电源中安规零件

電源中安規零件(2003/12/26)

Liteon ISL EE:GuideWu

前言:電源中有許多重要的安規零件,諸如印刷電路板(Printed Circuit Board),保險絲(Fuse),X電容和Y 電容,高壓鋁質電容(Bulk Capacitor),突波吸收器件(Varistor),負溫度系數熱敏電阻(NTC Thermistor),扼流電感線圈,整流(管)器(Rectifier),二極管(Diode);齊納二極管(Zener Diode),三極管(Audion),變壓器(Transformer),集成電路(Integrated Circuit:IC),光耦器件(Optical Couple),散熱片(Heatsink),直流風扇(DC FAN),磁環磁珠,連接器(Connector),連接線材(Harness),絕緣膠布,熱縮導管(Heat Shrinkable Tube)等等.

1.保險絲(Fuse):

<1>.輸入端保險絲:按電壓分美規電壓125V和歐規電壓250V;按熔斷速度分快速型(Fast)和延緩(時)型(Time),還有按材料分類,此類保險絲多用于交流電壓源.

<2>.輸出端保險絲:也有上述多種分類,多用于直流電壓源.

<3>.常見故障有:

<3.1>.在輸入端用錯電源電壓而導致過大電流(Over Current)會燒斷保險絲;

<3.2>.在輸出端出現過載(Over Load)或短路(Short)而導致過大電流(Over Current)會燒斷保險絲;

2.安規電容類(Capacitor Type):

<1>.X電容和Y電容:都是電源輸入端的安規電容,X電容常并聯在火線(Line)與零線(Neutral)之間用來消除差模信號(Differential Mode)干擾;Y電容常并聯在火線(Line)與地線(Ground)之間用來消除共模信號(Common Mode)干擾.

<2>.高壓鋁質電容(High Voltage Aluminum Electrolytic Capacitor ):一般為整流器之后大電容(又稱Bulk電容),若以美規電壓(115V)和歐規電壓(230V)的2倍來計算,在115V或230V的電路中分別要用耐壓為250V或450V鋁質電容.

<3>.常見故障:X電容和Y電容位置被插錯位置;另外,在115V的電路中,如果錯用了230V的電壓,那么經常可以看到高壓鋁質電容會被爆掉,其他還有可能是保險絲Open掉(or blow 歐斷掉)及突波吸收器燒黑!

3.負溫度系數熱敏電阻(Negative Temperature Coefficient Thermistor:NTC):

<1>.負溫度系數熱敏電阻(NTC):所谓NTC热敏电阻器就是负温度系数热敏电阻器,它是以锰,钴,镍和铜等金属氧化物为主要材料,采用陶瓷工艺制造而成的,它是隨著溫度的升高而電阻值變小的,可廣泛用于溫度測量,溫度補償,抑制浪涌電流(Inrush Current)之作用.

<2>.在開關電源啟動時,電路中會出現較大的浪涌電流(Inrush Current),如果在電源電路中沒有NTC熱敏電阻的抑制電流作用,就會對輸入電路端造成燒壞機器.

<3>.常見故障:

啟動時一般不會燒壞NTC電阻;如有NTC燒壞,必為浪涌電流過大而造成.

4.突波吸收器(Varistor):

<1>.它是一種電壓與電流對稱性的電壓屬性之電阻器,用以保護電路上之元件所遭受的雷擊(Thunderstroke)或開關機所產生影響,它應用于電子電路及電力系統上的電壓穩定和暫態突波抑制(Transient Surge Suppression).

<2>.常見故障有:如果所用的電壓大于突波吸收電阻所規定的耐壓值,這個突波吸收器就會燒成焦黑,究其原因一般是用錯電壓了.

5.整流器件(Rectifier):

<1>.整流器是將輸入端的交流電源轉換為直流電源的半導體器件,有400V~1KV之間的整流橋堆規格.

<2>.常見故障:一般比較少壞,要壞的話就是被靜電擊穿而壞掉.

6.二極管類(Diode Type):

<1>.二極管具有單向導電性,只有1個PN結,分類有開關二極管,整流二極管,箝位二極管,限流二極管,續流二極管,偵測二極管,齊納二極管等等.

<2>.常見故障:一般是被靜電擊穿而壞掉,還有反向電壓過大而擊穿.

7.三極管類(Audion Type):

<1>.三極管是一種電流控制半導體器件,按PN結分為PNP和NPN兩種類型,分類有開關三極管,放大三極管和整流三極管等等.

<2>.常見故障:一般是被靜電擊穿而壞掉,還有電流過大而燒壞.

8.光電耦合器件(Optical Couple):

<1>.光電耦合二極管是輸出端的比較電路中的電流量過大,轉換為電信號以紅外線反饋給電源開關控制器件IC,經過IC的控制使開關管的占空比得到合理調節,進一步調整了輸出端的電壓,如果輸出端的電壓過大,比較電路與光耦二極管就會給控制IC大電流信號,控制IC就會對地進行大電流分流,從而達到控制開關晶體管的脈沖周期,進一步使脈沖寬度變窄(即占空比變小),自然輸出電壓就會變低,目前業界使用夏普(Sharp),日電(NEC)和光寶(Liteon)品牌較多.

<2>.常見故障:一般比較少壞,要壞的話就是被靜電擊穿而壞掉.

9.孌壓器(Transformer):

<1>.變壓器是開關電源中的核心部件,沒有高頻變壓器,DC/DC的轉換就沒辦法完成,它是由線軸架(Bobbin),絕緣漆包線和矽鋼片及其耐壓絕緣膠布組裝,再經過含浸,涼干,烘烤而成,所以變壓器的設計與組裝是十分重要的!

<2>.常見故障:

<2.1>.有時打不過高壓,有時絕緣耐壓層不夠易擊穿;

<2.2>.內部繞線不規則或雜亂,造成輸出端電壓不穩定;

<2.3>.變壓器的飛線不當;有的絕緣膠紙不夠耐壓,有的磁性不夠.

10.散熱片(Heatsink)和直流風扇(DC FAN):

<1>.顧名思議:就是為了加大散熱量而設計的散熱片,常以輕量的鋁塊做散熱片;

直流風扇也是為了加快散熱量而設計的,一般以風扇馬達帶動風葉制成的.

<2>.常見故障:前者壞掉比較少;后者壞掉比較多,風速不夠達不到散熱效果;還有線材與端子(Connector)脫落,風葉斷裂等.

11.印刷電路板:

<1>.印刷電路板(Printed Circuit Board):主要成分是由玻璃纖維布(Fiberglass Cloth),環氧樹脂(Epoxy Colophony),銅箔(Copper Coil)導電材料及絕緣紙(Insulation paper)和其他織物綜合而成,它廣泛應用于航空,交通,汽車工業,家電,消費性電子和資訊電腦等領域.

<1.1>.分類:業界常以硬質基板(Rigid Printed Circuit Board:RPC),軟質基板(Flex Printed Circuit Board:FPC)和裝載IC基板為主要的3大類;但按電路板的層數以Y軸方向的銅導線層數來定議:可分單面板(Single Side:SS),雙面板(Double Side:DD)和多層板(Multilayer board:MLB)含3層以上.

<1.2>.硬質基板主要有絕緣紙基板,復合基板,玻纖環氧基板和特殊基板這4類,絕緣紙基板是以絕緣紙為補強材料,酚醛樹脂為粘合材料和銅箔為導電材料組合而成;復合基板因使用膠片不同,而分為CEM-1和CEM-3兩大民生用品類,前者內部采用絕緣紙含浸環氧樹脂,后者以玻璃纖維席再經過環氧樹脂含浸之蕊材作替代品;玻纖環氧基板是用環氧樹脂,玻璃纖維布和銅箔3種材料含浸并壓合而成,包含G-10,FR-4,FR-5几種,其中FR-4,FR-5為阻燃基板.

<1.3>.軟質基板是以軟質銅箔基板(Flex Copper Clad Laminate:FCCL)為主要構成材料,目前市場上有Polyester板和Polyimide板2種.

<1.4>.其他如裝載IC基板等.