电源结构剖析(1)

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1、电源结构剖析二2009-12-0521:52你应该还能在瞬态滤波电路旁边找到一颗保险丝。如果这颗保险丝烧了就要当心了。保险丝自己一般不烧毁，保险丝烧毁通常意味着一个或多个元件失效了。如果你替换了保险丝，替换上的那颗很可能在你下一次开机时立刻烧毁。倍压器和一次侧整流电路　　在没有有源PFC电路的电源当中你会找到一个输入倍压器。输入备压电路使用两颗大号的电解电容。在开关电源中找到的大号电容便属于这一级电路。前面我们已经提到，只有当市电输入是127V时才使用倍压电路。注：在输入电压为110V时，通过连通110V输入开关，整流桥中的两个二极管处

2、于反偏状态，另两个二极管在正负半个周期内轮流为电容充电，电容上的电压就是火线零线之间的电压绝对值。因为输出电压是两颗电容串联的电压，所以就起到了倍压整流的效果。当输入电压为220V时一定不能将开关扳到倍压整流模式，否则一次侧整流输出电压过高会烧电源。倍压输入电路的电容容量随不同结构有不同的需求。对于半桥拓扑的电源，一次侧的两颗大电容的容量要求比较高。无PFC或无源PFC的电源需要倍压输入电路，因而一次侧大电容是两颗200V左右串联的规格；而配备有源PFC的电源，PFC电路本身就能完成升压功能，经过有源PFC电路输出的直流电压在300~4

3、15V左右，因而不需要倍压电路，电容是耐压值400V左右的规格。倍压电路里的大电解电容倍压电路的大电解电容由电源中取出的样子　　在两个大电解电容旁边你可以找到一个全桥整流器。这个桥式整流器可以由分立的四颗二极管或单一封装的元件组成，见下图。在高瓦数电源里这个整流桥要安装散热片辅助散热。整流桥　　在一次侧你还能找到一个NTC热敏电阻，这是一个能随着电源温度升高而降低自身阻值的电阻。它用来在电源工作少许时间、温度上升到一定程度时重置电力供应。“NTC”代表负温度系数（NegativeTemperatureCoefficient）。这个元件长

4、得像一片圆片型陶瓷电容，通常是橄榄色。注：NTC热敏电阻的工作原理如下。在计算机冷启动时会产生一个很大的浪涌电流，可能烧毁电源和主机内部，而NTC热敏电阻具有负的温度系数，阻值对温度呈负指数关系，零功率下有一个较高的阻值而工作温度下阻值接近零。因而在冷启动初始时NTC电阻串入电路可以将浪涌电流大部分抑制掉。当计算机工作少许时间后，NTC电阻温度上升到工作区间，自身阻值下降到很低的数值可以忽略不计，不会对输出电流产生影响，可以避免过多功耗。采用热敏电阻抑制浪涌的一个缺点是，当第一次通电时需要花一些时间让其电阻下降到工作阻值。如果此时交流输

5、入过小，调整也就无法形成足够的升温期。再者，当关断电源后快速地重新接通时，热敏电阻还未完全冷却，将部分丧失浪涌抑制功能。这也就是为何短暂地关掉又开启电源是有害操作的原因，除非有针对这种情况的专门设计。电源的防浪涌电流设计还有其它几种方式。串联普通电阻而非热敏电阻是小功率应用中的一种简单做法，但是在电流增大时显然导通损耗会比较大。对于大功率变换器可采用有源抑制电路，在启动之后使用双向三极晶闸管或继电器将抑制电阻旁路掉，对晶闸管或继电器的工作方式需要合适的电路来控制。有源PFC（主动式PFC）电路　　显然这个电路只有在配备了有源PFC的电源

6、上才能找到，下图是一个典型的有源PFC电路框图。有源PFC电路　　有源PFC电路通常使用两个功率MOSFET开关管。这两个开关管固定在电源一次侧的散热片上。为方便记忆，我们用字母标记每个MOSFET的三个引脚，S表示源极，D表示漏极而G表示栅极。　　PFC二极管是一颗通常封装的很像功率晶体管（但只有两根针脚）的功率二极管，它也固定在电源一次侧的散热片上。　　上图中所示的PFC线圈是电源中个头最大的线圈绕组。而搭配的滤波电容也是带有此类电路的电源中个头最大的电容。　　PFC二极管后串联的电阻是NTC热敏电阻，和前一页提到的NTC热敏电阻起

7、相同作用。　　有源PFC电路通常由一个集成电路控制。有时这个电路还负责控制PWM开关电路（用来控制主开关管的开关），此类集成电路称作“PFC/PWMCombo”。　　我们来看一些实际的例子。在下图当中去掉了一次侧散热片以便读者看清元件。图片右方你可以看到前面讨论过的瞬态滤波电路元件。左方是有源PFC部分的元件。因为一次侧散热片被摘下，PFC开关管和PFC二极管（事实上还有主开关管）在这里是看不到的。如果仔细观察你会发现在整流桥和有源PFC电路之间有一颗X电容（整流桥散热片下方露出一角的棕色方块）。那个长得像圆片陶瓷电容且呈深绿色的热敏电

8、阻，正如你所看到的，通常外面包着热缩管。我们刚刚提到，这个电源当中能找到的最大个的线圈通常是有源PFC的线圈。有源PFC部件一览在下图当中你能看到一次侧散热片上固定的若干管子。左边是PFC电路的一对功率MO