通过拆解、对比浅析计算机电源的构造原理及主动式PFC电源与被动式
主动式PFC与被动式PFC电源有何不同?
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在主动式P F C 电源 ̄ J l B J J l 步入 主流的时候 ,有不少厂商为 了宣传 自家的主动式P F C 电源产 品,都纷纷打 出了 “ 主 动式P F c 电源更加 省 电”的旗号 ,引导 消费者选 择采用主 动式P F c 设计 的产品 。但事 实是不是这样 呢?主动式P F C 电源就一定比被动式P F C 电源省 电吗?
将 呈现 正 弦 曲 线 且 相 位 相 同 ,换 句 话 说 电
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P F C  ̄ B 比被动式PF C好在哪里呢7 我们就 来
一
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起探讨 一下被 动式P F C 与主动式P F C之间
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什么是主动式P FC ?
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 ̄P F C、被 动 式 PF C 还是没有P F C,只 要 有 孜功 率 相 同 , 电表 上 走 的 数 字就 是 相 同 的 , 肖 费 者 需 要 支 付 的 电 费也 是 相 同 的
电源拆解新知:主动式PFC电路高功率因数之谜
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电源拆解新知:主动式PFC电路高功率因数之谜一、产品简介近些年,低碳低能耗概念开始深入人心,电源的电能转换效率成为消费者与商家共同关注的焦点,这也就是为什么80PLUS认证电源如此热门的原因。
今天给大家带来一款台湾鑫鸿电子最新推出的Xfactor REX-500A12电源,获得80PLUS铜牌认证,具备有双路+12V设计,主动式PFC和双管正激方案设计,12CM温控静音风扇,额定功率500W,下面我们就来一起看下这款产品。
Xfactor REX-500A12电源对于大多数DIY用户来说,电源往往是其考虑最为薄弱的环节,而一款电源的质量对计算机来说却是至关重要的,可以说是计算机的血液。
如果电源出现问题,再强悍的配件也无法正常运行。
下面我们先来看下这款电源的部分规格参数。
二、外观赏析Xfactor REX-500A12的外观包装采用了黑色为主色调,在包装的正面,“节能先锋”四个字十分醒目,此外包装正面还标明了该电源的特色,如80+、两年保修三月换新、主动式PFC电路、支援Intel core i7 & AMD PhenomII CPU等等。
产品外包装#p#散热设计#e#Xfactor REX-500A12的实体依然采用常见的黑色,表面使用了镀镍处理,手感方面还是较为不错的,此外还可以有效防止表层氧化。
采用垂直送风散热设计Xfactor REX-500A12采用的垂直送风散热设计,在顶部配置了一个大尺寸风扇,其风扇本体也为黑色,与外部的黑色搭配起来,相得益彰。
电源正面而在电源的正面,布满了菱形的散热孔,能够阻止一部分的辐射外泄,也能保持电源内部的散热,而且在接入口下方还配置了开关,以方便用户进行单独使用,可以在关闭电脑后,关闭开关实现待机零功耗。
#p#电源规格参数#e#电源铭牌电源重量一般电源的铭牌贴在了侧面,在铭牌上可以看到,Xfactor REX-500A12通过了3C、CE、CB等诸多认证,其额定功率为500W,支持全额电压输入,并分为两路+12V输出,其中一路的最大输出电流为24A,另一路的最大输出电流为21A,两路整合输出功率为408W,而+5V与+3.3V两路的最大输出电流分别为19A 和22A,两路整合输出功率为130W。
高效才是硬道理 主动式PFC电源解读及导购
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高效才是硬道理主动式PFC电源解读及导购在将交流电转换为可供电脑硬件使用的低压直流电的过程中,我们总是希望输入多少能量就能输出多少能量,即100%的能量转换。
然而,由于电源本身是有电阻值的电器,电流经过后一必定消耗部分能量,所以1 00%的能量转换是不现实的。
那么,衡量一款电源转换电能的本领就显得非常重要了。
为此,我们引入了一个叫“PFC”的概念:Power Factor Correct,也就是所谓的“功率因数校正”。
一、功率因数PFC电路根据电流功率的计算公式,我们都知道直流电的“功率一电流×电压”,但当负载不是纯阻性(即呈现电容特性或电感特性)时,交流电的电流与电压的相位并不一致,也就是电流的最大值与电压的最大值并不出现在同一时刻,在这种情况下有效电流与有效电压的乘积并不等于电流做功的功率,而是还要乘以一个系数(或叫因数),这个系数就是PFC,即“功率因数校正”,其值的范围是在0到1之间。
最初的定义中,PFC并没有特指电源内部的某部分电路,而是用来表征电子产品对电能的利用效率。
功率因数越高,说明电能的利用效率越高。
由于我国是一个能源缺乏的国家,为了提高电器设备转换效率,国家制定了一个叫CCC(即3C)认证的强制性规范。
它规定凡是在中国使用的PC电源都必须在电源的二级EMI电路之后、全桥整流电路之前,增加一个可以在交流电转换为直流前提高电源对市电利用率的特殊电路。
由于该电路正好和二段网络中的PFC作用基本相同,因此人们称之为“Power Factor Correcter”,简称PFC(下文如果无特别说明,PFC指的就是PFC电路)。
小知识:二段网络中的功率因数功率因数并非只存在于PC电路中,其实它存在于任何的电路网络中。
在我们常见的二端网络(与外界有二个接点的电路)中,功率因数指的是两端电压u与其中电流I之间位相差的余弦。
一般说“某某电源的功率因数为0.××(××是任意阿拉伯数字)”,而用百分比来进行表述,严格来说是不规范的。
通过拆解、对比浅析计算机电源的构造原理及主动式PFC电源与被动式PFC电源的各自特点
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通过拆解、对比浅析计算机电源的构造原理及主动式PFC电源与被动式PFC电源的各自特点
李东杰
【期刊名称】《信息与电脑》
【年(卷),期】2015(000)013
【摘要】通过对两块计算机电源的拆解与对比,详细地了解计算机电源的基本知识及各项主要参数,深入地剖析计算机电源的内部构造、原理及其重要功能,并通过对主动式PFC电源和被动式PFC电源的对比,深入浅出地解析主动式PFC电路与被动式PFC电路构造形式上的不同及其各自的特点与优势。
【总页数】4页(P45-47,54)
【作者】李东杰
【作者单位】国家新闻出版广电总局无线电管理局723台,河北石家庄 050011【正文语种】中文
【中图分类】TM46
【相关文献】
1.通过拆解、对比浅析计算机电源的构造原理及主动式PFC电源与被动式PFC电源的各自特点 [J], 李东杰;
2.PC动力之源——被动式PFC电源导购 [J], ALONG
3.主动式PFC与被动式PFC电源有何不同? [J], 蓝色
4.四路12V+输出三段式主动式PFC航嘉多核F1电源 [J],
5.最便宜的主动式PFC电源富士康凯旋骑士和风云战士电源 [J],
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什么是主动,被动式fpc电源,温控电源?

什么是主动,被动式fpc电源,温控电源?一、电源PFC(Power Factor Correction),是指“功率因数校正”;功率因数指的是有效功率除以总耗电量的比值,功率因素值越大,代表其电力利用率越高。
计算机开关电源是一种电容输入型电路,其电流和电压之间的相位差会造成交换功率的损失,此时便需要PFC 电路提高功率因数。
二、目前PFC分为被动式PFC(也称无源PFC)和主动式PFC (也称有源式PFC)。
1、被动式PFC。
一般采用电感补偿方法使交流输入的基波电流与电压之间相位差减小来提高功率因数,被动式PFC包括静音式被动PFC和非静音式被动PFC。
被动式PFC的功率因数只能达到0.7~0.8,它一般在高压滤波电容附近。
2、主动式PFC。
一般由电感电容及电子元器件组成,体积小、通过专用IC去调整电流的波形,对电流电压间的相位差进行补偿。
主动式PFC可以达到较高的功率因数──通常可达98%以上,但成本也相对较高。
三、温控电源,主要是通过热敏电阻实现的。
当电源内温度升高,热敏电阻阻值减小,电压逐渐增加,风扇转速也提高。
这样就可以使机壳内温度保持一个较低的水平。
在负载很轻的情况下,能够实现静音效果。
负载很大时,能保证散热。
四、宽幅电源宽幅电源是根据电压来定义的。
简单来说适应交流电压范围较大的电源称为宽幅电源。
我们一般传统的电器设备和电子仪器等对于使用电源的电压和功率容量等都有一定的技术要求。
一般电压的变化范围一般是限制在额定值上下百分之20以内。
但毕竟有些设备仪器对于所使用开关电源的电压的稳定性有很高的要求,特定的开关电源才能保证这些仪器设备的正常工作运行。
所以从设备对于电源的要求来看,凡是对于开关电源的应用,部分设别对与电源的要求范围是宽泛,比如一些仪器设备所使用的电压范围是在100到275之间都可以正常的工作。
所以我们把对于开关电源有一定要求的技术称之为宽幅电源。
宽幅电源的特点是对于电压的适应性,不但可以在低压情况下稳定设备的运行,同样在高于正常电源的情况下依然可以安全正常运行。
主动式PFC与被动式PFC电源有何不同?
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主动式PFC与被动式PFC电源有何不同?作者:来源:《个人电脑》2016年第10期在主动式PFC电源刚刚步入主流的时候,有不少厂商为了宣传自家的主动式PFC电源产品,都纷纷打出了“主动式PFC电源更加省电”的旗号,引导消费者选择采用主动式PFC设计的产品。
但事实是不是这样呢?主动式PFC电源就一定比被动式PFC电源省电吗?在前几年主动式PFC电源刚刚步入主流的时候,商家们一度大肆宣传“主动式就是比被动式好”,现在主动式PFC电源已经成为主流,虽然不再需要像当年那样疯狂地推广,但是我们仍然可以在不少电源产品的包装上看到强调主动式PFC的字眼,可见这个观点早已深入人心。
那么主动式PFC相比被动式PFC好在哪里呢?我们就来一起探讨一下被动式PFC与主动式PFC之间的差异,看看为什么主动式PFC电源能够成为今天的主流之选。
PC电源为什么需要配置PFC电路?目前,电路负载基本上可以分为两种模式,其一为电阻型负载,这种负载在采用交流输入时,其电压与电流的波形都将呈现正弦曲线且相位相同,换句话说电压和电流都会在同一时刻逆转极性,能量一直为正向移动;另外一种则是电抗型负载,这种负载在采用交流输入时虽然电压与电流的波形同样为正弦曲线,但两个波形之间存在相位差,这样就无法保证电压与电流在每一个时刻都是相同的极性,在极性相反的周期内,能量是反向移动。
当然,上述这两种都是理想状态下的负载,在实际应用中其实是电阻性负载与电抗型负载的混合负载,极少存在单一型负载的情况,因此在任意时刻的负载中会有两种不同方向的能量,其中只有正向能量是有价值的,我们将其称为有效功率,反向能量则称为无效功率,而两者的综合就是视在功率了。
为了体现电器设备对能量的利用率,我们就需要用到功率因数(Power Factor),即我们PC电源评测中常提到的PF值,这是一个有效功率除以视在功率所得出来的比值。
而功率因数校正即PFC(Power Factor Correction)的用作就是提升PF值,它可以起到减少脉冲电流的谐波分量、降低EMI电磁干扰、降低谐波失真度等作用,从而实现降低电网“污染”、使功率因数趋向于1的效果。
开关电源中主被动PFC电路的介绍与分析
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开关电源中主被动PFC电路的介绍与分析在数年前,许多的电源厂商大多都在电源产品中使用被动PFC模块。
而PFC模块则是一个减少谐波电流,并且将非线性负载转换成线性负载的过滤器,电容和电感所产生的功率因数则会向单位值跟近一些。
因此,接下来要说的,就是主动PFC和被动PFC电路。
被动PFC 相对主动PFC,功率因数较低,并且被动PFC只适用于230V高压电网,对于115V低压电网,被动PFC还需要一个倍压器以适应电网规格。
不过,被动PFC比主动PFC的效能要高!对于主动PFC来说,它基本上是一个通过PWM(脉冲宽度调制)控制电流波形的AC/DC整流器。
在最开始,AC电压通过整流桥整流。
然后PWM触发主动PFC电路中的MOSFET管(通常是两个),分离中间直流电压到恒定脉冲序列。
这些脉冲信号通过滤波电容,将相对平顺的电流送到主开关电路。
而在此之前,我们还会看到一个大个的电感线圈,而这个大电感可以对突然涌入的电流起到缓冲和梳理的作用,当然磁线圈也是电抗产生的重要元件。
此外,在主动PFC电路中我们还会看到一个热敏电阻,同样是用来限制突然涌入的电流,特别是当电源通电以及启动时。
80Plus要求PFC超过0.9主动PFC电路通常也有两种不同的模式,电流断续模式DCM (Discontinuous Conduction Mode)和电流连续模式CCM ( Continuous Conduction Mode)。
其中DCM是指,当电感电流为零时,PFC的MOSFET管被开启的工作状态;CCM是指,电感电流始终在零以上,PFC的MOSFET管被开启的工作状态,因此在MOSFET管中,所有的反向恢复的能量都会被浪费。
在电源PFC电路中的第二种模式(CCM)主要被用于超过200W 功率输出的电源,因为他能够提供相对较低电流噪声峰值,这意味着高功率电源可以有效抑制电流纹波,输出更为平顺的电流。
不过CCM 的缺点是耗能较高,并且在升压二极管关闭时,会产生额外EMI,所以我们经常会看到电源整流桥后通常会增加一个X电容。
“主动”就比“被动”强 —航嘉Win7版电源拆解分析
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“主动”就比“被动”强—航嘉Win7版电源拆解分析航嘉冷静王系列经过几年的精心打造,几乎已经成为家喻户晓的电源产品。
并且值得一提的是,每次微软推出新版本操作系统,航嘉也都要推出一款对应型号的电源产品,并且凭借出色的品质和极高的性价比赢得了市场的口碑。
此次,随着Windows7操作系统在中国大陆市场普及进程的开展,航嘉再次与时俱进,在冷静王钻石版的基础上推出了最新之作冷静王钻石Win7版。
并且升级为主动式PFC设计,可提供更高的电源转化率。
单此一项,就让这款产品无形中增值不少,那么本文将就冷静王钻石Win7版电源为广大入门级装机用户进行拆解评测,以供参考。
●完美支持Windows7作为冷静王系列中的一员,冷静王钻石Win7版在外包装上依旧保持了浅蓝色的清爽风格,只是上面标注的文字稍有变化。
包装盒上醒目的标有“完美支持Windows Se7en”字眼。
也就是说,可以为采用Windows7操作系统的电脑平台提供优秀的兼容性和安全品质。
需要注意的是,一款电源的好坏从标签上就可以看出端倪,这款电源的名称中虽然没有特殊说明,但通过查看产品铭牌,可以很清晰的看出这是一款额定功率为300W的电源产品,兼容Intel ATX 12V 2.31版规范,电源的12V分为两路,每路限流定在18A,联合输出电流小于22A。
3.3V和5V的输出限流分别为18A和15A,联合输出功率为120W,待机5V的输出为2.5A。
从铭牌信息来看,冷静王钻石Win7版应付i5/i7处理器+GTX260级别的显卡平台完全没有问题。
由于是一款入门级电源,因此外壳上没有任何装饰,采用了最简洁的锌钢板,线材也没有尼龙网线包裹。
同样没有加装背面的电源开关,这样能够让成本和电路方面得到更好的控制和优化。
对于非超频用户,这样的设计在使用时不会有任何差别。
从接口配置来看,这款电源配备了一个20+4pin主供电接口、4+4pin CPU +12V供电接口、一个6pin PCI-E +12V供电接口、3个D型4pin接口、3个SATA硬盘供电接口与一个软驱供电接口,能满足大部分的主流用户需求。
主动式电源和被动式电源的区别
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主动式电源和被动式电源的区别在如今的电脑配件市场上,电源制造商发现让自己的产品在众多品牌产品中脱颖而出变得越来越困难。
目前,用户的最大误区在于对电源功率瓦数的追捧(事实上,一台用料十足的300W电源可以满足绝大部分计算机的供电要求,但是用户在购买电源时往往更愿意购买标称值更高的产品而忽略了关系电源品质的其他因素)。
和几年前相比,现在的电源更加花哨。
多风扇设计、线缆的装饰、镀金接头、LED装饰……图1 被动式电源内部图2 主动式电源内部(一)被动式图1(又称无源式)被动式PFC采用串联电感(图4),直接串联在交流电源进线或整流桥与滤波用的200V 电容之间,同时改造开关电路的校正。
被动式PFC的最大好处是EMI(电磁干扰)较低,而且所需线路简单,生产成本也因此较低,一般只需二美元左右,多用于家用DIY市场。
不过,被动式PFC的功率因数(能源转换效率)不高而且重,容易产生工频震动和噪音等问题。
图4 被动式PFC(二)主动式图2(又称有源式)主动式PFC是在输入整流桥与滤波用200V电容之间插入一个开关变换器线圈(图5),以控制输入电流的波形跟随电网电压波形,使电源呈现阻性。
主动式PFC支持90V至270V 的宽范围输入电压(标准是220V),并有0.99以上的功率因数。
另外,主动式PFC可用较低μF值的200V电容,有助于减少电源的重量和成本。
此外,主动式PFC还拥有稳定性佳、工频震动和噪音低等优点。
图5 主动式PFC不过,尽管主动式PFC拥有多项优点,但其线路设计比被动式PFC复杂,成本也较高?约四美元?,因此以服务器、工作站等专业市场为主。
但是和这些元素相比,电源的PFC电路设计对一款电源的品质显示得更加重要。
那么,今天我们就对PFC电路做一个详细的了解。
PFC(Power Factor Correction)译为功率因数校正电路。
PFC并不是PC电源不可获缺的部分,但是目前几乎所有的电源都有PFC设计,因为很多国家都有相应的规定要求电源具有PFC设计。
电源pfc电路工作原理详解

电源pfc电路工作原理详解电源PFC电路是电源的一个重要组成部分,其主要作用是提高电源的功率因数,减少谐波污染,降低电网损耗。
本文将详细介绍电源PFC电路的工作原理。
一、PFC电路的基本原理PFC电路的全称为功率因数校正电路,其主要作用是使输入电流与输入电压之间的相位差尽可能接近于零,从而提高功率因数。
在传统的电源中,因为电感、电容等元件的存在,输入电流与输入电压之间的相位差比较大,功率因数较低,容易对电网造成污染。
而PFC电路则通过电路设计和控制算法的优化,实现电流与电压的同相,从而达到提高功率因数的目的。
二、PFC电路的工作原理PFC电路的基本原理是利用电容器和电感器等元件对输入电压进行整流和滤波,然后通过控制器对输入电流进行调节,使其与输入电压之间的相位差尽可能接近于零。
具体的工作原理如下:1.整流和滤波将输入电压通过整流电路转换为直流电压,然后通过电容器进行滤波,使得直流电压稳定。
这样,就可以消除输入电压中的谐波成分,降低对电网的干扰。
2.电流控制接下来,利用控制器对电流进行调节。
控制器通过对电源开关管的控制,调节电源输出电流,使其与输入电压之间的相位差尽可能接近于零。
为了实现这个目的,控制器需要监测输入电流和输入电压,并根据电路设计和控制算法进行计算和调整。
3.反馈控制为了确保PFC电路的稳定性和精度,需要加入反馈控制回路。
具体来说,就是通过采集输出电压,与参考电压进行比较,然后通过PID控制算法调节输出电流,使其稳定在设定值附近,从而保证电源的稳定性和性能。
三、PFC电路的优点1.提高功率因数PFC电路可以使输入电流与输入电压之间的相位差尽可能接近于零,从而提高功率因数,减少对电网的污染。
2.降低谐波污染PFC电路可以消除输入电压中的谐波成分,降低对电网的干扰,提高电源的稳定性和性能。
3.节能降耗PFC电路可以降低电网损耗,减少电能的浪费,从而实现节能降耗的效果。
四、PFC电路的应用PFC电路广泛应用于电源、照明、电动工具、电动车辆等领域。
主动式PFC和被动式PFC电源有哪些共同与不同之处
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主动式PFC和被动式PFC电源有哪些共同与不同之处PFC电路按照工作原理的不同,又有主动式、被动式、有源、无源之分。
那么有什么区别呢?简单地说,主动式PFC就是一个有源的升压电路。
它通过高频电感线圈、开关电子管、高压滤波电容以及控制IC等元件,组成一个可以将输入电压提高的电路,通过升高输入电压来减少电流在流向下级电路中的电能损耗。
为什么升高输入电压会减少电能损耗呢?我们知道,功率P=UI,在电网的输入总功率P一定的情况下,只要提高电压,电流值就会变小,从而降低电路的电能损耗。
我们国家的电网系统之所以要采用高压电线来传输电能,也是出于降低能耗的考虑。
与被动式PFC相比,主动式PFC电路省去了一个较大体积的含有硅钢片的电感,因此重量上也可能会比被动式PFC电路轻。
而作为其明显区别就是一个电感线圈,不过却不能因此判断电源是否主动式PFC,因为电源内部的电感线圈较多,没有电路知识的人并不能加以区分。
由于主动式PFC电源PFC电路自身需要消耗一定电能,如果使用在低功率(300W以下)电源中往往不如被动式PFC电源省电,因此在此类产品中并不常见。
另外,因为主动式PFC电路的升压能力,能容许较低的输入电压,所以适应市电通常范围较宽(达到110V-240V)。
当然,最明显的识别方式,莫过于通过产品外壳铭牌上的标注来识别,有写明“主动式PFC”或者“Active PFC”即是主动式PFC。
我们知道电源的PFC电路是为了提高电源的功率因数而设,但是“功率因数”并不就等于“转换效率”,有人将主动式0.99的功率因数理解为能得到99%的电源转换效率,很显然这是不对的。
虽然两个都是描述省电的概念,但对于电脑用户而言,两个概念的意义是不一样的。
1."功率因数"高是为国家省钱公式:功率因数=输入电源的实际电量÷电网供给电源的电量提高用电器的功率因数有两方面的意义,一是可以减小输电线路上的功率损失;二是可以充分发挥电力设备(如发电机、变压器等)的潜力。
详细解析交流与直流及PC电源的主动与被动PFC电路 详细解析交流与

详细解析交流与直流及PC电源的主动与被动PFC电路详细解析交流与直流及PC电源的主动与被动PFC电路[原创] 作者不抬杠自我发表《考证电源指标数据的真实性,两款电源数据对比》文章后,得到很多网友的关注。
但仍有很多网友对交流与直流的概念模糊不清,下面我用波形图来详细讲解交流与直流的概念关系,以及PC电源的主动PFC电路和被动PFC电路的简单介绍。
前面我讲过直流与交流的名词概念,定义和解释,在此有必要重温一遍。
(注:所有图片均可点击放大)直流大小和方向不随时间变化的电流称为直流。
(图1)交流又称交流电或交变电流,是指大小和方向随时间作周期性变化的电流。
通常我们说的交流是指正弦电流。
(图2)正弦电流按正弦规律随时间变化的交变电流叫做正弦电流。
(图3)非正弦电流不按正弦规律随时间变化的交变电流叫做非正弦电流。
脉动电流大小随时间变化而方向不变的电流叫做脉动电流。
平均值交变电流的平均值是指在某段时间内流过电路的总电荷与该段时间的比值。
有效值在两个相同的电阻器中,分别通以直流电和交流电,如果经过同一时间,它们发出的热量相等,那么就把此直流电的大小定作为此交流电的有效值。
正弦电流的有效值等于它最大值的0.707倍。
振幅交变电流(或其它量)在一个周期内出现的最大值。
正弦量的平均值通常指正半周期的平均值,它与振幅(最大值)的关系:平均值=0.637振幅值(最大值)。
可以用方程式代入来解释功率的峰值,因为它考核的是正半周的峰值,既:振幅的最大值(近似于1.414)。
功率单位时间内所做的功叫做功率。
电功率一般可分为视在功率,有功功率和无功功率三种。
视在功率在具有电阻和电抗的电路内,电压与电流的乘积叫视在功率,以字母S或符号Ps表示,单位为伏安。
有功功率又叫平均功率。
交流电的瞬时功率不是一个恒定值,功率在一个周期内的平均值叫做有功功率。
它是指在电路中电阻部分所消耗的功率,对电动机来说是指它的出力,以字母P表示,单位为千瓦。
电源内部构造及功能详解(未完)

2010-06-19对于很多刚入门的朋友来说,对电源内部工作原理和结构都不太熟悉。
为了让大家在知道如何通过外表选购电源之后,能够对电源内部也有所了解,笔者接下来将带大家详细了解一下电源内部结构。
首先,电源的作用是把市用高压交流电转换为适合PC使用的低压直流电,目的是为了驱动机箱内的各中PC设备。
大致转换过程为:高压市频交流输入→ 一、二级EMI滤波电路(滤波)→ 全桥电路整流(整流)+大容量高压滤波电容(滤波) → 高压直流→ 开关三极管→ 高频率的脉动直流电→ 开关变压器(变压)→ 低压高频直流电→ 低压滤波电路(整流、滤波)→ 稳定的低压直流输出。
电源内部构造下面我们跟随着电流流动方向来深入解析电源内部构造及其功能。
1、一、二级EMI滤波电路一级EMI滤波电路二级EMI滤波电路220V交流电进入电源,首先经过一级和二级EMI滤波电路,这部分电路的作用就是滤除外部交流输入的突发脉冲和高频干扰,并且也减少开关电源对电网的电磁干扰,主要包括共模和差模连个模块。
劣质电源往往会省掉这一部分电路以节约成本,但这样电源的抗干扰能力就会下降,对整个电网信号质量也有一定影响。
2、主动式PFC和被动式PFCPFC(Power Factor Correction)即“功率因数校正”,主要用来表征电子产品对电能的利用效率。
功率因数越高,说明电能的利用效率越高。
通过CCC认证的PC电源,都必须增加PFC电路。
PFC电路一般设计在第二层滤波之后,全桥整流电路之前,它在增流滤波电路中有着非常重要的作用,可以在把交流电转换为直流时提高电源对市电的利用率,减少电能损耗,同时使用PFC能减少电源对市电和其它电器的干扰。
被动式PFC主动式PFCPFC电路一共有两种,一种是无源PFC(也称被动式PFC),它一般采用电感直接串联在整流电路中,成本较低,但EMI性能也较差,功率因数一般只有70%左右;另一种是有源PFC(也称主动式PFC),采用完整的开关转换器电路设计,能让整流电压不随市电变化而波动,功率因数可高达99%,但是相对成本也高出许多。
非常详细的说明电脑电源每个元器件以及工作原理
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非常详细的说明电脑电源每一个元器件以及工作原理电脑电源是电脑硬件中非常重要的一个组成部份,它负责为电脑提供稳定的电力供应。
电脑电源主要由多个元器件组成,每一个元器件都有特定的功能和工作原理。
下面我将为您详细说明电脑电源的各个元器件及其工作原理。
1. 电源开关:电源开关是电脑电源的主要控制装置,它用于打开或者关闭电源。
当电源开关处于关闭状态时,电源将断开与电源插座的连接,电脑无法正常工作。
当电源开关处于打开状态时,电源将与电源插座连接,电脑可以正常运行。
2. 整流器:整流器是电源的核心元器件之一,它用于将交流电转换为直流电。
交流电是指电流方向和大小周期性变化的电流,而直流电是指电流方向恒定的电流。
整流器通过使用二极管等元件将交流电转换为直流电,以满足电脑内部各个部件对直流电的需求。
3. 滤波器:滤波器是用于滤除电源中的噪声和干扰信号的元器件。
电源中往往存在着来自电网的噪声和干扰信号,这些信号可能会对电脑内部的电子元件造成干扰甚至损坏。
滤波器通过使用电容器和电感等元件,将这些噪声和干扰信号滤除,保证电脑内部电路的稳定工作。
4. 变压器:变压器是电源中用于调整电压大小的元器件。
电脑内部的各个部件对电压有不同的要求,而电源输出的电压通常是固定的。
变压器通过改变输入和输出侧的线圈匝数比例,实现对电压的升降。
这样就可以根据需要提供适合电脑内部电路的电压。
5. 电容器:电容器是一种储存电荷的元器件,它在电源中起到储能和平滑电流的作用。
电容器可以吸收电源中的电荷,并在需要时释放出来,以满足电脑内部电路的瞬态功率需求。
此外,电容器还可以平滑电源输出的直流电流,减少电压的波动和纹波。
6. 电感器:电感器是一种储存磁场能量的元器件,它在电源中起到滤波和稳定电流的作用。
电感器通过产生磁场来储存电能,并在需要时释放出来,以满足电脑内部电路的瞬态功率需求。
同时,电感器还可以反抗电流的变化,稳定电源输出的电流。
7. 整流二极管:整流二极管是一种用于将交流电转换为直流电的元器件。
电脑电源拆解图详解维修
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整机的功能大家一般只在乎CPU,主板,内存,硬盘,在意电源的不太多,但是随着配件的功耗越来越大,电源供应器扮演的角色就更重要了,下面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。
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 St andby(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。
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。
方块图如下图所示:以下从交流输入端EMI滤波电路常见的组件开始介绍。
交流电输入插座: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6 0Hz左右的波型通过。
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。
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。
计算机电源各功能模块详解
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计算机电源各功能模块详解电流称得上PC的血液,为确保系统的正常运转,PC需要恒定的电流供应。
即使很小的电流波动也可能会导致数据的丢失或系统的崩溃。
因此,广大的PC使用者应当加强对PC电源和电力供应的理解和认识,从而为自己的系统提供更加稳定和充足的电力。
外部环境PC只能接受在传输过程中保持恒定电压的直流电。
但是目前我们所使用的家用电一般都只提供交流电。
交流电的电压在特定范围内有规律的上下波动。
PC中的电源在使用家用电之前首先将交流电转变成直流电。
PC电源的外部环境经常会出现的问题就是电压不稳定。
例如,当输电线路受到破坏或遭受闪电影响时都有可能在瞬间产生高达上千伏的强力电流,对PC造成严重冲击,使PC中异常敏感的电路完全崩溃。
为防范过高的峰值电压,用户可以选择使用稳压器。
过高的电压对计算机会产生不利影响,过低的电压也同样有害。
时断时续的电流可能引发系统的异常关闭,破坏系统文件,导致数据丢失。
用户如果发现外部电源经常出现电压过低的情况的话,可以选择使用UPS(即不间断电源供应)为系统提供足够的电力供应,确保系统在异常断电的情况下有充足的时间保存重要的文件,安全关机。
电源问题现象诊断电源是PC的心脏。
虽然平时除了偶尔的清理积尘之外,我们几乎不需要对PC电源进行任何的维护,但是这并不能说明电源不会出现问题。
正是由于我们对电源的忽略,才可能在计算机出现异常情况时找不到问题的根源,不知从何处下手。
下面,我们就来看一下电源出现问题时可能发生的一些症状。
发出异常气味在PC的使用过程中,如果发现异常气味,可以先关闭系统,查看气味是否减弱,然后重新启动系统,如果气味重新产生,则应当打开机箱,检查是否有硬件设备被烧损。
没有风扇转动声音如果用户机器在运行过程中,电源风扇相当安静,没有任何声音的话,那么用户应当考虑重新更换新的电源,并及时关闭系统,以避免系统过热损坏。
经常性内存报错PC内存条对电压的波动非常敏感,细小的变化也可能会产生严重影响。
主动式电源和被动式电源的区别
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主动式电源和被动式电源的区别在如今的电脑配件市场上,电源制造商发现让自己的产品在众多品牌产品中脱颖而出变得越来越困难。
目前,用户的最大误区在于对电源功率瓦数的追捧(事实上,一台用料十足的300W电源可以满足绝大部分计算机的供电要求,但是用户在购买电源时往往更愿意购买标称值更高的产品而忽略了关系电源品质的其他因素)。
和几年前相比,现在的电源更加花哨。
多风扇设计、线缆的装饰、镀金接头、LED装饰……图1 被动式电源内部图2 主动式电源内部(一)被动式图1(又称无源式)被动式PFC采用串联电感(图4),直接串联在交流电源进线或整流桥与滤波用的200V 电容之间,同时改造开关电路的校正。
被动式PFC的最大好处是EMI(电磁干扰)较低,而且所需线路简单,生产成本也因此较低,一般只需二美元左右,多用于家用DIY市场。
不过,被动式PFC的功率因数(能源转换效率)不高而且重,容易产生工频震动和噪音等问题。
图4 被动式PFC(二)主动式图2(又称有源式)主动式PFC是在输入整流桥与滤波用200V电容之间插入一个开关变换器线圈(图5),以控制输入电流的波形跟随电网电压波形,使电源呈现阻性。
主动式PFC支持90V至270V 的宽范围输入电压(标准是220V),并有0.99以上的功率因数。
另外,主动式PFC可用较低μF值的200V电容,有助于减少电源的重量和成本。
此外,主动式PFC还拥有稳定性佳、工频震动和噪音低等优点。
图5 主动式PFC不过,尽管主动式PFC拥有多项优点,但其线路设计比被动式PFC复杂,成本也较高?约四美元?,因此以服务器、工作站等专业市场为主。
但是和这些元素相比,电源的PFC电路设计对一款电源的品质显示得更加重要。
那么,今天我们就对PFC电路做一个详细的了解。
PFC(Power Factor Correction)译为功率因数校正电路。
PFC并不是PC电源不可获缺的部分,但是目前几乎所有的电源都有PFC设计,因为很多国家都有相应的规定要求电源具有PFC设计。
教你看懂电脑电源内部用料
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由上图可以看出220V交流电输入后,需要经过以下流程才能给PC正常供电:1:一级/二级EMI电路:作用就是滤除交流电中的杂质,避免电磁辐射泄露2:全桥整流器/PFC电路:PC硬件是不能直接使用交流电的,通过整流器,将交流电转化为直流电.这个过程中PFC电路决定了交流电转直流电的效率(功率因数),主动PFC的功率因数可达0.99,而被动PFC仅为0.7-0.83:高压滤波电容:整流出来的直流电电压波动很大,高压滤波电容作用就是除去杂质,输出平稳的直流电4:变压器:我们知道电源最后输出的电压有+12V1.+12V2.+5VSB.+3.3V.-12V.+5V,变压器作用就是将高压直流电转化成这些不同电压段的低压直流电,为PC各配件供电5:低压滤波电路:对电压做最后一次过滤了解了电源的工作流程以下,下面来看看一般电源内部结构布局散热片把电源内部分为三部分,下面看实物吧这是一款高质量的主动PFC电源,各个部分都用图标显示出来一级EMI滤波电路一级EMI滤波电路在主机电源接口的位置,通常由一个电容和一个线圈组成,图中的电容被绝缘橡胶包裹附其它电源的一级EMI滤波电路这电源把一级EMI滤波电路给省了二级EMI滤波电路二级EMI滤波电路:图中黄色是电容,深绿色的绝缘胶纸包裹的是电感附其它电源的二级EMI滤波电路这电源的二级EMI滤波电路给省了PFC电路竖立的PCB上我们看到的这是主动PFC电路的控制芯片,PCB背面的则是完整的桥式整流元件,见下图附其它电源的主动PFC电路附被动PFC电路被动式PFC通常为一块体积较大的电感,它里面包裹的是由铜丝缠绕的铜片,但是它外表最主要的特征就是这个"黄疙瘩"高压滤波电容由于该款电源采用的是主动PFC,因此使用专用的开关集成电路来调整电流的波形,对电流电压间的相位差进行补偿。
所以它对于滤波电容的容量大小要求低,一个容量较小的高压电解电容就可以应付了。
在这款产品中采用的是400V、330uF的红宝石滤波电容,质量有很好的保证附其它电源高压滤波电容这也是一款主动PFC电源的高压滤波电容,规格是100uF 400V这是一款被动PFC电源的高压滤波电容,有2颗,规格是680uF 200WV,可以看出被动PFC电源对高压滤波电容的容量要求远远大于主动PFC电源变压器变压器在两块散热片之间,这款电源采用主动PFC电路为电源提供待机电压,因此我们在这款电源上只看到主变压器和驱动变压器右边这个大的是主变压器,左边散热片下面小的是驱动变压器,负责将PWM集成电路输出的控制信号进行放大以驱动开关管进行工作,同时还可以将开关管工作的高压区和集成电路工作的低压区进行物理隔离附其它电源变压器这款电源也是采用主动PFC电路在这款电源上也只看到主变压器和驱动变压器,但比较特别是这款电源的主变压器放到了右边,而普通的电源我们见到的基本都放在左边,不过两着之间使用起来不会有什么差别,就是一个厂商在设计上的不同而已仍然是主动PFC电源的变压器,仍然只有2个这是被动PFC的变压器,比主动PFC多了一个待机变压器,这也是被动PFC电源比主动PFC电源重的一个原因低压滤波电路电源的低压整流输出部分,是电源最后一道滤波屏障,电容数量多,线圈比较大附其它电源的低压滤波电路这个电源的低压滤波部分可寒酸了电路控制保护电路完全整合在独立设计的PCB板上,提供欠压,过流,过载,短路与过压等多项保护功能。
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2 0 1 5 年 第 1 3 期
C h i n a c C 。 O m D u t e r & C O m m 。 u n i c a t _ i 0 n
浅出地解析主动式 P F C电路与被动式 P F C电路构造形式上的不同及其各 自的特点与优势。 关键词:计算机 电源;主要参数;内部构造;主动式 P F C ;被动式 P F C
中 图分类 号 :T M 4 6 文献标 识码 :A 文章 编号 :1 0 0 3 - 9 7 6 7( 2 0 1 5 )1 3 - 0 4 5 — 0 4
李 东杰
( 国家新 闻 出版 广 电总局 无 线 电管理局 7 2 3台 ,河北 石 家庄
0 5 0 0 1 1 )
摘
要 :通过对 两块计算机 电源的拆解与对 比,详细地 了解计算机 电源的基本知识及各项主要 参数 ,深入
地 剖析 计 算 机 电 源的 内部构 造 、原 理及 其 重要 功 能 ,并通 过 对主 动 式 P F C电源和 被 动 式 P F C电源 的对 比 ,深入
在持 续正 常的工作 中计算 机 电源所能 提供 的且较 为 个 组件 正常工 作时提 供稳定 的直 流 电流 ,其输 出值越 大
恒 定 的最大 功率 ,单位 :瓦 ( W )。额 定功 率是计 算机 越好 。 电源 中最 主要 的参数 ,一般 情况下 ,额定 功率 的数 值要 1 . 5 保护功 能
2 0 l 5年 第 l 3期
C h i n a C o m p u t e r & C o m m u n i c a t i o n
信囊与电 脑
计算机 工程 应 用技 术
通过拆解 ,对 比浅析计算机 电源的构造原理 及主动式 P F C电源与被动 式 P F C电源 的各 自特点
大 于计算 机各组 件 的功率 消耗之 和 ,这样 才能保 障计算 主要 有过压保护 、欠压保 护 、过流保护 、过载保 护 、
机各组 件长期稳 定 的工作 。
1 . 2 最大功率 计算 机 电源 所能 提供 的最大功 率 ,但 电源不 可能一
短路保护 、过 温保护 、防雷保护等 防护功能 。
其 成本 也相对 较高 。此外 ,计 算机 电源散 热风 扇按其 轴
1 _ 3 峰值 功率
计算 机 电源 短时 间 内能 达到 的最大功 率 ,通 常仅能 承可分 为油封 轴承 风扇 、滚 珠轴 承风扇 和磁悬 浮风 扇 , 维持 3 0秒左 右 。一般 情 况下 电源 的峰值 功 率可 以超 过 其 中磁悬浮风 扇 即安静使 用寿命 又长 。
一
缓 冲为硬盘 提供启 动所需 的 电能 ,当硬盘启 动到全 速
了被动式 P F C电路 , 而另一个则采 用 了主动式 P F C电路 。 后 电源 即恢 复到正常水平 ,其实 际意义也不 大。 为让 大家 对 主 动式 P F C 电源与 被动 式 P F C 电源 有 个基 1 . 4 输入输 出参 数 本 认识 ,首先要 对计算 机 电源有基 本 了解 ,其 中较 为重 输 入 输 出参 数 主 要 的 有六 项 ,分别 是 电 压输 入 、 + l 2 V1 输 出 电 流 、+ 1 2 V 2输 出 电 流 、+ 5 V输 出 电 流 、 + 3 . 3 V输 出 电 流 。一 般 情 况 下 我 国 的 电压 输 入 是 交 流
1 . 6 风扇架构
计算 机 电源散热 风扇 主要根据 其直 径 的大பைடு நூலகம்小来进 行
直 在最大 功率下 工作 ,否则 电源很 快就会 被烧毁 ,其现 分 类 ,直 径 主要 有 8 c m、1 2 c m、1 4 c m 等 ,一 般 来说 ,
实意 义不大 。
风扇 的直径越 大 ,散 热 的效 果越 好 ,静 音性也 越好 ,但
它们都 只是计 算机 开关 电源里 印制 电路板 上 的一 部分 ,
要是 计算机 电源铭牌上 的各项主要参数 。
1 计 算机 电源 的主 要 参 数
1 . 1 额定功率
电2 2 0 V左 右 ,有 些 国 家 也 使 用 1 l O V 的 。+ l 2 Vl 、 + l 2 V 2 、+ 5 V、+ 3 . 3 V,这几项 输 出电流是为计 算机 内各
计算机 V I 开 ^ 工程 , 应 用飘 用技 7 术 卜 -
的 ,即使 是劣质 的计算 机 电源最常使 用 的也 是 旧管 ,或 3 主 动 式 P F C 电源 与 被 动 式 P F C 电源 构 造 原 理 及
者采用 一些杂牌 的 晶体管来进行 代替 。 2 . 4 功率转换 电路 ( 开关变压 器 )
特 点
不 管 是 主 动式 P F C也 好 ,还 是 被 动式 P F C也 罢 ,
把经 过过滤后 的高频 的脉 动直 流 电转化 为低压 高频 的直流 电 ,这部分 是 由半 桥式 功率转 换 电路 来完成 。半
桥 式功率 转换 电路一般 是 由三部分 组成 ,其 中最 主要 的 是 开关变 压器 ,又称作 高频开关 变压 器 ,另 外 的两 部分 是驱 动变 压器 和辅助变 压器 ( 待机 变压器 ),由它 们负
单位 办公 室与计算 机服 务器 中心机房 的两部计 算机 最大输 出功率 5 0 % 左右 ,计算 机启动 时 ,硬盘启动 瞬间 出现 了相 同的故障 ,经过检 查 ,发 现两部 计算机都 是 内 所需要 的 电能 要远 大于其 正常工 作时 的数值 ,但 电源又 部 电源 出现 了问题 ,经过拆 解后发 现两块 电源 的 内部构 不能在 峰值功 率下长 时 间稳 定工 作 ,因此系统 常利用 这 造 不尽相 同 ,主要 的不 同是在 P F C电路部分 ,一个采用