简单来讲:一个计算机电源[1] 主要由如下7部分组成。
滤波器

(EMI电路部分)。Electromagnetic Interference电磁干扰
一个电源通常包含不止一个电磁滤波器,第一个位于市电接入电源的位置,我们可以在一个电源的220V市电接口背后发现它。其电路主要作用是滤除外界的突发脉冲和高频干扰,另一方面也会减少开关电源本身对外界的电磁干扰。它的结构虽然简单,大都由X电容、Y电容和变压器型电感组成,但却是电源中的重要设备,如果在这上面偷工减料的话,电源的屏蔽性能将大打折扣。如果我们拿优质名牌电源和普通杂牌电源比较的话,你会发现大部分杂牌电源都缺少EMI电路,电源直接从市电引入PCB。而这一点也就成为区分电源质量优秀与否的核心之一了。
此外,很多品牌优质电源为保证输入到整流电路中的电流的纯净,还都设计了第二道滤波电路。此滤波电路同样也是由X电容、Y电容和变压器型电感组成,位置位于PCB上,靠近第一道EMI电路附近。
保护器
--压敏电阻:
压敏电阻是每个电源必不可少的元件,散布在PCB上,其作用是对电源提供保护。它的原理基本和我们家里的保险丝类似,使用自我熔断方式切断电流。
滤波电路
稍微学过一点电子电路的人都知道:交流转(脉冲)直流必须经过一个整流滤波电路。最常见的就是由四个二极管和两个滤波电容组成的桥式滤波电路。计算机电源通常都采用这种方式整流。根据封装模式不同,计算机电源中常见的整流滤波电路常见的有两种:一种是独立四个二极管组成,另外一种将四个二极管封装在一起,称为“全桥”。无论全桥还是独立二极管,所能承受的最低耐压和最大电流都是有限制的:耐压应不低于700V,最大电流应不小于1A。
变压器
变压器我们最熟悉了,对,就是小时候我们拆的那种用漆包线缠绕起来的大铁疙瘩。高中物理中也已经学习过它的原理。在电源中,变压器当然是将高压转换为低压,供PC使用。高中物理学告诉我们:根据电磁学原理,变压器的转换比率主要由其线圈的匝数决定,因此个头越大的开关型变压器往往可以传递更多的能量,也是分辨优质或低劣电源的观察点之一,一定程度上,变压器的个头直接影响电源的真正输出功率和品质。
开关三极管是电源的中心枢纽,它主要负责将转换后的高压直流输送到开关变压器上进行降压,其耐压程度不得小于800V,输出电流通常不能小于5A。开关三极管属于核心易损部件,又是电源的核心部分,所以开关三极管的质量和电源本身的品质也是息息相关的。
保护电路
电源内部的保护电路监视着电源的一举一动,是电源的大脑。它负责启动电源并进行电压/电流的监控和调整,同时在出现短路、断路、过压、过流、欠压、欠流等情况的时候进行自动保护。劣质电源通常会简化这部分电路甚至根本不设置保护电路,而这一切都会给PC系统带来诸多隐患。
根据保护电路的位置和监控的类型不同,电源内部的保护电路又分为输入端过压保护、输入端过流保护、输出端过压保护和输出端过流保护四个类型,这也是大部分优质品牌电源宣传的“四重保护电路”的由来。顾名思义,过压/过流保护电路也就是监视的输入/输出电压/电流出现异常时自动生效,从而达到保护作用。
此外优质电源通常还设置有输出端短路保护。这是个非常实用的功能。
电路部分
在国家强制实施的3C认证中,要求电源内部必须增加一个功率因素校正电路,以减少开关电源对外部电网的干扰,这就是现在电源内部的PFC电路。所以最新通过国家CCC认证的电源内部都会出现一个新的部件,PFC电路。通过本次对数十款电源的拆卸,可以发现常见PFC电路其实就是一个无源电感,其成本大约在5-6元人民币左右,个头比开关变压器还要大,样子很像开关变压器,同样用**胶带封装。还有一些追求空间的紧凑型产品或者追求性能表现的电源产品会使用成本在20-30元的有源PFC元器件,个头小但是功率因数可以接近于一,效果十分优秀。
散热部分
电脑电源的转换效率通常在70-80%之间,这就意味着20-30%的 能量将转化为热量。这些热量积聚在电源中不能及时散发,会使电源局部温度过高,从而对电源造成不必要的伤害。因此任何电源内部都包含有散热装置,由此得来的风扇排 风量和噪音指数也是电源的两个重要指标。电源散热主要通过散热片和功率管配合进行,我们从缝隙中望进去,都能看到电源内部有巨大的散热片,上面的大功率管 的性能和极限参数直接影响到电源的安全承载功率和产品成本,也与电源的余量大小密切相关。所以说观察散热片和上面的功率管也是判断一个电源好与坏的方法。
变频器是将直流电源转换成什么和什么都可以任意调节的交流电源
原因:
1、可能是电机绝缘不良,偶见短路,检查电机绝缘电阻。
2、表面看是过电压,其实是过电流。变频器有时会误报的。应检测负载电流是否正常。?
3、如果负载没有问题,设置正常的话,应该是检测电路的故障,造成误报现象,再看下主板上的电容是否有老化的现象。
4、输入电压过高。

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变频器使用注意事项:
1、 必须正确选用变频器。
2、 认真阅读产品说明书,并按照说明书的要求接线、安装和使用。
3、 变频器装置应可靠接地,一抑制射频干扰,防止变频器因漏电而引起电击。
4、 用变频器控制电动机转速时,电动机的温升及噪声会比用网电(工频)时高;在低速运转时,因电动机风叶转速低,应注意通风冷却以及适当减轻负载,以免电动机温升超过允许值。
5、 供电线路的阻抗不能太小。变频器接入电压电网,当配电变压器的容量大于500KVA或配电变压器的容量大于变频器的容量的10倍时,或变频器的接在离配电变压器很近的地方时,由于回路阻抗小,投入瞬间对变频器产生很大的浪涌,会损坏变频器的整流元件等。
当线路阻抗过小时,应在电网与变频器之间加装交流电抗器。
6、 当电网三相电压不平衡率大于3%时,变频器输入电流的峰值就很大,会造成变频器及连接过热或损坏电子元件,这时也需加装交流电抗器。特别是变压器为V形接法时更为严重,除在交流侧加装电抗器外,还需要在直流侧加装直流电抗器。
变频器是将直流电源转换成(电压)和(频率)都可以任意调节的交流电源。
变频器
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一、变频器
变频器(Variable-frequency Drive,VFD)是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。
变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到了非常广泛的应用。
二、变频器的电路架构
目前,通用型变频器绝大多数是交—直—交型变频器,通常尤以电压器变频器为通用,它是变频器的核心电路,由整流回路(交—直交换),直流滤波电路(能耗电路)及逆变电路(直—交变换)组成,当然还包括有限流电路、制动电路、控制电路等组成部分。
1、整流电路
通用变频器的整流电路是由三相桥式整流桥组成。它的功能是将工频电源进行整流,经中间直流环节平波后为逆变电路和控制电路提供所需的直流电源。三相交流电源一般需经过吸收电容和压敏电阻网络引入整流桥的输入端。网络的作用,是吸收交流电网的高频谐波信号和浪涌过电压,从而避免由此而损坏变频器。当电源电压为三相380V时,整流器件的最大反向电压一般为1200—1600V,最大整流电流为变频器额定电流的两倍。
2、滤波电路
逆变器的负载属感性负载的异步电动机,无论异步电动机处于电动或发电状态,在直流滤波电路和异步电动机之间,总会有无功功率的交换,这种无功能量要靠直流中间电路的储能元件来缓冲。同时,三相整流桥输出的电压和电流属直流脉冲电压和电流。为了减小直流电压和电流的波动,直流滤波电路起到对整流电路的输出进行滤波的作用。
通用变频器直流滤波电路的大容量铝电解电容,通常是由若干个电容器串联和并联构成电容器组,以得到所需的耐压值和容量。另外,因为电解电容器容量有较大的离散性,这将使它们随的电压不相等。因此,电容器要各并联一个阻值等相的匀压电阻,消除离散性的影响,因而电容的寿命则会严重制约变频器的寿命。

3、逆变电路
逆变电路的作用是在控制电路的作用下,将直流电路输出的直流电源转换成频率和电压都可以任意调节的交流电源。逆变电路的输出就是变频器的输出,所以逆变电路是变频器的核心电路之一,起着非常重要的作用。
最常见的逆变电路结构形式是利用六个功率开关器件(GTR、IGBT、GTO等)组成的三相桥式逆变电路,有规律的控制逆变器中功率开关器件的导通与关断,可以得到任意频率的三相交流输出。
逆变电路中都设置有续流电路。续流电路的功能是当频率下降时,异步电动机的同步转速也随之下降。为异步电动机的再生电能反馈至直流电路提供通道。在逆变过程中,寄生电感释放能量提供通道。另外,当位于同一桥臂上的两个开关,同时处于开通状态时将会出现短路现象,并烧毁换流器件。所以在实际的通用变频器中还设有缓冲电路等各种相应的辅助电路,以保证电路的正常工作和在发生意外情况时,对换流器件进行保护 。


