电源供应器 知识大全

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电源供应器.定 义


  电源供应器(英语:Power supply )是向电子设备提供功率的装置,它提供计算机中所有部件所需要的电能。电源功率的大小,电流和电压是否稳定,将直接影响计算机的工作性能和使用寿命。把其他形式的能转换成电能的装置叫做电源。发电机能把机械能转换成电能,干电池能把化学能转换成电能。发电机、干电池等叫做电源。通过变压器和整流器,把交流电变成直流电的装置叫做整流电源。电源供应器是一种可持续的不间断电源,能够为计算机或其它电子产品设备提供电源,把其他形式的能转换成电能的装置叫做电源。

电源供应器.作 用


  由於大部分電子器材,如電視機、音響、電腦等,其內部元件所使用的電源均為直流電,故必須有電源由於大部分電子器材(如電視機 音響、電腦…等 其內部元件所使用的電源均為直流電如電視機、 其內部元件所使用的電源均為直流電,供應器(或整流器 來把交流電轉換成各種不同的直流電壓以使電器發揮功能。

电源供应器电路结构的差异


  ♦ 線性式(linear) ( 線性式電源供應器是由變壓器、 ) 線性式電源供應器是由變壓器、二極體整流器和電容濾波器所組成

  ♦ 切換式(switching)( 切換式電源供應器)是由較複雜的開關電路及回授電路加上變壓器、 二極體整 流和電容濾波器等所組成的。

  線性式與切換式之優缺點比較



 

电源供应器.技术标准


  一个**的切换式电源供应器至少应具有下列特点:

  * 输入电压范围为 90~264 伏特之间。

  * 输入频率范围 47~63Hz。 l 转换效率 80%以上。

  * 停电后输出维持时间(Hold up time)*少 10 毫秒以上。

  * 产生之电磁干扰(Electromagnetic Interfrence, EMI)噪声(Power line noise)须符合FCC和CE标准。(注 1.)

  * 输出入端具隔离效果。

  * 输入电压超出额定值时输出电压的改变量(Line Regulation)须小于±1%以下。

  * 输出谐波和噪声在 1%以下。

  * 具过电压、过电流保护功能。

  * 具有防静电和防雷击功能。

  * 机壳的漏电流在 0.75mA 以下。

  典型的切换式电源供应器是由 9 个部分所组成,分别是输入级 (Input stage) 包括 EMI 滤波器和桥式整流电路; 功率因子调整级 (Power Factor Correction, PFC stage) 包含功率因子调整电路; 功率级 (Power stage) 包含功率开关、 脉冲宽度调制 (Pulse Width Modulation, PWM)与驱动电路、隔离高频变压器、整流二极管及输出滤波器;反馈级(Feedback stage)包含误差放大器及光隔离器。 EMI 滤波器的主要目的是防止连接在同一电力系统的电气装置所产生的传导性电磁噪声经由电源导线而彼此互相干扰。桥式整流电路把输入交流电源转换为直流电 VI。功率因子调整(PFC)电路的目的是调整电源供应器的功率因子,使符合环保标准。PWM 与驱动电路用来 控制功率开关的导通与否,当功率开关导通时,输入电压 VI 会供应到隔离高频变压器的初级绕组上,此时初级绕组上的电流逐渐增加并将能量储存于其中,同时把能量感应在变压器的次级绕组上,整流二极管把变压器次级绕组上的电压转变为直流电,经输出滤波器滤除谐波成分后输出直流电压,当功率开关截止时,储存在隔离高频变压器初级绕组上的能量转移到次级绕组上,持续提供输出电流。误差放大器截取一部分输出电压与想得到的电压做比较,误差值经光隔离器耦合到 PWM 控制电路上,藉由改变脉冲宽度来控制功率开关的导通时间,以**得到想要的直流输出电压。 为因应各种不同的输出功率,切换式电源供应器发展出下列几种常用的电路拓仆(Topology),分别是反激式(Flyback)、正激式 (Forward)、全桥式(Full Bridge)、半桥式(Half Bridge)和推挽式(Push-Pull)等。


电源供应器.主要参数


  1) 工作周温 (Operating Ambient Temperature)

  电源供应器因为其为一元组件组合,只适合在规范的环境温度下使用,否则无法保证其可 靠度.一般多为 0 度到 50 度,严格的也有-20 度到 70 度者.

  2) 长时间温度漂移 (Time Lapse Drift)

  规范在一定输入与负载下,经过定义的长时间后,检试输出电压的变化.

  3) 延迟时间 (Delay Time)、上升时间 (Rise Time)

  从输入电压加入电源供应器后至输出电压达额定之 10%的时间称为延迟时间,td.输出电 压自额定之 10%上升至额定之 90%所需时间称为上升时间

  4) 输出维持时间 (Output Holding Time)

  当输入电压停止供应时,输出电压仍能维持在一定范围(或输出电压规格范围)的时间称为 输出维持时间,th.这是一个相当重要的指针,一旦输入电压突然断电,th 时间将足够系 统作紧急处置.如果配备交流不断电系统(UPS),th 时间必须比 UPS 反应时间快.影响 th 的因素有:

  ◆ 输入电压高低;

  ◆ 输入端滤波电容;

  ◆ *低输出可稳定(回授)电压;

  ◆ 转换效率;

  ◆ 负载大小.

  5) 输出电压调整范围 (Output Voltage Adjustable Range) Trimming

  输出电压通常可容许小幅度的调整,一般可能标示为 +/- 5%等.过度的调整可能造成失控 不稳定,抑或输出过电压保护造成当机.

  6) 输出过电流保护 (Overcurrent Protection , O.C.P.)

  过电流保护旨在防止因负载过大造成电源供应器损害的保护,短路保护可视为其一特例. 当 过电流状态消失后,电源供应器必须能正常工作.

  7) 输出过电压保护 (Overvoltage Protection O.V.P.)

  当电源供应器内部电路出了问题导致输出电压超过规范值时,电源供应器必须停止工作, 以维护负载系统**. 过电压保护旨在保护负载,通常电源供应器输出过电压表示这个电源 已经有问题,必须详细检查后才能判定是否可继续使用.

  8) 长距离感测 (Remote Sensing)

  通常电源电路的回授点为 PCB 输出端,这一点可以维持稳定的电压.但是负载有可能与电 源有一段距离,真正在负载端的电压因线阻压降而降低. 长距离感测即利用负载端为回授点,如此可以补偿线阻压降. 必须注意的是用长距离感测时,电源端的电压比负载端高出些许 ,必须低于 OVP 电压,才能正常工作.

  9) 数字控制 (Digital Control,Remote Control)

  一般要开关电源供应器都是将输入电压投入或切离,在一些应用里,可藉由一 HIGH / LOW 数字信号来开关电源供应器,达到小信号控制大电力的功能. 这种方式即称数字控制. 有时后因为这个数字信号因接地点不同须经光耦合器隔离信号,所以也称遥控.

  10) 耐压绝缘 (Insulation – Withstand Voltage) 绝缘阻抗(Insulation Resistance):

  两端点加上一定直流电压时之电阻值. 耐压(Withstand Voltage):在特定两端点上加一定之交流电压,电源供应器必须不能产生 火花或破坏.一般称为 HIPOT (High Potential)测试,测试机器上有电流规范易于判定. 安规要求生产过程中 HIPOT 为必须 100%检测.

  11) 操作周温 (Ambient Temperature in Operation)

  规范电源供应器容许操作的周温范围.

  12) 储存周温 (Ambient Temperature in Storage)

  规范电源供应器容许储存的温度范围.

  13) 操作湿度 (Ambient Humidity in Operation)

  规范电源供应器容许操作的环境相对湿度范围.

  14) 储存湿度 (Ambient Humidity in Storage)

  规范电源供应器容许储存的环境相对湿度范围.


电源供应器.选购指南


  制造 ATX 电源供应器并不是什么崭新科技。为了降低价格,厂商们自然会采用质量较差的材料。使用这些便宜材料的副作用,轻者电压会不稳定,进而影响到电源供应器的寿命。重者烧掉电源供应器主板甚至 CPU 及零组件。

  选择电源供应器时,先问一下商家它的品质?

  问商家这个牌子的稳定度如何?送修率如何?

  问商家它有几年保固年限。通常保固越长代表质量越好。

  一、从**认证开始: 首 先电源供应器从大体上可以分通过认证与未通过认证两种, 其中的道理和显示器的 TCO99 认证是 一样的。电磁对电网的干扰会对电子设备有**影响,也会对人体健康带来危害,为了确保电源供应器使用中的可靠性和**性,国内外业界在对电源供应器组件的选择、材料的绝缘性、阻燃性等方面都有严格规定的**标准, 通过的认证规格越多,说明电源供应器的质量和**性越高。现在电源供应器的**认证标准主要有 FCC、UL、CSA、GS 和 CCEE 认证等,其中在中国电工产品**认证 委员会(简称 CCEE)是中国**的电工产品**认证机构,又叫长城认证。国家将电磁传导干扰分为 A 级、B 级。A 级是工业标准,相对要求宽松一些;B 级为家用标准,也是目前*高标准。劣质电源 供应器大多没有这些标识, 经销商会说, 认证电源和非认证电源是从同一工厂的同一条生产线下来的,两者的质量是相同的,甚至「中肯」地指出因为认证要花钱所以认证电源供应器就要贵一些,这些话都是不可信的。

  不要买 250 瓦以下的电源供应器! 如果您打算组一台新的计算机, 那*好买 300 瓦以上的电源供应器,

  建议您买一个通过 Intel 及 AMD 认证的产品。

  二、外观及包装: 你 要看电源供应器的外包装,鉴别产品包装是辨识真货与假货的重要方面,假货*容易露馅的地方也多半在包装上。假货的外包装印刷粗糙,整体色彩不均匀,文字不够饱满。打开外包装后,再查看电源供应器外壳的表面是否光洁,有否碰花或划花的痕迹,封条标签是否完整。很多**的电源供应器都会在外壳表面镀上银白色的 锌,用指甲在电源供应器外壳上刮几下,如果出现刮痕,说明该电源供应器使用的钢材质量较差。质量好的电源供应器都会采用较粗的线材,耐用度高,不会因长时间使用导致过热而烧毁。另外电源供应器外壳上的散热孔面积原则上是越大越好,以有利于电源供应器工作时散热。

  三:掂重量读参数: 虽 然不能武断地说电源供应器越重就越好,但重量太轻的就肯定不好。目前电源供应器外壳钢板的厚度一般为 0.6MM 或 0.8MM。电源���应器拿在手中应有一种沉甸甸的感觉,特别是一些通过**规定或认证的电源供应器,都会外加一些电路板、 零件等以增加其**稳定性, 重量当然就有所增加了。 而且依照目前的制作方 式,功率越大的,里头的线圈等部件也要求越粗越密,故重量也应该越重。

  四:观察内部结构: 除了从外观和重量上进行初步的鉴定外, 有条件的朋友还可以打开电源供应器来看看它的做工和用料。好的电源供应器拿在手里沉掂掂的, 散热片要够大, 而且好的散热片用铝或铜为散热原料, 散热 片本身也比较厚;劣质电源的散热片多为铝质, 厚度较薄体积较小, 这都是为了降低它的生产成本, 此种劣质电源供应器的质量可想而知。

  拆 开电源供应器的外壳, 看到电源供应器的内部结构, 从电路板和各个元器件的布局可以看出它的 质量优劣. **电源供应器的电路布局严谨, 组件做工精细, 更有的**电源供应器还设计了智能温 控系统, 它可以根据电源供应器内部的温度自动调节风扇的转速, 如果电源供应器风扇意外停止转动, 温度升高, 智能温控系统会马上发声报警, 提醒用户尽快关机以免损坏电源供应器和其他硬件.

  做工良好的电源供应器通常有两个粗大的扼 流线圈,以及众多的低压滤波电容和电感,而劣质电源供应器往往只有一个扼流线圈同时滤波电容也少一些,电感则会省掉。还有电容在电源供应器中扮演着重要角色, 大容量的滤波电容可以为主机提供更好的更纯净的输出电流, 这对计算机的稳定工作非常重要. 如果输出电流不纯会致使主机中的信号扰乱, 干扰计算机正常处理信号, 引起不稳定现象. 许多廉价的电源供应器厂商为了降低生产成本, 采用低容量的滤波电容, 使计算机的性能大打折扣, 有的劣质电源供应器在遭到雷击或其他意外情况时甚至会发生电容爆炸的危险情况, 危及人身**, 而**电源供应器针对这种情况设计了专门的屏蔽罩, 提高了电源本身的质量和**系数. 大家挑选 电源供应器时不要贪图便宜,质量好的电源供应器可以为计算机提供更**的工作环境, 毕竟使用计 算机是以稳定性为主的, 因为图便宜买劣质电源供应器导致计算机其他配件损坏或烧毁是非常得不偿失的.从电容容量判断电源供应器质量是大家常用的方式,虽然不准确但也有一定的代表性!总之希望大家在装机时不要忽视电源供应器这个「小」问题,为您的计算机提供一个稳定的动力之源!


电源供应器.使用指南


  1.每台计算机都应该搭配突波防护器。如果您住在电源供应不稳定的地区,那不妨考虑买一个具有滤波稳压功能的 UPS。

  2.注意不要在计算机插座延长线上插太多的电器用品。不要将高瓦特数的电器如电磁炉冰箱与计算机插在同一个线路上那些电器启动时的瞬间电流将造成电压的不稳定。

  选购时,相信店家一定会问: 『您要几瓦的产品?』不晓得各位是否知道电源供应器总瓦数是如何算出来的呢?其实所谓的瓦数,在基本电学中是属于 功率的单位,也可称之为负载 (LOAD) ,以英文字母 P 表示,以一般的 ATX 12V 电源供应器为例,共有 +5V、+12V、+3.3V、-5V、 -12V 及+5VSB 等多组输出,这些就是所的电压值 (V)冉每组电压均提供不同大小的电流 , , (I)假设 +5V 的电流为 25A(安培) ,则 +5V 输出的瓦数为 5x25=125W(依据功率方式 P = I x V 而来) ,并使用同样的方式将其他各组输出瓦数也一并计算出来后相加所得,即是让电源供应器的总瓦数。

  为何数值远远超越: 这边要讲的事: 『在 Intel 的 ATX 12V 规范中,不仅定义出个别输出电源的电流标准,还针对 +5V 与 +3.3V 这两组输出的瓦数总和做出要求』 ,因此电源供应器厂商为了符合 ATX 12V 规范才采用这样的 设计,所以是属于正常现象。

  谈谈保护功能: 而关于保护机制方面,目前电源供应器所使用的共有 OVP、OCP、OPP(OLP) 、OTP、UVP 及 SCP 等各种保护电路。而这些保护设计本来应该全部都整合在电源供应器内,不过,基于成本考虑及技术能力,因此有些厂商往往会省掉部分的保护线路,相对地生产成本也得以降低,如此即可促进本身的获利。但这样 的作法使用者不仅无法在购买时察觉,而且在使用时也无法感受到,当真正察觉到时,轻则将损坏电源供应器送修,严重的话搞不好还会连 CPU、主板一起赔上。

  OVP/OCP: 由前面提到功率方程式可知,瓦数是电压与电流相乘而来,这两者间只要其中之一提升,瓦数就随之增加,当输出瓦数超出与电源供应器连接设备的需求时,就有可能对该设备造成伤害。基于此种情形, 因而有着 OVP 设计,也就是所谓的过电压保护,针对电源供应器每组输出 电压均设定其上限值, 当任何一组电压超出标准时,电源供应器本身即会自动关机停止运作。

  OPP/OLP: 既然可以针对电源供应器组输出的瓦数做出限制,来达到保护的作用,那在总瓦数上亦有这样的设计,称之为 OPP 过功率保护。

  UVP: 各位也许不知道,除了电源供应器电压过高会造成装置、设备损坏外,当电压低于某个标准时也会发生同样的情形,使得 UVP 低电压保护,这样的功能应运而生。

  OTP: OTP 代表的是过温度保护设计。不过,当电源供应器温度异常上升时,若各位正在利用计算机上执行 重要工作,则就会因为电源供应器的强迫关机而导致尚未存盘资料的损失。

  SCP: 『一 般来说,电源供应器若具备 OCP、OPP 的功能,则 SCP(短路保护)就不是非常需要,不过仍 有其存在的必要,特别是在一些中、低瓦数的电源供应器上,因 为这类型电源供应器所使用的零件 规格较小,相对地对电压、电流的耐冲击承受度也较差』,其实这是因为电源供应器是由半导体组件所组成,而规格较小的半导体组件往往因为 1V 电压或 1A 电流之差而损坏,可见 SCP 功能的重要性。

  再谈线材粗细: 各位也许不知道,电源供应器的输出瓦数是否 足够除了本身的电路设计外,线材的粗细也是有影响的。一般来说,市面上的 ATX 12V 产品,应该是属于 16 ~ 18AWG(线材粗细的单位,数字越大线材越细)的线材,若采用较细的类型来搭配,即使电源供应器的输出瓦数正常,但在传送到装置那端的过程中就会因此而 衰灭,因而出现瓦数不足的状况。

  自我检查: 在计算机开机的状态下,用手去感觉一下线材电源供应器输出线的温度,若出现发烫的情形,即表该电源供应器所搭配的线材与其输出瓦数无法匹配。

  接头影响: 在 一般的使用状况下,当各位将电源供应器与主板、硬盘机及光盘等装置做连接,大概很少有再插拔的机会。而在这样的情况下,加上台湾的气候潮湿,电源供应器接头就容易发生氧化而使得导电性变差,如果使用镀金的设计,尽管镀金并不能保证不会氧化,但*起码会比一般度锡的方式耐久,藉以降低此种问题发生机率。

  **功能: 如果你看过此篇文章,我想你应该能体会到电源供应器的重要性: 『电源供应器在电路设计越完备,相对地您计算机中的零组件就越**,也能更稳定的工作』,相信各位在组装计算机时,不会在去买那种路边摊上的电源供应器应付了事吧!

  很划算的供应器: 市 面上一些有附送 POWER 的机壳也要特别注意,一般来说厂商为了将成本降低,有很多附赠的电源供应器都是不足瓦的、甚至是没有品牌的电源供应器,这种「机壳 + 电源供应器的套装配备」基上是用来给店家做为机器出 COST DOWN 用的,电源供应器通常是标示 250 或 300W,但实际上却可能只有 150W、200W 或 220W,而且很多都是偷了电源的保护线路设计,采用比较差的电容、以及电线和件,在产品的寿命上是比较短的。

  风扇的重要性: 很多电源供应器会故障都是因为风扇发生问题, 过热导致电源供应器烧毁, 所以使用 VAPO 或 T.M.D. 磁浮风扇的电源是比较好的!

  到底要买几瓦才够? 其实计算机组件所耗用的瓦数是可以计算的,也就是你到底要几瓦才够是可以算的出来的,只要你把主板、硬盘机..等等零件的耗电量加一加就可以轻易算出到底要 几瓦,但其实不必这样麻烦了!一般若你的计算机是只有接一颗硬盘机、一台光驱和一台刻录器的话, 250W 的电源供应器就够用了,买 若你还考虑到未来升级的话,购买 300 ~ 350W 的电源供应器就够了,但若你组装的双 C 系统的话,就要 350 ~ 450W 以上的电源供应器,而若是你装的是很多颗 SCSI 一或一万五千转的硬盘机、打造 RAID 系统的话,甚至可能要更高瓦数的电源供应器才够用。 (P4 系统要有 300W 足瓦才够用)

  保固重要性: 保固是相当重要的一个关键, 买了电源供应器, 告诉你保固 10 年, 结果没有公司或代理商联络电话、 地址,这样等于没有保固,千万别被一些奸商的手法给骗了!


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