你了解電源嗎?電源知識不完全手冊

主動PC電路
對于主動PFC來說,它基本上是一個通過PWM(脈沖寬度調制)控制電流波形的AC/DC整流器。在最開始,AC電壓通過整流橋整流。然后PWM觸發主動PFC電路中的MOSFET管(通常是兩個),分離中間直流電壓到恒定脈沖序列。這些脈沖信號通過濾波電容,將相對平順的電流送到主開關電路。而在此之前,我們還會看到一個大個的電感線圈,而這個大電感可以對突然涌入的電流起到緩沖和梳理的作用,當然磁線圈也是電抗產生的重要元件。
此外,在主動PFC電路中我們還會看到一個熱敏電阻,同樣是用來限制突然涌入的電流,特別是當電源通電以及啟動時。
80Plus要求PFC超過0.9
主動PFC電路通常也有兩種不同的模式,電流斷續模式DCM(Discontinuous Conduction Mode)和電流連續模式CCM( Continuous Conduction Mode)。其中DCM是指,當電感電流為零時,PFC的MOSFET管被開啟的工作狀態;CCM是指,電感電流始終在零以上,PFC的MOSFET管被開啟的工作狀態,因此在MOSFET管中,所有的反向恢復的能量都會被浪費。
在電源PFC電路中的第二種模式(CCM)主要被用于超過200W功率輸出的電源,因為他能夠提供相對較低電流噪聲峰值,這意味著高功率電源可以有效抑制電流紋波,輸出更為平順的電流。不過CCM的缺點是耗能較高,并且在升壓二極管關閉時,會產生額外EMI,所以我們經常會看到電源整流橋后通常會增加一個X電容。
因此在目前的電源產品中,都會采用CCM模式的PFC電路,雖然功耗略高,也會產生額外的EMI,但是可以有較高水準的功率因數輸出。因此對于高能耗的用電大戶來說,高功率因數的電源是非常有必要的,對于國家電網的節能也是十分重要的,畢竟節約能源人人有責嘛。
主控開關的重要作用
根據資料的解釋,電源的主控開關(Main Switches)只有兩種狀態模式,一種是“開(導通)”,而另一種則是“關(非導通)”。用于導通和切斷從濾波電容輸出的直流信號,通過開關閉合形成脈沖信號,而輸入電壓大小決定了脈沖信號的振幅,開關穩壓控制器來調節占空比。因此,直流信號被轉換成方波形式輸入到電源的主變壓器中。
占空比是脈沖持續時間與脈沖周期的之間的不知比值
而由電源的主變壓器調整直流電壓之后,輸出到電壓二次側中(輸出電壓為:+12V、5V、3.3V、5VSB和-12V)。因此變壓器在電壓一次側和二次側之間扮演著相當重要的角色。
當主控開關接通時,通過的電壓為零(理論上);而主控開關斷開時,通過的電流為零,這意味著在主控開關中應該沒有能量損失。
然而這只是一種理想狀態,在現實中,沒有任何晶體管或者MOSFET管能做到零損耗。主控開關的晶體管,開和關之間,總有那么一小段時間內,會同時存在著電壓和電流,所以電壓和電流的乘積就不可能為零,由此就產生了電能損耗,也就是“熱量”。因為電源內所有的MOSFET管,都是通過風扇和散熱片進行散熱。

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