簡明易懂 圖解電源工作原理

　　電源的定義和分類

　　同學們，今天我們來學習一堂關于電源工作原理的課。因為是針對新手的知識普及課，所以在下會用樸實的語言盡量的把這堂課講得通俗、簡單、易懂一些。如果有專業(yè)大師級別的看客路過的話，還望多多交流。

　　我們先來講講什么是電源？顧名思義，就是提供電能的裝置。而我們所說的直流電源，主要是指線性電源和開關電源兩種類型的電源。

　　電源的分類

　　接下來我們來對比一下這兩種類型的電源有什么不同之處？如下圖所示。

　　通過上面的表格我們能夠得出，高頻開關電源是更適用于我們的計算機的供電裝置。而我們市場上最常見的電源還采用了閉合回路系統(tǒng)，負責控制開關管的電路，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某一周期內(nèi)的電壓的頻率以便能夠適應電源的變壓器（這個方法稱作PWM，Pulse Width Modulation，脈沖寬度調(diào)制）。從而提高了電能的有效利用率，同時又降低了電器元件的損耗。

　　這種采用閉合回路系統(tǒng)的高頻開關電源在目前的市場之中，還可以根據(jù)結(jié)構(gòu)分為主動式PFC設計的電源和被動式PFC設計的電源兩種。

　　因為主動式PFC設計的電源比被動式PFC設計的電源的生產(chǎn)成本高，所以我們可以簡單的認為，主動式PFC設計的電源是相對比較高端的電源，而被動式PFC設計的電源是比較低端的電源。

　　市電變計算機直流電

　　下面我們就來講一講這種高頻開關電源在我們的生活之中是如何應用的。眾所周知，我們?nèi)粘Ｉ钪械挠秒娛?20V的交流電，而我們的計算機需要的是直流電。那么，這個開關電源是如何實現(xiàn)這樣的電能轉(zhuǎn)變的呢？咱們還是通過幾張圖來解釋一下這個轉(zhuǎn)變過程。

　　通過上面的圖解，我們知道計算機的直流電是通過電源做了四次轉(zhuǎn)變而來。

　　市電經(jīng)過EMI→低壓交流電經(jīng)過整流橋→脈動電壓經(jīng)過電容→有紋波的直流電經(jīng)過變壓器和二次側(cè)→得到低壓直流電。

　　而這四次轉(zhuǎn)變分別是

　　1.市電通過EMI變成低壓交流電；

　　2.低壓交流電通過整流橋變成脈動電壓；

　　3.脈動電壓通過電容變成有紋波的直流電；

　　4.紋波直流電通過變壓器和濾波電路變成純凈的低壓直流電。

　　這樣我們就知道了市電轉(zhuǎn)變成計算機低壓直流電的一個簡單過程。接下來我們再來詳細解讀一下這個過程。

　　四部分的結(jié)構(gòu)和作用

　　通過前面的圖解，我們知道了市電是通過四個部分，五次轉(zhuǎn)變而最終得到計算機的低壓直流電的。下面我們就來講解一下這是由電源的哪四個部分來完成這個轉(zhuǎn)變的。先來上一張電流流程圖。

　　電流流向示意圖

　　接下來我們就來詳細的講一下上面的四部分在市電轉(zhuǎn)變成計算機直流電的過程之中起到的作用。

　　1.220V市電流入EMI（瞬變?yōu)V波電路），先進入一級EMI（由電容和鐵素體電感組成）后進入二級EMI（由MOV壓敏電阻和鐵素體線圈以及保險管組成），通過“X”電容（金屬化聚酯電容）來濾除電流中的高頻和脈沖干擾，流出無尖峰、低電壓的交流電；

　　2.低壓交流電流入整流電路，進入整流橋（可由4顆二級管組成，亦可由單個元器件組成）矯正和整流，流出單向脈動性直流電壓即脈動電壓；

　　3.脈動電壓流入主電容部分，流過聚酯電容和陶瓷電容來濾除高頻及脈沖干擾，流過主電容濾波防止干擾，流出有電壓波動的DC即紋波直流電；

　　4.有紋波的直流電流入變壓器和二次側(cè)，首先是進入變壓器穩(wěn)壓，然后進入二次側(cè)部分，由二次側(cè)的穩(wěn)壓器IC芯片、穩(wěn)壓二極管和大功率肖特基整流橋來進行穩(wěn)壓及整流，由聚酯電容在此進行濾波，最終得到純凈的低壓直流電，就是計算機直流電了。

　　經(jīng)過上面的講解，我們就可以大體的了解到開關電源把市電交流電轉(zhuǎn)換成計算機直流電的簡單原理和過程了。為方便大家建立完整的知識架構(gòu)，我在這里用一張電源的知識結(jié)構(gòu)圖來幫助大家理解和記憶本系列文章的知識內(nèi)容。

　　通過上面的這張電源的系統(tǒng)知識的結(jié)構(gòu)圖，我相信大家已經(jīng)建立了電源知識的簡單的系統(tǒng)框架，不知道看客您有沒有獲得足夠的有效信息呢？如果您覺得理論性太強不實用的話，可以擴展閱讀小編關于實戰(zhàn)選購技巧的文章。如果您想追根朔源，進一步的了解相關知識的話，可以擴展閱讀小編的相關理論文章。最后，還請大家期待我們的下一堂課吧。