从零开始学电源

从零开始学电源内部篇2008-10-30 17:38:59 技术 | 评论(0) | 浏览(837) 从零开始学电源-内部篇（写这篇文的着眼点就在“从零开始”上，所以涉及到一些词汇和技术的时候，我会采取戏说的方式。网上电源高手甚多，且科班出身者比比皆是，我追求的风格是贴近大众的“三国演义”而不是“三国志”）书接上文，上回说到电源外观怎么怎么样，把电源露在外面能看到的都点了一遍名。这回咱就来说说电源内部的一些东西。我们首先要面对的是电源上的四个螺丝（ps. 看好了再下手，别把风扇卸下来），这里面有点说道。话说当年曾经亲眼目睹一全汉电源光荣牺牲的全过程，那叫一惨烈青烟直上九重霄，电源主板全烧焦。处于当时工作环境硬件四代同堂（socket370/478/754/939）的复杂环境下，这样的事无疑是“雪中送炭”了一把。怒从心头起，恶向胆边生，一把螺丝刀干开电源外壳，哦,原来地球是这个样子的啊，里面电容比主板上挂得更彻底，电解液流过的痕迹处处可见。求知的心态得到了极大满足，但供应商一句话让我当场石化：电源拆过了不在保修范围之内，本来还可以换新的。从此全汉电源在我心中成为永远的痛，每当提起全汉心情总是喜忧参半。所以郑重提醒广大群众，电源有保修，开盖需谨慎。其实道高一尺魔高一丈，我等人物大可“师夷长技以制夷”，众多JS的作为为我们提供了良好的教材。对付螺丝上的保修标签，只需两样工具，电吹风一只，剃须刀片一个，初学者建议两者同时使用，具体方法不说了扯得有点远，先看看拆开后的全景图。那讲解就先由全景图开始吧，打开后电源分成了两部分，一部分是上盖，一般来说就是常见的大风车风扇了,；另一部分就是整个电源的灵魂了，即电路板的所在。这是风扇的铭牌说起电路板，通常我们把电源风扇对着的底面叫做“地”，现在市场上最常见的的电路板构造就是“地板”格局的。此外还有种叫天地板的，就是上下各一块电路板，焊有元器件的一面相对放置，如图。更有一种让人食欲大涨的“三明治”结构，这种虽然只是简单的叠加式了，不过，看起来很美味的样子又有人说了，我见过一个电源里有三块电路板的。其实，还有四块电路板的，甚至五块。您见过的那块八成是是线缆模块用的电路板，其他的可能出现在一级EMI和PWM控制电路附近。咱这就不算它们了吧。目前好像见过的就这几种方式了。比如先简单说下电源工作的原理，先是220V市电输入，EMI滤波后，经整流电路升压为311V左右的高压直流电，或者经过整流到了主动PFC这里升压为约400V的高压直流电，总之就是持续给它升压就对了。先把它给捧得呜嚷呜嚷的，然后，再把它扔到开关变压器里降压，摔得它吧唧吧唧的。最后再经低压整流电路，得以输出纯净的供主机使用的低压直流电。说白了，电源就是一个给电脑主机做饭的，若干年前连显示器的饭都是它给做。把市电 “洗干净”，切吧切吧剁吧剁吧弄细溜后煎炒烹炸一番，做得了给主机端上去，主机有吃的开工，不给吃的就撂挑子，整个一不见鬼子不挂弦。所以说电源的重要性不能忽视，对普通用户，机箱加电源300块以下搞定的做法要深思了；对超频玩家，追求极限的话还是备一个牛X电源的好，这样方便你“站在巨人肩膀上”知道电源的工作原理了，剩下的就可以由已知而去接触到未知。光说不练是假把式，上图！为了给诸位养成一个良好的习惯，假黑次电源的内部构造图就一概不放上来了，放的基本都是差不多算是小极品能对得起观众这一级别的。看惯了好东西再看次东西心理上视觉上就有一种自然而然的排斥，最后养成条件反射。电路板上比较显眼的当属散热片和变压器了，我们以变压器为界，变压器之前的电路称之为初级电路，电路内都是几百伏的高压电；变压器之后到输出端截止的电路称之为次级电路，这一部分内都是安全的直流低压电了。上图那个大大黄黄穿吊带的就是开关变压器了初级电路中，先参观下市电输入端的造型，这一部位附近基本都是EMI电路。EMI电路起得主要作用就是滤除干扰，里面的干扰窜不到外面，外面的干扰也窜不到里面。至于一二级EMI电路，都是相同功用，位置不同而已。简单的方法就是看元器件，图中所示绿色长方体叫X电容(有绿色，黄色，白色和灰色的之分)，成对儿的小蓝豆叫做Y电容，一般是一个X电容配成对出现的Y电容。您就数去吧。另外就是绕着线的环形线圈，这是滤波电感，绕一股线的是差模电感（里面一般是黄色），绕一左一右两股线的是共模电感（里面一般是绿色），有几个共模电感搭配X电容和Y电容，就有几级EMI。输入插座和PCB上加起来一般能见到两个共模电感搭配着两个X电容和两对Y电容，这就是两级EMI。如果数来数去只能找到一个共模电感呢，这准是一级EMI，通常是缩水货。一般来说元件放到插座上的效果要比放到电路板上好很多，所以插座上往往要焊两三个电容或者一张小板子。然后看看下面电路板上哪块儿是EMI滤波电路。然后就该到整流电路了，这个电路一般处在PFC和EMI电路之间，负责把交流电整成直流电。看看整流桥吧，红框中的。接下来是电源中噱头最大，炒作最多的PFC。PFC（Power Factor Correction功率因数校正）分两种，一种主动一种被动。被动PFC是个大秤砣，其实是长得像砖头一样的大电感，串在整流桥前面平滑一下输入电流，这东西又压秤又占地方功率因数还不高，没多大意思，可是要过3C和欧盟的认证，便宜电源没它还不行。我们这里要讨论的是通常电源品牌花大力气宣传的主动PFC（也叫有源PFC）。宣传重点无非就是转换效率高，省电这两点，其实，这两点都只是在玩文字游戏。注意，电路板上的PFC，也就是功率因数校正电路，他跟电源转换效率完全是两码事。功率因数，它是有功功率和视在功率的比值，也就是厂商声称的那个99%，这个百分数越接近100%，电源输入端电线上电流的无谓流动就越少，电压波形就更像理想的正弦波，变电所那边也可以在无功补偿装置上少花点银子。虽然国内能见到的高效率电源大多采用主动PFC，但是转换效率和它确实是无关的。这点上来说，PFC主动或被动，其实都是一样一样一样的啊还有说它省电的，想让主动PFC干活就得有管他的，加块控制电路吧，加了之后能不用电么，所以说，反而更费电。下图红框内是主动PFC电感和大容量高压滤波电容。从PFC电路出来后，首先要被开关管斩一刀。这个开关管就有很多种形式了，什么额定功率啊转换效率啊输出纯净程度啊都跟它有不少关系，我们天天念叨的半桥全桥正激又双管的也是在讲它的电路结构。此处变化甚多，容我们以后慢慢道来。被开关管斩过就不再是高压直流电，而是长城形状的方波，送到高低压电路的分界线变压器，进去后就如同进了股市一般，400V高台跳水至12V左右。上图中右边那个黄色戴学位帽的也是开关变压器（服装总是在变）现在开始进入次级电路部分，这部分也就两个作用，继续整流滤波后，出来的就是“成品”了，12V5V3.3V要什么有什么。这部位的电容和电感颇多，统称为低压滤波电路。散热片下面全部是低压滤波电路的地盘了。原理和流程大概就是这样，应该是很通俗易懂了，我都觉得写得一点技术含量没有拿过一个电源拆开来看，电路板上如果“虫吃鼠咬，光板没毛”，那个电源你就得掂量掂量；如果电路板上各种元器件齐全满坑满谷全日系电容,那就他了。当然前提是有人会烧到让你拆机后满意了再买。外部内部都说完了，下篇说说电源铭牌上的一些事情。众多高手写的帖