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电脑电源

2014-09-25 10:54 来源:电脑邦 点击:1
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电脑电源

  电脑电源是把220V交流电,转换成直流电,并专门为电脑配件配件如主板、驱动器、显卡等供电的设备,是电脑各部件供电的枢纽,是电脑的重要组成部分。

  一、电脑电源组成部分

  1、滤波器

  滤波器(EMI电路部分)。Electromagnetic Interference电磁干扰一个电源通常包含不止一个电磁滤波器,第一个位于市电接入电源的位置,我们可以在一个电源的220V市电接口背后发现它。其电路主要作用是滤除外界的突发脉冲和高频干扰,另一方面也会减少开关电源本身对外界的电磁干扰。它的结构虽然简单,大都由X电容、Y电容和变压器型电感组成,但却是电源中的重要设备,如果在这上面偷工减料的话,电源的屏蔽性能将大打折扣。如果我们拿优质名牌电源和普通杂牌电源比较的话,你会发现大部分杂牌电源都缺少EMI电路,电源直接从市电引入PCB。而这一点也就成为区分电源质量优秀与否的核心之一了。

  此外,很多品牌优质电源为保证输入到整流电路中的电流的纯净,还都设计了第二道滤波电路。此滤波电路同样也是由X电容、Y电容和变压器型电感组成,位置位于PCB上,靠近第一道EMI电路附近。

  2、保护器

  压敏电阻是每个电源必不可少的元件,散布在PCB上,其作用是对电源提供保护。它的原理基本和我们家里的保险丝类似,使用自我熔断方式切断电流。

  3、滤波电路

  交流转(脉冲)直流必须经过一个整流滤波电路。最常见的就是由四个二极管和两个滤波电容组成的桥式滤波电路。计算机电源通常都采用这种方式整流。根据封装模式不同,计算机电源中常见的整流滤波电路常见的有两种:一种是独立四个二极管组成,另外一种将四个二极管封装在一起,称为“全桥”。无论全桥还是独立二极管,所能承受的最低耐压和最大电流都是有限制的:耐压应不低于700V,最大电流应不小于1A。

  4、变压器

  变压器我们最熟悉了,对,就是小时候我们拆的那种用漆包线缠绕起来的大铁疙瘩。高中物理中也已经学习过它的原理。在电源中,变压器当然是将高压转换为低压,供PC使用。高中物理学告诉我们:根据电磁学原理,变压器的转换比率主要由其线圈的匝数决定,因此个头越大的开关型变压器往往可以传递更多的能量,也是分辨优质或低劣电源的观察点之一,一定程度上,变压器的个头直接影响电源的真正输出功率和品质。

  开关三极管是电源的中心枢纽,它主要负责将转换后的高压直流输送到开关变压器上进行降压,其耐压程度不得小于800V,输出电流通常不能小于5A。开关三极管属于核心易损部件,又是电源的核心部分,所以开关三极管的质量和电源本身的品质也是息息相关的。

  5、保护电路

  电源内部的保护电路监视着电源的一举一动,是电源的大脑。它负责启动电源并进行电压/电流的监控和调整,同时在出现短路、断路、过压、过流、欠压、欠流等情况的时候进行自动保护。劣质电源通常会简化这部分电路甚至根本不设置保护电路,而这一切都会给PC系统带来诸多隐患。

  根据保护电路的位置和监控的类型不同,电源内部的保护电路又分为输入端过压保护、输入端过流保护、输出端过压保护和输出端过流保护四个类型,这也是大部分优质品牌电源宣传的“四重保护电路”的由来。顾名思义,过压/过流保护电路也就是监视的输入/输出电压/电流出现异常时自动生效,从而达到保护作用。此外优质电源通常还设置有输出端短路保护。这是个非常实用的功能。

  6、电路部分

  在国家强制实施的3C认证中,要求电源内部必须增加一个功率因素校正电路,以减少开关电源对外部电网的干扰,这就是现在电源内部的PFC电路。所以最新通过国家CCC认证的电源内部都会出现一个新的部件,PFC电路。通过本次对数十款电源的拆卸,可以发现常见PFC电路其实就是一个无源电感,其成本大约在5-6元人民币左右,个头比开关变压器还要大,样子很像开关变压器,同样用黄色胶带封装。还有一些追求空间的紧凑型产品或者追求性能表现的电源产品会使用成本在20-30元的有源PFC元器件,个头小但是功率因数可以接近于一,效果十分优秀。

  7、散热部分

  电脑电源的转换效率通常在70-80%之间,这就意味着20-30%的 能量将转化为热量。这些热量积聚在电源中不能及时散发,会使电源局部温度过高,从而对电源造成不必要的伤害。因此任何电源内部都包含有散热装置,由此得来的风扇排 风量和噪音指数也是电源的两个重要指标。电源散热主要通过散热片和功率管配合进行,我们从缝隙中望进去,都能看到电源内部有巨大的散热片,上面的大功率管 的性能和极限参数直接影响到电源的安全承载功率和产品成本,也与电源的余量大小密切相关。所以说观察散热片和上面的功率管也是判断一个电源好与坏的方法。

  二、电脑电源的分类

  1、TX 电源

  ATX 规范是1995 年Intel 公司制定的新的主机板结构标准,是英文(AT Extend)的缩写,可以翻译为AT 扩展标准,而ATX 电源就是根据这一规格设计的电源。市面上销售的家用电脑电源,一般都遵循ATX 规范。

  2、TX 电源

  BTX 电源是也就遵从BTX 标准设计的PC 电源,不过BTX 电源兼容了ATX 技术,其工作原理与内部结构基本相同,输出标准与ATX12V 2.0 规范一样,也是像ATX12V 2.0 规范一样采用24pin 接头。BTX 电源主要是在原ATX 规范的基础之上衍生出ATX 12V、CFX 12V、LFX 12V几种电源规格。其中ATX 12V 是既有规格,之所以这样是因为ATX12V 2.0 版电源可以直接用于标准BTX 机箱。CFX12V 适用于系统总容量在10~15 升的机箱;这种电源与以前的电源虽然在技术上没有变化,但为了适应尺寸的要求,采用了不规则的外型。定义了220W、240W、275W 三种规格,其中275W 的电源采用相互独立的双路+12V 输出。而LFX12V 则适用于系统容量6~9 升的机箱,目前有180W 和200W 两种规格。BTX 并不是一个革新性的电源标准,虽然INTEL 公司大力推广,但因为支持的厂商太少,因此,已经很少提及。

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