开关电源原理详解

核心提示开关电源原理是让功率晶体管工作在导通和关断的状态,在这两种状态中,加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的(在导通时,电压低,电流大;关断时,电压高,电流小)/功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件上所产生的损耗。PWM开关电源更为有效的工作过

开关电源原理是让功率晶体管工作在导通和关断的状态,在这两种状态中,加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的(在导通时,电压低,电流大;关断时,电压高,电流小)/功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件上所产生的损耗。

PWM开关电源更为有效的工作过程是通过“斩波”,即把输入的直流电压斩成幅值等于输入电压幅值的脉冲电压来实现的。

脉冲的占空比由开关电源的控制器来调节。一旦输入电压被斩成交流方波,其幅值就可以通过变压器来升高或降低。通过增加变压器的二次绕组数就可以增加输出的电压值。最后这些交流波形经过整流滤波后就得到直流输出电压。

控制器的主要目的是保持输出电压稳定,其工作过程与线性形式的控制器很类似。也就是说控制器的功能块、电压参考和误差放大器,可以设计成与线性调节器相同。他们的不同之处在于,误差放大器的输出(误差电压)在驱动功率管之前要经过一个电压/脉冲宽度转换单元。

扩展资料

开关电源的发展方向是高频、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化。由于开关电源轻、小、薄的关键技术是高频化,因此国外各大开关电源制造商都致力于同步开发新型高智能化的元器件,特别是改善二次整流器件的损耗,并在功率铁氧体材料上加大科技创新,以提高在高频率和较大磁通密度(Bs)下获得高的磁性能,而电容器的小型化也是一项关键技术。

SMT技术的应用使得开关电源取得了长足的进展,在电路板两面布置元器件,以确保开关电源的轻、小、薄。开关电源的高频化就必然对传统的PWM开关技术进行创新,实现ZVS、ZCS的软开关技术已成为开关电源的主流技术,并大幅提高了开关电源的工作效率。

对于高可靠性指标,美国的开关电源生产商通过降低运行电流,降低结温等措施以减少器件的应力,使得产品的可靠性大大提高。

模块化是开关电源发展的总体趋势,可以采用模块化电源组成分布式电源系统,可以设计成N+1冗余电源系统,并实现并联方式的容量扩展。

针对开关电源运行噪声大这一缺点,若单独追求高频化其噪声也必将随着增大,而采用部分谐振转换电路技术,在理论上即可实现高频化又可降低噪声,但部分谐振转换技术的实际应用仍存在着技术问题,故仍需在这一领域开展大量的工作,以使得该项技术得以实用化。

电脑电源的参数详解

问题1:

20pin是标准ATX电源插口。

20+4pin是在20pin的基础上,12V、5V、3.3V各增加了一路,再加上一路GND,增强了CPU和I/O设备的供电,主要为满足高功耗的CPU和外设而设置的。

24pin就是将20+4pin做到一起,实际使用方面没有区别。20+4pin在一些只有20pin ATX电源插座的老主板上使用拔插更方便(24pin的也可以向下兼容,有4pin悬空)。只是24pin接口只需开一套塑胶模具,而20+4pin要开两套,成本上会有区别。

问题2:

CPU辅助供电:

4Pin:增加2路12V供电,另外两路GND。

4+4Pin:在4路的基础上再增加两路12V。但一般都两路4pin都是同一路输出,只接1个4pin(另外4pin不接)也没问题。

8Pin:将4+4Pin做到一起,使用上跟4+4Pin没区别,也可以有4Pin不接。

4+8Pin:一般只有服务器上才有,为满足多路CPU(比如2路服务器就是2个CPU)而设置的。是否需要全部接上才可以使用,得看服务器主板的设计。

问题3:

根据设备的数量来决定需要几个D型口。一般一个光驱需要1个D型头,一个PATA硬盘需要1个D型头,有些SATA硬盘同时支持SATA电源和D型头两种接口供电,有些老显卡(如6800GT)的辅助供电接口也是D型头。具体数量没规定,电源厂商想做几个都可以。一般高端电源能提供更多的接口,低端电源为节省成本,提供的接口较少(低端电源功率一般比较小,提供太多接口也没意义)。

问题4:

6Pin:两路12V,可以供电75W(实际可以负载可以更大,6Pin负载75W仅是从线材的安规标准的角度出发来说的,实际上很多显卡或电源厂商设计产品的时候,6Pin负载都超过75W)。

8Pin:2路12V加1路12V监控。因为8Pin线对线材要求更高,所以负载更大,同时价格也更贵。20公分采购价大约6元RMB左右。因此,很多显卡也做成成本相对较低的2个6Pin接口(可以提供3路12V加1路12V监控),20公分6pin电源线不到2元RMB。12V监控的作用,如果电源+12V输出压过低,显卡驱动系统会提示电源供电不足。

6+2Pin:8Pin拆分成6pin和2Pin,可以插在只有一个6Pin辅助供电的显卡上,也可以插在8Pin接口上。

问题5:

需要的数量根据显卡的档次和数量不同而不同。大部份中端显卡只有1个6Pin接口,中高端的有1个8Pin口或2个6Pin口,更高端的有1个6Pin加1个8Pin口。如果组双卡SLI/交火则需要更多接口。3卡SLI/交火,需要更多接口。

高端电源能提供更多接口,低端电源接口数量较少。具体多少个接口,看电源厂家的,没有规定多少W电源只能做几个口。

问题6:

是的,你只有两个SATA设备,就2个口就可以了。但电源厂商并不是给你定制电源,电源厂商还会考虑其他用户,有些用户可能会使用3个光驱、4个硬盘,就需要更多接口。具体电源上要做几个,没有规定。有些品牌机上的电源SATA口就是数着设备来的,两个SATA设备就2个口,一个也不多。

问题7:

终于到最后一个问题了。内牛满面...

宽幅电源一般就是支持的电压范围更广的电源。比如普通的电源电压220V,如果低于190V一般就无法启动,高于240V容易烧坏电源。而宽幅电源一般100V-270V电压都能正常使用,适合于电压不稳的地区。大多宽幅电源都采用主动式FPC(但采用主动式FPC的不一定是宽幅电源)。

电源重要参数详解如何有选择得购买电脑主机电源功率

实际上,ATX电源的各路输出不可能同时达到标称的最大输出电流,因此我们可以在电源铭牌上看到诸如"+5V&+3.3V:145W,+5V、+3.3V&+12V:240W"这样的指标,这表示+5V和 +3.3V最大联合输出为145W,+5V、+3.3V和+12V最大联合输出为240W。如果按表1的数据进行计算,这个值却达到了338W,大大超过了240W的限制。显然,通过简单的累加来计算电源的额定功率是完全错误的。

通常情况下,我们经常提到的电源的功率一般指电源的额定输出功率,但是除了标注额定功率外,还有最大功率。

额定功率

电源的额定功率并没有一个具体的计算公式。电源额定功率的标定往往采用交叉负载测试的方式,实验是通过检测电源的各路主电压的负载压降和纹波系数来得出各路输出电压的最大电流的。具体方法是这样的:在不超过该路输出的最大电流的前提下,逐渐减小其负载电阻,同时测量其负载压降和纹波系数,当其负载压降和纹波系数超出允许的范围时,记录此时的电流值作为最大工作电流。记录各路输出的最大工作电流,然后与Intel制定的功率标准进行对比,从而确定电源的额定输出功率。

最大输出功率

最大输出功率是指电源稳定工作时能够输出的最大功率。一款额定功率200W的电源,实际工作输出并不一定低于200W,可能要高出一些,毕竟额定功率的标定与实际使用的环境是有一定区别的。

峰值功率

峰值功率是指电源短时间内(一般为30秒)能够提供的功率,但电源不能长时间工作在这种极端的状态。通常情况下电源峰值功率可以超过最大输出功率50%左右,由于硬盘在启动状态下汲取的电路远远大于其正常工作时的值,因此系统经常利用这一缓冲为硬盘提供启动所需的电流,启动到全速后就会恢复到正常水平。

现在有很多品牌的电源都不标注实际的输出功率,而是提供一个“300XX”之类的型号来给经销商发挥。既然无法单单依靠电源铭牌上的电压电流数据来准确计算电源的额定功率,那如何去判断电源的额定输出功率有多大呢?当然,最准确的方法是加负载进行测试,但这只有生产厂家能够做到。作为普通消费者,我们可以根据ATX电源设计标准来判断电源的大致功率是多少.

 
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