Hình 1: Sơ đồ thiết kế bộ nguồn tuyến tính tiêu chuẩn

Hình 2: Dạng sóng của nguồn điện tuyến tính

Mặc dù nguồn điện tuyến tính rất phù hợp để cung cấp điện cho các thiết bị có công suất thấp, chẳng hạn như điện thoại không dây, PlayStation/Wii/Xbox và các máy chơi game khác, nhưng đối với các thiết bị có công suất cao, nguồn điện tuyến tính sẽ không đủ.

Đối với nguồn điện tuyến tính, kích thước của điện dung bên trong và máy biến áp tỷ lệ nghịch với tần số của nguồn điện xoay chiều: nghĩa là, nếu tần số của nguồn điện đầu vào thấp hơn thì cần có điện dung và máy biến áp lớn hơn để cung cấp điện tuyến tính, và ngược lại. Hiện nay, nguồn điện xoay chiều có tần số 60Hz (50Hz ở một số quốc gia) luôn được sử dụng, đây là tần số tương đối thấp nên kích thước của máy biến áp và tụ điện của nó thường tương đối lớn. Ngoài ra, dòng điện xoay chiều càng lớn thì máy biến áp của nguồn điện tuyến tính càng lớn.

Vì vậy, đối với lĩnh vực PC cá nhân, việc sản xuất một bộ nguồn tuyến tính sẽ là một bước đi điên rồ, bởi khối lượng của nó sẽ rất lớn và trọng lượng của nó sẽ rất nặng. Do đó, người dùng PC cá nhân không thích hợp để chia sẻ nguồn điện tuyến tính.

● Bạn biết bao nhiêu về việc chuyển đổi nguồn điện?

Việc chuyển đổi nguồn điện có thể giải quyết tốt vấn đề này thông qua chế độ chuyển mạch tần số cao. Đối với nguồn điện chuyển mạch tần số cao, điện áp đầu vào AC có thể được tăng cường trước khi vào máy biến áp (thường là 50-60 KHz trước khi tăng cường).Với việc tăng điện áp đầu vào, kích thước của các bộ phận như máy biến áp và tụ điện không nhất thiết phải lớn như nguồn điện tuyến tính.

Bộ nguồn chuyển đổi tần số cao này chính là thứ mà PC cá nhân và thiết bị của chúng ta như VCR cần.Cần lưu ý rằng cái mà chúng ta thường gọi là "nguồn điện chuyển mạch" thực chất là tên viết tắt của "nguồn điện chuyển mạch tần số cao", không liên quan gì đến việc tắt và bật nguồn điện.Trên thực tế, nguồn điện của PC của người dùng cuối sử dụng sơ đồ tối ưu hơn: hệ thống vòng kín - mạch chịu trách nhiệm điều khiển ống chuyển mạch, thu tín hiệu phản hồi từ đầu ra của nguồn điện, sau đó tăng hoặc giảm tần số của điện áp trong một khoảng thời gian nhất định theo mức tiêu thụ điện năng của PC để thích ứng với máy biến áp của nguồn điện (phương pháp này được gọi làPWM, Điều chế độ rộng xung, điều chế độ rộng xung).Do đó, nguồn điện chuyển mạch có thể tự điều chỉnh theo mức tiêu thụ điện năng của thiết bị tiêu thụ điện được kết nối, để máy biến áp và các bộ phận khác có thể lấy đi ít năng lượng hơn và giảm nhiệt trị.

Mặt khác, khái niệm thiết kế của nguồn điện tuyến tính là nguồn điện là tối quan trọng, ngay cả khi mạch tải không yêu cầu dòng điện lớn. Hậu quả của việc này là tất cả các bộ phận đều hoạt động hết công suất ngay cả khi không cần thiết, dẫn đến nhiệt độ cao hơn rất nhiều.

Hình 4: Cấp nguồn bằng mạch PFC

Bằng cách so sánh Hình 3 với Hình 4, chúng ta có thể thấy sự khác biệt giữa chúng: một cái có mạch PFC đang hoạt động còn cái kia thì không. Cái trước không có bộ chuyển đổi 110/220 V và không có mạch tăng gấp đôi điện áp. Phần sau đây sẽ tập trung vào việc giải thích về nguồn điện PFC hoạt động.Để bạn đọc hiểu rõ hơn về nguyên lý làm việc của bộ nguồn, trên đây là sơ đồ rất cơ bản, không bao gồm các mạch bổ sung khác như mạch bảo vệ ngắn mạch, mạch dự phòng và bộ tạo tín hiệu PG. Tất nhiên, nếu bạn muốn biết sơ đồ chi tiết hơn, vui lòng xem Hình 5. Không hiểu cũng không sao, bởi vì bức tranh này vốn dĩ là dành cho những nhà thiết kế quyền lực chuyên nghiệp đó.

Hình 5: Sơ đồ thiết kế điển hình của bộ nguồn ATX cấp thấp (hình ảnh có thể không rõ nên mình khuyên bạn nên kéo ra để xem)

Bạn có thể hỏi, tại sao trong sơ đồ thiết kế hình 5 không có mạch chỉnh lưu điện áp? Trên thực tế, mạch điều chỉnh điện áp đã đảm nhận vai trò điều chỉnh điện áp. Điện áp đầu vào sẽ được hiệu chỉnh lại trước khi đi qua ống công tắc và điện áp đi vào máy biến áp đã trở thành sóng vuông. Do đó, dạng sóng đầu ra của máy biến áp cũng là sóng vuông chứ không phải sóng hình sin. Lúc này, dạng sóng là hình vuông nên điện áp có thể dễ dàng chuyển đổi thành điện áp DC bằng máy biến áp.

Nghĩa là, sau khi điện áp được hiệu chỉnh lại bằng máy biến áp, điện áp đầu ra đã trở thành điện áp DC DC. Đó là lý do tại sao việc chuyển đổi nguồn điện thường được gọi là bộ chuyển đổi DC-DC.Vòng lặp của mạch điều khiển PLC chịu trách nhiệm thực hiện tất cả các chức năng điều chỉnh cần thiết. Nếu điện áp đầu ra sai, mạch điều khiểnPWM sẽ thay đổi tín hiệu điều khiển của chu kỳ làm việc để thích ứng với máy biến áp và cuối cùng điều chỉnh điện áp đầu ra. Điều này thường xảy ra khi mức tiêu thụ điện của PC tăng và điện áp đầu ra có xu hướng giảm hoặc khi mức tiêu thụ điện của PC giảm thì điện áp đầu ra có xu hướng tăng.Khi xem trang tiếp theo, chúng ta cần biết những thông tin sau:

★ Tất cả các mạch và mô-đun trước máy biến áp được gọi là "phía sơ cấp", và tất cả các mạch và mô-đun sau máy biến áp được gọi là "phía thứ cấp";

★ Bộ nguồn được thiết kế với PFC chủ động không có bộ chuyển đổi 110 V/ 220 V và bộ nhân đôi điện áp;★ Đối với nguồn điện không có mạch PFC, nếu đặt 110 V/220 V thành 110 V thì trước khi dòng điện đi vào cầu chỉnh lưu, bản thân bộ nguồn sẽ sử dụng bộ nhân đôi điện áp để nâng 110 V lên khoảng 220 V;

★ Ống công tắc trên bộ nguồn PC bao gồm một cặp ống MOSFET nguồn, tất nhiên, có những sự kết hợp khác mà chúng tôi sẽ giải thích chi tiết sau;

★ Dạng sóng yêu cầu của máy biến áp là sóng vuông nên dạng sóng điện áp sau khi đi qua máy biến áp là sóng vuông chứ không phải sóng hình sin;

★ Dòng điều khiểnPWM thường là một mạch tích hợp, thường được cách ly với phía sơ cấp bằng một máy biến áp nhỏ, nhưng đôi khi nó có thể được cách ly với phía sơ cấp bằng một chip ghép nối (một chip IC nhỏ có đèn LED và phototransistor);

★Mạch điều khiểnPWM điều khiển việc đóng ống công tắc của nguồn điện theo tải đầu ra của nguồn điện. Nếu điện áp đầu ra quá cao hoặc quá thấp, mạch điều khiển PLC sẽ thay đổi dạng sóng điện áp để thích ứng với ống chuyển mạch, nhằm đạt được mục đích điều chỉnh điện áp đầu ra dương;

Trên trang tiếp theo, chúng tôi sẽ nghiên cứu từng mô-đun và mạch điện của bộ nguồn thông qua hình ảnh và cho bạn biết trực quan vị trí tìm thấy chúng trong bộ nguồn thông qua hình ảnh thực tế.

Phân biệt mặt sơ cấp với mặt thứ cấp.

Ở trên, chúng tôi đã giới thiệu sơ bộ từng mô-đun bên trong bộ nguồn từ góc độ vĩ mô. Hãy tinh chỉnh nó và chuyển chủ đề sang các thành phần của từng mô-đun nguồn điện ...

04
Phân tích mạch lọc nhất thời

Sau khi được kết nối với nguồn điện chuyển mạch PC, nguồn điện thương mại trước tiên sẽ đi vào mạch Lọc thoáng qua, thường được gọi là mạch EMI. Hình dưới đây mô tả sơ đồ mạch của mạch lọc nhất thời "được khuyến nghị" của nguồn điện PC.

Sơ đồ mạch của mạch lọc nhất thời

Tại sao chúng ta nên nhấn mạnh rằng đó là "được khuyến khích"? Bởi vì nhiều bộ nguồn trên thị trường, đặc biệt là các bộ nguồn cấp thấp, thường bỏ qua một số thành phần trên Hình 8. Vì vậy, bạn có thể đánh giá chất lượng nguồn điện của mình bằng cách kiểm tra xem mạch EMI có bị thu hẹp hay không.

Thành phần chính của mạch EMI là MOV (Metal Oxide Varistor), hoặc varistor (RV1 trong Hình 8), có nhiệm vụ triệt tiêu đỉnh trong quá trình chuyển tiếp của nguồn điện thương mại. Phần tử MOV cũng được sử dụng trong các bộ triệt xung. Tuy nhiên, nhiều bộ nguồn cấp thấp thường cắt bỏ các thành phần MOV quan trọng để tiết kiệm chi phí. Đối với bộ nguồn được trang bị phần tử MOV, việc có bộ triệt xung hay không không quan trọng vì bộ nguồn đã có chức năng triệt xung.

L1 và L2 trong hình. 8 là cuộn dây ferit; C1 và C2 là các tụ điện dạng đĩa, thường có màu xanh lam, những tụ điện này thường được gọi là tụ điện "Y"; C3 là tụ điện polyester được kim loại hóa, thường có công suất 100nF, 470nF hoặc 680nF, còn được gọi là tụ điện "X"; Một số bộ nguồn được trang bị hai tụ điện X, được nối song song với nguồn điện, như trong Hình 8 RV1.

Tụ điện X có thể là bất kỳ tụ điện nào được mắc song song với nguồn điện; Các tụ điện Y thường được ghép thành từng cặp, cần mắc nối tiếp giữa lửa và số 0 và điểm giữa của hai tụ phải được nối đất qua khung máy. Tức là chúng được kết nối song song với nguồn điện.

Mạch lọc nhất thời không chỉ có thể lọc nguồn điện thương mại mà còn ngăn tiếng ồn do ống chuyển mạch tạo ra gây nhiễu cho các thiết bị điện tử khác trên cùng nguồn điện thương mại.

Chúng ta hãy xem xét một số ví dụ thực tế. Như trong Hình 9, bạn có thấy một số điều kỳ lạ không? Bộ nguồn này không có mạch lọc tạm thời! Đây là bộ nguồn “tiểu” giá rẻ. Xin lưu ý, hãy nhìn vào dấu hiệu trên bảng mạch. Mạch lọc tạm thời lẽ ra phải có nhưng lại bị JS nhẫn tâm đưa ra thị trường.

Bộ nguồn "tiểu" giá rẻ này không có mạch lọc tạm thời.

Như trong Hình 10, đây là bộ nguồn cấp thấp có mạch lọc nhất thời, nhưng như chúng ta thấy, mạch lọc nhất thời của bộ nguồn này bỏ qua biến trở MOV quan trọng và chỉ có một cuộn dây ferit; Tuy nhiên, bộ nguồn này được trang bị thêm một tụ điện X.

Mạch EMI của nguồn điện cấp thấp

Mạch lọc nhất thời được chia thành EMI sơ cấp và EMI thứ cấp. EMI chính của nhiều bộ nguồn thường được đặt trên một PCB độc lập, gần với giao diện nguồn điện, trong khi EMI thứ cấp được đặt trên PCB chính của bộ nguồn, như trong hình 11 và 12 sau đây.EMI loại I được trang bị tụ điện X và cuộn cảm ferrite.

Nhìn vào EMI thứ cấp của nguồn điện này. Ở đây chúng ta có thể thấy biến trở MOV, mặc dù vị trí của nó hơi lạ, đằng sau ferrite thứ hai. Nhìn chung, phải nói rằng mạch EMI của bộ nguồn này rất đầy đủ.

Hoàn thành EMI thứ cấp

Điều đáng nói là biến trở MOV của bộ nguồn trên có màu vàng, nhưng trên thực tế hầu hết các MOV đều có màu xanh đậm.

Ngoài ra, mạch lọc nhất thời của bộ nguồn này còn được trang bị cầu chì (thể hiện là F1 trên hình 8). Cần lưu ý rằng nếu phát hiện cầu chì trong ống cầu chì bị nổ thì chắc chắn một hoặc một số linh kiện bên trong bộ nguồn bị lỗi. Việc thay cầu chì vào lúc này là vô ích và có thể nó sẽ lại bị cháy sau khi bạn bật lên.

05

Mạch nhân đôi điện áp và mạch chỉnh lưu sơ cấp

● Mạch nhân đôi điện áp và mạch chỉnh lưu sơ cấp

Như đã đề cập ở trên, nguồn điện chuyển mạch chủ yếu bao gồm nguồn điện PFC chủ động và nguồn điện PFC thụ động. Loại thứ hai không có mạch PFC nhưng được trang bị bộ nhân đôi điện áp. Bộ nhân đôi điện áp sử dụng hai tụ điện điện cực lớn, tức là nếu bạn nhìn thấy hai tụ điện lớn bên trong bộ nguồn thì về cơ bản có thể phán đoán rằng đây là bộ nhân đôi điện áp của bộ nguồn. Như chúng tôi đã đề cập trước đó, bộ nhân đôi điện áp chỉ phù hợp với những khu vực có điện áp 127V.

Một bộ nhân đôi điện áp bao gồm hai tụ điện điện cực lớn

Hãy lấy nó xuống và xem thử

Cầu chỉnh lưu có thể được nhìn thấy ở một bên của bộ nhân đôi điện áp. Cầu chỉnh lưu có thể bao gồm bốn điốt hoặc một thành phần duy nhất, như trong Hình 15. Cầu chỉnh lưu của bộ nguồn cao cấp thường được đặt trên một bộ tản nhiệt đặc biệt.

cầu chỉnh lưu

Ở phần sơ cấp thường có một điện trở nhiệt NTC, có thể thay đổi giá trị điện trở theo sự thay đổi của nhiệt độ. Nhiệt điện trở NTC là tên viết tắt của Hệ số nhiệt độ âm. Chức năng của nó chủ yếu là kết nối lại nguồn điện khi nhiệt độ rất thấp hoặc rất cao, tương tự như tụ điện đĩa gốm, thường là ô liu.

06Mạch PFC hoạt động

● Mạch PFC hoạt độngKhông còn nghi ngờ gì nữa, loại mạch này chỉ có thể được nhìn thấy trong bộ nguồn được trang bị mạch PFC hoạt động.

Hình 16 minh họa một mạch PFC điển hình:

Sơ đồ mạch PFC hoạt động

Mạch PFC hoạt động thường sử dụng hai công tắc MOSFET nguồn. Các ống công tắc này thường được đặt trên tản nhiệt của phía sơ cấp. Để dễ hiểu, chúng tôi đã đánh dấu từng ống chuyển mạch MOSFET bằng các chữ cái: S là viết tắt của Source, D là viết tắt của Drain và G là viết tắt của Gate.

Diode PFC là một diode công suất, thường áp dụng công nghệ đóng gói tương tự như bóng bán dẫn điện. Chúng có chiều dài tương tự nhau và cũng được đặt trên tản nhiệt của phía sơ cấp, nhưng diode PFC chỉ có hai chân.

Độ tự cảm trong mạch PFC là độ tự cảm lớn nhất trong nguồn điện; Tụ lọc ở phía sơ cấp là tụ điện điện phân lớn nhất ở phía sơ cấp của nguồn điện PFC đang hoạt động. Điện trở trong hình. 16 là điện trở nhiệt NTC, có thể thay đổi giá trị điện trở khi nhiệt độ thay đổi và có chức năng tương tự như nhiệt điện trở NTC của EMI thứ cấp.Mạch điều khiển PFC chủ động thường dựa trên một mạch tích hợp IC, và đôi khi mạch tích hợp này còn có nhiệm vụ điều khiển mạch điều khiểnPWM (dùng để điều khiển việc đóng ống công tắc). Loại mạch tích hợp này thường được gọi là "kết hợp PFC/PWM".

Như thường lệ, trước tiên hãy xem xét một số ví dụ. Trong hình 17, chúng ta có thể nhìn rõ các bộ phận hơn sau khi tháo tản nhiệt ở mặt sơ cấp. Đó là mạch EMI thứ cấp của mạch lọc nhất thời ở bên trái đã được giới thiệu chi tiết ở trên; Nhìn vào bên trái, tất cả chúng đều là thành phần của mạch PFC hoạt động.

Vì chúng tôi đã loại bỏ tản nhiệt nên không thể nhìn thấy bóng bán dẫn PFC và diode PFC trong hình. Ngoài ra, nếu để ý một chút, bạn có thể thấy có một tụ điện X (phần tử màu nâu ở dưới đáy tản nhiệt của cầu chỉnh lưu) giữa cầu chỉnh lưu và mạch PFC đang hoạt động. Thông thường, nhiệt điện trở ô liu, trông giống như tụ điện đĩa gốm, được bọc bằng cao su.

Các thành phần PFC hoạt động

Hình 18 là một bộ phận trên tản nhiệt phía sơ cấp. Bộ nguồn này được trang bị hai công tắc MOSFET và điốt nguồn của mạch PFC hoạt động:

Công tắc, diode nguồn

Tiếp theo, chúng ta sẽ tập trung vào ống chuyển đổi…

07
ống chuyển đổi

● Chuyển ốngBộ biến tần chuyển mạch của nguồn điện có thể có nhiều chế độ. Chúng tôi đã tóm tắt các tình huống sau:

Tất nhiên, chúng tôi chỉ phân tích xem cần bao nhiêu thành phần trong một chế độ nhất định. Trên thực tế, các kỹ sư sẽ bị hạn chế bởi nhiều yếu tố khi cân nhắc áp dụng chế độ nào.

Hiện nay, hai chế độ phổ biến nhất là thiết kế thuận hai bóng bán dẫn và thiết kế kéo đẩy, cả hai đều sử dụng hai công tắc đèn. Chúng tôi đã giới thiệu các ống phát sáng này được bố trí trên tản nhiệt phía chính ở trang trước nên tôi sẽ không nhắc lại ở đây.

Dưới đây là bản vẽ thiết kế của 5 chế độ này:

（Cấu hình chuyển tiếp một bóng bán dẫn)

(Cấu hình chuyển tiếp hai bóng bán dẫn)

（Cấu hình nửa cầu)

（Cấu hình toàn cầu)

（Cấu hình kéo đẩy)

8,Và một mạch điều khiển máy biến áp xung điện.

● Mạch điều khiển máy biến áp và xung điện

Như chúng tôi đã đề cập trước đó, bộ nguồn PC thường được trang bị ba máy biến áp: máy biến áp lớn nhất là máy biến áp chính được đánh dấu trong Hình 3, 4 và 19-23 trước đó. Mặt sơ cấp của nó được nối với ống công tắc, mặt thứ cấp của nó được nối với mạch chỉnh lưu và mạch lọc, có thể cung cấp đầu ra DC điện áp thấp (+12V, +5V, +3.3V, -12V, -5V) Nguồn cung cấp năng lượng.

Máy biến áp nhỏ nhất có tải đầu ra +5VSB, thường trở thành máy biến áp dự phòng và luôn ở trạng thái "chờ" vì phần đầu ra này luôn bật, ngay cả khi tắt nguồn PC.Máy biến áp thứ ba là một bộ cách ly, kết nối mạch điều khiểnPWM với ống công tắc. Không phải tất cả các bộ nguồn đều được trang bị máy biến áp này, vì một số bộ nguồn thường được trang bị mạch tích hợp opt optpler có chức năng tương tự.

biến áp

Bộ nguồn này sử dụng mạch tích hợp bộ ghép quang thay vì máy biến áp.

Mạch điều khiển PLC dựa trên mạch tích hợp. Nói chung, nguồn điện không có PFC hoạt động sẽ sử dụng mạch tích hợp TL494 (chip tích hợp DBL494 tương thích được sử dụng trong Hình 26 bên dưới). Trong bộ cấp nguồn có mạch PFC hoạt động, đôi khi người ta sử dụng một con chip dùng để thay thế chipPWM và mạch điều khiển PFC. Chip CM6800 là một ví dụ điển hình, có thể tích hợp tất cả các chức năng của chip điều khiển PFC và chip điều khiển PFC.

mạch điều khiển pwm

08Mặt thứ cấp (1)

● Mặt thứ cấp

Cuối cùng, mặt thứ cấp được giới thiệu. Ở phía thứ cấp, đầu ra của máy biến áp chính sẽ được chỉnh lưu và lọc, sau đó điện áp mà PC yêu cầu sẽ được xuất ra. Việc chỉnh lưu -5 V và–-12 V chỉ có thể được thực hiện bằng điốt thông thường vì chúng không cần công suất cao và dòng điện lớn.

Tuy nhiên, các nhiệm vụ chỉnh lưu điện áp dương như +3.3 V, +5 V và +12 V cần có cầu chỉnh lưu Schottky công suất cao. Schottky này có ba chân, có hình dáng tương tự như điốt công suất, nhưng chúng có hai điốt công suất cao được tích hợp bên trong. Việc chỉnh lưu phía thứ cấp có thể được hoàn thành hay không được xác định bởi cấu trúc mạch điện. Nói chung, có thể có hai loại cấu trúc mạch chỉnh lưu, như trong Hình 27:

Chế độ chỉnh lưu

Chế độ A sẽ được sử dụng nhiều hơn trong nguồn điện cấp thấp. Chế độ này yêu cầu ba chân từ máy biến áp. Chế độ B chủ yếu được sử dụng trong nguồn điện cao cấp. Nói chung, chế độ này chỉ cần trang bị hai máy biến áp, nhưng độ tự cảm ferit phải đủ lớn nên chế độ này đắt hơn, đó là lý do chính khiến nguồn điện cấp thấp không áp dụng chế độ này.

Ngoài ra, đối với các bộ nguồn cao cấp, để nâng cao công suất dòng điện ra cực đại, các bộ nguồn này thường tăng gấp đôi dòng điện ra cực đại của mạch chỉnh lưu bằng cách mắc song song hai điốt.

Cho dù đó là bộ nguồn cấp cao hay cấp thấp, đầu ra +12 V và +5 V của nó đều được trang bị các mạch chỉnh lưu và mạch lọc hoàn chỉnh, vì vậy tất cả các bộ nguồn đều cần ít nhất hai bộ mạch chỉnh lưu như trong Hình 27 .

Có ba tùy chọn để chọn cho đầu ra 3.3V:

☆ Thêm bộ điều chỉnh điện áp 3.3V ở phần đầu ra +5 V, được nhiều bộ nguồn cấp thấp áp dụng;

☆ Thêm một mạch chỉnh lưu và mạch lọc hoàn chỉnh như hình 27 cho đầu ra 3.3V nhưng cần dùng chung máy biến áp với mạch chỉnh lưu 5V. Đây là một sơ đồ thiết kế phổ biến của nguồn điện cao cấp.

☆ Áp dụng mạch chỉnh lưu và mạch lọc 3.3V hoàn chỉnh và độc lập. Kiểu sơ đồ này rất hiếm và chỉ có thể xuất hiện ở một số nguồn điện cấp cao nhất có mức độ gây sốt, chẳng hạn như Galaxy 1000W của Annette.

Vì đầu ra 3.3V thường là mạch chỉnh lưu 5V dùng chung hoàn toàn (thường gặp ở nguồn điện cấp thấp) hoặc chia sẻ một phần (thường gặp ở nguồn điện cao cấp) nên người ta cho rằng đầu ra 3.3V thường bị giới hạn bởi đầu ra 5V. Đó là lý do tại sao nhiều bộ nguồn phải được ghi tên là "đầu ra kết hợp 3.3V và 5V" trên bảng tên.Hình 28 bên dưới cho thấy mặt thứ cấp của nguồn điện cấp thấp. Ở đây chúng ta có thể thấy mạch tích hợp chịu trách nhiệm tạo tín hiệu PG. Nói chung, mạch tích hợp LM339 được sử dụng để cung cấp điện cấp thấp.

phía thứ cấp

Ngoài ra, chúng ta cũng có thể thấy một số tụ điện (kích thước của các tụ điện này nhỏ hơn nhiều so với bộ nhân điện áp hoặc mạch PFC hoạt động) và cuộn cảm, có nhiệm vụ chính là lọc chức năng.

Để quan sát bộ nguồn này rõ ràng hơn, chúng tôi đã loại bỏ toàn bộ dây bay và cuộn lọc trên bộ nguồn như hình 29. Ở đây chúng ta có thể thấy một số điốt nhỏ, chủ yếu được sử dụng để chỉnh lưu điện áp -12 V và –5 V, và dòng điện đi qua chúng rất nhỏ (nguồn điện này chỉ cần 0.5A). Dòng điện đầu ra của các điện áp khác ít nhất phải là 1A, điều này đòi hỏi diode nguồn phải chịu trách nhiệm chỉnh lưu.

Điốt chỉnh lưu cho mạch điện áp âm–12 V và–5 V

10. Mặt thứ cấp (II)

● Mặt thứ cấp
(2)Hình sau đây mô tả các thành phần trên tản nhiệt phía thứ cấp của bộ nguồn cấp thấp:

Linh kiện trên tản nhiệt thứ cấpTừ trái sang phải:

☆ Chip IC của bộ điều chỉnh điện áp - mặc dù có ba chân và trông rất giống đèn triode nhưng nó là chip IC. Bộ nguồn này sử dụng bộ điều chỉnh điện áp 7805 (bộ điều chỉnh điện áp 5V), có nhiệm vụ ổn định điện áp +5VSB. Như chúng tôi đã đề cập trước đó, +5VSB sử dụng mạch đầu ra độc lập vì nó vẫn cần cung cấp đầu ra +5 V cho +5VSB ngay cả khi PC tắt nguồn. Đó là lý do tại sao đầu ra +5VSB cũng thường được gọi là "đầu ra dự phòng". 805IC có thể cung cấp dòng điện đầu ra tối đa là 1A.

☆ Bóng bán dẫn MOSFET công suất, chủ yếu chịu trách nhiệm cho đầu ra 3.3V. Model MOSFET của bộ nguồn này là PHP45N03LT, có thể cho dòng điện tối đa 45A đi qua. Như chúng tôi đã đề cập ở trang trước, chỉ bộ nguồn cấp thấp mới sử dụng bộ điều chỉnh 3.3V dùng chung với 5V.

☆ Bộ chỉnh lưu điện Schottky, được hình thành bằng cách tích hợp hai điốt. Mô hình Schottky của bộ nguồn này là STPR1620CT và mỗi diode của bộ nguồn này có thể cho phép dòng điện tối đa là 8A (tổng cộng là 16A). Loại chỉnh lưu Schottky công suất này thường được sử dụng cho đầu ra 12V.

☆ Một bộ chỉnh lưu Schottky điện khác. Model của bộ nguồn này là E83-004 và dòng điện tối đa cho phép là 60A. Bộ chỉnh lưu nguồn này thường được sử dụng cho đầu ra +5 V và +3.3 V. Vì đầu ra +5 V và +3.3 V sử dụng cùng một bộ chỉnh lưu nên tổng của chúng không thể vượt quá giới hạn hiện tại của bộ chỉnh lưu. Đây là những gì chúng ta thường gọi là khái niệm sản lượng chung. Nói cách khác, đầu ra 3.3V đến từ đầu ra 5V. Không giống như các đầu ra khác, máy biến áp không có đầu ra 3.3V. Thiết kế này thường được sử dụng để cung cấp năng lượng cấp thấp. Nói chung, đầu ra +3.3 V và +5 V độc lập được sử dụng trong nguồn điện cao cấp.

Chúng ta hãy xem các thành phần chính của phía thứ cấp của bộ nguồn cao cấp:

Các thành phần phía thứ cấp của nguồn điện cao cấp

Các thành phần phía thứ cấp của nguồn điện cao cấp

Ở đây chúng ta có thể thấy:

Hai bộ chỉnh lưu Schottky song song cho đầu ra 12V. Bộ nguồn cấp thấp thường chỉ có một bộ chỉnh lưu như vậy. Thiết kế này tự nhiên tăng gấp đôi sản lượng dòng điện tối đa của bộ chỉnh lưu. Bộ nguồn này sử dụng hai bộ chỉnh lưu Schottky STPS6045CW, mỗi bộ có thể chạy dòng điện tối đa 60A.

☆ Bộ chỉnh lưu Schottky chịu trách nhiệm cho đầu ra 5V. Bộ nguồn này sử dụng bộ chỉnh lưu STPS60L30CW, có thể cho phép dòng điện tối đa 60A đi qua.

☆ Bộ chỉnh lưu Schottky chịu trách nhiệm cho đầu ra 3.3V, đây là điểm khác biệt chính giữa nguồn cấp cao và nguồn cấp thấp (nguồn cấp thấp thường không có đầu ra 3.3V riêng). Bộ nguồn này sử dụng STPS30L30CT Schottky, có thể cho phép dòng điện tối đa 30A đi qua.

☆ Bộ điều chỉnh điện áp của mạch bảo vệ nguồn. Đây cũng là biểu tượng của nguồn điện cao cấp.

Điểm chính là sản lượng dòng điện tối đa được đề cập ở trên chỉ tương đối với một thành phần duy nhất. Dòng điện đầu ra tối đa của nguồn điện thực sự phụ thuộc vào chất lượng của nhiều bộ phận được kết nối với nó, chẳng hạn như độ tự cảm của cuộn dây, máy biến áp, độ dày dây, chiều rộng của PCB, v.v. Chúng ta có thể có được công suất tối đa theo lý thuyết của nguồn điện bằng cách nhân dòng điện tối đa của bộ chỉnh lưu và điện áp đầu ra. Ví dụ: công suất tối đa đầu ra 12V của nguồn điện trong hình cuối phải là 16A*12V=192W.

Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm: Bài viết này được sao chép từ "Power R&D Elite Circle" để hỗ trợ việc bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ. Vui lòng ghi rõ nguồn gốc và tác giả khi tái bản. Nếu có vi phạm vui lòng liên hệ với chúng tôi để xóa.