開關電源的基本原理及結構

2021-01-16 電子產品世界

  「電源(PSU)」其實是「電源供應器(Power Supply Unit)」的簡稱。而經常提到的「PC電源」,實際上也是一種簡稱,如果嚴格上講,應該將「PC電源」稱之為「應用於PC主機上的開關電源供應器」,當然這樣的稱呼實在是太麻煩了,因此在以下的段落中,將使用其最簡短的稱呼「電源」。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201612/326879.htm

  對於電腦來說,電源是一個重要的組成部分,它是電腦的「心臟」,在源源不斷地為CPU、顯卡、硬碟……等其它硬體部分提供持久穩定的電力支持,保障我們可以正常的使用電腦進行各種各樣的工作。所以如果電源不能正常工作或者損壞,那麼電腦中的其它硬體也會受到波及,並且很可能會由此而造成更嚴重的損失。

  因此,一般來說,應該先購買一顆良好的正品電源,然後在選擇其它的硬體配置。但是大多數人的做法卻恰恰相反,往往會先選擇好其它硬體,然後才會用最後那些為數不多的錢去買電源。

  而如果你正是這些剛才所描述的狀況,那麼我們還是真誠的建議你先瀏覽一下這篇文章,因為這會對你在選擇電源產品上很有幫助,並且也可能會改變你對「電源」的態度,讓你知道「電源」在電腦中所扮演著何等的重要角色。

  目前所有在電腦中所使用的電源,都可以稱為「開關電源轉換」,英文簡稱「SPC」。而開關電源的原理,實際上也比較簡單,就是將國家電網中獲取的能量,將能量分成一個個高頻的小能量包,然後通過例如電容、電感等電器元件將其轉移,到最後所有的小能量包被集中融合到一起,使得被矯正過之後的能量得以平順的輸出。因此開關電源,相對於其它電源形式來說,更小巧,更高效。

  相比較於線性電源(Linear Power Supply)來說,開關電源具有兩個主要的優勢,開關電源採用與線性電源完全不同的設計,因此電源的體積以及重量上減少了很多,並且電源的轉換效率可以很容易的超過90%。

  不過另一方面,開關電源也有個最明顯的缺陷,就是由於開關電源本身的複雜性,會產生大量的電磁輻射,因此目前的開關電源中都會配有EMI濾波器或則RFI屏蔽。

  ●EMI瞬態濾波器(EMI/Transient Filter):抑制電流進入和輸入時的EMI/RFI ,起到電壓浪湧峰值保護的作用。

  ●整流橋(Bridge Rectifier):將輸入的AC交流電矯正為DC直流電。

  ●主動PFC(APFC):控制輸入電源的電流,以便於是電流波形成為正比例的電源電壓波形。(使電壓和電流成線性正比例關係)

  ●主開關(Main Switches):將直流電信號切斷成很小的高頻能量包。

  ●變壓器(Transformer):獨立在一次側和二次側之間,並且將高壓電降低到低壓電。

  ●二次側濾波整流(Output Rectifiers & Filters):對經過降壓的直流電進行濾波整流。

  ●保護電路(Protection Circuits):當電源出現嚴重問題時,及時關閉電源。

  ●PWM控制器(PWM Controller):周期性調整主開關,以保持在所有負載下穩定輸出電壓。

  ●隔振器(Isolator):阻斷從直流輸出和前往PWM控制的電壓反饋。

  在電源電路變壓器之前的部分,通常被稱作「一次側」,而在變壓器後部面的部分則被成為「二次側」。簡單的說,一次側主要負責高壓部分,二次側主要負責低壓部分。


相關焦點

  • 開關電源如何實現電壓控制及內部結構原理
    本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201807/384396.htm隨著我國工業的快速發展,開關電源逐漸地走上世界舞臺,電源的體積也逐漸趨於模塊化和小型化,電源的抗擾能力也越來越強。開關電源如何實現電壓控制?內部結構是怎樣的?下面帶大家快速了解一下。
  • 簡單的開關電源電路圖大全(六款簡單的開關電源電路設計原理圖詳解)
    簡單的開關電源電路圖(二) 24V開關電源,是高頻逆變開關電源中的一個種類。通過電路控制開關管進行高速的道通與截止.將直流電轉化為高頻率的交流電提供給變壓器進行變壓,從而產生所需要的一組或多組電壓! 24V開關電源的工作原理是: 1.交流電源輸入經整流濾波成直流; 2.通過高頻PWM(脈衝寬度調製)信號控制開關管,將那個直流加到開關變壓器初級上; 3.開關變壓器次級感應出高頻電壓,經整流濾波供給負載; 4.輸出部分通過一定的電路反饋給控制電路,控制PWM佔空比,以達到穩定輸出的目的。
  • 開關電源變壓器解析,如何判斷開關電源變壓器的好壞
    開關電源變壓器是加入了開關管的電源變壓器,在電路中除了普通變壓器的電壓變換功能,還兼具絕緣隔離與功率傳送功能一般用在開關電源等涉及高頻電路的場合。      開關電源變壓器的基本組成:   開關電源變壓器的主要材料:磁性材料,導線材料和絕緣材料是開關變壓器的核心。   磁性材料:開關變壓器使用的磁性材料為軟磁鐵氧體,按其成分和應用頻率可分為MnZn系和NiZn系兩大類。前者具有高的導磁率和高的飽和磁感應,在中頻和低頻範圍具有較低損耗。
  • 振動開關內部結構及工作原理
    振動開關又稱作振動傳感器,是一種將物體的機械振動或位移轉換成電信號輸出的元件。在很多常見的電器設備中都會見到它的身影,例如車輛防盜報警器、車載GPS定位器等。常用的振動開關可分為機械振動開關和電子式的振動開關。
  • 基於全橋式變壓器開關電源設計的分析
    1 全橋式變壓器開關電源的工作原理本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/227974.htm  全橋式變壓器開關電源工作原理與推挽式變壓器開關電源以及半橋式變壓器開關電源的工作原理是很相似的,我下面先來了解全橋式變壓器開關電源工作原理。如下圖1所示是全橋式變壓器開關電源工作原理圖。
  • 剝離試驗機結構原理基本操作步驟以及配置
    恆奧德新品剝離試驗機的結構原理基本操作步驟以及配置   剝離試驗為材料力學性能測量與試驗設備,可進行各種膠粘材料及製品的剝離、拉伸等項目的檢測、環形初粘性的檢測。可顯示各種應力應變曲線。   特點   主控系統:採用高速DSP平臺,其高集成度、強大的控制、數據處理能力、高可靠性,是採用其它處理器的試驗機所無法比擬的。
  • 一種基於DC-DC 開關電源的溫度檢測電路設計
    趙亞鴿  (電子科技大學物理學院,四川 成都 610054)摘  要:針對DC-DC開關電源的經典拓撲結構,提出了一種新型的溫度檢測電路設計。研究了溫度對整個開 關電源系統的影響,以及在一定溫度變化範圍內,開關電源能否輸出穩定電壓。
  • 線性調節器和開關模式電源的基本概念
    對於許多可能沒有強大電源技術背景的系統設計者來說,電源管理設計工作變得越來越頻繁,越來越具有挑戰性。電源轉換器從給定輸入電源為負載生成輸出電壓和電流。它需要在穩態和瞬態條件下滿足負載電壓或電流調節要求。還必須在組件出現故障時保護負載和系統。根據具體應用,設計人員可選擇線性穩壓器(LR)或開關模式電源(SMPS)解決方案。
  • 線性穩壓電源工作原理
    線性電源,是先將交流電經過變壓器降低電壓幅值,再經過整流電路整流後,得到脈衝直流電,後經濾波得到帶有微小波紋電壓的直流電壓。要達到高精度的直流電壓,必須經過穩壓電路進行穩壓。本文將詳細闡述線性穩壓電源工作原理。
  • 感應加熱電源主電路結構與工作原理
    感應加熱電源已廣泛應用於金屬冶煉、焊接、彎管、表面淬火等熱加工和熱處理行業。對於不同工件、不同工藝,則要求不同的電源工作頻率和輸出功率。今天我們來介紹一下感應加熱電源主電路及其工作原理。主電路及其工作原理如圖1所示,它由整流器、濾波器和逆變器組成。
  • 電熱水壺的內部結構原理圖
    打開APP 電熱水壺的內部結構原理圖 周碧俊 發表於 2018-08-28 10:33:47 電水壺主要由壺體、壺嘴、壺蓋、發熱器和手柄等組成
  • 電動按摩器的結構原理與檢修
    一、電動按摩器的結構原理常用的兩種電動按摩器是電磁式、電動機式按摩器。1、電磁式按摩器電磁式按摩器的結構如下圖所示,主要由殼體、開關、彈簧片、可動鐵心、固定鐵心、線圈和按摩頭等組成。常用的具有按摩強弱(振動強弱)調節的兩種電磁式按摩器的電路結構如下圖所示。S1為電源開關,S2為強弱選擇開關。圖a電路中,通過線圈的抽頭來改變磁場強度,達到改變振動強度的目的。通電線圈匝數少,則阻抗小,電流大,按摩力強,反之,則按摩力弱。
  • 滾筒式洗衣機門開關結構和原理圖解.
    洗衣機的結構不同,所使用的門開關系統種類也不同。
  • 自動空氣開關的結構和工作原理
    自動空氣開關主要在電路正常工作條件下用於頻繁接通和分斷電路及控制電動機的運行,並在電路發生過載、短路及失壓時能自動分斷電路。它具有操作安全、分斷能力高、兼有多種保護功能、動作可調整等優點,並且一旦發生短路故障,排除故障時一般不需要更換部件,因此應用較為廣泛。
  • tcl電視機開關電源電路圖大全(典型TCL王牌彩電開關電源電路詳解)
    ;6熱地端;7開關管啟動前,對耦臺電容充電,關斷時放電;8開關管脈衝驅動;9VCC電源輸入。 彩色電視機電源電路是採用開關式穩壓電源電路。開關穩壓電源電路大致分為並聯型和串聯型兩大類,其振蕩電路均是清一色的自激式振蕩電路,有些引入了行同步功能,有些則沒有,一般的開關電源是由振蕩電路、穩壓電路、保護電路三大部分組成。 1、振蕩電路:開關電源振蕩電路分為電晶體振蕩電路和集成塊振蕩電路。
  • 開關電源噪音再解讀——開關電源噪音的四大經驗分析你了解多少?
    在前幾天的內容中,小課堂有談過開關電源的噪音產生以及抑制的內容。噪音問題也一直是開關電源的常見問題,今天民熔小課堂又來講講開關電源的四大產生源。如果負載以音頻元件調製,工作在恆定超聲頻率下的開關電源變換器也會產生音頻噪聲1:變壓器產生的音頻噪聲在大多數反激變換器應用中,變壓器是主要的音頻噪聲源。通過採用適當的結構技術,可在不增加額外費用的情況下消除噪音。成品性能的可重複性應注意在組裝原型變壓器時。
  • 開關電源系統-待機功耗測試&分析
    我們用AC/DC的開關電源系統,不同的產品應用要求不一樣,有500mW、300mW、再到100mW,後面還會要求充電器達到10mW以下功耗要求!我用FLY為例來進行理論和實際的測試分析1.分析及測試原理圖
  • 線性電源的組成與工作原理
    線性穩壓電源的組成線性穩壓電源一般由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩壓電路四部分組成,其結構如圖1-1-1所示。電源變壓器通常有兩個或兩個以上的繞組,其中接交流電源的繞組叫初級繞組,其餘的繞組叫次級繞組。初級繞組和次級繞組在電氣上是絕緣的,因此,電源變壓器在電壓幅度變換的同時,實現了與電網電氣隔離的作用。電源變壓器也稱為工頻變壓器,其工作頻率為50Hz或60Hz,體積較大,比較笨重。
  • 移相全橋開關電源模塊電路設計
    這款軟開關電源採用了全橋變換器結構,使用MOSFET作為開關管來使用,參數為1000V/24A。採用移相ZVZCSPWM控制,即超前臂開關管實現 ZVS、滯後臂開關管實現ZCS。
  • 六款簡單的開關電源電路設計,內附原理圖詳解
    本文主要講了六款簡單的開關電源電路設計原理圖,24V開關電源的工作原理是什麼、24V開關電源電路圖等內容,下面就一起來看看吧~ >簡單實用的開關電源電路圖 24V開關電源的工作原理是: 1.交流電源輸入經整流濾波成直流; 2.通過高頻PWM(脈衝寬度調製)信號控制開關管,將那個直流加到開關變壓器初級上; 3.開關變壓器次級感應出高頻電壓,經整流濾波供給負載