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你了解電源中電子元件的作用嗎(一)

作者: 時(shí)間:2013-05-11 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
以往在采購計(jì)算機(jī)配件時(shí),是最容易被忽視的組件之一,不過其各路電壓輸出規(guī)格、電壓穩(wěn)定性、發(fā)生異常時(shí)的保護(hù)性卻有相當(dāng)重要的地位,因?yàn)橹鳈C(jī)內(nèi)所有配件的所需電力均需由供應(yīng)器供應(yīng),同時(shí)隨著各硬件于不同狀態(tài)下的耗電量去調(diào)節(jié)輸出負(fù)載,又要兼顧長時(shí)間操作及全載輸出的穩(wěn)定性,而發(fā)生故障時(shí)或是負(fù)載產(chǎn)生異常,保護(hù)系統(tǒng)須立即介入,以避免過電壓/電流造成裝置損壞;對于全球能源吃緊,新款電源供應(yīng)器除了上述特性外,也開始講求提高轉(zhuǎn)換效率,例如80PLUS就是代表電源供應(yīng)器通過高效率認(rèn)證的標(biāo)章之一。

  常見的計(jì)算機(jī)用電源的功能是將輸入的交流市電(AC110V/220V),經(jīng)過隔離型交換式降壓電路轉(zhuǎn)換出各硬件所需的各種低壓直流電:3.3V、5V、12V、-12V及提供計(jì)算機(jī)關(guān)閉時(shí)待命用的5V Standby(5VSB)。所以電源內(nèi)部同時(shí)具備了耐高壓、大功率的組件以及處理低電壓及控制信號的小功率組件。

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  電源轉(zhuǎn)換流程為交流輸入→EMI濾波電路→整流電路→功率因數(shù)修正電路(主動(dòng)或是被動(dòng)PFC)→功率級一次側(cè)(高壓側(cè))開關(guān)電路轉(zhuǎn)換成脈流→主要變壓器→功率級二次側(cè)(低壓側(cè))整流電路→電壓調(diào)整電路(例如磁性放大電路或是DC-DC轉(zhuǎn)換電路)→濾波(平滑輸出紋波,由電感及電容組成)電路→電源管理電路監(jiān)控輸出。

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  以下從交流輸入端EMI濾波電路常見的組件開始介紹。

■ 交流電輸入插座

  此為交流電從外部輸入電源的第一道關(guān)卡,為了阻隔來自電力在線干擾,以及避免電源運(yùn)作所產(chǎn)生的交換噪聲經(jīng)電力線往外散布干擾其它用電裝置,都會于交流輸入端安裝一至二階的EMI(電磁干擾)Filter(濾波器),其功能就是一個(gè)低通濾波器,將交流電中所含高頻的噪聲旁路或是導(dǎo)向接地線,只讓60Hz左右的波型通過。

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  上面照片中,中央為一體式EMI濾波器電源插座,濾波電路整個(gè)包于鐵殼中,能更有效避免噪聲外泄;右方的則是以小片電路板制作EMI濾波電路,通常使用于無足夠深度安裝一體式EMI濾波器的電源供應(yīng)器,少了鐵皮外殼多少會有噪聲泄漏情形;而左邊的插座上只加上Cx與Cy電容(稍后會介紹),使用這類設(shè)計(jì)的電源,其EMI濾波電路通常需要做在主電路板上,若是主電路板上的EMI電路區(qū)空空如也,就代表該區(qū)組件被省略掉了。

  目前使用12公分風(fēng)扇的電源供應(yīng)器內(nèi)部空間都不太能塞下一體式EMI濾波器,所以大多采用照片左右兩邊的做法。

  ■ X電容(Cx,又稱為跨接線路濾波電容)

  這是EMI濾波電路組成中,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。

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  外觀如照片所示為方型,上方會打上X或X2字樣。



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