Super gedetailleerde analyse van de kennis van schakelende voeding, supergeorganiseerd!

Figuur 1: Standaard ontwerpdiagram voor lineaire voeding

Figuur 2: Golfvorm van lineaire voeding

Hoewel lineaire voeding zeer geschikt is voor het leveren van stroom aan apparaten met een laag vermogen, zoals draadloze telefoons, PlayStation/Wii/Xbox en andere gameconsoles, zal voor apparaten met een hoog vermogen de lineaire voeding onvoldoende zijn.

Voor lineaire voeding is de grootte van de interne capaciteit en transformator omgekeerd evenredig met de frequentie van het wisselstroomnet: dat wil zeggen: als de frequentie van het ingangsnet lager is, zijn de grotere capaciteit en transformator nodig voor lineaire voeding, en vice versa. Momenteel wordt altijd wisselstroom met een frequentie van 60 Hz (50 Hz in sommige landen) gebruikt, wat een relatief lage frequentie is, waardoor de afmetingen van de transformator en condensator vaak relatief groot zijn. Bovendien geldt: hoe groter de piek van het wisselstroomnet, hoe groter de transformator van de lineaire voeding.

Daarom zal het vervaardigen van een lineaire voeding op het gebied van personal pc's een gekke zet zijn, omdat het volume erg groot zal zijn en het gewicht erg zwaar. Daarom zijn persoonlijke pc-gebruikers niet geschikt voor het delen van lineaire voeding.

● Hoeveel weet u over schakelende voeding?

Een schakelende voeding kan dit probleem goed oplossen via de hoogfrequente schakelmodus. Voor hoogfrequente schakelende voeding kan de AC-ingangsspanning worden verhoogd voordat deze de transformator binnengaat (meestal 50-60 KHz voordat deze wordt versterkt).Met de toename van de ingangsspanning hoeven componenten zoals transformatoren en condensatoren niet zo groot te zijn als de lineaire voeding.

Deze hoogfrequente schakelende voeding is precies wat onze persoonlijke pc en apparatuur zoals videorecorders nodig hebben.Opgemerkt moet worden dat wat we vaak "schakelende voeding" noemen, eigenlijk de afkorting is van "hoogfrequente schakelende voeding", wat niets te maken heeft met het in- en uitschakelen van de voeding zelf.In feite gebruikt de voeding van de pc van de eindgebruiker een meer geoptimaliseerd schema: een gesloten-lussysteem: het circuit dat verantwoordelijk is voor het besturen van de schakelbuis, het verkrijgen van het feedbacksignaal van de uitgang van de voeding en het vervolgens verhogen of verlagen van de frequentie van de pc. de spanning in een bepaalde periode afhankelijk van het stroomverbruik van de pc om zich aan te passen aan de transformator van de voeding (deze methode wordt PWM, pulsbreedtemodulatie, pulsbreedtemodulatie genoemd).Daarom kan de schakelende voeding zichzelf aanpassen aan het stroomverbruik van de aangesloten stroomverbruikende apparatuur, zodat de transformator en andere componenten minder energie kunnen wegnemen en de calorische waarde kunnen verlagen.

Aan de andere kant is het ontwerpconcept van lineaire voeding dat vermogen van het grootste belang is, zelfs als het belastingscircuit geen grote stroom vereist. Het gevolg hiervan is dat alle componenten op volle belasting werken, zelfs als ze niet nodig zijn, wat resulteert in een veel hogere warmte.

Figuur 4: Voeding met PFC-circuit

Door Figuur 3 met Figuur 4 te vergelijken, kunnen we het verschil tussen beide zien: de ene heeft een actief PFC-circuit en de andere niet. De eerste heeft geen 110/220 V-omzetter en geen spanningsverdubbelingscircuit. Het volgende zal zich richten op de uitleg van actieve PFC-voeding.Om de lezers het werkingsprincipe van de voeding beter te laten begrijpen, is het bovenstaande een zeer eenvoudig diagram, dat geen andere extra circuits bevat, zoals kortsluitbeveiliging, stand-bycircuit en PG-signaalgenerator. Als u een gedetailleerder diagram wilt weten, kunt u uiteraard Figuur 5 raadplegen. Het maakt niet uit of je het niet begrijpt, want deze foto is oorspronkelijk bedoeld voor professionele energieontwerpers.

Figuur 5: Typisch ontwerpdiagram van een low-end ATX-voeding (de afbeelding is mogelijk niet duidelijk, dus ik stel voor dat u hem eruit sleept om te bekijken)

U kunt zich afvragen: waarom is er geen spanningsrectificatiecircuit in het ontwerpdiagram van figuur 5? In feite heeft het PWM-circuit al het werk van spanningsrectificatie op zich genomen. De ingangsspanning wordt opnieuw gecorrigeerd voordat deze door de schakelbuis gaat, en de spanning die de transformator binnenkomt, is een blokgolf geworden. Daarom is de golfvorm van de transformatoruitgang ook een blokgolf en geen sinusgolf. Op dit moment is de golfvorm vierkant, zodat de spanning door de transformator eenvoudig kan worden omgezet in gelijkspanning.

Dat wil zeggen dat nadat de spanning opnieuw is gekalibreerd door de transformator, de uitgangsspanning gelijkstroom-gelijkspanning is geworden. Daarom wordt een schakelende voeding vaak DC-DC-converter genoemd.De lus van het PWM-regelcircuit is verantwoordelijk voor alle vereiste regelfuncties. Als de uitgangsspanning verkeerd is, zal het PWM-regelcircuit het stuursignaal van de duty-cycle veranderen om zich aan te passen aan de transformator en uiteindelijk de uitgangsspanning corrigeren. Dit gebeurt vaak wanneer het stroomverbruik van de pc toeneemt en de uitgangsspanning de neiging heeft af te nemen, of wanneer het stroomverbruik van de pc afneemt, de uitgangsspanning de neiging heeft toe te nemen.Als we naar de volgende pagina kijken, is het noodzakelijk dat we de volgende informatie kennen:

★ Alle circuits en modules vóór de transformator worden "primaire zijde" genoemd, en alle circuits en modules na de transformator worden "secundaire zijde" genoemd;

★ De voeding ontworpen met actieve PFC beschikt niet over een 110 V/220 V-omzetter en een spanningsverdubbelaar;★ Voor de voeding zonder PFC-circuit: als 110 V/220 V is ingesteld op 110 V, zal de voeding zelf, voordat de stroom de gelijkrichtbrug binnengaat, de spanningsverdubbelaar gebruiken om 110 V te verhogen tot ongeveer 220 V;

★ De schakelbuis op de PC-voeding bestaat uit een paar power MOSFET-buizen. Er zijn natuurlijk ook andere combinaties, die we later in detail zullen toelichten;

★ De vereiste golfvorm van de transformator is blokgolf, dus de spanningsgolfvorm na passage door de transformator is blokgolf en geen sinusgolf;

★PWM-stuurstroom is vaak een geïntegreerd circuit, meestal geïsoleerd van de primaire zijde door een kleine transformator, maar soms kan het van de primaire zijde worden geïsoleerd door een koppelchip (een kleine IC-chip met LED en fototransistor);

★PWM-stuurcircuit regelt het sluiten van de schakelbuis van de voeding op basis van de uitgangsbelasting van de voeding. Als de uitgangsspanning te hoog of te laag is, zal het PWM-regelcircuit de spanningsgolfvorm veranderen om zich aan te passen aan de schakelbuis, om het doel van het corrigeren van de positieve uitgangsspanning te bereiken;

Op de volgende pagina zullen we elke module en het circuit van de voeding bestuderen aan de hand van afbeeldingen, en u visueel vertellen waar u ze in de voeding kunt vinden via fysieke afbeeldingen.

Onderscheid de primaire zijde van de secundaire zijde.

Hierboven hebben we elke module in een voeding grofweg geïntroduceerd vanuit macro-perspectief. Laten we het verfijnen en het onderwerp richten op de componenten van elke voedingsmodule ...

04
Analyse van een transiënt filtercircuit

Nadat het is aangesloten op de pc-schakelende voeding, komt de commerciële stroom eerst in het Transient Filtering-circuit, dat gewoonlijk het EMI-circuit wordt genoemd. De volgende afbeelding beschrijft het schakelschema van het "aanbevolen" transiëntfiltercircuit van een pc-voeding.

Schakelschema van een transiëntfiltercircuit

Waarom moeten we benadrukken dat het "aanbevolen" is? Omdat veel voedingen op de markt, vooral low-end voedingen, vaak enkele componenten weglaten in Figuur 8. U kunt dus de kwaliteit van uw voeding beoordelen door te controleren of het EMI-circuit is gekrompen.

Het hoofdbestanddeel van het EMI-circuit is MOV (Metal Oxide Varistor), of varistor (RV1 in figuur 8), die verantwoordelijk is voor het onderdrukken van de piek in de transiënt van commercieel vermogen. Het MOV-element wordt ook gebruikt in overspanningsbeveiligers. Veel low-end voedingen schakelen echter vaak belangrijke MOV-componenten uit om kosten te besparen. Voor de voeding die is uitgerust met MOV-elementen is het niet belangrijk of er wel of geen overspanningsbeveiliging aanwezig is, omdat de voeding al de functie heeft om piekspanningen te onderdrukken.

L1 en L2 in afb. 8 zijn ferrietspoelen; C1 en C2 zijn schijfcondensatoren, meestal blauw, en deze condensatoren worden meestal "Y" -condensatoren genoemd; C3 is een gemetalliseerde polyestercondensator, meestal met een capaciteit van 100 nF, 470 nF of 680 nF, ook wel "X" -condensator genoemd; Sommige voedingen zijn uitgerust met twee X-condensatoren, die parallel zijn aangesloten op het lichtnet, zoals weergegeven in Figuur 8 RV1.

X-condensator kan elke condensator zijn die parallel is aangesloten op het lichtnet; Y-condensatoren worden meestal in paren gekoppeld, die in serie moeten worden aangesloten tussen vuur en nul, en het middelpunt van de twee condensatoren moet via het chassis worden geaard. Dat wil zeggen dat ze parallel aan het lichtnet zijn aangesloten.

Het transiënte filtercircuit kan niet alleen het commerciële vermogen filteren, maar ook voorkomen dat de door de schakelbuis gegenereerde ruis interfereert met andere elektronische apparaten op hetzelfde commerciële vermogen.

Laten we eens kijken naar enkele praktische voorbeelden. Zie je, zoals weergegeven in figuur 9, enkele vreemde dingen? Deze voeding heeft geen transiëntfiltercircuit! Dit is een goedkope "cottage" voeding. Let op, kijk naar de markering op de printplaat. Het transiënte filtercircuit had er moeten zijn, maar werd door de harteloze JS op de markt gebracht.

Deze goedkope "cottage" voeding heeft geen transient filtercircuit.

Zoals weergegeven in figuur 10 is dit een low-end voeding met transient filtercircuit, maar zoals we kunnen zien laat het transient filtercircuit van deze voeding de belangrijke MOV-varistor achterwege en heeft het alleen een ferrietspoel; Deze voeding is echter voorzien van een extra X-condensator.

EMI-circuit van low-end voeding

Transiënte filtercircuits zijn onderverdeeld in primaire EMI en secundaire EMI. De primaire EMI van veel voedingen wordt vaak op een onafhankelijke printplaat geplaatst, dichtbij de netinterface, terwijl de secundaire EMI op de hoofdprintplaat van de voeding wordt geplaatst, zoals weergegeven in de volgende figuren 11 en 12.Klasse I EMI is uitgerust met een X-condensator en een ferrietinductor.

Kijk naar de secundaire EMI van deze voeding. Hier kunnen we de MOV-varistor zien, hoewel de plaatsing ervan een beetje vreemd is, achter het tweede ferriet. Over het geheel genomen moet gezegd worden dat het EMI-circuit van deze voeding zeer compleet is.

Volledige secundaire EMI

Het is vermeldenswaard dat de MOV-varistor van de bovenstaande voeding geel is, maar in feite zijn de meeste MOV's donkerblauw.

Bovendien is het transiënte filtercircuit van deze voeding uitgerust met een zekering (weergegeven als F1 in figuur 8). Houd er rekening mee dat als u merkt dat de zekering in de zekeringbuis is doorgebrand, het zeker is dat een of meer componenten in de voeding defect zijn. Het heeft op dit moment geen zin om de zekering te vervangen, en deze zal waarschijnlijk weer doorbranden nadat u hem hebt ingeschakeld.

05

Spanningsverdubbelaar en primair gelijkrichtcircuit

● Spanningsverdubbelaar en primair gelijkrichtcircuit

Zoals hierboven vermeld, omvat de schakelende voeding voornamelijk actieve PFC-voeding en passieve PFC-voeding. Deze laatste heeft geen PFC-circuit maar is voorzien van een spanningsverdubbelaar. De spanningsverdubbelaar maakt gebruik van twee enorme elektrolytische condensatoren, dat wil zeggen, als je twee grote condensatoren in de voeding ziet, kan in principe worden geoordeeld dat dit de spanningsverdubbelaar van de voeding is. Zoals we eerder vermeldden is de spanningsverdubbelaar alleen geschikt voor gebieden met 127V spanning.

Een spanningsverdubbelaar bestaande uit twee enorme elektrolytische condensatoren

Haal het neer en kijk eens

Aan één kant van de spanningsverdubbelaar is de gelijkrichtbrug te zien. De gelijkrichterbrug kan bestaan uit vier diodes of één component, zoals weergegeven in Figuur 15. De gelijkrichtbrug van hoogwaardige voedingen wordt meestal op een speciaal koellichaam geplaatst.

gelijkrichterbrug

In het primaire deel bevindt zich meestal een NTC-thermistor, die de weerstandswaarde kan veranderen afhankelijk van de temperatuurverandering. NTC-thermistor is de afkorting van Negatieve Temperatuurcoëfficiënt. Zijn functie is voornamelijk om de voeding opnieuw op elkaar af te stemmen wanneer de temperatuur erg laag of erg hoog is, wat vergelijkbaar is met de keramische schijfcondensator, meestal olijfgroen.

06Actief PFC-circuit

● Actief PFC-circuitDit soort circuit is ongetwijfeld alleen te zien in de voeding die is uitgerust met een actief PFC-circuit.

Figuur 16 illustreert een typisch PFC-circuit:

Actief PFC-schakelschema

Een actief PFC-circuit maakt doorgaans gebruik van twee vermogens-MOSFET-schakelaars. Deze schakelbuizen worden meestal op het koellichaam van de primaire zijde geplaatst. Voor een beter begrip hebben we elke MOSFET-schakelbuis gemarkeerd met letters: S staat voor Source, D staat voor Drain en G staat voor Gate.

Een PFC-diode is een vermogensdiode, die doorgaans een vergelijkbare behuizingstechnologie gebruikt als een vermogenstransistor. Ze zijn ongeveer even lang en bevinden zich ook op de koelplaat van de primaire zijde, maar een PFC-diode heeft slechts twee pinnen.

De inductantie in het PFC-circuit is de grootste inductantie in de voeding; De filtercondensator aan de primaire zijde is de grootste elektrolytische condensator aan de primaire zijde van de actieve PFC-voeding. De weerstand in afb. 16 is een NTC-thermistor, die de weerstandswaarde kan veranderen bij temperatuurverandering, en heeft dezelfde functie als de NTC-thermistor van secundaire EMI.Een actief PFC-regelcircuit is meestal gebaseerd op een IC-geïntegreerd circuit, en soms is dit geïntegreerde circuit ook verantwoordelijk voor het besturen van het PWM-circuit (gebruikt om het sluiten van de schakelbuis te regelen). Dit soort geïntegreerde schakeling wordt gewoonlijk "PFC/PWM-combo" genoemd.

Bekijk zoals gewoonlijk eerst enkele voorbeelden. In Figuur 17 kunnen we de componenten beter zien nadat het koellichaam aan de primaire zijde is verwijderd. Het is het secundaire EMI-circuit van het transiënte filtercircuit aan de linkerkant, dat hierboven in detail is geïntroduceerd; Kijk naar de linkerkant, ze zijn allemaal componenten van een actief PFC-circuit.

Omdat we de koelplaat hebben verwijderd, zijn de PFC-transistor en de PFC-diode niet te zien op de foto. Bovendien kun je, als je een beetje oplet, zien dat er een X-condensator (bruin element aan de onderkant van het koellichaam van de gelijkrichtbrug) zit tussen de gelijkrichtbrug en het actieve PFC-circuit. Meestal is de olijfthermistor, die eruit ziet als een keramische schijfcondensator, bedekt met rubber.

Actieve PFC-componenten

Figuur 18 is een element op het koellichaam aan de primaire zijde. Deze voeding is uitgerust met twee MOSFET-schakelaars en vermogensdiodes van het actieve PFC-circuit:

Schakelaar, vermogensdiode

Vervolgens zullen we ons concentreren op de schakelbuis …

07
schakelaar buis

● SchakelbuisDe schakelende omvormer van de voeding kan vele modi hebben. Wij hebben de volgende situaties samengevat:

Uiteraard analyseren we alleen hoeveel componenten er in een bepaalde modus nodig zijn. In feite zullen ingenieurs door veel factoren worden beperkt bij het overwegen van welke modus ze moeten gebruiken.

Momenteel zijn de twee meest populaire modi het voorwaartse ontwerp met twee transistoren en het push-pull-ontwerp, die beide twee lichtschakelaars gebruiken. Op de vorige pagina hebben we deze lichtgevende buizen, die op het koellichaam aan de primaire zijde zijn aangebracht, al geïntroduceerd, dus ik zal ze hier niet herhalen.

Hier zijn de ontwerptekeningen van deze vijf modi:

(Voorwaartse configuratie met enkele transistor)

(Voorwaartse configuratie met twee transistors)

(Halve brugconfiguratie)

(Volledige brugconfiguratie)

(Push-pull-configuratie)

8,En een transformator PWM-stuurcircuit.

● Transformator en PWM-regelcircuit

Zoals we eerder vermeldden, is de pc-voeding over het algemeen uitgerust met drie transformatoren: de grootste is de hoofdtransformator die is aangegeven in de voorgaande figuren 3, 4 en 19-23. De primaire zijde is verbonden met de schakelbuis en de secundaire zijde is verbonden met het gelijkrichtcircuit en het filtercircuit, dat een laagspannings-DC-uitgang (+12V, +5V, +3.3V, -12V, -5V) kan leveren van de stroomvoorziening.

De kleinste transformator heeft een belasting van +5VSB-uitgang, die gewoonlijk een stand-by-transformator wordt, en bevindt zich altijd in een "stand-by-status" omdat dit deel van de uitgang altijd aan staat, zelfs als de pc is uitgeschakeld.De derde transformator is een isolator, die het PWM-stuurcircuit verbindt met de schakelbuis. Niet alle voedingen zullen worden uitgerust met deze transformator, omdat sommige voedingen vaak zijn uitgerust met optocoupler-geïntegreerde schakelingen met dezelfde functie.

transformator

Deze voeding maakt gebruik van een optocoupler-geïntegreerd circuit in plaats van een transformator.

Het PWM-regelcircuit is gebaseerd op een geïntegreerd circuit. Over het algemeen zal de voeding zonder actieve PFC gebruik maken van een geïntegreerd TL494-circuit (de compatibele geïntegreerde DBL494-chip wordt gebruikt in figuur 26 hieronder). In de voeding met actief PFC-circuit wordt soms een chip gebruikt die de PWM-chip en het PFC-regelcircuit vervangt. De CM6800-chip is een goed voorbeeld, die alle functies van de PWM-chip en het PFC-besturingscircuit kan integreren.

PWM-regelcircuit

08Secundaire zijde (1)

● Secundaire zijde

Tenslotte wordt de secundaire zijde geïntroduceerd. Aan de secundaire zijde wordt de uitgang van de hoofdtransformator gelijkgericht en gefilterd, waarna de door de pc vereiste spanning wordt afgegeven. Gelijkrichting van -5 V en -12 V kan alleen worden gedaan met gewone diodes, omdat deze geen hoog vermogen en grote stroom nodig hebben.

De gelijkrichttaken van positieve spanningen zoals +3.3 V, +5 V en +12 V hebben echter een krachtige Schottky-gelijkrichterbrug nodig. Deze Schottky heeft drie pinnen, die lijken op vermogensdiodes, maar ze zijn voorzien van twee hoogvermogensdiodes. Of de rectificatie aan de secundaire zijde kan worden voltooid, wordt bepaald door de structuur van het stroomcircuit. Over het algemeen kunnen er twee soorten rectificatiecircuitstructuren zijn, zoals weergegeven in Figuur 27:

Rectificatiemodus

Modus A zal meer worden gebruikt in low-end instapvoedingen. Deze modus vereist drie pinnen van de transformator. Mode B wordt meestal gebruikt in high-end voedingen. Over het algemeen hoeft deze modus slechts te worden uitgerust met twee transformatoren, maar de ferrietinductie moet groot genoeg zijn, dus deze modus kost meer, wat de belangrijkste reden is waarom low-end voedingen deze modus niet gebruiken.

Bovendien wordt bij hoogwaardige voedingen de maximale stroomafgifte van het gelijkrichtcircuit vaak verdubbeld door twee diodes parallel te schakelen, om zo de maximale stroomafgiftecapaciteit te verbeteren.

Of het nu een high-end of low-end voeding is, de +12 V en +5 V uitgangen zijn uitgerust met complete gelijkrichtercircuits en filtercircuits, dus alle voedingen hebben minimaal twee sets gelijkrichtercircuits nodig, zoals weergegeven in Afbeelding 27 .

Er zijn drie opties waaruit u kunt kiezen voor 3.3V-uitvoer:

☆ Voeg een 3.3 V-spanningsregelaar toe aan het +5 V-uitgangsgedeelte, die door veel low-end voedingen wordt gebruikt;

☆ Voeg een compleet gelijkrichtercircuit en filtercircuit toe zoals weergegeven in Afbeelding 27 voor de 3.3 V-uitgang, maar deze moet een transformator delen met het 5 V-gelijkrichtercircuit. Dit is een gebruikelijk ontwerpschema voor hoogwaardige voedingen.

☆ Gebruik een compleet en onafhankelijk 3.3V-gelijkrichtercircuit en filtercircuit. Dit soort schema is zeer zeldzaam en kan alleen voorkomen in een paar topstroombronnen met koortsniveau, zoals de Galaxy 1000W van Annette.

Omdat de 3.3V-uitvoer meestal een volledig gedeeld 5V-gelijkrichtercircuit is (gebruikelijk in low-end voedingen) of gedeeltelijk gedeeld (gebruikelijk in high-end voedingen), wordt er gezegd dat de 3.3V-uitvoer vaak beperkt wordt door 5V-uitvoer. Daarom moeten veel voedingen op het typeplaatje de naam "3.3V en 5V gecombineerde uitgang" hebben.Figuur 28 hieronder toont de secundaire kant van een low-end voeding. Hier kunnen we het geïntegreerde circuit zien dat verantwoordelijk is voor het genereren van PG-signalen. Over het algemeen wordt de LM339-geïntegreerde schakeling gebruikt voor low-end voeding.

secundaire kant

Daarnaast kunnen we ook enkele elektrolytische condensatoren zien (de grootte van deze condensatoren is veel kleiner dan die van een spanningsverdubbelaar of een actief PFC-circuit) en inductoren, die voornamelijk verantwoordelijk zijn voor de filterfunctie.

Om deze voeding duidelijker waar te nemen, hebben we alle losse draden en filterspoelen op de voeding verwijderd, zoals weergegeven in Figuur 29. Hier zien we een aantal kleine diodes, die vooral gebruikt worden voor gelijkrichting van -12 V en -5 V. De stroom die erdoorheen gaat is erg klein (deze voeding verbruikt slechts 0.5 A). De uitgangsstroom van andere spanningen moet minimaal 1A zijn, waarvoor de vermogensdiode verantwoordelijk moet zijn voor de gelijkrichting.

Gelijkrichterdiodes voor negatieve spanningscircuits van 12 V en 5 V

10. Secundaire zijde (II)

● Secundaire zijde
(2)De volgende afbeelding toont de componenten op het koellichaam aan de secundaire zijde van de low-end voeding:

Componenten op het secundaire koellichaamVan links naar rechts:

☆ IC-chip van spanningsregelaar - hoewel deze drie pinnen heeft en erg op een triode lijkt, is het een IC-chip. Deze voeding maakt gebruik van een 7805-spanningsregelaar (5V-spanningsregelaar), die verantwoordelijk is voor de spanningsstabilisatie van +5VSB. Zoals we eerder vermeldden, maakt de +5VSB gebruik van een onafhankelijk uitgangscircuit, omdat deze nog steeds +5 V-uitvoer moet leveren aan de +5VSB, zelfs als de pc is uitgeschakeld. Daarom wordt de +5VSB-uitgang ook wel "stand-by-uitgang" genoemd. De 805IC kan een maximale stroomuitvoer van 1A leveren.

☆ Power MOSFET-transistor, voornamelijk verantwoordelijk voor een 3.3V-uitgang. Het MOSFET-model van deze voeding is PHP45N03LT, waarmee een maximale stroom van 45A kan worden doorgevoerd. Zoals we op de vorige pagina vermeldden, zal alleen de low-end voeding de 3.3V-regelaar gebruiken die gedeeld wordt met 5V.

☆ Schottky-vermogengelijkrichter, die bestaat uit de integratie van twee diodes. Het Schottky-model van deze voeding is de STPR1620CT en elke diode van deze voeding kan een maximale stroom van 8 A (16 A in totaal) doorlaten. Dit soort Schottky-gelijkrichter wordt meestal gebruikt voor 12V-uitvoer.

☆ Nog een krachtige Schottky-gelijkrichter. Het model van deze voeding is E83-004 en de maximaal toegestane stroom is 60A. Deze vermogensgelijkrichter wordt vaak gebruikt voor +5 V en +3.3 V uitgangen. Omdat de +5 V- en +3.3 V-uitgangen dezelfde gelijkrichter gebruiken, kan de som daarvan de stroomlimiet van de gelijkrichter niet overschrijden. Dit is wat wij vaak het concept van gezamenlijke output noemen. Met andere woorden: de 3.3V-uitgang komt van de 5V-uitgang. In tegenstelling tot andere uitgangen heeft de transformator geen 3.3V-uitgang. Dit ontwerp wordt vaak gebruikt voor low-end voeding. In de hoogwaardige voeding worden doorgaans onafhankelijke +3.3 V- en +5 V-uitgangen gebruikt.

Laten we eens kijken naar de belangrijkste componenten van de secundaire kant van de hoogwaardige voeding:

Componenten van de secundaire kant van een hoogwaardige voeding

Componenten van de secundaire kant van een hoogwaardige voeding

Hier kunnen we zien:

Twee parallelle Schottky-gelijkrichters voor 12V-uitgang. Low-end voedingen hebben vaak maar één dergelijke gelijkrichter. Dit ontwerp verdubbelt uiteraard de maximale stroomuitgang van de gelijkrichter. Deze voeding maakt gebruik van twee STPS6045CW Schottky gelijkrichters, die elk een maximale stroom van 60A kunnen leveren.

☆ Een Schottky-gelijkrichter die verantwoordelijk is voor 5V-uitvoer. Deze voeding maakt gebruik van een STPS60L30CW-gelijkrichter, die een maximale stroom van 60A kan doorlaten.

☆ Een Schottky-gelijkrichter die verantwoordelijk is voor de 3.3V-uitvoer, wat het belangrijkste verschil is tussen high-end voeding en low-end voeding (de low-end voeding heeft vaak geen aparte 3.3V-uitgang). Deze voeding maakt gebruik van STPS30L30CT Schottky, waardoor een maximale stroom van 30A kan worden doorgelaten.

☆ Een spanningsregelaar van een stroombeveiligingscircuit. Dit is ook een symbool van hoogwaardige stroomvoorziening.

Het belangrijkste punt is dat de hierboven genoemde maximale stroomuitvoer slechts betrekking heeft op een enkele component. De maximale stroomopbrengst van een voeding hangt feitelijk af van de kwaliteit van veel componenten die erop zijn aangesloten, zoals spoelinductie, transformator, draaddikte, breedte van de printplaat enzovoort. We kunnen het theoretische maximale vermogen van de voeding verkrijgen door de maximale stroom van de gelijkrichter en de uitgangsspanning te vermenigvuldigen. Het maximale uitgangsvermogen van de voeding op 12V in de laatste afbeelding moet bijvoorbeeld 16A*12V=192W zijn.

Disclaimer: dit artikel is overgenomen uit de "Power R&D Elite Circle" ter ondersteuning van de bescherming van intellectuele eigendomsrechten. Vermeld de originele bron en auteur van de herdruk. Als er sprake is van inbreuk, neem dan contact met ons op om deze te verwijderen.