同學們(men) 今天我們(men) 來學習(xi) 一堂關(guan) 於(yu) 電源工作原理的課。因為(wei) 是針對新手的知識普及課,所以在下會(hui) 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(zhuan) 業(ye) 大師級別的看客路過的話,還望多多交流。
我們(men) 先來講講什麽(me) 是電源?顧名思義(yi) ,就是提供電能的裝置。而我們(men) 所說的直流電源,主要是指線性電源和開關(guan) 電源兩(liang) 種類型的電源。
電源的分類
接下來我們(men) 來對比一下這兩(liang) 種類型的電源有什麽(me) 不同之處?如下圖所示。
通過上麵的表格我們(men) 能夠得出,高頻開關(guan) 電源是更適用於(yu) 我們(men) 的計算機的供電裝置。而我們(men) 市場上最常見的電源還采用了閉合回路係統,負責控製開關(guan) 管的電路,從(cong) 電源的輸出獲得反饋信號,然後根據PC的功耗來增加或者降低某一周期內(nei) 的電壓的頻率以便能夠適應電源的變壓器(這個(ge) 方法稱作PWM,Pulse Width Modulation,脈衝(chong) 寬度調製)。從(cong) 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。
這種采用閉合回路係統的高頻開關(guan) 電源在目前的市場之中,還可以根據結構分為(wei) 主動式PFC設計的電源和被動式PFC設計的電源兩(liang) 種。
因為(wei) 主動式PFC設計的電源比被動式PFC設計的電源的生產(chan) 成本高,所以我們(men) 可以簡單的認為(wei) ,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。
第2頁:市電變計算機直流電
下麵我們(men) 就來講一講這種高頻開關(guan) 電源在我們(men) 的生活之中是如何應用的。眾(zhong) 所周知,我們(men) 日常生活中的用電是220V的交流電,而我們(men) 的計算機需要的是直流電。那麽(me) ,這個(ge) 開關(guan) 電源是如何實現這樣的電能轉變的呢?咱們(men) 還是通過幾張圖來解釋一下這個(ge) 轉變過程。
通過上麵的圖解,我們(men) 知道計算機的直流電是通過電源做了四次轉變而來。
市電經過EMI→低壓交流電經過整流橋→脈動電壓經過電容→有紋波的直流電經過變壓器和二次側(ce) →得到低壓直流電。
而這四次轉變分別是
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淨的低壓直流電。
這樣我們(men) 就知道了市電轉變成計算機低壓直流電的一個(ge) 簡單過程。接下來我們(men) 再來詳細解讀一下這個(ge) 過程。
第3頁:四部分的結構和作用
通過前麵的圖解,我們(men) 知道了市電是通過四個(ge) 部分,五次轉變而最終得到計算機的低壓直流電的。下麵我們(men) 就來講解一下這是由電源的哪四個(ge) 部分來完成這個(ge) 轉變的。先來上一張電流流程圖。
電流流向示意圖
接下來我們(men) 就來詳細的講一下上麵的四部分在市電轉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(瞬變濾波電路),先進入一級EMI(由電容和鐵素體(ti) 電感組成)後進入二級EMI(由MOV壓敏電阻和鐵素體(ti) 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衝(chong) 幹擾,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(ge) 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衝(chong) 幹擾,流過主電容濾波防止幹擾,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(ce) ,首先是進入變壓器穩壓,然後進入二次側(ce) 部分,由二次側(ce) 的穩壓器IC芯片、穩壓二極管和大功率肖特基整流橋來進行穩壓及整流,由聚酯電容在此進行濾波,最終得到純淨的低壓直流電,就是計算機直流電了。
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