Hotline Perkhidmatan
Bekalan kuasa yang digunakan oleh komputer peribadi semuanya berasaskan teknologi yang dipanggil "mod beralih", jadi kami sering memanggil bekalan kuasa PC peribadi-Bekalan Kuasa Mod Bertukar (SMPS), dan ia juga mempunyai nama panggilan-penukar DC-DC. Artikel ini akan menerangkan mod kerja dan prinsip bekalan kuasa pensuisan, pengenalan komponen dalaman bekalan kuasa pensuisan dan fungsi komponen ini.
● Sejauh manakah anda tahu tentang bekalan kuasa linear?
Pada masa ini, terdapat dua jenis bekalan kuasa: bekalan kuasa linear dan bekalan kuasa pensuisan. Prinsip kerja bekalan kuasa linear adalah untuk terlebih dahulu menukar kuasa komersial 127 V atau 220 V kepada kuasa voltan rendah, seperti 12V, melalui pengubah, dan voltan rendah yang ditukar masih arus ulang-alik AC;
Kemudian ia diperbetulkan dan diperbetulkan oleh satu siri diod, dan arus ulang alik AC voltan rendah ditukar kepada voltan berdenyut (dengan "3" dalam Rajah 1 dan 2);Langkah seterusnya ialah menapis voltan berdenyut melalui kapasitor, dan kemudian menukar arus ulang-alik voltan rendah yang ditapis ke arus terus DC (dengan "4" dalam Rajah 1 dan 2); Pada masa ini, arus terus voltan rendah yang diperolehi masih tidak cukup tulen, dan akan terdapat beberapa turun naik (turun naik voltan seperti ini adalah apa yang sering kita panggil riak), jadi perlu membetulkannya dengan diod zener atau litar penerus voltan. Akhirnya, kita boleh mendapatkan keluaran DC DC voltan rendah tulen (dengan "5" dalam Rajah 1 dan 2).
Rajah 1: Gambar rajah reka bentuk bekalan kuasa linear standard
Rajah 2: Bentuk gelombang bekalan kuasa linear
Walaupun bekalan kuasa linear sangat sesuai untuk membekalkan kuasa kepada peranti berkuasa rendah, seperti telefon tanpa wayar, PlayStation/Wii/Xbox dan konsol permainan lain, untuk peranti berkuasa tinggi, bekalan kuasa linear akan menjadi tidak mencukupi.
Untuk bekalan kuasa linear, saiz kapasitans dalamannya dan pengubah adalah berkadar songsang dengan kekerapan sesalur kuasa AC: iaitu, jika frekuensi sesalur masukan lebih rendah, kapasiti dan pengubah yang lebih besar diperlukan untuk bekalan kuasa linear, dan sebaliknya. Pada masa ini, sesalur kuasa AC dengan frekuensi 60Hz (50Hz di sesetengah negara) sentiasa digunakan, iaitu frekuensi yang agak rendah, jadi saiz pengubah dan kapasitornya selalunya agak besar. Di samping itu, lebih besar lonjakan sesalur kuasa AC, lebih besar pengubah bekalan kuasa linear.
Oleh itu, untuk bidang PC peribadi, pembuatan bekalan kuasa linear akan menjadi langkah gila, kerana volumnya akan menjadi sangat besar dan beratnya akan menjadi sangat berat. Oleh itu, pengguna PC peribadi tidak sesuai untuk berkongsi bekalan kuasa linear.
● Sejauh manakah anda tahu tentang menukar bekalan kuasa?
Penukaran bekalan kuasa boleh menyelesaikan masalah ini dengan baik melalui mod pensuisan frekuensi tinggi. Untuk bekalan kuasa pensuisan frekuensi tinggi, voltan input AC boleh dirangsang sebelum memasuki pengubah (biasanya 50-60 KHz sebelum rangsangan).Dengan peningkatan voltan input, saiz komponen seperti transformer dan kapasitor tidak semestinya sebesar bekalan kuasa linear.
Bekalan kuasa pensuisan frekuensi tinggi ini adalah apa yang diperlukan oleh PC dan peralatan peribadi kami seperti VCR.Perlu diingatkan bahawa apa yang sering kita panggil "bekalan kuasa pensuisan" sebenarnya adalah singkatan kepada "bekalan kuasa pensuisan frekuensi tinggi", yang tidak ada kena mengena dengan pemadaman dan penghidupan bekalan kuasa itu sendiri.Malah, bekalan kuasa PC pengguna akhir menggunakan skema yang lebih optimum: sistem gelung tertutup-litar yang bertanggungjawab untuk mengawal tiub pensuisan, mendapatkan isyarat maklum balas daripada output bekalan kuasa, dan kemudian meningkatkan atau mengurangkan kekerapan voltan dalam tempoh tertentu mengikut penggunaan kuasa PC supaya menyesuaikan diri dengan pengubah bekalan kuasa (kaedah ini dipanggil PWM, Modulasi Lebar Nadi, modulasi lebar nadi).Oleh itu, bekalan kuasa pensuisan boleh dilaraskan sendiri mengikut penggunaan kuasa peralatan yang menggunakan kuasa yang disambungkan, supaya pengubah dan komponen lain boleh mengambil kurang tenaga dan mengurangkan nilai kalori.
Sebaliknya, konsep reka bentuk bekalan kuasa linear ialah kuasa adalah yang terpenting, walaupun litar beban tidak memerlukan arus yang besar. Akibat daripada ini ialah semua komponen berfungsi pada beban penuh walaupun tidak diperlukan, menghasilkan haba yang lebih tinggi.
Angka 3 dan 4 berikut menerangkan mekanisme maklum balas PWM bagi bekalan kuasa pensuisan. Rajah 3 menggambarkan bekalan kuasa kos rendah tanpa litar PFC(Power Factor Correction), dan rajah. 4 menggambarkan bekalan kuasa pertengahan hingga mewah dengan reka bentuk PFC aktif.
Rajah 4: Bekalan kuasa dengan litar PFC
Dengan membandingkan Rajah 3 dengan Rajah 4, kita dapat melihat perbezaan antara mereka: satu mempunyai litar PFC aktif dan satu lagi tidak. Yang pertama tidak mempunyai penukar 110/220 V dan tiada litar penggandaan voltan. Berikut akan memberi tumpuan kepada penjelasan bekalan kuasa PFC aktif.Agar pembaca lebih memahami prinsip kerja bekalan kuasa, di atas adalah rajah yang sangat asas, yang tidak termasuk litar tambahan lain, seperti perlindungan litar pintas, litar siap sedia dan penjana isyarat PG. Sudah tentu, jika anda ingin mengetahui gambar rajah yang lebih terperinci, sila lihat Rajah 5. Tidak mengapa jika anda tidak dapat memahaminya, kerana gambar ini pada asalnya untuk pereka kuasa profesional tersebut.
Rajah 5: Gambar rajah reka bentuk tipikal bekalan kuasa ATX kelas rendah (gambar mungkin tidak jelas, jadi saya cadangkan anda menyeretnya keluar untuk melihat)
Anda mungkin bertanya, mengapa tiada litar pembetulan voltan dalam rajah reka bentuk Rajah 5? Sebenarnya, litar PWM telah pun memikul kerja-kerja pembetulan voltan. Voltan masukan akan diperbetulkan semula sebelum melalui tiub suis, dan voltan yang memasuki pengubah telah menjadi gelombang persegi. Oleh itu, bentuk gelombang keluaran pengubah juga adalah gelombang persegi, bukan gelombang sinus. Pada masa ini, bentuk gelombang adalah persegi, jadi voltan boleh dengan mudah ditukar kepada voltan DC oleh pengubah.
Maksudnya, selepas voltan ditentukur semula oleh pengubah, voltan keluaran telah menjadi voltan DC DC. Itulah sebabnya pensuisan bekalan kuasa sering dipanggil penukar DC-DC.Gelung litar kawalan PWM bertanggungjawab untuk semua fungsi pengawalseliaan yang diperlukan. Jika voltan keluaran adalah salah, litar kawalan PWM akan menukar isyarat kawalan kitaran tugas untuk menyesuaikan diri dengan pengubah, dan akhirnya membetulkan voltan keluaran. Ini sering berlaku apabila penggunaan kuasa PC meningkat, dan voltan keluaran cenderung berkurangan, atau apabila penggunaan kuasa PC berkurangan, voltan keluaran cenderung meningkat.Apabila melihat halaman seterusnya, adalah perlu untuk kita mengetahui maklumat berikut:
★ Semua litar dan modul sebelum pengubah dipanggil "sisi utama", dan semua litar dan modul selepas pengubah dipanggil "sisi sekunder";
★ Bekalan kuasa yang direka dengan PFC aktif tidak mempunyai penukar 110 V/ 220 V dan pengganda voltan;★ Untuk bekalan kuasa tanpa litar PFC, jika 110 V/220 V ditetapkan kepada 110 V, sebelum arus memasuki jambatan penerus, bekalan kuasa itu sendiri akan menggunakan pengganda voltan untuk menaikkan 110 V kepada kira-kira 220 V;
★ Tiub suis pada bekalan kuasa PC terdiri daripada sepasang tiub MOSFET kuasa, sudah tentu, terdapat kombinasi lain, yang akan kami jelaskan secara terperinci kemudian;
★ Bentuk gelombang yang diperlukan pengubah adalah gelombang persegi, jadi bentuk gelombang voltan selepas melalui pengubah adalah gelombang persegi, bukan gelombang sinus;
★Arus kawalan PWM selalunya merupakan litar bersepadu, biasanya diasingkan dari bahagian utama oleh pengubah kecil, tetapi kadangkala ia mungkin diasingkan dari bahagian utama oleh cip gandingan (cip IC kecil dengan LED dan fototransistor);
★Litar kawalan PWM mengawal penutupan tiub suis bekalan kuasa mengikut beban output bekalan kuasa. Jika voltan keluaran terlalu tinggi atau terlalu rendah, litar kawalan PWM akan menukar bentuk gelombang voltan untuk menyesuaikan diri dengan tiub pensuisan, untuk mencapai tujuan membetulkan voltan keluaran positif;
Pada halaman seterusnya, kami akan mengkaji setiap modul dan litar bekalan kuasa melalui gambar, dan secara visual memberitahu anda di mana untuk mencarinya dalam bekalan kuasa melalui gambar fizikal.
Secara umumnya, jika anda melihat satu (bekalan kuasa dengan litar PFC aktif) atau dua (bekalan kuasa tanpa litar PFC) kapasitor penapis besar, bahagian itu ialah bahagian utama.Secara amnya, tiga transformer disusun di antara dua sink haba bekalan kuasa. Sebagai contoh, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 7, pengubah utama adalah yang terbesar; "Saiz" sederhana sering bertanggungjawab untuk keluaran +5VSB, manakala yang terkecil biasanya digunakan untuk litar kawalan PWM, yang digunakan terutamanya untuk mengasingkan bahagian utama dan bahagian kedua (itulah sebabnya label "pengasing" dipasang pada transformer dalam Rajah 3 dan 4 di atas). Sesetengah bekalan kuasa tidak menggunakan transformer sebagai "pengasing", tetapi menggunakan satu atau lebih optocoupler (yang kelihatan seperti cip bersepadu IC).
Maksudnya, bekalan kuasa dengan skema reka bentuk ini hanya mempunyai dua transformer-transformer utama dan transformer tambahan.Biasanya terdapat dua sink haba dalam bekalan kuasa, satu kepunyaan bahagian utama dan satu lagi milik bahagian kedua. Jika ia adalah bekalan kuasa PFC yang aktif, ia berada pada sink haba bahagian utama, dan anda boleh melihat tiub suis, transistor PFC dan diod. Ini bukan mutlak, kerana sesetengah pengeluar mungkin memilih untuk memasang komponen PFC aktif pada sink haba yang berasingan, yang mana akan terdapat dua sink haba pada bahagian utama.Pada sink haba bahagian kedua, anda akan menemui beberapa penerus.
Mereka kelihatan seperti triod, tetapi sebenarnya, semuanya terdiri daripada dua diod kuasa.Di sebelah sink haba di bahagian kedua, anda juga akan melihat banyak kapasitor dan induktor, yang bersama-sama membentuk modul penapis voltan rendah-cari mereka dan anda akan menemui bahagian kedua.Cara yang lebih mudah untuk membezakan bahagian primer dari sisi sekunder adalah dengan mengikuti talian bekalan kuasa. Secara umumnya, talian keluaran selalunya disambungkan ke bahagian kedua, manakala talian input disambungkan ke bahagian utama (talian input yang disambungkan dari sesalur kuasa). Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 7.
Bezakan sisi primer dengan sisi sekunder.
Di atas, kami telah memperkenalkan secara kasar setiap modul di dalam bekalan kuasa dari perspektif makro. Mari kita perhalusi dan tukar topik kepada komponen setiap modul bekalan kuasa ...
04
Analisis litar penapis sementara
Selepas disambungkan ke bekalan kuasa pensuisan PC, kuasa komersial mula-mula memasuki litar Penapisan Sementara, yang biasanya dirujuk sebagai litar EMI. Rajah berikut menerangkan gambar rajah litar litar penapis sementara "disyorkan" bagi bekalan kuasa PC.
Gambar rajah litar litar penapis sementara
Mengapa kita perlu menekankan bahawa ia adalah "disyorkan"? Kerana banyak bekalan kuasa di pasaran, terutamanya bekalan kuasa rendah, sering meninggalkan beberapa komponen dalam Rajah 8. Jadi anda boleh menilai kualiti bekalan kuasa anda dengan memeriksa sama ada litar EMI telah mengecut.
Komponen utama litar EMI ialah MOV (Metal Oxide Varistor), atau varistor (RV1 dalam Rajah 8), yang bertanggungjawab untuk menekan puncak dalam kuasa komersial sementara. Elemen MOV juga digunakan dalam penekan lonjakan. Walau bagaimanapun, banyak bekalan kuasa rendah sering memotong komponen MOV penting untuk menjimatkan kos. Untuk bekalan kuasa yang dilengkapi dengan elemen MOV, tidak penting sama ada terdapat penindas lonjakan atau tidak, kerana bekalan kuasa sudah mempunyai fungsi menekan lonjakan.
L1 dan L2 dalam rajah. 8 ialah gegelung ferit; C1 dan C2 ialah kapasitor cakera, biasanya berwarna biru, dan kapasitor ini biasanya dipanggil kapasitor "Y"; C3 ialah kapasitor poliester berlogam, biasanya dengan kapasiti 100nF, 470nF atau 680nF, juga dipanggil kapasitor "X"; Sesetengah bekalan kuasa dilengkapi dengan dua kapasitor X, yang disambungkan selari dengan sesalur kuasa, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 8 RV1.
Kapasitor X boleh menjadi mana-mana kapasitor yang disambungkan selari dengan sesalur kuasa; Kapasitor Y biasanya dipasangkan secara berpasangan, yang perlu disambung secara bersiri antara api dan sifar dan titik tengah dua kapasitor harus dibumikan melalui casis. Maksudnya, mereka disambungkan selari dengan sesalur kuasa.
Litar penapis sementara bukan sahaja boleh menapis kuasa komersial, tetapi juga menghalang bunyi yang dihasilkan oleh tiub pensuisan daripada mengganggu peranti elektronik lain pada kuasa komersial yang sama.
Mari kita lihat beberapa contoh praktikal. Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 9, bolehkah anda melihat beberapa perkara yang pelik? Bekalan kuasa ini tidak mempunyai litar penapis sementara! Ini adalah bekalan kuasa "kotej" yang murah. Sila ambil perhatian, lihat tanda pada papan litar. Litar penapis sementara sepatutnya ada, tetapi ia dibawa ke pasaran oleh JS yang tidak berhati perut.
Bekalan kuasa "kotej" murah ini tidak mempunyai litar penapis sementara.
Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 10, ini adalah bekalan kuasa rendah dengan litar penapis sementara, tetapi seperti yang kita lihat, litar penapis sementara bekalan kuasa ini menghilangkan varistor MOV yang penting dan hanya mempunyai gegelung ferit; Walau bagaimanapun, bekalan kuasa ini dilengkapi dengan kapasitor X tambahan.
Litar EMI bekalan kuasa rendah
Litar penapis sementara dibahagikan kepada EMI primer dan EMI sekunder. EMI utama bagi banyak bekalan kuasa selalunya diletakkan pada PCB bebas, berdekatan dengan antara muka utama, manakala EMI sekunder diletakkan pada PCB utama bekalan kuasa, seperti yang ditunjukkan dalam rajah 11 dan 12 berikut.Kelas I EMI dilengkapi dengan kapasitor X dan induktor ferit.
Lihatlah EMI sekunder bekalan kuasa ini. Di sini kita dapat melihat varistor MOV, walaupun penempatannya agak pelik, di belakang ferit kedua. Secara keseluruhan, harus dikatakan bahawa litar EMI bekalan kuasa ini sangat lengkap.
EMI menengah lengkap
Perlu dinyatakan bahawa varistor MOV bagi bekalan kuasa di atas berwarna kuning, tetapi sebenarnya kebanyakan MOV berwarna biru tua.
Di samping itu, litar penapis sementara bekalan kuasa ini dilengkapi dengan fius (ditunjukkan sebagai F1 dalam Rajah 8). Perlu diingatkan bahawa jika anda mendapati fius dalam tiub fius telah ditiup, maka sudah pasti satu atau beberapa komponen di dalam bekalan kuasa rosak. Ia tidak berguna untuk menggantikan fius pada masa ini, dan ia mungkin akan terbakar semula selepas anda menghidupkannya.
05
Pengganda voltan dan litar pembetulan primer
● Pengganda voltan dan litar pembetulan primer
Seperti yang dinyatakan di atas, bekalan kuasa pensuisan terutamanya termasuk bekalan kuasa PFC aktif dan bekalan kuasa PFC pasif. Yang terakhir ini tidak mempunyai litar PFC tetapi dilengkapi dengan pengganda voltan. Pengganda voltan menggunakan dua kapasitor elektrolitik yang besar, iaitu, jika anda melihat dua kapasitor besar di dalam bekalan kuasa, pada dasarnya boleh dinilai bahawa ini adalah pengganda voltan bekalan kuasa. Seperti yang kami nyatakan sebelum ini, pengganda voltan hanya sesuai untuk kawasan dengan voltan 127V.
Pengganda voltan yang terdiri daripada dua kapasitor elektrolitik yang besar
Turun dan lihat
Jambatan penerus boleh dilihat pada satu sisi pengganda voltan. Jambatan penerus boleh terdiri daripada empat diod atau satu komponen, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 15. Jambatan penerus bekalan kuasa mewah biasanya diletakkan pada sink haba khas.
jambatan penerus
Di bahagian utama, biasanya terdapat termistor NTC, yang boleh mengubah nilai rintangan mengikut perubahan suhu. Termistor NTC ialah singkatan kepada Negative Temperature Coefficient. Fungsinya adalah terutamanya untuk memadankan semula bekalan kuasa apabila suhu sangat rendah atau sangat tinggi, yang serupa dengan kapasitor cakera seramik, biasanya zaitun.
06Litar PFC aktif
● Litar PFC aktifTidak dinafikan, litar seperti ini hanya boleh dilihat dalam bekalan kuasa yang dilengkapi dengan litar PFC aktif.
Rajah 16 menggambarkan litar PFC biasa:
Gambar rajah litar PFC aktif
Litar PFC aktif biasanya menggunakan dua suis MOSFET kuasa. Tiub suis ini biasanya diletakkan pada sink haba bahagian utama. Untuk pemahaman yang mudah, kami telah menandakan setiap tiub suis MOSFET dengan huruf: S bermaksud Source, D bermaksud Drain, dan G bermaksud Gate.
Diod PFC ialah diod kuasa, yang biasanya menggunakan teknologi pembungkusan yang serupa seperti transistor kuasa. Panjangnya sama, dan juga diletakkan pada sink haba bahagian utama, tetapi diod PFC hanya mempunyai dua pin.
Kearuhan dalam litar PFC adalah kearuhan terbesar dalam bekalan kuasa; Kapasitor penapis pada bahagian utama ialah kapasitor elektrolitik terbesar pada bahagian utama bekalan kuasa PFC aktif. Perintang dalam rajah. 16 ialah termistor NTC, yang boleh mengubah nilai rintangan dengan perubahan suhu, dan mempunyai fungsi yang sama seperti termistor NTC EMI sekunder.Litar kawalan PFC aktif biasanya berdasarkan litar bersepadu IC, dan kadangkala litar bersepadu ini juga bertanggungjawab untuk mengawal litar PWM (digunakan untuk mengawal penutupan tiub suis). Litar bersepadu jenis ini biasanya dipanggil "Kombo PFC/PWM".
Seperti biasa, lihat beberapa contoh dahulu. Dalam Rajah 17, kita boleh melihat komponen dengan lebih baik selepas menanggalkan sink haba pada bahagian utama. Ia adalah litar EMI sekunder litar penapis sementara di sebelah kiri, yang telah diperkenalkan secara terperinci di atas; Lihat di sebelah kiri, kesemuanya adalah komponen litar PFC aktif.
Oleh kerana kami telah mengeluarkan sink haba, transistor PFC dan diod PFC tidak dapat dilihat dalam gambar. Di samping itu, jika anda memberi perhatian sedikit, anda boleh melihat bahawa terdapat kapasitor X (elemen coklat di bahagian bawah sink haba jambatan penerus) di antara jambatan penerus dan litar PFC aktif. Biasanya, termistor zaitun, yang kelihatan seperti kapasitor cakera seramik, ditutup dengan getah.
Komponen PFC aktif
Rajah 18 ialah unsur pada sink haba sisi primer. Bekalan kuasa ini dilengkapi dengan dua suis MOSFET dan diod kuasa litar PFC aktif:
Suis, diod kuasa
Seterusnya, kita akan fokus pada tiub suis …
07
tiub suis
● Tukar tiubPenyongsang pensuisan bekalan kuasa boleh mempunyai banyak mod. Kami telah meringkaskan situasi berikut:
| Mod | 开关管数量 | 二极管数量 | 电容数量 | 变压器针脚 |
| 单端正激 | 1 | 1 | 1 | 4 |
| 双管正激 | 2 | 2 | 0 | 2 |
| 半桥 | 2 | 0 | 2 | 2 |
| 全桥 | 4 | 0 | 0 | 2 |
| 推挽 | 2 | 0 | 0 | 3 |
Sudah tentu, kami hanya menganalisis berapa banyak komponen yang diperlukan dalam mod tertentu. Malah, jurutera akan dihadkan oleh banyak faktor apabila mempertimbangkan mod mana yang hendak diguna pakai.
Pada masa ini, dua mod yang paling popular ialah reka bentuk ke hadapan dua transistor dan reka bentuk tolak-tarik, kedua-duanya menggunakan dua suis lampu. Kami telah pun memperkenalkan tiub pemancar cahaya ini yang disusun pada sink haba sisi utama pada halaman sebelumnya, jadi saya tidak akan mengulanginya di sini.
Berikut ialah lukisan reka bentuk lima mod ini:
(Konfigurasi ke hadapan transistor tunggal)
(Konfigurasi hadapan dua transistor)
(Konfigurasi separuh jambatan)
(Konfigurasi jambatan penuh)
(Konfigurasi tolak-tarik)
8,Dan litar kawalan PWM pengubah.
● Transformer dan litar kawalan PWM
Seperti yang kami nyatakan sebelum ini, bekalan kuasa PC biasanya dilengkapi dengan tiga transformer: yang terbesar ialah transformer utama yang ditandakan dalam Rajah 3, 4 dan 19-23 sebelumnya. Bahagian utamanya disambungkan dengan tiub suis, dan bahagian kedua disambungkan dengan litar penerus dan litar penapis, yang boleh memberikan output DC voltan rendah (+12V, +5V, +3.3V, -12V, -5V) daripada bekalan kuasa.
Transformer terkecil mempunyai beban output +5VSB, yang biasanya menjadi transformer siap sedia, dan sentiasa dalam "keadaan siap sedia" kerana bahagian output ini sentiasa hidup, walaupun kuasa PC dimatikan.Pengubah ketiga ialah pengasing, yang menghubungkan litar kawalan PWM dengan tiub suis. Tidak semua bekalan kuasa akan dilengkapi dengan pengubah ini, kerana sesetengah bekalan kuasa selalunya dilengkapi dengan litar bersepadu optocoupler dengan fungsi yang sama.
pengubah
Bekalan kuasa ini menggunakan litar bersepadu optocoupler dan bukannya transformer.
Litar kawalan PWM adalah berdasarkan litar bersepadu. Secara amnya, bekalan kuasa tanpa PFC aktif akan menggunakan litar bersepadu TL494 (cip bersepadu DBL494 yang serasi digunakan dalam Rajah 26 di bawah). Dalam bekalan kuasa dengan litar PFC aktif, cip yang digunakan untuk menggantikan cip PWM dan litar kawalan PFC kadangkala digunakan. Cip CM6800 adalah contoh yang baik, yang boleh mengintegrasikan semua fungsi cip PWM dan litar kawalan PFC.
litar kawalan PWM
08Bahagian kedua (1)
● Bahagian kedua
Akhirnya, bahagian kedua diperkenalkan. Di bahagian kedua, keluaran pengubah utama akan diperbetulkan dan ditapis, dan kemudian voltan yang diperlukan oleh PC akan dikeluarkan. Pembetulan -5 V dan–-12 V hanya boleh dilakukan dengan diod biasa, kerana ia tidak memerlukan kuasa tinggi dan arus besar.
Walau bagaimanapun, tugas pembetulan voltan positif seperti +3.3 V, +5 V dan +12 V memerlukan jambatan penerus Schottky berkuasa tinggi. Schottky ini mempunyai tiga pin, yang serupa dengan rupa diod kuasa, tetapi ia mempunyai dua diod kuasa tinggi yang disepadukan di dalamnya. Sama ada pembetulan sisi sekunder boleh diselesaikan ditentukan oleh struktur litar kuasa. Secara amnya, mungkin terdapat dua jenis struktur litar pembetulan, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 27:
Mod pembetulan
Mod A akan lebih banyak digunakan dalam bekalan kuasa peringkat permulaan rendah. Mod ini memerlukan tiga pin daripada pengubah. Mod B kebanyakannya digunakan dalam bekalan kuasa mewah. Secara amnya, mod ini hanya perlu dilengkapi dengan dua transformer, tetapi induktansi ferit mestilah cukup besar, jadi mod ini lebih mahal, yang merupakan sebab utama mengapa bekalan kuasa rendah tidak menggunakan mod ini.
Di samping itu, untuk bekalan kuasa mewah, untuk meningkatkan kapasiti keluaran arus maksimum, bekalan kuasa ini selalunya menggandakan keluaran arus maksimum litar penerus dengan menyambungkan dua diod secara selari.
Sama ada ia adalah bekalan kuasa mewah atau rendah, output +12 V dan +5 Vnya dilengkapi dengan litar penerus dan litar penapis yang lengkap, jadi semua bekalan kuasa memerlukan sekurang-kurangnya dua set litar penerus seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 27 .
Terdapat tiga pilihan untuk dipilih untuk output 3.3V:
☆ Tambah pengatur voltan 3.3V dalam bahagian keluaran +5 V, yang diterima pakai oleh banyak bekalan kuasa rendah;
☆ Tambah litar penerus dan litar penapis yang lengkap seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 27 untuk output 3.3 V, tetapi ia perlu berkongsi pengubah dengan litar penerus 5 V. Ini adalah skim reka bentuk biasa bagi bekalan kuasa mewah.
☆ Gunakan litar penerus dan litar penapis 3.3V yang lengkap dan bebas. Skim jenis ini sangat jarang berlaku, dan ia hanya boleh muncul dalam beberapa sumber kuasa peringkat atas dengan tahap demam, seperti Galaxy 1000W Annette.
Oleh kerana output 3.3V biasanya merupakan litar penerus 5V yang dikongsi sepenuhnya (biasa dalam bekalan kuasa rendah) atau sebahagiannya dikongsi (biasa dalam bekalan kuasa mewah), dikatakan bahawa output 3.3V selalunya dihadkan oleh output 5V. Itulah sebabnya banyak bekalan kuasa harus dinamakan "output gabungan 3.3V dan 5V" pada papan nama.Rajah 28 di bawah menunjukkan bahagian kedua bagi bekalan kuasa rendah. Di sini kita dapat melihat litar bersepadu yang bertanggungjawab untuk menjana isyarat PG. Secara amnya, litar bersepadu LM339 digunakan untuk bekalan kuasa rendah.
sisi sekunder
Di samping itu, kita juga boleh melihat beberapa kapasitor elektrolitik (saiz kapasitor ini jauh lebih kecil daripada pengganda voltan atau litar PFC aktif) dan induktor, yang bertanggungjawab terutamanya untuk fungsi penapisan.
Untuk memerhatikan bekalan kuasa ini dengan lebih jelas, kami telah mengeluarkan semua wayar terbang dan gegelung penapis pada bekalan kuasa, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 29. Di sini kita boleh melihat beberapa diod kecil, yang digunakan terutamanya untuk pembetulan-12 V dan–5 V, dan arus yang melaluinya adalah sangat kecil (bekalan kuasa ini hanya memerlukan 0.5A). Arus keluaran voltan lain hendaklah sekurang-kurangnya 1A, yang memerlukan diod kuasa bertanggungjawab untuk pembetulan.
Diod penerus untuk–-12 V dan–5 V litar voltan negatif
10. Bahagian kedua (II)
● Bahagian kedua
(2)Rajah berikut menggambarkan komponen pada sink haba sisi sekunder bekalan kuasa rendah:
Komponen pada sink haba sekunderDari kiri ke kanan:
☆ Cip IC pengatur voltan-walaupun ia mempunyai tiga pin dan kelihatan sangat mirip dengan triod, ia adalah cip IC. Bekalan kuasa ini menggunakan pengatur voltan 7805 (pengatur voltan 5V), yang bertanggungjawab untuk penstabilan voltan +5VSB. Seperti yang kami nyatakan sebelum ini, +5VSB menggunakan litar keluaran bebas, kerana ia masih perlu menyediakan output +5 V kepada +5VSB walaupun semasa PC dimatikan. Itulah sebabnya output +5VSB juga biasanya dirujuk sebagai "output siap sedia". 805IC boleh memberikan output arus maksimum sebanyak 1A.
☆ Transistor MOSFET kuasa, terutamanya bertanggungjawab untuk output 3.3V. Model MOSFET bagi bekalan kuasa ini ialah PHP45N03LT, yang boleh membenarkan arus maksimum 45A melaluinya. Seperti yang kami nyatakan pada halaman sebelumnya, hanya bekalan kuasa rendah yang akan menggunakan pengawal selia 3.3V yang dikongsi dengan 5V.
☆ Penerus Kuasa Schottky, yang dibentuk dengan menyepadukan dua diod. Model Schottky bagi bekalan kuasa ini ialah STPR1620CT, dan setiap diod bekalan kuasa ini boleh membenarkan arus maksimum 8A (16A kesemuanya). Penerus Schottky kuasa jenis ini biasanya digunakan untuk output 12V.
☆ Satu lagi kuasa penerus Schottky. Model bekalan kuasa ini ialah E83-004, dan arus maksimum yang dibenarkan ialah 60A. Penerus kuasa ini selalunya digunakan untuk keluaran +5 V dan+3.3 V. Kerana output +5 V dan+3.3 V menggunakan penerus yang sama, jumlahnya tidak boleh melebihi had semasa penerus. Inilah yang sering kita panggil konsep output bersama. Dalam erti kata lain, output 3.3V datang daripada output 5V. Tidak seperti output lain, pengubah tidak mempunyai output 3.3V. Reka bentuk ini sering digunakan untuk bekalan kuasa rendah. Secara amnya, keluaran bebas +3.3 V dan +5 V digunakan dalam bekalan kuasa mewah.
Mari kita lihat komponen utama bahagian sekunder bekalan kuasa mewah:
Komponen bahagian sekunder bekalan kuasa mewah
Komponen bahagian sekunder bekalan kuasa mewah
Di sini kita boleh lihat:
Dua penerus Schottky selari untuk output 12V. Bekalan kuasa rendah selalunya mempunyai hanya satu penerus sedemikian. Reka bentuk ini secara semula jadi menggandakan keluaran arus maksimum penerus. Bekalan kuasa ini menggunakan dua penerus STPS6045CW Schottky, setiap satunya boleh menjalankan arus maksimum 60A.
☆ Penerus Schottky yang bertanggungjawab untuk output 5V. Bekalan kuasa ini menggunakan penerus STPS60L30CW, yang boleh membenarkan arus maksimum 60A melaluinya.
☆ Penerus Schottky yang bertanggungjawab untuk output 3.3V, yang merupakan perbezaan utama antara bekalan kuasa mewah dan bekalan kuasa rendah (bekalan kuasa rendah selalunya tidak mempunyai output 3.3V yang berasingan). Bekalan kuasa ini menggunakan STPS30L30CT Schottky, yang boleh membenarkan arus maksimum 30A melaluinya.
☆ Pengatur voltan litar perlindungan kuasa. Ini juga merupakan simbol bekalan kuasa mewah.
Perkara utama ialah output arus maksimum yang dinyatakan di atas hanya relatif kepada satu komponen. Output arus maksimum bekalan kuasa sebenarnya bergantung kepada kualiti banyak komponen yang disambungkan kepadanya, seperti kearuhan gegelung, pengubah, ketebalan wayar, lebar PCB dan sebagainya. Kita boleh mendapatkan kuasa maksimum teori bekalan kuasa dengan mendarabkan arus maksimum penerus dan voltan keluaran. Sebagai contoh, kuasa maksimum keluaran 12V bagi bekalan kuasa dalam rajah terakhir hendaklah 16A*12V=192W.
Penafian: Artikel ini diterbitkan semula daripada "Power R&D Elite Circle" untuk menyokong perlindungan hak harta intelek. Sila nyatakan sumber asal dan pengarang cetakan semula. Jika terdapat sebarang pelanggaran, sila hubungi kami untuk memadamkannya.




粤公网安备44030002007346号