重溫電源PCB結構的主要進化路線

　　▍ 變壓結構的變化

　　說到變壓結構就要談到一件事：之前氣味大師的一篇文章中，有位網友誤將LLC認作老式半橋，并大言不慚指責我，更可笑的是居然還有不少網友點贊認同。當然這也不怪他，這兩種結構粗略一看十分相似，希望大家看完這篇文章后能分清它們的不同，不要再鬧出這種笑話了。

　　一大兩小變壓器與LLC結構類似

　　先說說老式半橋，它的結構十分明顯，變壓系統(tǒng)里有 一大兩小三個變壓器 。由于這是一種年代久遠的電源結構，因此它的轉換效率并不高，最頂尖也不到80%。但是它的成本相當?shù)停话銜霈F(xiàn)在低價低功率的電源上。這種結構一般會 搭配被動式PFC，使成本降到最低 ，不過現(xiàn)在已經很少有這種結構的電源了。(年代過于久遠，找不到清晰的素材)

　　位于正中間的大小變壓器

　　在二十一世紀初開始興起另一種變壓結構：正激結構。以開關管數(shù)量不同分別有單管正激和雙管正激結構。這種結構的最大特點是變壓系統(tǒng)中有 一大一小兩個變壓器 。雙管正激結構的開關管更多，性能比單管正激結構強不少，因此現(xiàn)在已經很少有單管正激結構的電源了。相較老式半橋，正激結構的電源轉換率能大大提高，能達到銀牌標準，但卻很難達到金牌標準以上。

　　這里就要引出一種拓展版結構：有源鉗位正激結構，它是由全漢創(chuàng)造出來的一種結構。它能把電源轉換率可以做到金牌標準以上，不過用料不足會導致輸出紋波過大，因此相應成本也提高不少。由于這種結構普及率較低，我就不多介紹了。

　　近幾年興起一種名為LLC的新型結構，上文提到這種結構與老式半橋類似，都是有 一大兩小三個變壓器 。其實這里有個很簡單的區(qū)分方法，老式半橋電源轉換率極低，而LLC電源的轉換率能輕松達到金牌標準。我們只需要通過電源轉換率即可分辨兩種不同結構。LLC又分為LLC半橋和LLC全橋。一般來說這種結構的電源轉換率能做到白金標準，相較于雙管正激結構，它的成本較低，動態(tài)性能較弱，可以通過無腦堆料增加電容的方式彌補缺陷，是目前最流行的電源結構。不過在400W以下的電源，LLC結構的表現(xiàn)卻遜色于雙管正激。

　　與LLC半橋相比，LLC全橋的工藝更加復雜，但是在功率和轉換率上又有所提升，相應地成本也會提高。我們能在高功率的白金標準電源上看到這種結構。

　　▍ 整流管的進化

　　接下來說說整流管的變化，其實整流管變化不多。以前的電源大多采用多枚肖特基管進行整流，而現(xiàn)在越來越多廠商采用MOS管代替肖特基管進行同步整流。采用MOS管可以進一步提高電源轉換率，金牌標準以上的電源基本都能看到這個設計。

　　▍ 穩(wěn)壓輸出結構也有優(yōu)化

　　最后要說一下穩(wěn)壓輸出部分。我們常見的電源會采用單路磁放大，雙路磁放大或者DC-DC結構。這種結構會影響+12V、+5V和+3.3V的輸出的電壓偏移。DC-DC的控制性能最強，其次是雙路磁放大，最差的結構則是單路磁放大。這些不同結構之間的區(qū)別也是相當好辨認的。

　　單路磁放大，將+3.3V單獨分出一路輸出，它的特征是 主變壓器附近會有一個小線圈 。而+12V和+5V由PWM芯片控制。因此+12V高負載時會對+5V輸出電壓造成很大影響。而在 穩(wěn)流結構的位置會有兩個線圈 分別給+12V和+5V進行穩(wěn)流。

　　雙路磁放大，將+5V和+3.3V獨立出來，這種結構的特點是在 主變壓器附近會有兩個小線圈 ， 穩(wěn)流結構的位置會有3個大線圈 對應+12V、+5V和+3.3V。因為+5V和+3.3V獨立出來，+12V高負載時對其他兩路輸出電壓的影響會有所減少。這是一種從單路磁放大進化而來的結構，解決了單路磁放大使用上出現(xiàn)的部分缺陷。

　　雖然雙路磁放大結構可以控制+12V對+5V和+3.3V的電壓影響，但并不能完全解決問題。因此一種新型的穩(wěn)流結構面世：DC-DC結構。簡單來說，這種結構是從+12V取電直接降壓成+5V和+3.3V然后輸出，因此+12V的額定功率可以無限制地做大。這種結構是最容易辨別的，在穩(wěn)流結構的位置上會有一塊垂直的PCB，上面帶有兩個線圈。

　　甚至我們不需要拆開電源內部就能分別一個電源是不是DC-DC結構。我們可以觀察電源的銘牌，如果 電源的+12V最大功率是十分接近電源額定功率 ，則這個電源是采用DC-DC結構。DC-DC也在逐漸代替雙路磁放大成為高瓦數(shù)電源的標配設計。

　　尾聲

　　隨著時間推移，電源的結構設計在不斷發(fā)生變化。從很久以前的老式半橋變成正激結構再到現(xiàn)在的LLC結構，甚至還有有源鉗位或移相全橋等結構，都在往高轉換率方向發(fā)展。而穩(wěn)壓結構則是從單路磁放大到雙路磁放大再到現(xiàn)在流行的DC-DC結構，以更穩(wěn)定的電壓輸出為目標進化。有不少網友會說：“我很久以前買的一個電源到現(xiàn)在都能用”，“便宜的電源不也是用的好好的”。其實當你的電腦功率不高時，配置再差的電源也能勉強支持電腦運作。不過便宜的電源對電腦供電會造成不少影響。

　　目前大部分電源都至少采用雙管正激結構，而轉換率高的電源則會采用LLC結構，當然我們要注意采用LLC半橋的電源的價格不能太便宜，因為這種結構的電源必須通過一定數(shù)量和質量的電容才能支撐起性能。穩(wěn)壓結構則關系到電源輸出到電腦的電壓穩(wěn)定性。在選購400W以下的電源時，我們可以適當購買單路磁放大結構的電源。不過最好還是購買雙路磁放大 或DC-DC結構的電源。值得高興的是，很多新設計的金牌電源都會采用LLC加DC-DC這種比較先進的結構。相信看完這篇文章，大家對電源結構及發(fā)展又有更進一步的了解。