熱心網友
電源兩極發生電極反應,使兩極不斷聚集大量正負電荷
熱心網友
我是分以下幾個方面回答這個問題,因為電源的種類很多!1、城市供電。 簡單的說,電源的作用是把交流電網的電能轉換為適合PC機箱內配件使用的低壓直流電,來驅動我們的設備。主要采用脈沖變壓器耦合型開關穩壓電源,主要的轉換過程為: 高壓市頻交流-(整流、濾波)高壓直流-(調制)高壓高頻交流-(變壓)低壓高頻交流-(整流、濾波)低壓直流1、220交流電進入電源,首先經過扼流線圈和電容,濾除高頻雜波和同相干擾信號。這些扼流線圈和電容就組成了一級EMI濾波電路。一級EMI濾波電路2、通過一級EMI電路后,再由電感線圈和電容組成的二級EMI電路進一步濾除高頻雜波。二級EMI濾波電路3、這一步主要是將高壓交流電轉化為高壓直接電,由全橋電路整流和大容量的濾波電容濾波來完成。很多朋友喜歡用這里所用電容容量的大小來判斷電源的功率。高壓濾波電容4、把直流電轉化為高頻率的脈動直流電,這一步由開關電路來完成。開關電路由兩個開關管組成,通過它們的輪流導通和截止來達到轉換目的。2、直流穩壓電源是電子、電器、自動化設備中的基本組成部分,主要部件為半導體超大規模集成電路的計算機自然也不能免俗。隨著近年各種硬件設備頻率、速度和功耗的提高,電源對于整個系統穩定性的影響也越來越大。那么這計算機“穩定的基石”、“動力的源泉”又是如何工作的呢? 計算機電源的輸入為高壓交流市電,要求輸出為高穩定性低壓直流。目前的常見產品主要采用脈沖變壓器耦合型開關穩壓電源,主要的轉換過程為: 高壓市頻交流-(整流、濾波)高壓直流-(調制)高壓高頻交流-(變壓)低壓高頻交流-(整流、濾波)低壓直流 由輸入端算起,分為交流抗干擾電路、功率因數校正電路、高壓整流濾波電路、開關電路、低壓整流濾波電路5個主要部分。交流抗干擾電路: 為避免電網中的各種干擾信號影響高頻率、高精度的計算機系統,防止電源開關電路形成高頻竄擾,影響電網中的其它電器等;各種電磁、安規認證都要求開關電源配有抗干擾電路。 主要結構為П型共模、差模濾波電路,由差模扼流電感、差模濾波電容、共模扼流電感、共模濾波電容組成;一般應有兩級,分別在交流電源線插座與電路板輸入端。電路原理圖如下:功率因數校正電路: 開關電源傳統的橋式整流、電容濾波電路令整體負載表現為容性,且使交流輸入電流產生嚴重的波形畸變,向電網注入大量的高次諧波,功率因數僅有0。6左右,對電網和其它電氣設備造成嚴重的諧波污染與干擾。因此,國家在去年開始實施的CCC中明確要求計算機電源產品帶有功率因數校正器(Power Factor Corrector,即PFC),功率因數達到0。7以上。 PFC電路分為主動式(有源)與被動式(無源)兩種: 主動式PFC本身就相當于一個開關電源,通過控制芯片驅動開關管對輸入電流進行“調制”,令其與電壓盡量同步,功率因數接近于1;同時,主動式PFC控制芯片還能夠提供輔助供電,驅動電源內部其它芯片以及負擔+5VSB輸出。主動式PFC功率因數高、+5VSB輸出紋波頻率高、幅度小,但結構復雜,成本高,僅在一些高端電源中使用。目前采用主動式PFC的計算機電源一般采用Boost converter(即升壓轉換器)式設計,電路原理圖如下: 被動式PFC沒有主動式那么復雜,只是針對電源的整體負載特性表現,在交流輸入端,抗干擾電路之后串接了一個“大號”電感,強制平衡電源的整體負載特性。被動式PFC采用的電感只需適應50~60Hz的市電頻率,帶有工頻變壓器常用的硅鋼片鐵芯,而非高頻率開關變壓器所采用的鐵氧體磁芯,從外觀上非常容易分辨。被動式PFC效果較主動式PFC有一定差距,功率因數一般為0。8左右;但成本低廉,且無需對原有產品設計進行大幅度修改就可以符合CCC要求,是目前主流及低端電源通常采取的方式。高壓整流濾波電路: 目前的各種開關電源高壓整流基本都采用全橋式二極管整流,將輸入的正弦交流電反向電壓翻轉,輸出連續波峰的“類直流”,再經過電容的濾波——實際上就是能量暫時儲存與釋放的過程,令輸出電壓更平緩——就得到了約300V的“高壓直流”。電路原理圖如下:開關電路: 開關電源的核心部分,主要由精密電壓比較芯片、PWM芯片、開關管、驅動變壓器、主開關變壓器組成。精密電壓比較芯片將直流輸出部分的反饋電壓與基準電壓進行比較,PWM芯片根據比較結果通過驅動變壓器調整開關管的占空比,進而控制主開關變壓器輸出給直流部分的能量,實現“穩壓”輸出。使用驅動變壓器的目的是為了隔離高壓(300V)區與低壓區(最高12V),避免開關管擊穿后高壓電可能對低壓設備造成的危害,也令PWM芯片無需接觸高壓信號,降低了對元件規格的要求。 脈沖變壓器耦合型開關穩壓電源主要的直流(高壓到低壓)轉換方式有5種,分別是: 單端反激式——傳輸功率20~100W,適用于小型儀器、儀表,家用電器等電源,自動化設備中的控制電源; 單端正激式——傳輸功率50~200W,適用于小型儀器、儀表,家用電器等電源,自動化設備中的控制電源; 推換式——傳輸功率100~500W,適用于控制設備,計算機等電源; 半橋式——傳輸功率100~5000W,適用于焊機,超聲電源,計算機電源等; 全橋式——傳輸功率500~30kW,適用于焊機、高頻感應加熱,交換機等; 其中適合作為計算機電源使用的主要為推換式與半橋式,而推換式多用于小型機、UPS等,我們常見的電源產品則基本都采用半橋式變換。近年由于半導體元件加工工藝的進步,也有少數產品采用了原本受到功率限制無法使用在個人計算機或服務器上的單端正激式變換方式,本次測試中的航嘉-寬幅王就是一例。半橋式與單端正激式電路原理圖如下:低壓整流濾波電路: 經過調制的高壓直流成為了低壓高頻交流,需要經過再次整流濾波才能得到希望的穩定低壓直流輸出。整流手段與高壓整流類似,仍是利用二極管的單向導通性質,將反向波形翻轉。為了保證濾波后波形的完整性,要求互相配合實現360°的導通,因此一般采用快速恢復二極管(主要用于+12V整流)或肖特基二極管(主要用于+5V、+3。3V整流)。濾波仍是采用典型的扼流電感配合濾波電容,不過此處的電感不僅為了扼制突變電流,更為重要的作用是像高壓濾波部分的電容一樣作為儲能元件,為輸出端提供連續的能量供應。電路原理圖可參照上文中的半橋式與單端正激式變換電路圖。 實際產品中高壓整流濾波電路、開關電路、低壓整流濾波電路是一個整體,雖然原理與前述基本相同,但元件個數、分布方式會有很大變化。例如采用半橋式電壓變換的電源就有兩個高壓濾波電容,每一路直流輸出對應兩個整流管,各負責半個周期的輸出;而采用單端正激式電壓變換的電源則只有一個高壓濾波電容,每一路直流輸出對應兩個整流管,工作時間按照開關管占空比分配。 其它較為重要的部分還有輔助供電電路與保護電路:輔助供電電路: 一個小功率的開關電源,交流輸入接通后即開始工作。300V直流電被輔助供電開關管調制成為脈沖電流,通過輔助供電變壓器輸出二路交流電壓。一路經整流、三端穩壓器穩壓,輸出為+5VSB,供主板待機所用;另一路經整流濾波,輸出輔助+12V電源,供給電源內部的PWM等芯片工作。電路原理圖如下: 正如前文所述,主動式PFC具有輔助供電的功能,可以提供+5VSB及電源內部芯片所需電壓;故采用主動式PFC的電源可以省略掉輔助供電部分,只使用兩個開關變壓器。保護電路: 電源產品具有的主要保護措施有7種: 1、輸入端過壓保護:通過耐壓值為270V的壓敏電阻實現; 2、輸入端過流保護:通過保險絲; 3、輸出端過流保護:通過導線反饋,驅動變壓器就會相應動作,關斷電源的輸出; 4、輸出端過壓保護:當比較器檢測到的輸出電壓與穩壓管兩端的基準電壓偏差較大時,就會對電壓進行調整; 5、輸出端過載保護:過載保護的機理與過流保護一樣,也是通過控制電路和驅動變壓器進行的; 6、輸出端短路保護:輸出端短路時,比較器會偵測到電流的變化,并通過驅動變壓器、關斷開關管的輸出; 7、溫度控制:通過溫度探頭檢測電源內部溫度,并智能調整風扇轉速,對電源內部溫度進行控制; 了解了開關電源的工作原理,我們再來看看計算機高速發展的這十余年間,電源又走過了怎樣的歷程? PC/XT——IBM最先推出個人PC/XT機時制定的標準; AT——也是由IBM早期推出PC/AT機時所提出的標準,當時能夠提供192W的電力供應; ATX——Intel公司于1995年提出的工業標準,與AT比較主要變化為: 1、取消了AT電源上必備的電源開關而交由主板進行電源開關的控制,增加了一個待機電路為電源主電路和主板提供電壓來實現電源喚醒等功能; 2、ATX電源首次引進了+3。3V的電壓輸出端,與主板的連接接口上也有了明顯的改進; ATX 12V——支持P4的ATX標準,是目前的主流標準; ATX12V_1。1:在ATX的基礎之上增加了4pin的+12V輔助供電線(P10)為P4處理器供電,改變了各路輸出功率分配方式,增強+12V負載能力; ATX12V_1。3:提高了電源效率,增加了對SATA的支持。去掉了-5V輸出,增加了+12V的輸出能力; ATX12V_2。0:尚未有產品實施的最新規范;電源連接器由20針改為24針,以支持75W的PCI Express總線,同時取消輔助電源接口;提供另一路+12V輸出,直接為4Pin接口供電; WTX——ATX電源的加強版本;尺寸上比ATX電源大,供電能力也比比ATX電源強,常用于服務器和大型電腦; BTX——現有架構的終結者;電源輸出要求、接口等支持ATX12V、SFX12V、CFX12V和LFX12V; 。
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化學反應產生電子。