ATX电源各个部件的原理图.doc

? ?? ? 以往在采买计算机配件时，电源供应器是最容易被忽视的组件之一，不过其各路电压输出规格、电压稳定性、发生异常时的保护性却有相当重要的地位，因为主机内所有计算机配件的所需电力均需由电源供应器供应，同时随着各装置于不同状态下的耗电量去调节输出负载，又要兼顾长时间操作及全载输出的稳定性，而电源供应器发生故障时或是负载产生异常，保护系统须立即介入，以避免过电压/电流造成装置损坏；对于全球能源吃紧，新款电源供应器除了上述特性外，也开始讲求提高转换效率，例如80PLUS就是代表电源供应器通过高效率认证的标章之一。; ]) I. a( S. Z+ _　　既然电源供应器所扮演的角色如此重要，以下的文章就要掀起电源供应器的神秘面纱，了解内部的组件种类及功能。??U, f??Q# h7 f* |6 z A9 H　　常见的计算机用电源供应器的功能是将输入的交流市电(AC110V/220V)，经过隔离型交换式降压电路转换出各装置所需的各种低压直流电：3.3V、5V、12V、-12V及提供计算机关闭时待命用的5V Standby(5VSB)。所以电源供应器内部同时具备了耐高压、大功率的组件以及处理低电压及控制信号的小功率组件。$ \8 Y+ e% Z, W0 m　　电源转换流程为交流输入→EMI滤波电路→整流电路→功率因子修正电路(主动或是被动PFC)→功率级一次侧(高压侧)开关电路转换成脉流→主要变压器→功率级二次侧(低压侧)整流电路→电压调整电路(例如磁性放大电路或是DC-DC转换电路)→滤波(平滑输出涟波，由电感及电容组成)电路→电源管理电路监控输出。% Q, K9 Y i+ K??h3 @, i6 N$ @/ c# h* w# k( f　　方块图如下图所示：. Y e1 Y4 y; [! x$ \4 i F Z5 g }! }0 ~/ Y3 y5 ] p: l 3 K7 ~4 d; {- C. K |* g4 T$ Y% `4 q- R??S+ j  i/ A ^# t: v　　以下从交流输入端EMI滤波电路常见的组件开始介绍。/ O( ^0 y5 z6 j+ z `. F5 j2 R; r9 ]: l 　　交流电输入插座： * O) O U3 b# Z: e, T* L % |. v i( {/ m 8 a% q, ? \% w. }# d ) I$ }- Y$ B1 ^* ]1 m　　此为交流电从外部输入电源供应器的第一道关卡，为了阻隔来自电力在线干扰，以及避免电源供应器运作所产生的交换噪声经电力线往外散布干扰**用电装置，都会于交流输入端安装一至二阶的EMI(电磁干扰)Filter(滤波器)，其功能就是一个低通滤波器，将交流电中所含高频的噪声旁路或是导向接地线，只让60Hz左右的波型通过。8 F: o4 P% ~??O {2 c　　上面照片中，中央为一体式EMI滤波器电源插座，滤波电路整个包于铁壳中，能更有效避免噪声外泄；右方的则是以小片电路板制作EMI滤波电路，通常使用于无足够深度安装一体式EMI滤波器的电源供应器，少了铁皮外壳多少会有噪声泄漏情形；而左边的插座上只加上Cx与Cy电容(稍后会介绍)，使用这类设计的电源，其EMI滤波电路通常需要做在主电路板上，若是主电路板上的EMI电路区空空如也，就代表该区组件被省略掉了。??j7 k3 W! f ?4 f( `/ G h* W　　目前使用12公分风扇的电源供应器内部空间都不太能塞下一体式EMI滤波器，所以大多采用照片左右两边的做法。9 ]: z# p% r$ W1 H! T) O) ~1 @2 H- q　　X电容(Cx，又称为跨接线路滤波电容):; `) p% j [* F d/ | T# @. T3 U4 f. t ( T2 \4 F- e; |0 W  m7 L3 W( W# L$ R??] 　　这是EMI滤波电路组成中，用来跨接火线(L)与中性线(N)间的电容，用途是消除来自电力线的低通常态噪声。. N??J9 C4 [; N??e n8 W H　　外观如照片所示为方型，上方会打上X或X2字样。 0 P9 ~2 ? `/ Y7 p 　　Y电容(Cy，又称为线路旁通电容器)： 9 o/ u; c) ]) y 3 I! }; S+ E+ \9 r( V# P/ D% s c. O * l$ ~2 ^. X5 ?, X# ^0 i+ K* Z??s　　Y电容为跨接于浮接地(FG)和火线(L)/中性线(N)之间，用来消除高通常态及共态噪声。# _5 _$ {: h4 A9 { x! e M n　　而计算机用电源供应器中的FG点与金属外壳、地线(E)及输出端0V/GND共接，所以未连接接地线时，会经由两颗串联的Cy电容分