电源工作原理

电脑电源的工作原理

电源简单的工作原理是这样的，市电进入电源后经整流和滤波转为高压直流电，再通过开关电路和高频开关变压器转为高频率低压脉冲，再经过整流和滤波，最终输出低电压的直流电源。

高压市频交流-（整流、滤波）> 高压直流-（调制）> 高压高频交流-（变压）> 低压高频交流-（整流、滤波）> 低压直流

市电进入电源，首先要经过扼流流圈和电容，滤除高频杂波和同相干扰信号。然后再经过电感线圈和电容，进一步滤除高频杂波。接下来再经过由4个二极管组成的全桥电路整流（编者注：也有半桥电路），和大容量的滤波电容滤波后，电流才由高压交流电转换为高压直流电。

经过了交直转换后，电流就进入了整个电源最核心的部分－－开关电路。开关电路主要由两个开关管组成，通过它们的轮流导通和截止，便将直流电转换为高频率的脉动直流电。接下来，再送到高频开关变压器上进行降压。

经过高频开关变压器降压后的脉动电压，同样要使用二极管和滤波电容进行整流和滤波，此外还会有1、2个电感线圈与滤波电容一起滤除高频交流成分。

经过上面一系列工序后，输出的的电流，才算真正完成电脑所需要的较为纯净的低压直流电。

ATX电源几组输出电压的用途

+3.3V：最早在ATX结构中提出，现在基本上所有的新款电源都设有这一路输出。而在AT/PSII电源上没有这一路输出。以前电源供应的最低电压为+5V，提供给主板、CPU、内存、各种板卡等，从第二代奔腾芯片开始，由于CPU的运算速度越来越快，INTEL公司为了降低能耗，把CPU的电压降到了3.3V以下，为了减少主板产生热量和节省能源，现在的电源直接提供3.3V 电压，经主板变换后用于驱动CPU、内存等电路。

+5V：目前用于驱动除磁盘、光盘驱动器马达以外的大部分电路，包括磁盘、光盘驱动器的控制电路。

+12V：用于驱动磁盘驱动器马达、冷却风扇，或通过主板的总线槽来驱动其它板卡。在最新的P4系统中，由于P4处理器能能源的需求很大，电源专门增加了一个4PIN的插头，提供+12V 电压给主板，经主板变换后提供给CPU和其它电路。所以P4结构的电源+12V输出较大，P4结构电源也称为ATX12V。

-12V：主要用于某些串口电路，其放大电路需要用到+12V和-12V，通常输出小于1A.。

-5V：在较早的PC中用于软驱控制器及某些ISA总线板卡电路，通常输出电流小于1A.。

在许多新系统中已经不再使用-5V电压，现在的某些形式电源如SFX, FLEX ATX 一般不再提供-5V输出。考虑到系统的兼容性，航嘉SFX系列电源，LW-2145, LW-2146, LW-2156 仍然提供-5V 输出。

+5V Stand—By, 最早在ATX提出，在系统关闭后，保留一个+5V的等待电压，用于电源及系统的唤醒服务。以前的PSII、AT电源都是采用机械式开关来开机关机，从ATX开始（包括SFX）不再使用机械式开关来开机关机，而是通过键盘或按钮给主板一个开机关机信号，由主板通知电源关闭或打开。由于+5V Stand-by是一个单独的电源电路，只要有输入电压，+5VSB就存在，这样就使电脑能实现远程Modem唤醒或网络唤醒功能。最早的ATX1.0版只要求+5VSB达到0.1A，随着CPU及主板的功能提高，+5VSB 0.1A已不能满足系统的要求，所以INTEL公司在ATX2.01版提出+5VSB不低于0.72A。随着互联网应用的不断深入，一些系统要求+5VSB提供2A、3A，甚至更大的电流输出，以保障系统功能的实现，因此对电源提出了更高的设计要求，驰源公司已开发出+5VSB达到6A的电源。

什么是PFC电路

PFC不是一个新概念了，在UPS电源要运用地较多，而PC电源上很少见到PFC电路。PFC 在PC电源上的兴起，主要是源于CCC认证,所有需要通过CCC认证的电脑电源，都必须增加PFC 电路。

PFC就是“功率因数”的意思，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。

PFC有两种，一种是无源PFC（也称被动式PFC），一种是有源PFC（也称主动式PFC）。无源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，但无源PFC的功率因数不是很高，只能达到0.7~0.8；有源PFC由电感电容及电子元器件组成，体积小，可以达到很高的功率因数，但成本要高出无源PFC一些。

有源PFC电路中往往采用高集成度的IC，采用有源PFC电路的PC电源，至少具有以下特点： 1）输入电压可以从90V到270V；

2）高于0.99的线路功率因数，并具有低损耗和高可靠等优点；

3） IC的PFC还可用作辅助电源，因此在使用有源PFC电路中，往往不需要待机变压器； 4）输出不随输入电压波动变化，因此可获得高度稳定的输出电压；

5）有源PFC输出DC电压纹波很小，且呈100Hz/120Hz（工频2倍）的正弦波，因此采用有源PFC的电源不需要采用很大容量的滤波电容。