그림 1: 표준 선형 전원 공급 장치 설계 다이어그램

그림 2: 선형 전원 공급 장치의 파형

선형 전원 공급 장치는 무선 전화기, PlayStation/Wii/Xbox 및 기타 게임 콘솔과 같은 저전력 장치에 전원을 공급하는 데 매우 적합하지만 고전력 장치에는 선형 전원 공급 장치가 부적절합니다.

선형 전원 공급 장치의 경우 내부 정전 용량과 변압기의 크기는 AC 주 전원의 주파수에 반비례합니다. 즉, 입력 주 전원의 주파수가 낮을 경우 선형 전원 공급 장치에 더 큰 정전 용량과 변압기가 필요합니다. 그 반대. 현재는 주파수가 60Hz(일부 국가에서는 50Hz)인 AC 주 전원이 항상 사용되는데, 이는 상대적으로 낮은 주파수이므로 변압기와 커패시터의 크기가 상대적으로 큰 경우가 많습니다. 또한, AC 주전원의 서지가 클수록 선형 전원 공급 장치의 변압기도 더 커집니다.

따라서 개인용 PC 분야에서 선형 전원 공급 장치를 제조하는 것은 엄청난 움직임이 될 것입니다. 왜냐하면 그 부피가 매우 크고 무게도 매우 무거워지기 때문입니다. 따라서 개인 PC 사용자는 선형 전원 공급 장치를 공유하는 데 적합하지 않습니다.

● 스위칭 전원장치에 대해 얼마나 알고 계시나요?

스위칭 전원 공급 장치는 고주파 스위칭 모드를 통해 이 문제를 잘 해결할 수 있습니다. 고주파 스위칭 전원 공급 장치의 경우 AC 입력 전압은 변압기에 들어가기 전에 증폭될 수 있습니다(보통 증폭 전 50-60KHz).입력 전압이 증가함에 따라 트랜스포머, 커패시터 등 부품의 크기가 선형 전원 공급 장치만큼 커질 필요는 없습니다.

이 고주파 스위칭 전원 공급 장치는 개인용 PC 및 VCR과 같은 장비에 꼭 필요한 것입니다.우리가 종종 "스위칭 전원 공급 장치"라고 부르는 것은 실제로 "고주파 스위칭 전원 공급 장치"의 약어이며 전원 공급 장치 자체의 끄기 및 켜기와 관련이 없습니다.실제로 최종 사용자 PC의 전원 공급 장치는 보다 최적화된 방식을 채택합니다. 즉, 폐쇄 루프 시스템(스위칭 튜브 제어를 담당하는 회로), 전원 공급 장치의 출력에서 피드백 신호를 얻은 다음 주파수를 높이거나 낮추는 것입니다. PC의 전력 소비에 따라 특정 기간의 전압을 전원 공급 장치의 변압기에 맞게 조정합니다(이 방법을 PWM, 펄스 폭 변조, 펄스 폭 변조라고 함).따라서 스위칭 전원 공급 장치는 연결된 전력 소비 장비의 전력 소비에 따라 자체 조정될 수 있으므로 변압기 및 기타 구성 요소가 더 적은 에너지를 소비하고 발열량을 줄일 수 있습니다.

반면, 선형 전원 공급 장치의 설계 개념은 부하 회로에 큰 전류가 필요하지 않더라도 전력이 가장 중요하다는 것입니다. 그 결과 모든 구성 요소가 필요하지 않은 경우에도 최대 부하에서 작동하여 훨씬 더 높은 열이 발생합니다.

그림 4: PFC 회로가 있는 전원 공급 장치

그림 3과 그림 4를 비교하면 둘 사이의 차이점을 알 수 있습니다. 하나는 활성 PFC 회로가 있고 다른 하나는 그렇지 않습니다. 전자에는 110/220V 변환기가 없고 전압 배가 회로도 없습니다. 다음에서는 액티브 PFC 전원 공급 장치에 대해 중점적으로 설명합니다.독자가 전원 공급 장치의 작동 원리를 더 잘 이해할 수 있도록 위의 다이어그램은 단락 보호, 대기 회로 및 PG 신호 발생기와 같은 다른 추가 회로를 포함하지 않는 매우 기본적인 다이어그램입니다. 물론, 좀 더 자세한 다이어그램을 알고 싶다면 그림 5를 참조하세요. 이 그림은 원래 전문적인 전력 설계자들을 위한 것이기 때문에 이해하지 못하더라도 문제가 되지 않습니다.

그림 5: 저가형 ATX 전원 공급 장치의 일반적인 설계 다이어그램(그림이 명확하지 않을 수 있으므로 끌어서 살펴보는 것이 좋습니다)

그림 5의 설계 다이어그램에 전압 정류 회로가 없는 이유는 무엇입니까? 실제로 PWM 회로는 이미 전압 정류 작업을 담당했습니다. 입력 전압은 스위치 튜브를 통과하기 전에 다시 수정되며 변압기에 들어가는 전압은 구형파가 됩니다. 따라서 트랜스포머 출력의 파형도 사인파가 아닌 구형파입니다. 이때 파형은 구형이므로 변압기에 의해 전압이 쉽게 DC 전압으로 변환될 수 있습니다.

즉, 변압기에 의해 전압이 재보정된 후 출력 전압은 DC DC 전압이 됩니다. 이것이 스위칭 전원 공급 장치를 종종 DC-DC 변환기라고 부르는 이유입니다.PWM 제어 회로의 루프는 필요한 모든 조절 기능을 담당합니다. 출력 전압이 잘못된 경우 PWM 제어 회로는 듀티 사이클의 제어 신호를 변압기에 맞게 변경하고 최종적으로 출력 전압을 수정합니다. 이는 PC의 전력 소비가 증가하면 출력 전압이 감소하는 경향이 있거나, PC의 전력 소비가 감소하면 출력 전압이 증가하는 경향이 있을 때 자주 발생합니다.다음 페이지를 볼 때 다음 정보를 알아야 합니다.

★ 변압기 이전의 모든 회로 및 모듈을 "1차측"이라고 하며, 변압기 이후의 모든 회로 및 모듈을 "2차측"이라고 합니다.

★ 액티브 PFC로 설계된 전원 공급 장치에는 110V/220V 변환기와 전압 더블러가 없습니다.★ PFC 회로가 없는 전원 공급 장치의 경우 110V/220V가 110V로 설정되면 전류가 정류기 브리지에 들어가기 전에 전원 공급 장치 자체가 전압 더블러를 사용하여 110V를 약 220V로 올립니다.

★ PC 전원 공급 장치의 스위치 튜브는 한 쌍의 전력 MOSFET 튜브로 구성되어 있습니다. 물론 다른 조합도 가능하며, 이에 대해서는 나중에 자세히 설명하겠습니다.

★ 필요한 변압기 파형은 구형파이므로 변압기를 통과한 후의 전압 파형은 사인파가 아닌 구형파입니다.

★PWM 제어 전류는 집적 회로인 경우가 많으며 일반적으로 소형 변압기에 의해 1차측과 절연되어 있지만 때로는 커플링 칩(LED 및 광트랜지스터가 있는 소형 IC 칩)에 의해 1차측과 절연될 수도 있습니다.

★PWM 제어 회로는 전원 공급 장치의 출력 부하에 따라 전원 공급 장치의 스위치 튜브 폐쇄를 제어합니다. 출력 전압이 너무 높거나 너무 낮으면 PWM 제어 회로는 스위칭 튜브에 맞게 전압 파형을 변경하여 양의 출력 전압을 교정하는 목적을 달성합니다.

다음 페이지에서는 전원 공급 장치의 각 모듈과 회로를 사진을 통해 살펴보고, 실제 사진을 통해 전원 공급 장치의 위치를 시각적으로 알려드리겠습니다.

1차측과 2차측을 구별합니다.

위에서는 거시적 관점에서 전원 공급 장치 내부의 각 모듈을 대략적으로 소개했습니다. 이를 구체화하고 전원 공급 장치의 각 모듈 구성 요소에 대한 주제를 다루겠습니다.

04
과도 필터 회로 분석

상용 전원은 PC 스위칭 전원 공급 장치에 연결된 후 먼저 일반적으로 EMI 회로라고 불리는 과도 필터링 회로로 들어갑니다. 다음 그림은 PC 전원 공급 장치의 "권장" 과도 필터 회로의 회로도를 설명합니다.

과도 필터 회로의 회로도

왜 "권장"이라는 점을 강조해야 합니까? 시중의 많은 전원 공급 장치, 특히 저가형 전원 공급 장치에서는 그림 8의 일부 구성 요소가 누락되는 경우가 많기 때문입니다. 따라서 EMI 회로가 축소되었는지 확인하여 전원 공급 장치의 품질을 판단할 수 있습니다.

EMI 회로의 주요 부품은 MOV(Metal Oxide Varistor), 즉 배리스터(그림 1의 RV8)로 상용전력의 과도상태에서 피크를 억제하는 역할을 담당한다. MOV 요소는 서지 억제기에도 사용됩니다. 그러나 많은 저가형 전원 공급 장치는 비용 절감을 위해 중요한 MOV 구성 요소를 차단하는 경우가 많습니다. MOV 소자를 탑재한 전원 공급 장치의 경우 서지 억제 기능이 이미 전원 공급 장치에 있으므로 서지 억제 장치가 있는지 여부는 중요하지 않습니다.

그림의 L1과 L2. 8은 페라이트 코일이고; C1과 C2는 일반적으로 파란색 디스크 커패시터이며 이러한 커패시터는 일반적으로 "Y" 커패시터라고 합니다. C3는 일반적으로 "X" 커패시터라고도 불리는 100nF, 470nF 또는 680nF 용량의 금속화 폴리에스테르 커패시터입니다. 일부 전원 공급 장치에는 그림 8 RV1과 같이 주 전원과 병렬로 연결된 XNUMX개의 X 커패시터가 장착되어 있습니다.

X 커패시터는 주전원과 병렬로 연결된 모든 커패시터일 수 있습니다. Y 커패시터는 일반적으로 쌍으로 쌍을 이루며 화재와 0 사이에 직렬로 연결해야 하며 두 커패시터의 중간 지점은 섀시를 통해 접지되어야 합니다. 즉, 전원과 병렬로 연결됩니다.

과도 필터 회로는 상용 전원을 필터링할 수 있을 뿐만 아니라 스위칭 튜브에서 발생하는 노이즈가 동일한 상용 전원의 다른 전자 장치를 방해하는 것을 방지합니다.

몇 가지 실제 사례를 살펴보겠습니다. 그림 9에서 볼 수 있듯이 이상한 점이 보이시나요? 이 전원 공급 장치에는 과도 필터 회로가 없습니다! 이것은 저렴한 "코티지" 전원 공급 장치입니다. 회로 기판의 표시를 확인하십시오. 과도 필터 회로가 있어야 했지만 무자비한 JS에 의해 시장에 출시되었습니다.

이 저렴한 "코티지" 전원 공급 장치에는 과도 필터 회로가 없습니다.

그림 10에서 볼 수 있듯이 이는 과도 필터 회로를 갖춘 저가형 전원 공급 장치이지만, 볼 수 있듯이 이 전원 공급 장치의 과도 필터 회로에는 중요한 MOV 배리스터가 생략되고 페라이트 코일만 있습니다. 하지만 이 전원 공급 장치에는 추가 X 커패시터가 장착되어 있습니다.

저가형 전원 공급 장치의 EMI 회로

과도 필터 회로는 11차 EMI와 12차 EMI로 구분됩니다. 다음 그림 XNUMX 및 XNUMX에 표시된 것처럼 많은 전원 공급 장치의 XNUMX차 EMI는 주 인터페이스에 가까운 독립 PCB에 배치되는 경우가 많고, XNUMX차 EMI는 전원 공급 장치의 주 PCB에 배치됩니다.클래스 I EMI에는 X 커패시터와 페라이트 인덕터가 장착되어 있습니다.

이 전원 공급 장치의 2차 EMI를 살펴보십시오. 여기서 MOV 배리스터를 볼 수 있습니다. 비록 배치가 약간 이상하지만 두 번째 페라이트 뒤에 있습니다. 전반적으로 이 전원 공급 장치의 EMI 회로는 매우 완벽하다고 할 수 있습니다.

완전한 2차 EMI

위 전원 공급 장치의 MOV 배리스터는 노란색이지만 실제로 대부분의 MOV는 진한 파란색입니다.

또한 이 전원 공급 장치의 과도 필터 회로에는 퓨즈가 장착되어 있습니다(그림 1의 F8 참조). 퓨즈 튜브의 퓨즈가 끊어진 것을 발견하면 전원 공급 장치 내부의 하나 또는 일부 구성 요소에 결함이 있는 것이 확실합니다. 이때 퓨즈를 교체해도 소용이 없으며 전원을 켠 후에도 다시 타버릴 수 있습니다.

05

배전압 및 1차 정류 회로

● 배전압 및 1차 정류회로

위에서 언급한 바와 같이 스위칭 전원 공급 장치에는 주로 Active PFC 전원 공급 장치와 Passive PFC 전원 공급 장치가 포함됩니다. 후자에는 PFC 회로가 없지만 전압 더블러가 장착되어 있습니다. 배전압 장치는 두 개의 거대한 전해 커패시터를 사용합니다. 즉, 전원 공급 장치 내부에 두 개의 큰 커패시터가 보이면 기본적으로 이것이 전원 공급 장치의 전압 배전압 장치라고 판단할 수 있습니다. 앞서 언급했듯이 전압 더블러는 127V 전압을 사용하는 영역에만 적합합니다.

두 개의 거대한 전해 커패시터로 구성된 전압 배압기

내려서 살펴보세요

정류기 브리지는 전압 더블러의 한쪽에서 볼 수 있습니다. 정류기 브리지는 그림 15에서 볼 수 있듯이 XNUMX개의 다이오드 또는 단일 부품으로 구성될 수 있습니다. 고급 전원 공급 장치의 정류기 브리지는 일반적으로 특수 방열판에 배치됩니다.

정류기 브리지

주요 부분에는 일반적으로 온도 변화에 따라 저항 값을 변경할 수 있는 NTC 서미스터가 있습니다. NTC 서미스터는 Negative 온도 계수의 약어입니다. 그 기능은 주로 온도가 매우 낮거나 매우 높을 때 전원 공급 장치를 다시 일치시키는 것입니다. 이는 일반적으로 올리브 세라믹 디스크 커패시터와 유사합니다.

06액티브 PFC 회로

● 액티브 PFC 회로의심할 바 없이 이런 종류의 회로는 액티브 PFC 회로가 장착된 전원 공급 장치에서만 볼 수 있습니다.

그림 16은 일반적인 PFC 회로를 보여줍니다.

액티브 PFC 회로도

능동 PFC 회로는 일반적으로 두 개의 전력 MOSFET 스위치를 사용합니다. 이러한 스위치 튜브는 일반적으로 1차측 방열판에 배치됩니다. 쉽게 이해할 수 있도록 각 MOSFET 스위치 튜브에 문자를 표시했습니다. S는 소스를, D는 드레인을, G는 게이트를 의미합니다.

PFC 다이오드는 일반적으로 파워 트랜지스터와 유사한 패키징 기술을 사용하는 파워 다이오드입니다. 두 다이오드는 길이가 비슷하고 1차측 방열판에 배치되지만, PFC 다이오드는 핀이 두 개뿐입니다.

PFC 회로의 인덕턴스는 전원 공급 장치에서 가장 큰 인덕턴스입니다. 1차측 필터 커패시터는 액티브 PFC 전원 공급 장치의 1차측 전해 커패시터 중 가장 큰 것입니다. 그림의 저항. 16은 NTC 서미스터로서 온도 변화에 따라 저항값이 변화할 수 있으며 XNUMX차 EMI의 NTC 서미스터와 동일한 기능을 갖는다.능동형 PFC 제어 회로는 일반적으로 IC 집적 회로를 기반으로 하며 때로는 이 집적 회로가 PWM 회로(스위치 튜브 폐쇄를 제어하는 데 사용됨) 제어도 담당합니다. 이러한 종류의 집적 회로를 일반적으로 "PFC/PWM 콤보"라고 합니다.

늘 그렇듯이 먼저 몇 가지 예를 살펴보세요. 그림 17에서는 XNUMX차측 방열판을 제거한 후의 구성 요소를 더 잘 볼 수 있습니다. 위에서 자세히 소개한 왼쪽의 과도 필터 회로의 2차 EMI 회로입니다. 왼쪽을 보면 모두 Active PFC 회로의 구성 요소입니다.

방열판을 제거했기 때문에 PFC 트랜지스터와 PFC 다이오드는 사진에서 볼 수 없습니다. 또한, 조금만 주의를 기울이면 정류기 브리지와 액티브 PFC 회로 사이에 X 커패시터(정류기 브리지의 방열판 하단에 있는 갈색 요소)가 있음을 알 수 있습니다. 일반적으로 세라믹 디스크 커패시터처럼 보이는 올리브 서미스터는 고무로 덮여 있습니다.

활성 PFC 구성요소

그림 18은 XNUMX차측 방열판의 요소입니다. 이 전원 공급 장치에는 두 개의 MOSFET 스위치와 능동 PFC 회로의 전원 다이오드가 장착되어 있습니다.

스위치, 파워 다이오드

다음으로 스위치 튜브에 중점을 둘 것입니다…

07
스위치 튜브

● 스위치 튜브전원 공급 장치의 스위칭 인버터에는 다양한 모드가 있을 수 있습니다. 우리는 다음과 같은 상황을 요약했습니다.

물론 특정 모드에서 얼마나 많은 구성요소가 필요한지 분석만 합니다. 실제로 엔지니어는 어떤 모드를 채택할지 고려할 때 여러 요인에 의해 제한을 받습니다.

현재 가장 널리 사용되는 두 가지 모드는 2개의 트랜지스터 순방향 설계와 푸시풀 설계이며, 둘 다 2개의 조명 스위치를 사용합니다. 1차 측 방열판에 배치된 발광관에 대해서는 이전 페이지에서 이미 소개했으므로 여기서는 반복하지 않겠습니다.

다음은 이 다섯 가지 모드의 설계 도면입니다.

(단일 트랜지스터 순방향 구성)

(2개의 트랜지스터 순방향 구성)

(하프 브리지 구성)

(풀 브리지 구성)

(푸시풀 구성)

8,그리고 변압기 PWM 제어 회로.

● 변압기 및 PWM 제어 회로

앞서 언급했듯이 PC 전원 공급 장치에는 일반적으로 세 개의 변압기가 장착되어 있습니다. 가장 큰 변압기는 이전 그림 3, 4 및 19-23에 표시된 주 변압기입니다. 12차측은 스위치 튜브에 연결되고 5차측은 정류회로 및 필터회로와 연결되어 저전압 DC 출력(+3.3V, +12V, +5V, -XNUMXV, -XNUMXV)을 제공할 수 있습니다. 전원 공급 장치.

가장 작은 트랜스포머는 +5VSB 출력의 부하를 가지며, 이는 일반적으로 대기 트랜스포머가 되며, 출력의 이 부분은 PC 전원이 꺼진 경우에도 항상 켜져 있기 때문에 항상 "대기 상태"에 있습니다.세 번째 변압기는 PWM 제어 회로를 스위치 튜브와 연결하는 절연체입니다. 모든 전원 공급 장치에 이 변압기가 장착되는 것은 아닙니다. 일부 전원 공급 장치에는 동일한 기능을 가진 광커플러 집적 회로가 장착되는 경우가 많기 때문입니다.

변압기

이 전원 공급 장치는 변압기 대신 광커플러 집적 회로를 사용합니다.

PWM 제어 회로는 집적 회로를 기반으로 합니다. 일반적으로 활성 PFC가 없는 전원 공급 장치는 TL494 통합 회로를 채택합니다(호환 가능한 DBL494 통합 칩은 아래 그림 26에 채택됨). 액티브 PFC 회로를 갖춘 전원 공급 장치에서는 PWM 칩과 PFC 제어 회로를 대체하는 칩이 사용되는 경우가 있습니다. CM6800 칩은 PWM 칩과 PFC 제어 회로의 모든 기능을 통합할 수 있는 좋은 예입니다.

PWM 제어 회로

081차측(XNUMX)

● 2차측

마지막으로 2차측이 소개됩니다. 2차측에서는 주 변압기의 출력이 정류 및 필터링된 후 PC에 필요한 전압이 출력됩니다. -5V와 -12V의 정류는 일반 다이오드를 사용해서만 가능합니다. 일반 다이오드는 높은 전력과 큰 전류가 필요하지 않기 때문입니다.

그러나 +3.3V, +5V 및 +12V와 같은 양의 전압 정류 작업에는 고전력 쇼트키 정류기 브리지가 필요합니다. 이 쇼트키에는 3개의 핀이 있는데, 겉모습은 전력 다이오드와 비슷하지만 내부에 고전력 다이오드 2개가 통합되어 있습니다. 27차측 정류가 완료될 수 있는지 여부는 전원 회로 구조에 따라 결정됩니다. 일반적으로 그림 XNUMX에 표시된 것처럼 정류 회로 구조에는 두 가지 종류가 있습니다.

정류 모드

모드 A는 저가형 보급형 전원 공급 장치에 더 많이 사용됩니다. 이 모드에는 변압기의 3개 핀이 필요합니다. 모드 B는 주로 고급 전원 공급 장치에 사용됩니다. 일반적으로 이 모드는 변압기 두 개만 장착하면 되지만 페라이트 인덕턴스가 충분히 커야 하므로 이 모드의 비용이 더 많이 듭니다. 이것이 저가형 전원 공급 장치가 이 모드를 채택하지 않는 주된 이유입니다.

또한, 고급 전원 공급 장치의 경우 최대 전류 출력 용량을 향상시키기 위해 이러한 전원 공급 장치는 종종 두 개의 다이오드를 병렬로 연결하여 정류 회로의 최대 전류 출력을 두 배로 늘립니다.

고급형이든 저가형 전원 공급 장치이든 +12V 및 +5V 출력에는 완전한 정류기 회로와 필터 회로가 장착되어 있으므로 모든 전원 공급 장치에는 그림 27에 표시된 대로 최소 XNUMX세트의 정류기 회로가 필요합니다. .

3.3V 출력에 대해 선택할 수 있는 세 가지 옵션이 있습니다.

☆ 많은 저가형 전원 공급 장치에서 채택하고 있는 +3.3V 출력 부분에 5V 전압 조정기를 추가합니다.

☆ 27V 출력의 경우 그림 3.3과 같이 완전한 정류기 회로와 필터 회로를 추가하지만 5V 정류기 회로와 변압기를 공유해야 합니다. 이는 하이엔드 전원 공급 장치의 일반적인 설계 방식입니다.

☆ 완전하고 독립적인 3.3V 정류기 회로 및 필터 회로를 채택합니다. 이러한 종류의 방식은 매우 드물며 Annette의 Galaxy 1000W와 같이 발열 수준이 있는 몇 가지 최상위 전원에서만 나타날 수 있습니다.

3.3V 출력은 일반적으로 완전 공유형 5V 정류기 회로(로우엔드 전원 공급 장치에서 일반적) 또는 부분 공유(고급 전원 공급 장치에서 일반적)이므로 3.3V 출력이 5V 출력에 의해 제한되는 경우가 많다고 합니다. 그렇기 때문에 많은 전원 공급 장치의 명판에 "3.3V 및 5V 결합 출력"이라는 이름이 지정되어야 합니다.아래 그림 28은 저가형 전원 공급 장치의 XNUMX차측을 보여줍니다. 여기서는 PG 신호 생성을 담당하는 집적 회로를 볼 수 있습니다. 일반적으로 LM339 집적 회로는 저가형 전원 공급 장치에 사용됩니다.

XNUMX차측

또한 주로 필터링 기능을 담당하는 일부 전해 커패시터(이러한 커패시터의 크기는 전압 더블러 또는 능동 PFC 회로의 크기보다 훨씬 작음)와 인덕터도 볼 수 있습니다.

이 전원 공급 장치를 보다 명확하게 관찰하기 위해 그림 29와 같이 전원 공급 장치의 모든 플라잉 와이어와 필터 코일을 제거했습니다. 여기서 우리는 몇 개의 작은 다이오드를 볼 수 있는데, 이는 주로 -12V와 -5V의 정류에 사용되며, 이를 통과하는 전류는 매우 작습니다(이 전원 공급 장치에는 0.5A만 필요합니다). 다른 전압의 출력 전류는 최소 1A여야 하며, 이를 위해서는 전력 다이오드가 정류를 담당해야 합니다.

-12V 및 -5V 음전압 회로용 정류 다이오드

10. XNUMX차측(II)

● 2차측
(2)다음 그림은 저가형 전원 공급 장치의 2차측 방열판에 있는 구성 요소를 보여줍니다.

보조 방열판의 구성요소왼쪽에서 오른쪽으로:

☆ 전압 조정기의 IC 칩 - 핀이 3개이고 삼극관과 매우 유사해 보이지만 IC 칩입니다. 이 전원 공급 장치는 +7805VSB의 전압 안정화를 담당하는 5 전압 조정기(5V 전압 조정기)를 사용합니다. 앞서 언급했듯이 +5VSB는 PC 전원이 꺼진 상태에서도 +5V 출력을 +5VSB에 제공해야 하기 때문에 독립적인 출력 회로를 채택합니다. 이것이 +5VSB 출력이 일반적으로 "대기 출력"이라고도 불리는 이유입니다. 805IC는 최대 1A의 전류 출력을 제공할 수 있습니다.

☆ Power MOSFET 트랜지스터는 주로 3.3V 출력을 담당합니다. 이 전원 공급 장치의 MOSFET 모델은 PHP45N03LT이며, 최대 45A의 전류를 통과시킬 수 있습니다. 이전 페이지에서 언급했듯이 저가형 전원 공급 장치만 3.3V와 공유되는 5V 레귤레이터를 채택합니다.

☆ 파워 쇼트키 정류기는 두 개의 다이오드를 통합하여 형성됩니다. 이 전원 공급 장치의 쇼트키 모델은 STPR1620CT이고, 이 전원 공급 장치의 각 다이오드는 최대 8A(총 16A)의 전류를 허용할 수 있습니다. 이러한 종류의 전력 쇼트키 정류기는 일반적으로 12V 출력에 사용됩니다.

☆ 또 다른 강력한 쇼트키 정류기. 이 전원 공급 장치의 모델은 E83-004이며 최대 허용 전류는 60A입니다. 이 전력 정류기는 종종 +5V 및 +3.3V 출력에 사용됩니다. +5V 및 +3.3V 출력은 동일한 정류기를 사용하므로 그 합이 정류기의 전류 제한을 초과할 수 없습니다. 이것이 우리가 흔히 공동산출(Joint Output)의 개념이라고 부르는 것입니다. 즉, 3.3V 출력에서 5V 출력이 나옵니다. 다른 출력과 달리 변압기에는 3.3V 출력이 없습니다. 이 디자인은 저가형 전원 공급 장치에 자주 사용됩니다. 일반적으로 고급 전원 공급 장치에는 독립적인 +3.3V 및 +5V 출력이 사용됩니다.

하이엔드 전원 공급 장치의 2차측 주요 구성 요소를 살펴보겠습니다.

하이엔드 전원 공급 장치의 2차측 구성 요소

하이엔드 전원 공급 장치의 2차측 구성 요소

여기서 우리는 다음을 볼 수 있습니다.

12V 출력용 병렬 쇼트키 정류기 XNUMX개. 저가형 전원 공급 장치에는 이러한 정류기가 하나만 있는 경우가 많습니다. 이 설계는 자연스럽게 정류기의 최대 전류 출력을 두 배로 늘립니다. 이 전원 공급 장치는 두 개의 STPS6045CW 쇼트키 정류기를 사용하며, 각 정류기는 최대 60A의 전류를 실행할 수 있습니다.

☆ 5V 출력을 담당하는 쇼트키 정류기입니다. 이 전원 공급 장치는 STPS60L30CW 정류기를 채택하여 최대 60A의 전류를 통과시킬 수 있습니다.

☆ 고급형 전원과 저가형 전원의 주요 차이점인 3.3V 출력을 담당하는 쇼트키 정류기(저급형 전원은 별도의 3.3V 출력이 없는 경우가 많습니다). 이 전원 공급 장치는 STPS30L30CT 쇼트키를 채택하여 최대 30A의 전류를 통과시킬 수 있습니다.

☆ 전원 보호 회로의 전압 조정기입니다. 이는 하이엔드 전원 공급 장치의 상징이기도 합니다.

중요한 점은 위에서 언급한 최대 전류 출력은 단일 구성 요소에만 관련된다는 것입니다. 실제로 전원 공급 장치의 최대 전류 출력은 코일 인덕턴스, 변압기, 와이어 두께, PCB 너비 등과 같이 전원 공급 장치에 연결된 많은 구성 요소의 품질에 따라 달라집니다. 정류기의 최대 전류와 출력 전압을 곱하면 전원 공급 장치의 이론적 최대 전력을 얻을 수 있습니다. 예를 들어, 마지막 그림에서 전원 공급 장치의 12V 출력 최대 전력은 16A*12V=192W여야 합니다.

면책 조항: 이 기사는 지적 재산권 보호를 지원하기 위해 "Power R&D Elite Circle"에서 복제되었습니다. 재인쇄의 원본 출처와 작성자를 표시해 주세요. 침해가 있는 경우 당사에 연락하여 삭제하시기 바랍니다.