电脑电源拆解图详解维修要点.pdf
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1、电脑电源拆解图 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 Standby(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
2、 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
3、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 60Hz 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
4、器,所以大多采用照片左右两边的做法。 X 电容(Cx,又称为跨接线路滤波电容): 这是 EMI 滤波电路组成中, 用来跨接火线 (L)与中性线 (N)间的电容, 用途是 消除来自电力线的低通常态噪声。 外观如照片所示为方型,上方会打上X 或 X2 字样。 Y 电容(Cy,又称为线路旁通电容器 ): Y 电容为跨接于浮接地 (FG)和火线 (L)/中性线 (N)之间,用来消除高通常态及 共态噪声。 而计算机用电源供应器中的FG 点与金属外壳、地线 (E)及输出端 0V/GND 共接,所以未连接接地线时,会经由两颗串联的Cy 电容分压出输入电源一半的 电位差 (Vin/2) ,人体碰触到后就有可能
5、产生感电现象。 Y 电容的外观如照片,呈圆饼状。 共态扼流圈 (交连电感 ): 共模态扼流圈在滤波电路中为串联在火线(L)与中性线 (N)上,用来消除电力 在线低通共态以及射频噪声。 有些电源的输入端线路, 会有缠绕在磁芯上的设计, 也可以当作是简单的共态扼流圈。 其外观有环形与类似变压器的方形,部分可以见到外露的线圈。 PS:所谓共态噪声,代表是L/N 线对于地线 E 间的噪声,而常态噪声,则是 L 与 N 线之间的噪声, EMI 滤波器功能主要是消除及阻挡这两类噪声。 在 EMI 滤波电路之后的是瞬时保护电路及整流电路,常见的组件如下。 保险丝: 保险丝就是当其流过其上的电流值超出额定限度
6、时,会以熔断的方式来保护 连接于后端电路, 一般使用于电源供应器中的保险丝为快熔型,比较好的会使用 防爆式保险丝, 其与一般保险丝最大的差别是外管为米色陶瓷管,内填充防火材 质避免熔断时产生火花。 其安装于电路板上的方式有如图片上方的固定式(两端直接套上导线座并焊 于电路板上 )以及图片中央的可拆卸式(使用金属夹片固定 )。 下方的方形组件是温度保险丝, 这类保险丝固定于大功率水泥电阻或是功率 组件的散热片上, 主要是用于超温保护, 避免组件过热而损坏或发生火灾,这类 保险丝也有与电流保险丝结合的版本,对电流及温度进行双重保护。 负温度系数电阻 (NTC) : 因为电源供应器接通电源瞬间, 其
7、内的高压端电解电容属于无电状态,充电 瞬间将产生过大电流突波以及线路压降,可能使桥式整流器等组件超出其额定电 流而烧坏。 NTC 使用时串联于 L 或 N 线路上,启动时其内部阻抗值可以限制充 电瞬间的电流值, 而负温度系数的定义是其电阻会随其温度上升而降低,所以随 着电流流过本体使温度逐渐升高后,其阻值会随着降低, 避免造成不必要功率消 耗。 但其缺点是电源处于热机状态下启动时,其保护效果会打上折扣, 且即使阻 抗可随温度降低, 仍会消耗些许功率, 所以目前高效率电源大多采用更进阶的瞬 时保护电路。 其外观大多为黑色及墨绿色的圆饼状元件。 金氧变阻器 (MOV): 变阻器跨接于保险丝后端的火
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