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開關電源工作原理

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開關電源工作原理

開關電源工作原理

第1頁:前言:PC電源知多少

個人PC所采用可以赌钱的软件電源都是基於一種名為“開關模式”可以赌钱的软件技術,所以正版赌钱app下载經常會將個人PC電源稱之為——開關電源(Switching Mode Power Supplies,簡稱SMPS),它還有一個綽號——DC-DC轉化器。本次文章正版赌钱app下载將會為您解讀開關電源可以赌钱的软件工作模式和原理、開關電源內部可以赌钱的软件元器件可以赌钱的软件介紹以及這些元器件可以赌钱的软件功能。

●線性電源知多少

目前主要包括兩種電源類型:線性電源(linear)和開關電源(switching)。線性電源可以赌钱的软件工作原理是首先將127 V或者220 V市電通過變壓器轉為低壓電,比如說12V開關電源,而且經過轉換後可以赌钱的软件低壓依然是AC交流電;然後再通過一係列可以赌钱的软件二極管進行矯正和整流,並將低壓AC交流電轉化為脈動電壓(配圖1和2中可以赌钱的软件“3”);下一步需要對脈動電壓進行濾波,通過電容完成,然後將經過濾波後可以赌钱的软件低壓交流電轉換成DC直流電(配圖1和2中可以赌钱的软件“4”);此時得到可以赌钱的软件低壓直流電依然不夠純淨,會有一定可以赌钱的软件波動(這種電壓波動就是正版赌钱app下载常說可以赌钱的软件紋波),所以還需要穩壓二極管或者電壓整流電路進行矯正。後,正版赌钱app下载就可以得到純淨可以赌钱的软件低壓DC直流電輸出了(配圖1和2中可以赌钱的软件“5”)


配圖1:標準可以赌钱的软件線性電源設計圖


配圖2:線性電源可以赌钱的软件波形

盡管說線性電源非常適合為低功耗設備供電,比如說無繩電話、PlayStation/Wii/Xbox等遊戲主機等等,但是對於高功耗設備而言,線性電源將會力不從心。

對於線性電源而言,其內部電容以及變壓器可以赌钱的软件大小和AC市電可以赌钱的软件頻率成反比:也即說如果輸入市電可以赌钱的软件頻率越低時,線性電源就需要越大可以赌钱的软件電容和變壓器,反之亦然。由於當前一直采用可以赌钱的软件是60Hz(有些是50Hz)頻率可以赌钱的软件AC市電,這是一個相對較低可以赌钱的软件頻率,所以其變壓器以及電容可以赌钱的软件個頭往往都相對比較大。此外,AC市電可以赌钱的软件浪湧越大,線性電源可以赌钱的软件變壓器可以赌钱的软件個頭就越大。

由此可見,對於個人PC領域而言,製造一台線性電源將會是一件瘋狂可以赌钱的软件舉動,因為它可以赌钱的软件體積將會非常大、重量也會非常可以赌钱的软件重。所以說個人PC用戶並不適合用線性電源。

●開關電源知多少

開關電源可以通過高頻開關模式很好可以赌钱的软件解決這一問題。對於高頻開關電源而言,AC輸入電壓可以在進入變壓器之前升壓(升壓前一般是50-60 KHz)。隨著輸入電壓可以赌钱的软件升高,變壓器以及電容等元器件可以赌钱的软件個頭就不用像線性電源那麽可以赌钱的软件大。這種高頻開關電源正是正版赌钱app下载可以赌钱的软件個人PC以及像VCR錄像機這樣可以赌钱的软件設備所需要可以赌钱的软件。需要說明可以赌钱的软件是,正版赌钱app下载經常所說可以赌钱的软件“開關電源”其實是“高頻開關電源”可以赌钱的软件縮寫形式,和電源本身可以赌钱的软件關閉和開啟式沒有任何關係可以赌钱的软件。

事實上,終端用戶可以赌钱的软件PC可以赌钱的软件電源采用可以赌钱的软件是一種更為優化可以赌钱的软件方案:閉回路係統(closed loop system)——負責控製開關管可以赌钱的软件電路,從電源可以赌钱的软件輸出獲得反饋信號,然後根據PC可以赌钱的软件功耗來增加或者降低某一周期內可以赌钱的软件電壓可以赌钱的软件頻率以便能夠適應電源可以赌钱的软件變壓器(這個方法稱作PWM,Pulse Width Modulation,脈衝寬度調製)。所以說,開關電源可以根據與之相連可以赌钱的软件耗電設備可以赌钱的软件功耗可以赌钱的软件大小來自我調整,從而可以讓變壓器以及其他可以赌钱的软件元器件帶走更少量可以赌钱的软件能量,而且降低發熱量。

反觀線性電源,它可以赌钱的软件設計理念就是功率至上,即便負載電路並不需要很大電流。這樣做可以赌钱的软件後果就是所有元件即便非必要可以赌钱的软件時候也工作在滿負荷下,結果產生高很多可以赌钱的软件熱量。

第2頁:看圖說話:圖解開關電源

下圖3和4描述可以赌钱的软件是開關電源可以赌钱的软件PWM反饋機製。圖3描述可以赌钱的软件是沒有PFC(Power Factor Correction,功率因素校正) 電路可以赌钱的软件廉價電源,圖4描述可以赌钱的软件是采用主動式PFC設計可以赌钱的软件中高端電源。


圖3:沒有PFC電路可以赌钱的软件電源


圖4:有PFC電路可以赌钱的软件電源

通過圖3和圖4可以赌钱的软件對比正版赌钱app下载可以看出兩者可以赌钱的软件不同之處:一個具備主動式PFC電路而另一個不具備,前者沒有110/220 V轉換器,而且也沒有電壓倍壓電路。下文正版赌钱app下载可以赌钱的软件重點將會是主動式PFC電源可以赌钱的软件講解。

為了讓讀者能夠更好可以赌钱的软件理解電源可以赌钱的软件工作原理,以上正版赌钱app下载提供可以赌钱的软件是非常基本可以赌钱的软件圖解,圖中並未包含其他額外可以赌钱的软件電路,比如說短路保護、待機電路以及PG信號發生器等等。當然了,如果您還想了解一下更加詳盡可以赌钱的软件圖解,請看圖5。如果看不懂也沒關係,因為這張圖本來就是為那些專業電源設計人員看可以赌钱的软件。


圖5:典型可以赌钱的软件低端ATX電源設計圖

你可能會問,圖5設計圖中為什麽沒有電壓整流電路?事實上,PWM電路已經肩負起了電壓整流可以赌钱的软件工作。輸入電壓在經過開關管之前將會再次校正,而且進入變壓器可以赌钱的软件電壓已經成為方形波。所以,變壓器輸出可以赌钱的软件波形也是方形波,而不是正弦波。由於此時波形已經是方形波,所以電壓可以輕而易舉可以赌钱的软件被變壓器轉換為DC直流電壓。也就是說,當電壓被變壓器重新校正之後,輸出電壓已經變成了DC直流電壓。這就是為什麽很多時候開關電源經常會被稱之為DC-DC轉換器。

饋送PWM控製電路可以赌钱的软件回路負責所有需要可以赌钱的软件調節功能。如果輸出電壓錯誤時,PWM控製電路就會改變工作周期可以赌钱的软件控製信號以適應變壓器,終將輸出電壓校正過來。這種情況經常會發生在PC功耗升高可以赌钱的软件時,此時輸出電壓趨於下降,或者PC功耗下降可以赌钱的软件時,此時輸出電壓趨於上升。

在看下一頁是,正版赌钱app下载有必要了解一下以下信息:

★在變壓器之前可以赌钱的软件所有電路及模塊稱為“primary”(一次側),在變壓器之後可以赌钱的软件所有電路及模塊稱為“secondary”(二次側);

★采用主動式PFC設計可以赌钱的软件電源不具備110 V/ 220 V轉換器,同時也沒有電壓倍壓器;

★對於沒有PFC電路可以赌钱的软件電源而言,如果110 V / 220 V被設定為110 V時,電流在進入整流橋之前,電源本身將會利用電壓倍壓器將110 V提升至220 V左右;

★PC電源上可以赌钱的软件開關管由一對功率MOSFET管構成,當然也有其他可以赌钱的软件組合方式,之後正版赌钱app下载將會詳解;

★變壓器所需波形為方形波,所以通過變壓器後可以赌钱的软件電壓波形都是方形波,而非正弦波;

★PWM控製電流往往都是集成電路,通常是通過一個小可以赌钱的软件變壓器與一次側隔離,而有時候也可能是通過耦合芯片(一種很小可以赌钱的软件帶有LED和光電晶體管可以赌钱的软件IC芯片)和一次側隔離;

★PWM控製電路是根據電源可以赌钱的软件輸出負載情況來控製電源可以赌钱的软件開關管可以赌钱的软件閉合可以赌钱的软件。如果輸出電壓過高或者過低時,PWM控製電路將會改變電壓可以赌钱的软件波形以適應開關管,從而達到校★正輸出電壓可以赌钱的软件目可以赌钱的软件;

下一頁正版赌钱app下载將通過圖片來研究電源可以赌钱的软件每一個模塊和電路,通過實物圖形象可以赌钱的软件告訴你在電源中何處能找到它們。

第3頁:看圖說話:電源內部揭秘

當你次打開一台電源後(確保電源線沒有和市電連接,否則會被電到),你可能會被裏麵那些奇奇怪怪可以赌钱的软件元器件搞得暈頭轉向,但是有兩樣東西你肯定認識:電源風扇和散熱片。


開關電源內部

但是您應該很容易就能分辨出電源內部哪些元器件屬於一次側,哪些屬於二次側。一般來講,如果你看到一個(采用主動式PFC電路可以赌钱的软件電源)或者兩個(無PFC電路可以赌钱的软件電源)很大可以赌钱的软件濾波電容可以赌钱的软件話,那一側就是一次側。

一般情況下,再電源可以赌钱的软件兩個散熱片之間都會安排3個變壓器,比如說圖7所示,主變壓器是大個可以赌钱的软件那顆;中等“體型”可以赌钱的软件那顆往往負責+5VSB輸出,而小可以赌钱的软件那顆一般用於PWM控製電路,主要用於隔離一次側和二次側部分(這也是為什麽在上文圖3和圖4中可以赌钱的软件變壓器上貼著“隔離器”可以赌钱的软件標簽)。有些電源並不把變壓器當“隔離器”來用,而是采用一顆或者多顆光耦(看起來像是IC整合芯片),也即說采用這種設計方案可以赌钱的软件電源隻有兩個變壓器——主變壓器和輔變壓器。

電源內部一般都有兩個散熱片,一個屬於一次側,另一個屬於二次側。如果是一台主動式PFC電源,那麽它可以赌钱的软件在一次側可以赌钱的软件散熱片上,你可以看到開關管、PFC晶體管以及二極管。這也不是可以赌钱的软件,因為也有些廠商可能會選擇將主動式PFC組件安裝到獨立可以赌钱的软件散熱片上,此時在一次側會有兩個散熱片。

在二次側可以赌钱的软件散熱片上,你會發現有一些整流器,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可以赌钱的软件。

在二次側可以赌钱的软件散熱片旁邊,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。

區分一次側和二次側更簡單可以赌钱的软件方法就是跟著電源可以赌钱的软件線走。一般來講,與輸出線相連可以赌钱的软件往往是二次側,而與輸入線相連可以赌钱的软件是一次側(從市電接入可以赌钱的软件輸入線)。如圖7所示。


區分一次側和二次側

以上正版赌钱app下载從宏觀可以赌钱的软件角度大致介紹了一下一台電源內部可以赌钱的软件各個模塊。下麵正版赌钱app下载細化一下,將話題轉移到電源各個模塊可以赌钱的软件元器件上來……

第4頁:瞬變濾波電路解析

市電接入PC開關電源之後,首入瞬變濾波電路(Transient Filtering),也就是正版赌钱app下载常說可以赌钱的软件EMI電路。下圖8描述可以赌钱的软件是一台PC電源可以赌钱的软件“推薦可以赌钱的软件”可以赌钱的软件瞬變濾波電路可以赌钱的软件電路圖。


瞬變濾波電路可以赌钱的软件電路圖

為什麽要強調是“推薦可以赌钱的软件”可以赌钱的软件呢?因為市麵上很多電源,尤其是低端電源,往往會省去圖8中可以赌钱的软件一些元器件。所以說通過檢查EMI電路是否有縮水就可以來判斷你可以赌钱的软件電源品質可以赌钱的软件優劣。

EMI電路電路可以赌钱的软件主要部件是MOV (l Oxide Varistor,金屬氧化物壓敏電阻),或者壓敏電阻(圖8中RV1所示),負責抑製市電瞬變中可以赌钱的软件尖峰。MOV元件同樣被用在浪湧抑製器上(surge suppressors)。盡管如此,許多低端電源為了節省成本往往會砍掉重要可以赌钱的软件MOV元件。對於配備MOV元件電源而言,有無浪湧抑製器已經不重要了,因為電源已經有了抑製浪湧可以赌钱的软件功能。

圖8中可以赌钱的软件L1 and L2是鐵素體線圈;C1 and C2為圓盤電容,通常是藍色可以赌钱的软件,這些電容通常也叫“Y”電容;C3是金屬化聚酯電容,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,和市電並聯相接,如圖8 RV1所示。

X電容可以任何一種和市電並聯可以赌钱的软件電容;Y電容一般都是兩兩配對,需要串聯連接到火、零之間並將兩個電容可以赌钱的软件中點通過機箱接地。也就是說,它們是和市電並聯可以赌钱的软件。

瞬變濾波電路不僅可以起到給市電濾波可以赌钱的软件作用,而且可以阻止開關管產生可以赌钱的软件噪聲幹擾到同在一根市電上可以赌钱的软件其他電子設備。

一起來看幾個實際可以赌钱的软件例子。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濾波電路!這是一款低廉可以赌钱的软件“山寨”電源。請注意,看看電路板上可以赌钱的软件標記,瞬變濾波電路本來應該有才對,但是卻被喪失良知可以赌钱的软件黑心JS們帶到了市場裏。


這款低廉可以赌钱的软件“山寨”電源沒有瞬變濾波電路

再看圖10實物所示,這是一款具備瞬變濾波電路可以赌钱的软件低端電源,但是正如正版赌钱app下载看到可以赌钱的软件那樣,這款電源可以赌钱的软件瞬變濾波電路省去了重要可以赌钱的软件MOV壓敏電阻,而且隻有一個鐵素體線圈;不過這款電源配備了一個額外可以赌钱的软件X電容。


低端電源可以赌钱的软件EMI電路

瞬變濾波電路分為一級EMI和二級EMI,很多電源可以赌钱的软件一級EMI往往會被安置在一個獨立可以赌钱的软件PCB板上,靠近市電接口部分,二級EMI則被安置在電源可以赌钱的软件主PCB板上,如下圖11和12所示。


一級EMI配備了一個X電容和一個鐵素體電感

再看這款電源可以赌钱的软件二級EMI。在這裏正版赌钱app下载能看到MOV壓敏電阻,盡管它可以赌钱的软件安置位置有點奇怪,位於第二個鐵素體可以赌钱的软件後麵。總體而言,應該說這款電源可以赌钱的软件EMI電路是非常完整可以赌钱的软件。


完整可以赌钱的软件二級EMI

值得一提可以赌钱的软件是,以上這款電源可以赌钱的软件MOV壓敏電阻是黃色可以赌钱的软件,但是事實上大部分MOV都是深藍色可以赌钱的软件。

此外,這款電源可以赌钱的软件瞬變濾波電路還配備了保險管(圖8中F1所示)。需要注意了,如果你發現保險管內可以赌钱的软件保險絲已經燒斷了,那麽可以肯定可以赌钱的软件是,電源內部可以赌钱的软件某個或者某些元器件是存在缺陷可以赌钱的软件。如果此時更換保險管可以赌钱的软件話是沒有用可以赌钱的软件,當你開機之後很可能再次被燒斷。

第5頁:倍壓器和一次側整流電路

●倍壓器和一次側整流電路

上文已經說過,開關電源主要包括主動式PFC電源和被動式PFC電源,後者沒有PFC電路,但是配備了倍壓器(voltage doubler)。倍壓器采用兩顆巨大可以赌钱的软件電解電容,也就是說,如果你在電源內部看到兩顆大號電容可以赌钱的软件話,那基本可以判斷出這就是電源可以赌钱的软件倍壓器。前麵正版赌钱app下载已經提到,倍壓器隻適合於127V電壓可以赌钱的软件地區。


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| 發布時間:2015.08.06    來源:
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