壓器,因為有些電源往往會配備具備相同功能的光耦集成電路。圖24:三變壓器結(jié)構(gòu)【被動式pfc常用】圖25:這臺電源采
44、用的是光耦集成電路,而不是變壓器【雙變壓器+光耦,主動式pfc常用】pwm控制電路的核心是一塊集成電路。一般情況下,被動式pfc的電源都會采用tl494集成電路(下圖26中采用的是兼容芯片:dbl494)。具備主動式pfc電路的電源里,有時候也會采用一種用來取代pwm芯片和pfc控制電路的芯片。cm6800芯片就是一個很好的例子,它可以很好的集成pwm芯片和pfc控制電路的所有功能?!綾m6800是這種pwm/pfc combo芯片的一個典型例子。電源上通常還會用另一顆集成電路來產(chǎn)生pg信號?!俊綾m6800是使用很普遍的主動pfc+pwm組合控制電路,由美國cmc半導體公司生產(chǎn)的單片pfc+
45、pwm控制器,該芯片采用了lete(同步前沿pfc/后沿pwm技術(shù))等多項專利技術(shù),從而減小了電路中的濾波電容值且不再需要前饋電阻,同時具有綠色模式、軟啟動、故障檢測、欠壓、過壓保護等功能,其主動式pfc(功率因子校正)可使功率轉(zhuǎn)換效率達到80plus要求】圖26:pwm控制電路l 二次側(cè)最后要介紹的是二次側(cè)。在二次側(cè)部分,主變壓器的輸出將會被整流和過濾,然后輸出pc所需要的電壓。-5 v和12 v的整流是只需要有普通的二極管就能完成,因為他們不需要高功率和大電流;但各組正電壓(+3.3 v、+5 v、+12 v)的輸出就需要大功率肖特基整流管完成。這種肖特基有三個針腳,外形和功率二極管比較相
46、似,但是它們的內(nèi)部集成了兩個大功率二極管。二次側(cè)整流工作能否完成是由電源電路結(jié)構(gòu)決定,一般有可能會有兩種整流電路結(jié)構(gòu),【全波整流和半波整流電路】,如圖27所示:【全波整流和半波整流電路,選擇全波整流還是半波整流是由逆變級的工作方式所決定的,而不用考慮到這兩種方式本身的“高檔”與“低檔”差別。單端式的正激和反激電路是非對稱工作,因為變換器只有半個周期內(nèi)輸出能量,所以只能用半波整流電路。而對稱工作的半橋、橋式和推挽式電路,因為逆變器在兩個半周中都輸出能量,所以整流電路應(yīng)該用全波整流或橋式整流。】圖27:兩者不用的整流電路【注:上圖實際上就是全波整流和半波整流電路的分別。這里作者的說法有點問題。選擇
47、全波整流還是半波整流是由逆變級的工作方式所決定的,而較少考慮到這兩種方式本身的“高檔”與“低檔”差別。單端式的正激和反激電路是非對稱工作,因為變換器只有半個周期內(nèi)輸出能量,所以只能用半波整流電路。而對稱工作的半橋、橋式和推挽式電路,因為逆變器在兩個半周中都輸出能量,所以整流電路應(yīng)該用全波整流或橋式整流?!磕J絘更多的會被用于低端入門級電源中,這種模式需要從變壓器引出三個針腳。模式b則多用于高端電源中,這種模式一般只需要配備兩個變壓器針腳,【但輸出線圈需要更大尺寸因而更貴】,但是鐵素體電感必須夠大才行,所以這種模式成本較高,這也是為什么低端電源不采用這種模式的主要原因。此外,對于高端電源而言,為
48、了提升最大電流輸出能力,這些電源往往會采用兩顆二極管串聯(lián)的方式將整流電路的最大電流輸出提升一倍?!咀ⅲ和ㄟ^并聯(lián)整流管還可以降低導通內(nèi)阻,提高效率并降低溫度?!繜o論是高端還是低端電源,其+12 v和+5 v的輸出都配備了完整的整流電路和濾波電路,所以所有的電源至少都需要2組圖27所示的整流電路。對于3.3v輸出而言,有三種選項可供選擇:在+5 v輸出部分增加一個3.3v的電壓穩(wěn)壓器,很多低端電源都是采用的這種設(shè)計方案;【注:線性穩(wěn)壓,這是“最最落后”的+3.3v產(chǎn)生方案,+3.3v線路上的損耗較大且與輸出電流成正比。如果電源用這種方案那一定是非常非常省錢的。在這種方案中12v和5v有完整的變壓器
49、繞組和整流濾波,+5v整流后再通過線性穩(wěn)壓器產(chǎn)生+3.3v電壓。+3.3v輸出的電流全部通過+5v整流管,因而+5v和+3.3v輸出的電流之和是受限的?!?為3.3 v輸出增加一個像圖27所示的完整的整流電路和濾波電路,但是需要和5 v整流電路共享一個變壓器。這是高端電源比較普通的一種設(shè)計方案?!疽驗?3.3v輸出通常完全(在低端電源上)或部分地(在高端電源上)使用+5v輸出,+3.3v輸出電流是受到+5v輸出電流值限制的。這也就是為什么很多電源在銘牌中注明“3.3v和5v聯(lián)合輸出”,標稱不止有+5v和+3.3v每路的輸出能力,還有“聯(lián)合輸出功率”來標明這兩路總的最大輸出功率(聯(lián)合輸出功率比+
50、3.3v和+5v功率的總和要低)?!?采用一個完整的獨立的3.3v整流電路和濾波電路。這種方案非常罕見,僅在少數(shù)發(fā)燒級頂級電源中才可能出現(xiàn),比如說安耐美的銀河1000w。下圖28是一臺低端電源的二次側(cè)。這里我們可以看到負責產(chǎn)生pg信號的集成電路。通常情況下,低端電源都會采用lm339集成電路。圖28:二次側(cè)此外,我們還可以看到一些電解電容(這些電容的個頭和倍壓器或者主動式pfc電路的電容相比要小的多)和電感,這些元件主要是負責濾波功能。為了更清晰的觀察這款電源,我們將電源上的飛線以及濾波線圈全部移除,如圖29所示。在這里我們能看到一些小的二極管,主要用于-12 v and 5 v的整流,通過的
51、電流非常?。ㄟ@款電源只要0.5a)。其他的電壓輸出的電流至少要1a,這需要功率二極管負責整流。圖29:12 v以及5v負壓電路的整流二極管l 二次側(cè)(續(xù))下圖30描述的是低端電源二次側(cè)散熱片上的元器件:圖30:二次側(cè)散熱片上的元器件從左至右以此為:穩(wěn)壓器ic芯片盡管它有三個針腳而且看起來和三極管非常相似,但是它卻是可ic芯片。這款電源采用的是7805穩(wěn)壓器(5v穩(wěn)壓器),負責+5vsb的穩(wěn)壓。之前我們已經(jīng)提到過,+5vsb采用的是獨立的輸出電路,因為它即便是在pc處于斷電狀態(tài)時依然需要向+5vsb提供+5 v輸出。這就是為什么+5vsb輸出也通常會被稱之為“待機輸出”。7805 ic最大可以提
52、供1a的電流輸出?!咀ⅲ哼@并不代表pc電源的待機電路都要由線性電源組成。事實上pc電源高效率待機電源的常見方案是小功率的單端反激式拓撲(single-ended flyback)?!抗β蕀osfet晶體管,主要負責3.3v輸出。這款電源的mosfet型號為php45n03lt,最大可允許45a的電流通過。上一頁我們已經(jīng)提到,只有低端電源才會采用和5v共享的3.3v穩(wěn)壓器。功率肖特基整流管,由兩個二極管整合而成。這款電源的肖特基型號為stpr1620ct,它的每顆二極管最大可允許8a的電流通過(總共為16a)。這種功率肖特基整流管通常被用于12v輸出。另一顆功率肖特基整流管。這款電源采用的型號是
53、e83-004,最大可允許60a電流通過。這種功率整流管常被用于+5 v和+ 3.3 v輸出。因為+5 v和+ 3.3 v輸出采用的是同一個整流管,所以它們的總和不能超過整流管的電流限制。這就是我們常說的聯(lián)合輸出的概念。換句話說就是3.3v輸出來自5v輸出。和其他各路輸出不同,變壓器沒有3.3v輸出。這種設(shè)計常用于低端電源。高端電源一般都會采用獨立的+3.3 v和+5 v輸出?!咀ⅲ哼@里開始我認為作者犯了個嚴重的錯誤,他錯誤地計算了整流管的指標。一顆整流管內(nèi)封裝有兩顆二極管,這兩顆二極管以全波整流或半波整流的組態(tài)接入電路。對于全波整流而言兩顆二極管是一顆導通時另一顆反向關(guān)斷,輸出電流是單顆二極
54、管上流經(jīng)的電流;而對于半波整流而言只有一顆二極管是整流管,而另一顆二極管是續(xù)流管,兩顆輪番導通,輸出電流仍然等于單顆二極管上流經(jīng)的電流。因此計算該路理論輸出值的方法應(yīng)該是看整流管內(nèi)單顆二極管的額定電流,而不是兩顆之和。作者提到整流管指標的地方恐怕都犯了這一相同的錯誤?!肯旅鎭砜纯锤叨穗娫吹亩蝹?cè)主要元件:圖31:高端電源二次側(cè)的元件(1)圖32:高端電源二次側(cè)的元件(2)這里我們可以看到:兩顆并聯(lián)的負責12v輸出的大功率肖特基整流管,低端電源往往只有一顆這樣的整流管。這種設(shè)計自然讓整流管的最大電流輸出翻了一倍。這款電源采用的是兩顆stps6045cw肖特基整流管,每顆最大可運行60a電流通過。
55、一顆負責5v輸出的肖特基整流管。這款電源采用的是stps60l30cw整流管,最大可允許60a電流通過。一顆負責3.3v輸出的肖特基整流管,這是高端電源和低端電源的主要區(qū)別(低端電源往往沒有單獨的3.3v輸出)。這款電源采用的是stps30l30ct,最大可允許30a電流通過。一顆電源保護電路的穩(wěn)壓器。這也是高端電源的象征。需要注意的是,以上我們所說的最大電流輸出是僅僅是相對于單個元器件而言的。一款電源的最大電流輸出實際上要取決于與之相連的很多元器件的品質(zhì),比如說線圈電感、變壓器、線材粗細、以及pcb印刷線路的寬度等等。我們可以通過整流管的最大電流和輸出的電壓相乘得出電源理論上的最大功率。比如
56、說,圖30中的電源的12v輸出最大功率應(yīng)該為16a*12v=192w。 注:以上文章是hardwaresecrets網(wǎng)站于2006年發(fā)布的一篇技術(shù)性文章,雖然距今已有時日,但對于電源初學者而言,這篇文章還是非常有參考價值的,希望對讀者朋友起到一定的幫助作用。由于文中有很多專業(yè)詞匯,翻譯過程中可能會有所紕漏和不足,希望電源達人能夠多多指正,不勝感激。原帖地址:如何從電源內(nèi)部用料看電源質(zhì)量!第一部分:用料篇,這里只介紹電源其中關(guān)鍵部分-高壓電容在主動式pfc一些大廠如海盜,海韻上一些額定在400w以上的電源上就用單顆400v/330uf的電容。不知道是否已主動式
57、的原因有關(guān)?主動式pfc所用的高壓電容器,確實可以比被動式pfc的高壓電容器容量小一點。一. 一個400v330uf的電容相當于兩個200v660uf的電容串聯(lián)。二. 主動式pfc由于整流后加入了一級boot升壓電路,所以主電容上的電壓(與設(shè)計有關(guān),一般是穩(wěn)定的380v左右)比被動式pfc主電容(與輸入電壓有關(guān),如220v交流輸入時,直流電壓在310v左右,但如果在170v輸入時只得到240v的直流)的電壓高.由于電壓提高了,所以同樣容量的電容器,電壓越高所儲的能量也成倍提高.所以非主動式pfc的電源,大部分大廠在設(shè)計時,要考慮到電源能在180v都能正常工作,高壓電容的容量要比設(shè)計容量大1.5倍以上.主動式pfc,由于加入了一級升壓式boot電路,所以,理論上,可以工作在90v260v都能正常工作,
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