電源的工作原理詳解
我們先來(lái)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(shuō)的直流電源,主要是指線(xiàn)性電源和開(kāi)關(guān)電源兩種類(lèi)型的電源。
電源的分類(lèi)
接下來(lái)我們來(lái)對比一下這兩種類(lèi)型的電源有什么不同之處?如下圖所示。
通過(guò)上面的表格我們能夠得出,高頻開(kāi)關(guān)電源是更適用于我們的計算機的供電裝置。而我們市場(chǎng)上最常見(jiàn)的電源還采用了閉合回路系統,負責控制開(kāi)關(guān)管的電路,從電源的輸出獲得反饋信號,然后根據PC的功耗來(lái)增加或者降低某一周期內的電壓的頻率以便能夠適應電源的變壓器(這個(gè)方法稱(chēng)作PWM,Pulse Width Modulation,脈沖寬度調制)。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的高頻開(kāi)關(guān)電源在目前的市場(chǎng)之中,還可以根據結構分為主動(dòng)式PFC設計的電源和被動(dòng)式PFC設計的電源兩種。
因為主動(dòng)式PFC設計的電源比被動(dòng)式PFC設計的電源的生產(chǎn)成本高,所以我們可以簡(jiǎn)單的認為,主動(dòng)式PFC設計的電源是相對比較高端的電源,而被動(dòng)式PFC設計的電源是比較低端的電源。
第2頁(yè):市電變計算機直流電
下面我們就來(lái)講一講這種高頻開(kāi)關(guān)電源在我們的生活之中是如何應用的。眾所周知,我們日常生活中的用電是220V的交流電,而我們的計算機需要的是直流電。那么,這個(gè)開(kāi)關(guān)電源是如何實(shí)現這樣的電能轉變的呢?咱們還是通過(guò)幾張圖來(lái)解釋一下這個(gè)轉變過(guò)程。
通過(guò)上面的圖解,我們知道計算機的直流電是通過(guò)電源做了四次轉變而來(lái)。
市電經(jīng)過(guò)EMI→低壓交流電經(jīng)過(guò)整流橋→脈動(dòng)電壓經(jīng)過(guò)電容→有紋波的直流電經(jīng)過(guò)變壓器和二次側→得到低壓直流電。
而這四次轉變分別是
1.市電通過(guò)EMI變成低壓交流電;
2.低壓交流電通過(guò)整流橋變成脈動(dòng)電壓;
3.脈動(dòng)電壓通過(guò)電容變成有紋波的直流電;
4.紋波直流電通過(guò)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變成計算機低壓直流電的一個(gè)簡(jiǎn)單過(guò)程。接下來(lái)我們再來(lái)詳細解讀一下這個(gè)過(guò)程。
第3頁(yè):四部分的結構和作用
通過(guò)前面的圖解,我們知道了市電是通過(guò)四個(gè)部分,五次轉變而最終得到計算機的低壓直流電的。下面我們就來(lái)講解一下這是由電源的哪四個(gè)部分來(lái)完成這個(gè)轉變的。先來(lái)上一張電流流程圖。
電流流向示意圖
接下來(lái)我們就來(lái)詳細的講一下上面的四部分在市電轉變成計算機直流電的過(guò)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EMI(由電容和鐵素體電感組成)后進(jìn)入二級EMI(由MOV壓敏電阻和鐵素體線(xiàn)圈以及保險管組成),通過(guò)“X”電容(金屬化聚酯電容)來(lái)濾除電流中的高頻和脈沖干擾,流出無(wú)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(guò)聚酯電容和陶瓷電容來(lái)濾除高頻及脈沖干擾,流過(guò)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,首先是進(jìn)入變壓器穩壓,然后進(jìn)入二次側部分,由二次側的穩壓器IC芯片、穩壓二極管和大功率肖特基整流橋來(lái)進(jìn)行穩壓及整流,由聚酯電容在此進(jìn)行濾波,最終得到純凈的低壓直流電,就是計算機直流電了。
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