电脑电源中电子元件的作用

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1、电脑电源中电子元件的作用]电源电子元件的作用电源转换流程为交流输入→EMI滤波电路→整流电路→功率因数修正电路(主动或是被动PFC)→功率级一次侧(高压侧)开关电路转换成脉流→主要变压器→功率级二次侧(低压侧)整流电路→电压调整电路(例如磁性放大电路或是DC-DC转换电路)→滤波(平滑输出纹波，由电感及电容组成)电路→电源管理电路监控输出。此主题相关图片如下：电源原理图.jpg以下从交流输入端EMI滤波电路常见的组件开始介绍。■交流电输入插座此为交流电从外部输入电源的第一道关卡，为了阻隔来自电力在线干扰，以及避免电源运作所产生的交换噪声经电力线往外散布干扰其

2、它用电装置，都会于交流输入端安装一至二阶的EMI(电磁干扰)Filter(滤波器)，其功能就是一个低通滤波器，将交流电中所含高频的噪声旁路或是导向接地线，只让60Hz左右的波型通过。此主题相关图片如下：图1.jpg上面照片中，中央为一体式EMI滤波器电源插座，滤波电路整个包于铁壳中，能更有效避免噪声外泄；右方的则是以小片电路板制作EMI滤波电路，通常使用于无足够深度安装一体式EMI滤波器的电源供应器，少了铁皮外壳多少会有噪声泄漏情形；而左边的插座上只加上Cx与Cy电容(稍后会介绍)，使用这类设计的电源，其EMI滤波电路通常需要做在主电路板上，若是主电路板上的

3、EMI电路区空空如也，就代表该区组件被省略掉了。目前使用12公分风扇的电源供应器内部空间都不太能塞下一体式EMI滤波器，所以大多采用照片左右两边的做法。■X电容(Cx，又称为跨接线路滤波电容)这是EMI滤波电路组成中，用来跨接火线(L)与中性线(N)间的电容，用途是消除来自电力线的低通常态噪声。此主题相关图片如下：图2.jpg外观如图2所示为方型，上方会打上X或X2字样。■Y电容(Cy，又称为线路旁通电容器)Y电容为跨接于浮接地(FG)和火线(L)/中性线(N)之间，用来消除高通常态及共态噪声。此主题相关图片如下：图3.jpgY电容的外观如照片呈圆饼状而计算

4、机用电源中的FG点与金属外壳、地线(E)及输出端0V/GND共接，所以未连接接地线时，会经由两颗串联的Cy电容分压出输入电源一半的电位差(Vin/2)，人体碰触到后就有可能产生感电现象。■共态扼流圈(交连电感)共模态扼流圈在滤波电路中为串联在火线(L)与中性线(N)上，用来消除电力在线低通共态以及射频噪声。有些电源的输入端线路，会有缠绕在磁芯上的设计，也可以当作是简单的共态扼流圈。此主题相关图片如下：图4.jpg其外观有环形与类似变压器的方形，部分可以见到外露的线圈。所谓共态噪声，代表是L/N线对于地线E间的噪声，而常态噪声，则是L与N线之间的噪声，EMI滤

5、波器功能主要是消除及阻挡这两类噪声。在EMI滤波电路之后的是瞬时保护电路及整流电路，常见的组件如下。■保险丝保险丝就是当其流过其上的电流值超出额定限度时，会以熔断的方式来保护连接于后端电路，一般使用于电源供应器中的保险丝为快熔型，比较好的会使用防爆式保险丝，其与一般保险丝最大的差别是外管为米色陶瓷管，内填充防火材质避免熔断时产生火花。此主题相关图片如下：图5.jpg其安装于电路板上的方式有如图片上方的固定式(两端直接套上导线座并焊于电路板上)以及图片中央的可拆卸式(使用金属夹片固定)。下方的方形组件是温度保险丝，这类保险丝固定于大功率水泥电阻或是功率组件的散

6、热片上，主要是用于超温保护，避免组件过热而损坏或发生火灾，这类保险丝也有与电流保险丝结合的版本，对电流及温度进行双重保护。■负温度系数电阻(NTC)因为电源接通电源瞬间，其内的高压端电解电容属于无电状态，充电瞬间将产生过大电流突波以及线路压降，可能使桥式整流器等组件超出其额定电流而烧坏。NTC使用时串联于L或N线路上，启动时其内部阻抗值可以限制充电瞬间的电流值，而负温度系数的定义是其电阻会随其温度上升而降低，所以随着电流流过本体使温度逐渐升高后，其阻值会随着降低，避免造成不必要功率消耗。此主题相关图片如下：图6.jpg其外观大多为黑色及墨绿色的圆饼状元件但其

7、缺点是电源处于热机状态下启动时，其保护效果会打上折扣，且即使阻抗可随温度降低，仍会消耗些许功率，所以目前高效率电源大多采用更进阶的瞬时保护电路。■金氧变阻器(MOV)变阻器跨接于保险丝后端的火线与地线间，其动作原理为当其两端电压差低于其额定电压值时，本体呈现高阻抗；当电压差超出其额定值，本体电阻会急速下降，L-N间呈现近似短路状态，前端的保险丝因短路而升高的电流将会使其熔断，以保护后端电路，有时本体承受功率过大时，亦以自毁方式来警告使用者该装置已经出现问题。此主题相关图片如下：图7.jpg通常用于电源供应器交流输入端，当输入交流发生过电压时能及时让保险丝熔断

8、，避免使内部组件损坏。其颜色与外观与Cy电容很接近，