電源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
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經(jīng)典的半橋結(jié)構(gòu)
這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是經(jīng)典結(jié)構(gòu),通常所說的半橋電源一般就是指這種結(jié)構(gòu),但是這種結(jié)構(gòu)稱其經(jīng)典不是因為其優(yōu)秀,而是因為這種結(jié)構(gòu)實在是有些年頭了,到現(xiàn)在可以說已經(jīng)到了淘汰邊緣,但是使用這種結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品仍然不在少數(shù)。
典型的半橋結(jié)構(gòu)電源
上圖是典型的半橋結(jié)構(gòu),三個變壓器分隔一次側(cè)和二次側(cè)電路,從大到小的第三個待機變壓器更是半橋結(jié)構(gòu)的主要特征。另外,倍壓電路(兩大高壓濾波電容)也是半橋結(jié)構(gòu)的特征。
曾經(jīng)的明星產(chǎn)品航嘉多核DH6
曾經(jīng)的明星產(chǎn)品多核DH6就是典型的半橋拓?fù)涞漠a(chǎn)品,雖然現(xiàn)在拿出來說有點后車之師的意思。半橋拓?fù)溆兄涿黠@的缺點,一是超過500W的功率一般要放棄這個結(jié)構(gòu),二是其轉(zhuǎn)換效率低下,只有不到70%,注定與80PLUS無緣了。其優(yōu)點只有一個就是,用料較少,結(jié)構(gòu)簡單,成本易于控制。
入門級正激結(jié)構(gòu)
正激式拓?fù)渑c半橋拓?fù)溆兄|(zhì)的區(qū)別,從命名上就可以看出來,半橋一般使用晶體管作為開關(guān)電路的原件,而正激拓?fù)鋭t使用開關(guān)管作為開關(guān)電路的原件。從電路角度來說,正激拓?fù)湎鄬τ诎霕蛲負(fù)溆懈鼜姷目共黄胶獾哪芰?,以及輸出更加穩(wěn)定。
典型單管正激拓?fù)?/span>
單管正激,顧名思義,一個開關(guān)管。其主要特征便是只有一個開關(guān)管。上圖為例,紅色圈內(nèi)為一個開關(guān)管,橙黃圈的主變以及周邊電路則是正激結(jié)構(gòu)的代表。
大小變壓以及單開關(guān)管
上圖為另外一個角度的單管正激拓?fù)?。開關(guān)管因為承受較高的電壓,所以一般單獨配備一個散熱片,成為鑒別這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的一種標(biāo)志。
電源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)大揭秘之電源篇
該電路的最大問題是:開關(guān)管交替工作于通/斷兩種狀態(tài),當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時,脈沖變壓器處于“空載”狀態(tài),其中儲存的磁能將被積累到下一個周期,直至電感器飽和,使開關(guān)器件燒毀。所以這種解構(gòu)多見于400W上下這個級別的電源中,是比半橋稍厚道一些的低端解決方案。
對于電源來說,所使用的ATX電源說到本質(zhì)上就是交流轉(zhuǎn)直流的開關(guān)電源,凡是涉及到開關(guān)電源一定涉及到拓?fù)溥@個概念,拓?fù)浜唵蔚睦斫饩褪请娫吹募軜?gòu)。就如CPU這些硬件一樣,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)直接影響電源的性能。在電源的世界里,拓?fù)鋸谋举|(zhì)上決定了電源的優(yōu)劣,揭秘電源拓?fù)?,揭秘電源的性能秘密?/span>
拓?fù)渲饕绊戨娫吹霓D(zhuǎn)換效率,動態(tài)能力,穩(wěn)定性等種種方面。但是拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與電源的功率沒有固定搭配關(guān)系。并且拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在分類上是十分細致的,就好像一個樹狀圖,大類上分為正激,全橋,半橋。導(dǎo)致在現(xiàn)在的現(xiàn)行的產(chǎn)品中,很少有明確標(biāo)注電源拓?fù)涞漠a(chǎn)品,往往只寫了大類的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。本文就將這個直接與電源性能相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù),層層展開,細數(shù)電源拓?fù)洹?/span>
電源的工作原理簡單來說是這樣的,市電進入電源后經(jīng)整流和濾波轉(zhuǎn)為高壓直流電,再通過開關(guān)電路和高頻開關(guān)變壓器轉(zhuǎn)為高頻率低壓脈沖,再經(jīng)過整流和濾波,最終輸出低電壓的直流電??此品浅:唵?,但是這其中涉及到很多細節(jié)上的處理,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的進步說到底就是最大程度上提供穩(wěn)定的最終輸出。
市電進入電源,首先要經(jīng)過扼流流圈和電容,濾除高頻雜波和同相干擾信號。然后再經(jīng)過電感線圈和電容,進一步濾除高頻雜波。然后由整流電路整流,和大容量的濾波電容濾波后,電流才由高壓交流電轉(zhuǎn)換為高壓直流電。
高壓整流部分
雖然經(jīng)過了交流-----直流的過程,但這還只是個先頭工序,電流還是不能直接供給電腦使用的,還要做進一步的調(diào)整。經(jīng)過了交直轉(zhuǎn)換后,電流就進入了整個電源最核心的部分--開關(guān)電路。開關(guān)電路主要由兩個開關(guān)管組成,通過它們的輪流導(dǎo)通和截止,便將直流電轉(zhuǎn)換為高頻率的脈動直流電。接下來,再送到高頻開關(guān)變壓器上進行降壓。經(jīng)過高頻開關(guān)變壓器降壓后的脈動電壓,同樣要使用二極管和濾波電容進行整流和濾波,此外還會有1、2個電感線圈與濾波電容一起濾除高頻交流成分。
開關(guān)管部分
如果再簡練一點,那電源就是個高壓整流-變壓-低壓整流-輸出的裝置。我們所說的拓?fù)洌褪请娫粗兴玫脑骷约案鞣N電路的連接方式。不同的拓?fù)?,簡單理解就是實用了不同的原件,使用了不同的連接方式。
電源拓?fù)鋱D
組成電源的零件無外乎電感,電阻,電容以及變壓器,但是零件的數(shù)量,種類,連接方式不同就得到了不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。也就直接影響了電源的輸出水平。
(審核編輯: 智匯李)
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