pc電源基礎(chǔ)知識(shí)講座(參考版)
2024-08-27 23:52本頁(yè)面
【正文】 對(duì)于所有被測(cè)電源這個(gè)位置都是一致的。一個(gè)探頭測(cè)量室溫，另一個(gè)測(cè)量電源出風(fēng)口的溫度。風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速用光學(xué)轉(zhuǎn)速計(jì)Velleman DTO2234測(cè)量。縱坐標(biāo)為50mV/div，橫坐標(biāo)為10us/div。這種接法是《ATX Power Supply Design Guide》建議的：[輸出電壓紋波測(cè)量]我們的示波器是雙通道的，于是我們每次測(cè)量一路的紋波，測(cè)量三次，得到的三條曲線都整合在一張圖中。[Velleman PCSU1000示波器]這個(gè)示波器還被用來(lái)測(cè)量輸出電壓紋波，測(cè)量+5V、+12V和+。(這個(gè)示波器功能比較強(qiáng)大？)為了保證精度，我們?cè)跍y(cè)量輸出功率時(shí)將輸出電壓的偏離考慮進(jìn)去。屏幕上顯示了電源消耗的電流的波形圖，我們可以計(jì)算電源在電網(wǎng)上消耗功率。[效率和功率因素測(cè)試]我們采用額外的設(shè)備測(cè)量電源的效率和功率因素：電源經(jīng)由一個(gè)分流器接入220V電網(wǎng)。 我們寫(xiě)了一個(gè)特別的程序來(lái)控制測(cè)試平臺(tái)，并使測(cè)試自動(dòng)化。上圖就是現(xiàn)在測(cè)試平臺(tái)的現(xiàn)狀。有時(shí)候一組負(fù)載不夠，可以并聯(lián)多組兩個(gè)MOSFET并聯(lián)在一個(gè)運(yùn)放上也是可以的，不過(guò)最大耗散功率是單個(gè)MOSFET情況下的1/2。我們選用的型號(hào)是International Rectifier IRFP264N，晶圓最大允許溫度為175℃，℃/W。這個(gè)設(shè)備很小巧，比用一堆亂七八糟的低阻值電阻經(jīng)過(guò)串聯(lián)啊并聯(lián)啊來(lái)測(cè)電源要容易多了。于是，我們獲得了一個(gè)完美的可控負(fù)載，只要調(diào)節(jié)控制桿，就可以得到從0至最大值平滑變化的電流。如果我們?cè)O(shè)置R1的電壓為2V，則I = 2A。假設(shè)電阻R2 = 1Ω，我們?cè)O(shè)置R1上的電壓為1V。運(yùn)放的性質(zhì)是改變輸出電壓使得正相、反相輸入端的電壓趨于一致。根據(jù)歐姆定律，R2上的電壓U = R2*I。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們需要在電路中加入第二個(gè)電阻R2和一個(gè)運(yùn)放DA1。然而，這個(gè)電路不是完美的。測(cè)試平臺(tái)基于大家熟知的MOSFET特性：MOSFET根據(jù)門(mén)電壓的大小限制流過(guò)漏源電路的電流大小。但是，如果測(cè)試一款高瓦數(shù)電源卻不測(cè)試整個(gè)負(fù)載范圍，那將是很奇怪的。在電源廠商開(kāi)始功率競(jìng)賽的今天，他們的產(chǎn)品的性能已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)典型PC的需求，因此第二個(gè)缺點(diǎn)是非常致命的。很多測(cè)試者用普通PC作為負(fù)載，將被測(cè)電源安裝到PC上。 RoHS(略，主要涉及無(wú)鉛焊料，個(gè)人認(rèn)為不能算營(yíng)銷(xiāo)欺詐。(這段也不懂……) 雙變壓器設(shè)計(jì)使用兩個(gè)功率變壓器——通常在高瓦數(shù)電源中(1000W或更高)——也純粹是一個(gè)工程上的解決方案。半橋稍微復(fù)雜一些，但是對(duì)晶體管的需求要低2倍。電源拓?fù)涞倪x擇取決于多個(gè)因素，如滿(mǎn)足特性需求(不同的拓?fù)鋵?duì)元件特性的要求不同)的晶體管、變壓器、控制芯片等是否易得，價(jià)格如何。除了雙管正激，還有很多不同的拓?fù)洌鐔味苏せ蛘甙霕?。輸入高壓電容的工作溫度是室溫，因此用一個(gè)相對(duì)便宜的85℃電容對(duì)電源的壽命影響不大。當(dāng)然，電源內(nèi)部的溫度要低很多，但是電容的壽命依賴(lài)于環(huán)境溫度。有時(shí)，“工業(yè)級(jí)元件”指的是能在105℃溫度下工作的電容。 工業(yè)級(jí)元件工業(yè)級(jí)元件的工作溫度范圍很大。 支持SLI和CrossFire包含兩重意思：第一，擁有多個(gè)顯卡供電接頭。另外，這些套管對(duì)改善機(jī)箱內(nèi)風(fēng)道的幫助很小。后者是主觀的，不加以評(píng)論，但是屏蔽對(duì)于線纜沒(méi)有任何好處。 尼龍?zhí)坠茈娫摧敵鼍€纜上柔軟的編織尼龍?zhí)坠?是說(shuō)蛇皮網(wǎng)吧)可以使機(jī)箱內(nèi)看起來(lái)整潔。只有在輸出電壓高于正常值2025%時(shí)才起作用。 過(guò)熱保護(hù)(OTP)非強(qiáng)制性要求，而且通常電源都沒(méi)有。 短路保護(hù)(SCP)這只是《ATX12V Power Supply Design Guide》的強(qiáng)制性要求。所以事實(shí)上沒(méi)有雙路、三路、四路+12V輸出的電源。現(xiàn)在要實(shí)現(xiàn)的只是當(dāng)任意一個(gè)12V接頭的電流超過(guò)18A時(shí)會(huì)觸發(fā)過(guò)流保護(hù)，只要裝幾個(gè)分流器，每個(gè)分流器控制一組接頭。如果不是出于安全考慮，這樣的設(shè)計(jì)沒(méi)有必要。顯然，當(dāng)+12V單路輸出20A時(shí)，電源接頭是安全的。根據(jù)EN60950標(biāo)準(zhǔn)，用戶(hù)可接觸的點(diǎn)換接頭的最大輸出功率不能超過(guò)240VA。ATX12V +12V單路輸出最大電流為18A。只有一些高瓦數(shù)的服務(wù)器電源，+5V的負(fù)載會(huì)達(dá)到50A，即250W。得到的結(jié)果與效率測(cè)試的結(jié)果放在同一張圖里。不過(guò)考慮到主動(dòng)PFC要重新設(shè)計(jì)電源的高壓電路，被動(dòng)PFC可以方便地加入已有的電源。它的電感能平滑上面提到的電流脈沖，從而減小非線性的程度。被動(dòng)PFC是校正功率因素的最簡(jiǎn)單的方法。有時(shí)候?qū)⑤斎腚妷旱姆秶O(shè)計(jì)為180260V，目的是降低成本。所以，如果所在地區(qū)的電力供應(yīng)不穩(wěn)定，AC電壓經(jīng)常低于180V，那么用主動(dòng)PFC的電源可以不用使用UPS，或者可以使UPS電源的壽命更長(zhǎng)。主動(dòng)PFC的一個(gè)附加的作用是電源能夠適應(yīng)從90V到260V全范圍無(wú)間隙的輸入電壓，使得電源可以在不同的電網(wǎng)下通用，而不需要手動(dòng)選擇輸入電壓。一般來(lái)說(shuō)，主動(dòng)PFC的受益者是電網(wǎng)公司，而不是用戶(hù)，因?yàn)橹鲃?dòng)PFC能減小電網(wǎng)上1/3甚至更多的PC負(fù)載。有時(shí)候，用戶(hù)，甚至硬件評(píng)測(cè)者將功率因素和效率混為一談，這是非常嚴(yán)重的錯(cuò)誤。但是現(xiàn)在加在上面的是直流電壓，所以第二個(gè)變壓器的非線性就不要緊了，因?yàn)樗呀?jīng)與電網(wǎng)分離開(kāi)來(lái)，不能對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生影響。主動(dòng)PFC輸出的電壓直接加到電源的開(kāi)關(guān)變壓器上。事實(shí)上它是這
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