簡明易懂 圖解電源工作原理

　　電源的定義和分類

　　同學(xué)們，今天我們來學(xué)習(xí)一堂關(guān)于電源工作原理的課。因?yàn)槭轻槍?duì)新手的知識(shí)普及課，所以在下會(huì)用樸實(shí)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(jí)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(guān)電源兩種類型的電源。

　　電源的分類

　　接下來我們來對(duì)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(guān)電源是更適用于我們的計(jì)算機(jī)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(fù)責(zé)控制開關(guān)管的電路，從電源的輸出獲得反饋信號(hào)，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(yīng)電源的變壓器（這個(gè)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(shí)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(guān)電源在目前的市場之中，還可以根據(jù)結(jié)構(gòu)分為主動(dòng)式PFC設(shè)計(jì)的電源和被動(dòng)式PFC設(shè)計(jì)的電源兩種。

　　因?yàn)橹鲃?dòng)式PFC設(shè)計(jì)的電源比被動(dòng)式PFC設(shè)計(jì)的電源的生產(chǎn)成本高，所以我們可以簡單的認(rèn)為，主動(dòng)式PFC設(shè)計(jì)的電源是相對(duì)比較高端的電源，而被動(dòng)式PFC設(shè)計(jì)的電源是比較低端的電源。

　　市電變計(jì)算機(jī)直流電

　　下面我們就來講一講這種高頻開關(guān)電源在我們的生活之中是如何應(yīng)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(jì)算機(jī)需要的是直流電。那么，這個(gè)開關(guān)電源是如何實(shí)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(gè)轉(zhuǎn)變過程。

　　通過上面的圖解，我們知道計(jì)算機(jī)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(dòng)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(dòng)電壓；

　　3.脈動(dòng)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(jì)算機(jī)低壓直流電的一個(gè)簡單過程。接下來我們?cè)賮碓敿?xì)解讀一下這個(gè)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(gè)部分，五次轉(zhuǎn)變而最終得到計(jì)算機(jī)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(gè)部分來完成這個(gè)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(xì)的講一下上面的四部分在市電轉(zhuǎn)變成計(jì)算機(jī)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(jìn)入一級(jí)EMI（由電容和鐵素體電感組成）后進(jìn)入二級(jí)EMI（由MOV壓敏電阻和鐵素體線圈以及保險(xiǎn)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(jìn)入整流橋（可由4顆二級(jí)管組成，亦可由單個(gè)元器件組成）矯正和整流，流出單向脈動(dòng)性直流電壓即脈動(dòng)電壓；

　　3.脈動(dòng)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(dòng)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(jìn)入變壓器穩(wěn)壓，然后進(jìn)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(jìn)行穩(wěn)壓及整流，由聚酯電容在此進(jìn)行濾波，最終得到純凈的低壓直流電，就是計(jì)算機(jī)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(guān)電源把市電交流電轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)直流電的簡單原理和過程了。為方便大家建立完整的知識(shí)架構(gòu)，我在這里用一張電源的知識(shí)結(jié)構(gòu)圖來幫助大家理解和記憶本系列文章的知識(shí)內(nèi)容。

　　通過上面的這張電源的系統(tǒng)知識(shí)的結(jié)構(gòu)圖，我相信大家已經(jīng)建立了電源知識(shí)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(qiáng)不實(shí)用的話，可以擴(kuò)展閱讀小編關(guān)于實(shí)戰(zhàn)選購技巧的文章。如果您想追根朔源，進(jìn)一步的了解相關(guān)知識(shí)的話，可以擴(kuò)展閱讀小編的相關(guān)理論文章。最后，還請(qǐng)大家期待我們的下一堂課吧。