极少部分电源生产厂商为获得更多利润,在电源的设计、用料、做工等方面偷工减料,导致市场中出现了不少劣质电源,给消费者造成许多不必要的损失。那么,电源的优劣该如何分辨呢?我们认为,只有对电源内部的各重要部分进行分析,才能更好的解答这个问题。故此,本刊特邀金河田资深电源工程师刘正波做客技术广角,从专业角度分析ATX电源的优劣。(优质电源示例采用金河田劲霸ATX-600)
一、 ATX电源的重要性及其工作原理
ATX电源在电脑中所起的基本作用是将220V交流电转化为电脑所需的直流电,但从原理或设计来讲它则包含四个方面:
a. 将220V交流电与输出的直流电隔离,同时将220V交流电转化为供电脑主板和其他设备使用的低压直流电。
b. 防止雷击、尖峰脉冲等外界干扰通过电网影响电脑工作。
c. 开关电源内部的元器件在工作时会处于频繁的开/关状态,这样就会不可避免地产生一些干扰信号,而ATX电源本身应该具备滤除这些干扰信号的功能,以避免对电网中的其他电器设备产生干扰。
d. 通过电源风扇抽风,降低机箱内部温度,以达到辅助主板、CPU、显卡、硬盘等配件散热的目的。
由以上几点足见ATX电源的重要性,所以我们将从ATX电源的原理部分开始,针对其内部的重要组成部分进行分析。
以市场上常见ATX电源所采用的半桥电路为例,其工作流程为:电源的外接AC电压经过EMI滤波电路滤除各种干扰信号后,通过整流滤波将AC电压变为平滑的直流电,经过开关晶体管的导通与截止,并结合变压器的隔离及电压变换作用,最后通过低压端的整流滤波电路输出。
开关电源的稳压保护过程则是经反馈电路从输出端取样,再将信号送到PWM(Pulse-Width Modulation,脉宽调制)电路调节开关晶体管的导通与截止时间,从而使输出电压稳定。各种保护功能是通过对输出端的电流、电压的监控然后将信号反馈到PWM控制电路从而实现各种保护功能。
ATX电源半桥电路工作流程示意图
二、拆开电源分析优劣
从内部来看,ATX电源由几个部分组合而成(图2),这几部分的有无或优劣,将直接影响最终用户正常使用电脑。