電源內部揭秘
當你第一次打開一臺電源后(確保電源線沒有和市電連接,否則會被電到),你可能會被里面那些奇奇怪怪的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于一次側,哪些屬于二次側。一般來講,如果你看到一個(采用主動式PFC電路的電源)或者兩個(無PFC電路的電源)很大的濾波電容的話,那一側就是一次側。
一般情況下,再電源的兩個散熱片之間都會安排3個變壓器,比如說圖7所示,主變壓器是最大個的那顆;中等“體型”的那顆往往負責+5VSB輸出,而最小的那顆一般用于PWM控制電路,主要用于隔離一次側和二次側部分(這也是為什么在上文圖3和圖4中的變壓器上貼著“隔離器”的標簽)。有些電源并不把變壓器當“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的電源只有兩個變壓器——主變壓器和輔變壓器。
電源內部一般都有兩個散熱片,一個屬于一次側,另一個屬于二次側。如果是一臺主動式PFC電源,那么它的在一次側的散熱片上,你可以看到開關管、PFC晶體管以及二極管。這也不是絕對的,因為也有些廠商可能會選擇將主動式PFC組件安裝到獨立的散熱片上,此時在一次側會有兩個散熱片。
在二次側的散熱片上,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的。
在二次側的散熱片旁邊,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的方法就是跟著電源的線走。一般來講,與輸出線相連的往往是二次側,而與輸入線相連的是一次側(從市電接入的輸入線)。
瞬變濾波電路
市電接入PC開關電源之后,首先進入瞬變濾波電路(Transient Filtering),也就是我們常說的EMI電路。是一臺PC電源的“推薦的”的瞬變濾波電路的電路圖。
瞬變濾波電路的電路圖
為什么要強調是“推薦的”的呢?因為市面上很多電源,尤其是低端電源,往往會省去圖8中的一些元器件。所以說通過檢查EMI電路是否有縮水就可以來判斷你的電源品質的優劣。
EMI電路電路的主要部件是MOV (l Oxide Varistor,金屬氧化物壓敏電阻),或者壓敏電阻,負責抑制市電瞬變中的尖峰。MOV元件同樣被用在浪涌抑制器上(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的MOV元件。對于配備MOV元件電源而言,有無浪涌抑制器已經不重要了,因為電源已經有了抑制浪涌的功能。
L1 and L2是鐵素體線圈;C1 and C2為圓盤電容,通常是藍色的,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,和市電并聯相接。
X電容可以任何一種和市電并聯的電容;Y電容一般都是兩兩配對,需要串聯連接到火、零之間并將兩個電容的中點通過機箱接地。也就是說,它們是和市電并聯的。
瞬變濾波電路不僅可以起到給市電濾波的作用,而且可以阻止開關管產生的噪聲干擾到同在一根市電上的其他電子設備。
一起來看幾個實際的例子。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!這是一款低廉的“山寨”電源。請注意,看看電路板上的標記,瞬變濾波電路本來應該有才對,但是卻被喪失良知的黑心JS們帶到了市場里。
這款低廉的“山寨”電源沒有瞬變濾波電路
這是一款具備瞬變濾波電路的低端電源,但是正如我們看到的那樣,這款電源的瞬變濾波電路省去了重要的MOV壓敏電阻,而且只有一個鐵素體線圈;不過這款電源配備了一個額外的X電容。
低端電源的EMI電路
瞬變濾波電路分為一級EMI和二級EMI,很多電源的一級EMI往往會被安置在一個獨立的PCB板上,靠近市電接口部分,二級EMI則被安置在電源的主PCB板上。
一級EMI配備了一個X電容和一個鐵素體電感
再看這款電源的二級EMI。在這里我們能看到MOV壓敏電阻,盡管它的安置位置有點奇怪,位于第二個鐵素體的后面。總體而言,應該說這款電源的EMI電路是非常完整的。
完整的二級EMI
值得一提的是,以上這款電源的MOV壓敏電阻是黃色的,但是事實上大部分MOV都是深藍色的。
此外,這款電源的瞬變濾波電路還配備了保險管。需要注意了,如果你發現保險管內的保險絲已經燒斷了,那么可以肯定的是,電源內部的某個或者某些元器件是存在缺陷的。如果此時更換保險管的話是沒有用的,當你開機之后很可能再次被燒斷。
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