电源基础知识(电源的基本电路).doc

六、电源的基本电路 电源的工作原理电源是一个转换设备,把高压的交流电( 220V )转换成电脑可以直接使用的低压直流电。电源工作的流程: 当市电进入电源后, 先经过扼流线圈和电容滤波去除高频杂波和干扰信号, 然后经过整流和滤波得到高压直流电。接着通过开关电路把直流电转为高频脉动直流电, 再送高频开关变压器降压。然后滤除高频交流部分, 这样最后输出供电脑使用相对纯净的低压直流电。电源内部的电路,按照功能,可以划分为几个大的模块。以下分别说明。 EMI 滤波电路 ATX 电源的 EMI 滤波部分主要是为了滤除外界的突发脉冲和高频干扰,同时将其自身产生的电磁辐射削减到最低。较好的电源其 EMI 部分通常采用两部分,一部分在公座上加了一块 EMI 小板,另一部分则做在 PCB 板上。 PFC 电路被动式 PFC 一般采用电感补偿方法使交流输入的基波电流与电压之间相位差减小来提高功率因数, 被动式 PFC 包括静音式被动 PFC 和非静音式被动 PFC 。静音型被动 PFC 相比非静音型被动 PFC , 无论是成本上还是制造工艺上要求都比较高。这里还要说明的是, PFC 会产生噪声的原因。从原理上讲,在对电流和电压补偿的过程中,始终进行着充放电的过程, 因而产生了磁性,最终会和周边的金属元件产生震动进而发出噪音。静音型 PFC 相当于两个非静音型 PFC 的叠加,达到震动互相抵消的目的。但是,在消除噪音的手段中,安装是否得当也是对静音效果影响较大的因素。被动式 PFC 的功率因数只能达到 ~ 。主动 PFC 电路与被动 PFC 存在着很大的不同。由于采用了高集成度的控制器 IC ,使得采用主动 PFC 的电源的适应电压可以宽至 90~270V ,并且能够达到 以上的线路功率因数。同时,控制器 IC 具有辅助电源的作用,可以取代普通 ATX 电源中的一个待机变压器,因此,采用主动 PFC 的电源,可以只有两个变压器——开关变压器和驱动变压器, 如图。采用控制器 IC 还有一个很大的优点:输出的纹波非常小,因此可以使用容量较小的高压滤波电容。从上图中可以看到,某电源就只采用了一个(不是两个)滤波电容。被动 PFC 主动 PFC 功率因素 ~ ~ 以上电路组成电感 IC 电路、线圈电压适应范围 180~264V 90~264V 成本低高重量重轻 高压滤波整流电路图中显示的是一个典型的高压滤波整流电路。第 38页经过以上电路的处理, 就能得到较为平整的正弦波交流电, 送入前级整流电路进行整流, 这个过程我们一般称为高压整流滤波电路,也就是将 220V 交流市电转换成 300V 直流电。通常此部分工作都由全桥式整流二极管和两个高压电解电容组成, 经过全桥式整流二级管整流后,电压波形呈以下的形状: 整流后的电压全部变成正相电压。不过此时得到的电压仍然存在较大的起伏, 这就必须使用高压滤波电容进行初步稳压,将波形修正为起伏较小的波形。 开关电路接下来的过程是将高压整流滤波电路产生的高压直流电变成高频脉冲直流电,送到主变压器降压, 变成低频脉冲直流电。这个过程是由开关电路和变压器完成的。开关电路的原理是由开关管和 PWM ( Pulse Width Modulation )控制芯片构成