菜鳥必看簡明易懂 圖解電源工作原理

同學(xué)們今天我們來學(xué)習(xí)一堂關(guān)于電源工作原理的課。因為是針對新手的知識普及課，所以在下會用樸實的語言盡量的把這堂課講得通俗、簡單、易懂一些。如果有專業(yè)大師級別的看客路過的話，還望多多交流。

我們先來講講什么是電源？顧名思義，就是提供電能的裝置。而我們所說的直流電源，主要是指線性電源和開關(guān)電源兩種類型的電源。

電源的分類

接下來我們來對比一下這兩種類型的電源有什么不同之處？如下圖所示。

通過上面的表格我們能夠得出，高頻開關(guān)電源是更適用于我們的計算機的供電裝置。而我們市場上最常見的電源還采用了閉合回路系統(tǒng)，負責(zé)控制開關(guān)管的電路，從電源的輸出獲得反饋信號，然后根據(jù)PC的功耗來增加或者降低某一周期內(nèi)的電壓的頻率以便能夠適應(yīng)電源的變壓器（這個方法稱作PWM，Pulse Width Modulation，脈沖寬度調(diào)制）。從而提高了電能的有效利用率，同時又降低了電器元件的損耗。

這種采用閉合回路系統(tǒng)的高頻開關(guān)電源在目前的市場之中，還可以根據(jù)結(jié)構(gòu)分為主動式PFC設(shè)計的電源和被動式PFC設(shè)計的電源兩種。

因為主動式PFC設(shè)計的電源比被動式PFC設(shè)計的電源的生產(chǎn)成本高，所以我們可以簡單的認為，主動式PFC設(shè)計的電源是相對比較高端的電源，而被動式PFC設(shè)計的電源是比較低端的電源。

第2頁：市電變計算機直流電

下面我們就來講一講這種高頻開關(guān)電源在我們的生活之中是如何應(yīng)用的。眾所周知，我們?nèi)粘Ｉ钪械挠秒娛?20V的交流電，而我們的計算機需要的是直流電。那么，這個開關(guān)電源是如何實現(xiàn)這樣的電能轉(zhuǎn)變的呢？咱們還是通過幾張圖來解釋一下這個轉(zhuǎn)變過程。

通過上面的圖解，我們知道計算機的直流電是通過電源做了四次轉(zhuǎn)變而來。

市電經(jīng)過EMI→低壓交流電經(jīng)過整流橋→脈動電壓經(jīng)過電容→有紋波的直流電經(jīng)過變壓器和二次側(cè)→得到低壓直流電。
而這四次轉(zhuǎn)變分別是

1.市電通過EMI變成低壓交流電；

2.低壓交流電通過整流橋變成脈動電壓；

3.脈動電壓通過電容變成有紋波的直流電；

4.紋波直流電通過變壓器和濾波電路變成純凈的低壓直流電。

這樣我們就知道了市電轉(zhuǎn)變成計算機低壓直流電的一個簡單過程。接下來我們再來詳細解讀一下這個過程。

第3頁：四部分的結(jié)構(gòu)和作用

通過前面的圖解，我們知道了市電是通過四個部分，五次轉(zhuǎn)變而最終得到計算機的低壓直流電的。下面我們就來講解一下這是由電源的哪四個部分來完成這個轉(zhuǎn)變的。先來上一張電流流程圖。

電流流向示意圖

接下來我們就來詳細的講一下上面的四部分在市電轉(zhuǎn)變成計算機直流電的過程之中起到的作用。

1.220V市電流入EMI（瞬變?yōu)V波電路），先進入一級EMI（由電容和鐵素體電感組成）后進入二級EMI（由MOV壓敏電阻和鐵素體線圈以及保險管組成），通過“X”電容（金屬化聚酯電容）來濾除電流中的高頻和脈沖干擾，流出無尖峰、低電壓的交流電；

2.低壓交流電流入整流電路，進入整流橋（可由4顆二級管組成，亦可由單個元器件組成）矯正和整流，流出單向脈動性直流電壓即脈動電壓；

3.脈動電壓流入主電容部分，流過聚酯電容和陶瓷電容來濾除高頻及脈沖干擾，流過主電容濾波防止干擾，流出有電壓波動的DC即紋波直流電；

4.有紋波的直流電流入變壓器和二次側(cè)，首先是進入變壓器穩(wěn)壓，然后進入二次側(cè)部分，由二次側(cè)的穩(wěn)壓器IC芯片、穩(wěn)壓二極管和大功率肖特基整流橋來進行穩(wěn)壓及整流，由聚酯電容在此進行濾波，最終得到純凈的低壓直流電，就是計算機直流電了。