計算機電源的7個組成部分
2007/3/12 9:02:53 電源在線網
1、電磁濾波器（EMI電路部分）。
一個電源通常包含不止一個電磁濾波器，第一個位于市電接入電源的位置，我們可以在一個電源的220V市電接口背后發現它（如上圖電源接口背后）。其電路主要作用是濾除外界的突發脈沖和高頻干擾，另一方面也會減少開關電源本身對外界的電磁干擾。它的結構雖然簡單，大都由X電容、Y電容和變壓器型電感組成，但卻是電源中的重要設備，如果在這上面偷工減料的話，電源的屏蔽性能將大打折扣。如果我們拿優質名牌電源和普通雜牌電源比較的話，你會發現大部分雜牌電源都缺少EMI電路，電源直接從市電引入PCB。而這一點也就成為區分電源質量優秀與否的核心之一了。
此外，很多品牌優質電源為保證輸入到整流電路中的電流的純凈，還都設計了第二道濾波電路。此濾波電路同樣也是由X電容、Y電容和變壓器型電感組成，位置位于PCB上，靠近第一道EMI電路附近。
2、電源的保護器--壓敏電阻：
壓敏電阻是每個電源必不可少的元件，散布在PCB上，其作用是對電源提供保護。例如上圖的紅色圈中的壓敏電阻，其耐壓值為270V，當市電電壓超過270V時，壓敏電阻就會被擊穿，從而保護電源其它電路以及電腦配件的安全。所以它的原理基本和我們家里的保險絲類似，使用自我熔斷方式切斷電流。
3、整流濾波電路。
稍微學過一點電子電路的人都知道：交流轉支流必須經過一個整流濾波電路。最常見的就是由四個二極管和兩個濾波電容組成的橋式濾波電路。計算機電源通常都采用這種方式整流。根據封裝模式不同，計算機電源中常見的整流濾波電路常見的有兩種：一種是獨立四個二極管組成，另外一種將四個二極管封裝在一起，稱為“全橋”。無論全橋還是獨立二極管，所能承受的最低耐壓和最大電流都是有限制的：耐壓應不低于700V，最大電流應不小于1A。
4、開關變壓器和開關三極管：
變壓器我們最熟悉了，對，就是小時侯我們拆的那種用漆包線纏繞起來的大鐵疙瘩。高中物理中也已經學習過它的原理。在電源中，變壓器當然是將高壓轉換為低壓，供PC使用。高中物理學告訴我們：根據電磁學原理，變壓器的轉換比率主要由其線圈的匝數決定，因此個頭越大的開關型變壓器往往可以傳遞更多的能量，也是分辨優質或低劣電源的觀察點之一，一定程度上，變壓器的個頭直接影響電源的真正輸出功率和品質。
開關三極管是電源的中心樞紐，它主要負責將轉換后的高壓直流輸送到開關變壓器上進行降壓，其耐壓程度不得小于800V，輸出電流通常不能小于5A。開關三極管屬于核心易損部件，又是電源的核心部分，所以開關三極管的質量和電源本身的品質也是息息相關的。
5、保護電路。
電源內部的保護電路監視著電源的一舉一動，是電源的大腦。它負責啟動電源并進行電壓/電流的監控和調整，同時在出現短路、斷路、過壓、過流、欠壓、欠流等情況的時候進行自動保護。劣質電源通常會簡化這部分電路甚至根本不設置保護電路，二這一切都會給PC系統帶來諸多隱患。
根據保護電路的位置和監控的類型不同，電源內部的保護電路又分為輸入端過壓保護、輸入端過流保護、輸出端過壓保護和輸出端過流保護四個類型，這也是大部分優質品牌電源宣傳的“四重保護電路”的由來。顧名思義，過壓/過流保護電路也就是監視的輸入/輸出電壓/電流出現異常時自動生效，從而達到保護作用。如上圖中的保險管，就位于輸入端，是輸入端過流保護的核心。
此外優質電源通常還設置有輸出端短路保護。這是個非常實用的功能，起碼對于類似于我們評測室這樣的環境來說是這樣。由于測試平臺裸露，我們的主板常常被金屬物體碰到，這時優質電源總是能夠自動切短電源，待人為干預下系統才能重新正常工作。而如果此時電源不具備短路保護電路，后果不堪設想。
6、PFC電路部分。
在最近國家強制實施的3C認證中，要求電源內部必須增加一個功率因素校正電路，以減少開關電源對外部電網的干擾，這就是現在電源內部的PFC電路。所以最新通過國家CCC認證的電源內部都會出現一個新的部件，PFC電路。通過本次對數十款電源的拆卸，可以發現常見PFC電路其實就是一個無源電感，其成本大約在5-6元人民幣左右，個頭比開關變壓器還要大，樣子很像開關變壓器，同樣用黃色膠帶封裝。還有一些追求空間的緊湊型產品或者追求性能表現的電源產品會使用成本在20-30元的有源PFC元器件，個頭小但是功率因數可以接近于一，效果十分優秀。
7、散熱部分和其他電路。
電腦電源的轉換效率通常在70-80%之間，這就意味著20-30%的能量將轉化為熱量。這些熱量積聚在電源中不能及時散發，會使電源局部溫度過高，從而對電源造成傷害。因此任何電源內部都包含有散熱裝置，由此得來的風扇排風量和噪音指數也是電源的兩個重要指標。電源散熱主要通過散熱片和功率管配合進行，我們從縫隙中望進去，都能看到電源內部有巨大的散熱片，上面的大功率管的性能和極限參數直接影響到電源的安全承載功率和產品成本，也與電源的余量大小密切相關。所以說觀察散熱片和上面的功率管也是判斷一個電源好與壞的方法。
一個電源通常包含不止一個電磁濾波器，第一個位于市電接入電源的位置，我們可以在一個電源的220V市電接口背后發現它（如上圖電源接口背后）。其電路主要作用是濾除外界的突發脈沖和高頻干擾，另一方面也會減少開關電源本身對外界的電磁干擾。它的結構雖然簡單，大都由X電容、Y電容和變壓器型電感組成，但卻是電源中的重要設備，如果在這上面偷工減料的話，電源的屏蔽性能將大打折扣。如果我們拿優質名牌電源和普通雜牌電源比較的話，你會發現大部分雜牌電源都缺少EMI電路，電源直接從市電引入PCB。而這一點也就成為區分電源質量優秀與否的核心之一了。
此外，很多品牌優質電源為保證輸入到整流電路中的電流的純凈，還都設計了第二道濾波電路。此濾波電路同樣也是由X電容、Y電容和變壓器型電感組成，位置位于PCB上，靠近第一道EMI電路附近。
2、電源的保護器--壓敏電阻：
壓敏電阻是每個電源必不可少的元件，散布在PCB上，其作用是對電源提供保護。例如上圖的紅色圈中的壓敏電阻，其耐壓值為270V，當市電電壓超過270V時，壓敏電阻就會被擊穿，從而保護電源其它電路以及電腦配件的安全。所以它的原理基本和我們家里的保險絲類似，使用自我熔斷方式切斷電流。
3、整流濾波電路。
稍微學過一點電子電路的人都知道：交流轉支流必須經過一個整流濾波電路。最常見的就是由四個二極管和兩個濾波電容組成的橋式濾波電路。計算機電源通常都采用這種方式整流。根據封裝模式不同，計算機電源中常見的整流濾波電路常見的有兩種：一種是獨立四個二極管組成，另外一種將四個二極管封裝在一起，稱為“全橋”。無論全橋還是獨立二極管，所能承受的最低耐壓和最大電流都是有限制的：耐壓應不低于700V，最大電流應不小于1A。
4、開關變壓器和開關三極管：
變壓器我們最熟悉了，對，就是小時侯我們拆的那種用漆包線纏繞起來的大鐵疙瘩。高中物理中也已經學習過它的原理。在電源中，變壓器當然是將高壓轉換為低壓，供PC使用。高中物理學告訴我們：根據電磁學原理，變壓器的轉換比率主要由其線圈的匝數決定，因此個頭越大的開關型變壓器往往可以傳遞更多的能量，也是分辨優質或低劣電源的觀察點之一，一定程度上，變壓器的個頭直接影響電源的真正輸出功率和品質。
開關三極管是電源的中心樞紐，它主要負責將轉換后的高壓直流輸送到開關變壓器上進行降壓，其耐壓程度不得小于800V，輸出電流通常不能小于5A。開關三極管屬于核心易損部件，又是電源的核心部分，所以開關三極管的質量和電源本身的品質也是息息相關的。
5、保護電路。
電源內部的保護電路監視著電源的一舉一動，是電源的大腦。它負責啟動電源并進行電壓/電流的監控和調整，同時在出現短路、斷路、過壓、過流、欠壓、欠流等情況的時候進行自動保護。劣質電源通常會簡化這部分電路甚至根本不設置保護電路，二這一切都會給PC系統帶來諸多隱患。
根據保護電路的位置和監控的類型不同，電源內部的保護電路又分為輸入端過壓保護、輸入端過流保護、輸出端過壓保護和輸出端過流保護四個類型，這也是大部分優質品牌電源宣傳的“四重保護電路”的由來。顧名思義，過壓/過流保護電路也就是監視的輸入/輸出電壓/電流出現異常時自動生效，從而達到保護作用。如上圖中的保險管，就位于輸入端，是輸入端過流保護的核心。
此外優質電源通常還設置有輸出端短路保護。這是個非常實用的功能，起碼對于類似于我們評測室這樣的環境來說是這樣。由于測試平臺裸露，我們的主板常常被金屬物體碰到，這時優質電源總是能夠自動切短電源，待人為干預下系統才能重新正常工作。而如果此時電源不具備短路保護電路，后果不堪設想。
6、PFC電路部分。
在最近國家強制實施的3C認證中，要求電源內部必須增加一個功率因素校正電路，以減少開關電源對外部電網的干擾，這就是現在電源內部的PFC電路。所以最新通過國家CCC認證的電源內部都會出現一個新的部件，PFC電路。通過本次對數十款電源的拆卸，可以發現常見PFC電路其實就是一個無源電感，其成本大約在5-6元人民幣左右，個頭比開關變壓器還要大，樣子很像開關變壓器，同樣用黃色膠帶封裝。還有一些追求空間的緊湊型產品或者追求性能表現的電源產品會使用成本在20-30元的有源PFC元器件，個頭小但是功率因數可以接近于一，效果十分優秀。
7、散熱部分和其他電路。
電腦電源的轉換效率通常在70-80%之間，這就意味著20-30%的能量將轉化為熱量。這些熱量積聚在電源中不能及時散發，會使電源局部溫度過高，從而對電源造成傷害。因此任何電源內部都包含有散熱裝置，由此得來的風扇排風量和噪音指數也是電源的兩個重要指標。電源散熱主要通過散熱片和功率管配合進行，我們從縫隙中望進去，都能看到電源內部有巨大的散熱片，上面的大功率管的性能和極限參數直接影響到電源的安全承載功率和產品成本，也與電源的余量大小密切相關。所以說觀察散熱片和上面的功率管也是判斷一個電源好與壞的方法。
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