你了解電源中電子元件的作用嗎(四)
電源供應器內部,隨著(zhù)各部電路要求及輸出大小而使用不同種類(lèi)以及規格,除了一般的硅二極管外,還有蕭特基障壁二極管(SBD)、快速回復二極管(FRD)、齊納二極管(ZD)等種類(lèi)。
圖片中為二極管常見(jiàn)的封裝形式
FRD主要用于主動(dòng)功率因數修正以及功率級一次側電路;SBD用于功率級二次側,將變壓器輸出進(jìn)行整流;ZD則是作為電壓參考用。
■ 電感器
電感器隨著(zhù)磁芯結構、感抗值、電路上安裝位置的不同,可以作為交換電路中的儲能組件、磁性放大電路的電壓調整組件以及二次側整流后輸出濾波使用,于電源供應器中廣泛使用。
圖片中電感形狀有環(huán)形及圓柱型,隨著(zhù)感值及電流承受力而有不同的圈數以及漆包線(xiàn)粗細。
■ 電容器
如電感器般,電容器同樣也作為儲能組件以及紋波平滑使用。為了承受整流后的高壓直流,高耐壓電解電容用于電源供應器一次側電路;為了降低輸出下電解電容連續充放電時(shí)造成的損失,二次側電路則大量使用高耐溫長(cháng)壽低阻抗電解電容。
圖片中下方較大者為用于一次側的高耐壓電解電容,上方較低耐壓則使用于二次側及外圍控制電路
因電容內有化學(xué)物質(zhì)(電解液)的關(guān)系,工作溫度對電解電容的壽命有相當影響,所以長(cháng)時(shí)間下運作,除了維持電源供應器的良好散熱外,其使用的電解電容廠(chǎng)牌及系列也決定電源供應器穩定運作的可靠度及壽命。
■ 電阻器
電阻器用于限制電路上流過(guò)的電流,并于電源供應器關(guān)閉后釋放電容器內所儲存的電荷,避免產(chǎn)生電擊事故。
圖片中左方為大功率水泥電阻,可承受較大功率超額,右方則為一般常見(jiàn)的電阻,其上的色碼標示出其阻值及誤差。
上述組件構成的電路若是沒(méi)有搭配控制電路的話(huà),是無(wú)法發(fā)揮其功能的,而各路輸出也需要隨時(shí)監視管理,當發(fā)生任何異常時(shí)就要立即切斷輸出,以保護計算機零組件的安全。
■ 各種控制IC
電源供應器內的控制IC,依其安裝位置及用途來(lái)分,有作為PFC電路用、功率級一次側PWM電路用、PFC/PWM整合控制用、輔助電源電路用整合組件、電源監控管理IC等等。
PFC電路用:作為主動(dòng)功率因數修正電路控制,使電源供應器可維持一定的功率因數,并減少高次諧波產(chǎn)生。
功率級一次側PWM電路用:作為功率級一次側開(kāi)關(guān)半導體驅動(dòng)用PWM(脈寬調變)信號產(chǎn)生,隨著(zhù)電源輸出狀態(tài)對其任務(wù)周期(Duty Cycle)的控制。一般常見(jiàn)的有UC3842/3843系列等PWM控制IC。
PFC/PWM整合控制用:將上述兩種控制器結合于單一IC中,可使電路更為簡(jiǎn)化,組件數目減少,縮小體積外也降低故障率。例如常見(jiàn)的CM680X系列,就是PFC/PWM整合控制IC。
輔助電源電路用整合組件:因為電源關(guān)閉后,輔助電源電路仍需持續輸出,所以必須自成一獨立系統,因其輸出瓦數不需太高,所以使用業(yè)界小功率整合組件作為其核心,例如PI的TOPSwitch系列。
電源監控管理IC:進(jìn)行各路輸出的UVP(低電壓保護)、OVP(過(guò)電壓保護)、OCP(過(guò)電流保護)、SCP(短路保護)、OTP(過(guò)溫度保護)監視及保護,當超出其設定值后,便會(huì )關(guān)閉并鎖定控制電路,停止電源供應器輸出,待故障排除后才可重新啟動(dòng)。
除了上述組件外,其它還有廠(chǎng)商視需要自行加上的IC,例如風(fēng)扇控制IC等等。
■ 光耦合器
光耦合器主要是用于高壓電路與低壓電路的信號傳遞,并維持其電路隔離,避免發(fā)生故障時(shí)高低壓電路間產(chǎn)生異常電流流動(dòng),使低壓組件損壞。其原理就是使用發(fā)光二極管與光敏半導體管,利用光來(lái)進(jìn)行信號傳遞,且因為兩者并無(wú)電路上的連結,所以可以維持兩端電路的隔離。
電源供應器內部組件大致上介紹到此。
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