(转贴自http://www.oc.com.tw)
以往在采买计算机配件时,电源供应器是最容易被忽视的组件之一,不过其各路电压输出规格、电压稳定性、发生异常时的保护性却有相当重要的地位,因为主机内所有计算机配件的所需电力均需由电源供应器供应,同时随着各装置于不同状态下的耗电量去调节输出负载,又要兼顾长时间操作及全载输出的稳定性,而电源供应器发生故障时或是负载产生异常,保护系统须立即介入,以避免过电压/电流造成装置损坏;对于全球能源吃紧,新款电源供应器除了上述特性外,也开始讲求提高转换效率,例如80PLUS就是代表电源供应器通过高效率认证的标章之一。
既然电源供应器所扮演的角色如此重要,以下的文章就要掀起电源供应器的神秘面纱,了解内部的组件种类及功能。
常见的计算机用电源供应器的功能是将输入的交流市电(AC110V/220V),经过隔离型交换式降压电路转换出各装置所需的各种低压直流电:3.3V、5V、12V、-12V及提供计算机关闭时待命用的5V Standby(5VSB)。所以电源供应器内部同时具备了耐高压、大功率的组件以及处理低电压及控制信号的小功率组件。
电源转换流程为交流输入→EMI滤波电路→整流电路→功率因子修正电路(主动或是被动PFC)→功率级一次侧(高压侧)开关电路转换成脉流→主要变压器→功率级二次侧(低压侧)整流电路→电压调整电路(例如磁性放大电路或是DC-DC转换电路)→滤波(平滑输出涟波,由电感及电容组成)电路→电源管理电路监控输出。
方块图如下图所示:
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以下从交流输入端EMI滤波电路常见的组件开始介绍。
交流电输入插座:
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此为交流电从外部输入电源供应器的第一道关卡,为了阻隔来自电力在线干扰,以及避免电源供应器运作所产生的交换噪声经电力线往外散布干扰其他用电装置,都会于交流输入端安装一至二阶的EMI(电磁干扰)Filter(滤波器),其功能就是一个低通滤波器,将交流电中所含高频的噪声旁路或是导向接地线,只让60Hz左右的波型通过。
上面照片中,中央为一体式EMI滤波器电源插座,滤波电路整个包于铁壳中,能更有效避免噪声外泄;右方的则是以小片电路板制作EMI滤波电路,通常使用于无足够深度安装一体式EMI滤波器的电源供应器,少了铁皮外壳多少会有噪声泄漏情形;而左边的插座上只加上Cx与Cy电容(稍后会介绍),使用这类设计的电源,其EMI滤波电路通常需要做在主电路板上,若是主电路板上的EMI电路区空空如也,就代表该区组件被省略掉了。
目前使用12公分风扇的电源供应器内部空间都不太能塞下一体式EMI滤波器,所以大多采用照片左右两边的做法。
X电容(Cx,又称为跨接线路滤波电容):
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这是EMI滤波电路组成中,用来跨接火线(L)与中性线(N)间的电容,用途是消除来自电力线的低通常态噪声。
外观如照片所示为方型,上方会打上X或X2字样。
Y电容(Cy,又称为线路旁通电容器):
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Y电容为跨接于浮接地(FG)和火线(L)/中性线(N)之间,用来消除高通常态及共态噪声。
而计算机用电源供应器中的FG点与金属外壳、地线(E)及输出端0V/GND共接,所以未连接接地线时,会经由两颗串联的Cy电容分压出输入电源一半的电位差(Vin/2),人体碰触到后就有可能产生感电现象。
Y电容的外观如照片,呈圆饼状。
共态扼流圈(交连电感):
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共模态扼流圈在滤波电路中为串联在火线(L)与中性线(N)上,用来消除电力在线低通共态以及射频噪声。有些电源的输入端线路,会有缠绕在磁芯上的设计,也可以当作是简单的共态扼流圈。
其外观有环形与类似变压器的方形,部分可以见到外露的线圈。
PS:所谓共态噪声,代表是L/N线对于地线E间的噪声,而常态噪声,则是L与N线之间的噪声,EMI滤波器功能主要是消除及阻挡这两类噪声。
在EMI滤波电路之后的是瞬时保护电路及整流电路,常见的组件如下。
保险丝:
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保险丝就是当其流过其上的电流值超出额定限度时,会以熔断的方式来保护连接于后端电路,一般使用于电源供应器中的保险丝为快熔型,比较好的会使用防爆式保险丝,其与一般保险丝最大的差别是外管为米色陶瓷管,内填充防火材质避免熔断时产生火花。
其安装于电路板上的方式有如图片上方的固定式(两端直接套上导线座并焊于电路板上)以及图片中央的可拆卸式(使用金属夹片固定)。
下方的方形组件是温度保险丝,这类保险丝固定于大功率水泥电阻或是功率组件的散热片上,主要是用于超温保护,避免组件过热而损坏或发生火灾,这类保险丝也有与电流保险丝结合的版本,对电流及温度进行双重保护。
负温度系数电阻(NTC):
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因为电源供应器接通电源瞬间,其内的高压端电解电容属于无电状态,充电瞬间将产生过大电流突波以及线路压降,可能使桥式整流器等组件超出其额定电流而烧坏。NTC使用时串联于L或N线路上,启动时其内部阻抗值可以限制充电瞬间的电流值,而负温度系数的定义是其电阻会随其温度上升而降低,所以随着电流流过本体使温度逐渐升高后,其阻值会随着降低,避免造成不必要功率消耗。
但其缺点是电源处于热机状态下启动时,其保护效果会打上折扣,且即使阻抗可随温度降低,仍会消耗些许功率,所以目前高效率电源大多采用更进阶的瞬时保护电路。
其外观大多为黑色及墨绿色的圆饼状元件。
金氧变阻器(MOV):
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变阻器跨接于保险丝后端的火线与地线间,其动作原理为当其两端电压差低于其额定电压值时,本体呈现高阻抗;当电压差超出其额定值,本体电阻会急速下降,L-N间呈现近似短路状态,前端的保险丝因短路而升高的电流将会使其熔断,以保护后端电路,有时本体承受功率过大时,亦以自毁方式来警告用户该装置已经出现问题。
通常用于电源供应器交流输 ... 本帖为精华帖,如要查看隐藏内容,请支付0.5元给本帖作者。写帖不易,请多支持。立即支付
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看后懂了很多,受用。今天修了一天电源,终于修好了两个有突破性的问题。我对电路不懂,只有慢慢跑线,发现有个三极管短路了,换了ok。还有一个就是跑线找到桥式整流的一个二极管开路了,换好ok。感觉很有成就、但是一进论坛发现自己懂得太少了,以后要多多学习。
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祝贺上路了。。 ---YZZ163
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好贴,要是以前早看到,学起来就更简单了。如果再加上配对的电路符号就更完美了
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炭膜电阻和普通电阻分别在哪?炭膜电阻都是电阻很小的吗?
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体积大小和阻值大小,不成正比关系。阻值大小和功率大小也是不同的概念。yzz163
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楼上这个东西有点像,功率因素线圈
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有的说是低压滤波电感,也有说是功率因素线圈。哪位师傅麻烦来解释一下
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看它所在的位置。若接在大功率整流管后面就是低压滤波电感,接在300V一侧就是功率因素线圈。--YZZ163
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配图看说明,太好的介绍了. 之前一直不知道光耦是什么,现在有些了解了`
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勉强看了下,但实在看不懂
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那你就要好好补习下了,这些都是最基本的元器件,必须要认识了才能动手。
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光耦白色的显示器里居多,它和黑色的有什么分别吗
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因该没有区别吧,只是封装物不同。
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没区别就好,电源合里都有,修纯平不用买光耦了
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共模态扼流圈在滤波电路中为串联在火线(L)与中性线(N)上
~~~~~不对吧,那还不短路。
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我又仔细看了看,应该理解为
共模态扼流圈在滤波电路中分别串联在火线(L)与中性线(N)上
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这个 串联 是下面的意思:
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要看型号,看上面标的是什么?不是通过颜色来判断型号。
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开关电源里的光耦多数是817型号的,显示器可就不太清楚了,那东西也比电源难修多了!
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Y电容,负温度系数电阻(NTC)和金氧变阻器(MOV)形状都一样怎么区分?
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认识元件,要看上面的标识,不是看外型。---YZZ163
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还是不明白耦合到底是什么意思?
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看到光偶不知如何做才好,听说在显示器里他可以早成开不了机,所以我想请教光偶如何测试好坏,坏了如何更换,怎么互换 啊 电路 电子 维修 求创维42c08RD电路图 评论 电视的图纸很少见 评论 电视的图纸很少见 评论 创维的图纸你要说 版号,不然无能为力 评论 板号5800-p42ALM-0050 168P-P42CLM-01 电路 电子 维修 我现在把定影部分拆出来了。想换下滚,因为卡纸。但是我发现灯管挡住了。拆不了。不会拆。论坛里的高手拆解过吗? 评论 认真看,认真瞧。果然有收
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