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机箱电源哪种好 电源主流结构科普

发布时间:2019-10-18来源:迈肯思关键词标签: 电源 电源架构 80plus

  接上插头、按下按钮,开机完成,简单轻松。电源的基石级别作用,却往往被人忽视。人们在选购电源的时候,总是把目光放到额定功率、80 Plus认证、模块设计、各路输出等表面的参数。其实,认识电源到一定境界,就会不自觉地追本溯源。双管正激、LLC谐振、单磁放大一个个陌生的名字,却与每一个电源息息相关。如果你连这些名词都搞懂了,那你就能完全了解电源的结构了。

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  一、半桥与正激

  饭菜可口与否可以尝出来,衣裳漂亮与否可以看出来,电脑快慢与否可以用出来……那电源好坏与否该如何判断?首先看看这两张电源图。

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  对比一

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  对比二

  假设两机输出功率相等,并且从商家那里得到价钱也相同,那你要哪款? 所以,我们要从电源的结构才能看出,就如你会从PCB会看显卡那样,从整体结构就能看出好坏。不过对于电源,这个整体结构有一个专业术语,叫:拓扑。

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  半桥电路图

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  正激电路图

  电源拓扑基本分为两种:一、半桥;二、正激。拓扑之间本无高低贵贱,但是从做工、用料等方面可分辨出电源性能。下面我们简单比较下半桥以及正激。

  输出功率:半桥最多500W的样子,如果加了PFC把电压升高也能到600W;正激的电源有1200W的产品。

  转换效率:半桥多在70%多一点的样子,如果使用同步整流的话能上80%; 正激的即使是最烂的没有同步整流的也基本上能达到80%。

  容易看出,正激拓扑电路的优势十分明显。此时不少朋友的心中会发出“为什么”三个字了。

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  三极管

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  MOS管

  这是因为,半桥均采用三极管做主开关管,正激用MOS管,三极管导通损耗,开关损耗均远大于MOS,且三极管做主开关管频率多为50K,MOS可以很轻松做100K。所以,整个开关电源范围内,仍然使用三极管做拓扑的只占一个零头,因为两者成本差距只有1美元,但MOS可以得到效率的巨大提升,实在不需要考虑了。

  那么,如果要区分的话,会有怎样的特征呢?

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  半桥电路的电源结构

  半桥的看上去有三个在同一直线上的变压器,一个大的(主变),两个差不多体积小的(一个为三极管驱动变压器,基本在中间,一个为辅助电源变压器),据此99.9%可以判断为半桥,另半桥独有的其他元件还有隔直电容(靠近主变压器),加速电容两个(紧靠驱动变压器),主滤波电容为两个200V串联(正激非主动PFC也有用两个200V串联,这样可以用一开关切换输入电压为110V/220V。

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  正激电路的电源结构

  正激,一大一小两变压器(大主变小辅助变压器),无加速电容、隔直电容等。双管正激也有一个MOS驱动变压器,但是体积很小,花生米大小,且和主变、辅助变压器位置不在同一直线上,如图。

  说完那么多,小编无非就为了说明一个事实,就是正激拓扑电路的电源远多于半桥拓扑电路的。简单来说,如今是正激拓扑电路的时代。

  二、各种结构以及典型例子

  事实上,目前主流电源大部分采用了双管正激架构,少部分为LLC谐振架构,双管正激架构根据整流的不同以及功率方大的做法不同还进行不同的结构区分。那么,不同的架构有什么特征以及不足呢?下面我们就详细叙述下。

  双管正激+肖特基整流+单磁放大

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  航嘉 冷静王WIN7

  该类电源一般出现在低端较多,好坏参差不齐。按好的来说,动态性有一定的保证,在低瓦数超超频也得心印手。部分纹波输出也做的很漂亮。不过稳压相对要弱一些,特别是交叉负载和拉偏负载。因为单磁结构的,造成拉偏负载会基本擦线合格。部分口碑较好的电源也是过不了拉偏。因为当芯片和显卡负载拉高,12V电流巨大,5V一般应用,完全不行,这样电压偏离会相对比较厉害。而5V主供硬盘,后果可想而知。

  因此单磁结构一般不建议选择超过500W的。转换率方面由于采用肖基特整流,该方案大多应用于白牌或者铜牌电源。

  双管正激+肖特基整流+双磁放大

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  海盗船 GS600

  该类电源用于高瓦数白牌或者铜牌居多,相对单磁电源12V空载的情况也极少有。一般作为多卡廉价电源的首选。稳压也做到比单磁好,交叉拉偏也相对的心应手。

  双管正激+肖特基整流+DC-DC

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  安钛克 TPN550

  该类电源缺点转换率不高,但是其他方面表现的都不错。作为中端电源的代表作也相当多,日常超频也好,方案好的输出可以做的相当漂亮。在千元以下作为主流方案。

  双管正激+同步整流+DC-DC

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  鑫谷 GP600G

  相比之前的转换率提升了,有银牌甚至还有做的金牌的。目前来看白金就别想了。

  LLC半桥谐振+同步整流+DC-DC

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  海韵 G-450

  最后提提属于半桥拓扑的电源。这类电源的优势就是转换率可以做的很高,做的金牌很容易。缺点就是动态性较差,动态负载的话瓦数越高,相对问题也越明显。所以该类电源在850W以上就很难再做,也不乏改良动态性和纹波输出的产品,优质电源也比比皆是,就看厂家怎么做了。

  对于纹波的问题,这类结构纹波输出全靠二次侧输出电容。需要一堆电容甚至是固态电容才能将纹波做的很漂亮。对于动态性也需要大容量电容来弥补电压的变化。当然这些成本都不低,但是可以省下储能电感的成本。大电流电感成本占比非常大的,绕线电流大、直径大,并绕线材多,完全无法用机器绕制,必须人工绕,属高强度的技术活,成本相对较高。

  鉴于以上这几点,搭配双磁或者肖基特整流的产品实属不多。

  总结

  大家熟悉的一些厂家,比如台达,海韵,全汉,康舒等都是代工厂家。而安钛克,海盗船会要求那些厂家代工电源然后销售。一个方案可以更改元件使测试发生变化。一般只要知道方案就可以知道这款电源的大致表现,然后看用料规格基本可以猜出个一二。对于每种方案的表现,就算是相同结构的也会有比较大的差异。

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  看了那么多名词解释,相信大家都蒙圈了。其实,这些都是从底层的电路的角度说电源,就如和一个只会玩硬件的玩家谈学术那样。其实,我们在实际选购的时候,只需要关注那些老生常谈的参数就行。

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